The role of alveolar type II cells in swine leptospirosis / O papel das células alveolares tipo II na leptospirose suína

This study aimed to investigate a possible relationship between alveolar type II cells and the inflammatory response to infection with Leptospira spp., and thus comprise a further element that can be involved in the pathogenesis of lung injury in naturally infected pigs. The study group consisted of 73 adult pigs that were extensively reared and slaughtered in Teresina, Piauí state, and Timon, Maranhão state, Brazil. The diagnosis of leptospirosis was made using the microscopic agglutination test (MAT) aided by immunohistochemistry and polymerase chain reaction. The MAT registered the occurrence of anti-Leptospira antibodies in 10.96% (8/73) of the pigs. Immunohistochemistry allowed for the visualization of the Leptospira spp. antigen in the lungs of 87.67% (64/73) of the pigs. There was hyperplasia of bronchus-associated lymphoid tissue and circulatory changes, such as congestion of alveolar septa, parenchymal hemorrhage and edema within the alveoli. Lung inflammation was more intense (p = 0.0312) in infected animals, which also showed increased thickening of the alveolar septa (p = 0.0006). Evaluation of alveolar type II (ATII) cells using an anti-TTF-1 (Thyroid Transcription Factor-1) antibody showed that there were more immunostained cells in the non-infected pigs (53.8%) than in the infected animals (46.2%) and that there was an inverse correlation between TTF-1 positive cells and the inflammatory infiltrate. There was no amplification of Leptospira DNA in the lung samples, but leptospiral DNA amplification was observed in the kidneys. The results of this study showed that a relationship exists between a decrease in alveolar type II cells and a leptospire infection. Thus, this work points to the importance of studying the ATII cells as a potential marker of the level of lung innate immune response during leptospirosis in pigs...

Setenta e três suínos adultos de criação extensiva, abatidos em Teresina, no estado do Piauí e Timon, no estado do Maranhão, constituíram o grupo de estudo. O diagnóstico da leptospirose foi realizado utilizando a técnica de soroaglutinação microscópica (MAT), auxiliada por imunoistoquímica e reação em cadeia pela polimerase. A SAM registrou a ocorrência de anticorpos anti-leptospiras em 10,96% (8/73) dos suínos. A imunoistoquímica permitiu a visualização de antígenos de Leptospira spp. em pulmões de 87,67% (64/73) dos suínos. Havia hiperplasia do tecido linfoide associado ao brônquio e alterações circulatórias como, congestão do septo alveolar, hemorragia parenquimatosa e edema no interior de alvéolos. Os focos de inflamações pulmonares eram mais numerosos (p=0,0312) nos animais infectados, bem como o espessamento do septo alveolar (p=0,0006). A quantificação de células alveolares tipo II marcadas pelo anticorpo anti-TTF-1 (Thyroid Transcription Factor-1) mostrou que existia mais células imunocoradas em suínos não infectados (53,8%) comparados aos infectados (46,2%) e uma correlação inversa em relação ao infiltrado inflamatório. Não houve amplificação de DNA de Leptospira spp. em amostras de tecido pulmonar, no entanto DNA leptospiral foi observado em rim. Os resultados deste estudo mostraram que existe uma relação entre a diminuição das células alveolares tipo II e a infecção por leptospiras. Dessa forma, este trabalho aponta para a importância do estudo dessas células, como um provável marcador da modulação da resposta imune inata do pulmão na leptospirose em suínos...

Lipotoxicidade na leptospirose humana: aspectos prognósticos e potencial efeito benéfico da administração de albumina / Lipotoxicity in human leptospirosis: prognostics aspects and potential beneficial effect of albumin administration

A leptospirose humana é uma doença infecciosa aguda de amplo espectro clínico e que cursa com alterações metabólicas e dislipidêmicas envolvendo colesterol total e frações, triglicerídeos e ácidos graxos não esterificados (AGNEs). Dentre os mecanismos celulares envolvidos na sua fisiopatologia encontram-se a inibição da enzima Na, K ATPase pela endotoxina GLP e a lipotoxicidade, ambos agravados pela redução dos níveis circulantes da albumina, molécula que exerce um papel fundamental na adsorção de moléculas lipídicas. Neste estudo observacional, determinamos as concentrações séricas de bilirrubina, creatinina e albumina e, pela técnica de cromatografia líquida de alta performance, a concentração sérica dos AGNEs de cadeia longa (C16: C18) de 27 pacientes com síndrome de Weil durante o período de internação hospitalar, dos quais cinco vieram a falecer. Verificamos correlações significantes (p<0,05) ao longo da internação hospitalar, nas concentrações séricas de marcadores bioquímicos de gravidade da doença (bilirrubina, creatinina e albumina), AGNEs, ácido oléico e ácido linoléico, e relação molar ácido oléico/albumina, com r (Pearson) de -0,7981, -0,7699, 0,9014, -0,8795 -0,9816, -0,9694, -0,9821, respectivamente. A relação molar ácido oléico/albumina e ácido oléico+linoléico/albumina foi significantemente mais elevada nos pacientes que faleceram (p<0,001), retornando aos valores semelhantes aos do grupo controle nos pacientes que evoluíram para a cura. Na análise por Curva Roc, a relação molar ácido oléico/albumina se mostrou um bom teste preditivo, com valor de corte 0,705 associado com maior especificidade e sensibilidade prognóstica. Nossos resultados sugerem que a utilização parenteral da albumina humana em pacientes com leptospirose pode ser uma potente ferramenta terapêutica nos casos mais graves ao interferir positivamente no resgate do equilíbrio bioquímico das relações molares ácido oléico/algumina e ácido oléico+linoléico/algumina.

Human leptospirosis is an acute infectious disease with a broad clinical spectrum. It courses with metabolic and dyslipidemic alterations, involving total cholesterol and fractions, triglycerides and nonesterified fatty acids (NEFAs). The cellular mechanisms involved in its pathogenesis include the inhibition of the enzyme sodium-potassium adenosine triphosphatase and lipotoxicity. Both mechanisms are aggravated by the reduction of serum levels of albumin, a molecule that plays a fundamental role in the absorption of lipid molecules. In this observational study, we determined the serum concentrations of bilirubin, creatinine and albumin, and, by High Performance Liquid Chromatography, the serum concentrations of long chain NEFAs (C16: C18) during the period of hospitalization of 27 patients with Weil's syndrome, five of whom progressed to death. Significant correlations were found between the length of hospitalization and serum concentrations of biochemical markers of severity (bilirubin, creatinine, albumin), NEFAs, oleic acid and linoleic acid, and the oleic acid: albumin molar ratio, with r (Pearson) of de -0,7981, -0,7699, 0,09014, -0,8795 -0,9816, -0,9694, -09821 respectively. The oleic acid: albumin molar ratio and oleic-plus-linoleic acid: albumin molar ratio were significantly higher in the patients who progressed to death, whereas in the cured patients this ratio decreased to levels that were similar to those found in the control group. Roc Curve analysis for the acid oleic: albumin molar ratio proved a good predictive test, with value of cutting 0.705 associated with greater specificity and prognostic sensitivity. Our results suggest that parenteral administration of human albumine may interfere positively in the rescue of biochemical balance of oleic acid: albumin molar ratio and oleic-plus-linoleic acid: albumin molar ratio and be a therapeutic tool for severe cases of leptospirosis.

Aspectos funcionais respiratórios na leptospirose humana / Respiratory functional characteristics of human leptospirosis

INTRODUÇÃO: O comprometimento respiratório da leptospirose humana pode ser sua principal manifestação clínica e comumente está associado a maior morbimortalidade. MÉTODOS: Objetivando descrever aspectos funcionais respiratórios nessa doença, foram analisados 21 pacientes com oximetrias de pulso e espirometrias em dois momentos: em avaliação inicial e após cerca de 28 dias. RESULTADOS: Dois (9,5 por cento) doentes tinham saturação periférica de oxigênio menor que 95 por cento. Padrões espirométricos normais foram observados em 8 (38,1 por cento) casos; distúrbios ventilatórios restritivos foram inferidos em 7 (33,3 por cento), obstrutivos com capacidade vital forçada reduzida em 4 (19 por cento), e inespecíficos em 2 (9,5 por cento). Espirometrias anormais se associaram a pior escore APACHE II (p=0,02) e anormalidades na radiografia de tórax (p=0,05). Após resolução clínica, verificou-se ganho funcional significativo (p<0,05) no grupo de pacientes com espirometria alterada. CONCLUSÕES: Alterações espirométricas foram detectadas no curso da enfermidade e estiveram associadas a pior gravidade clínica e maior freqüência de anormalidades radiológicas torácicas.

INTRODUCTION: Respiratory impairment may be the main clinical manifestation of human leptospirosis. METHODS: With the aim of describing the respiratory functional characteristics of this disease, 21 patients were evaluated using pulse oximetry and spirometry at two times: an initial evaluation and after around 28 days. RESULTS: Two (9.5 percent) patients presented peripheral oxygen saturation of less than 95 percent. Normal spirometric patterns were observed in eight (38.1 percent); cases restrictive ventilatory disorders were inferred in seven (33.3 percent), obstructive disorders with reduced forced vital capacity in four (19 percent), and nonspecific disorders in two (9.5 percent). Abnormal spirometry findings were associated with worse APACHE II scores (p = 0.02) and abnormalities on chest x-ray (p = 0.05). After clinical resolution, significant functional gain was observed (p < 0.05) in the group of patients with abnormal spirometry findings. CONCLUSIONS: It was concluded that respiratory functional abnormalities were detected during the course of the disease and were associated with greater clinical severity and higher frequency of chest radiographic abnormalities.

Renal involvement in leptospirosis: new insights into pathophysiology and treatment: [review]

Acute renal failure (ARF) is one of the most common complications of leptospirosis although the causal mechanisms are still unclear. Diverse mechanisms are implicated in leptospiral nephropathy and new data supports the role of peculiar ion transport defects. Besides antibiotic therapy, ARF management in leptospirosis requires dialytic therapy which is most efficient when started early. Dialysis is the standard supportive therapy even though recent evidence suggests clinical benefit from alternative treatments such as plasmapheresis and hemofiltration. Renal recovery is achieved soon after clinical improvement. The comprehension of the primary mechanisms of renal dysfunction will be helpful in the development of additional therapeutic tools for improving supportive therapy for leptospiral nephropathy. This review discusses new insights into mechanisms implicated in leptospiral ARF and recent advances in treatment.

TNF-á and IL-6 immunohistochemistry in rat renal tissue experimentaly infected with Leptospira interrogans serovar Canicola

Leptospirosis is a public health problem worldwide and its etiology remains unclear. Its pathogenesis involves a complex interaction between host and infecting microorganism. The inflammatory reaction that controls the infection process also underscores many pathophysiological events occurring in leptospirosis. We investigated the presence of tumor necrosis factor-alfa (TNF-alfa) and interleukin-6 (IL-6) in renal tissues by immunohistochemical and histopathological examination in animals experimentally inoculated with Leptospira serovar Canicola. All the tests were carried out 2, 7, 14, 21 or 28 days after inoculation. Although TNF-alfa and IL-6 had been detected in tissues throughout the observation period, these cytokines appeared more intensely during the initial phase of infection. Therefore, both TNF-alfa and IL-6 were associated with the immunopathogenesis of leptospirosis. This profile suggests a high immunocellular response throughout the early infection stages followed by subsequent humoral response.

Leptospirosis: presentación de dos casos clínicos y revisión de la literatura / Leptospirosis: presentation of two clinical case and literature reviewed

Se presenta dos casos de leptospirosis, atendidos en hospitales de Viña del Mar, con el objeto de llamar la atención sobre esta patología de cuadro clínico polimórfico, cuya gravedad puede variar desde procesos inaparentes hasta cuadros que pueden ocasionar la muerte del paciente. Se analiza la bacteriología, fisiopatología, el cuadro clínico, su diagnóstico diferencial y tratamiento. Se revisa especialmente la bibliografía chilena, la que orienta a demostrar que la magnitud de esta enfermedad es mayor a lo considerado anteriormente.

Role of cytokines, NO, and H2O2 on the immunopathology of leptospirosis in genetically selected mice

Immune response to leptospirosis is mainly humorally mediated, and involves opsonization of leptospires for phagocytosis by macrophages and neutrophils. However, some aspects are still unknown. For a more detailed analysis of the cellular immune response to leptospirosis infection, trials were carried out in order to determine the hydrogen peroxide and nitric oxide (H2O2 and NO)production stimulated or not by Interferon-gamma. The participation of some specific cytokines, such as Tumor Necrosis Factor-alfa (TNF-alfa); Interferon-gamma (IFN-y); Interleukin-6 (IL-6); and Interleukin-4 (IL-4), in the immunopathology of this infection was also investigated. For this purpose, we analyzed the supernatant from peritonealmacrophage cell culture and the splenic cells of mice genetically selected as High (H) and Low (L) antibody producers, and inbred Balb/c mice infected with Leptospira interrogans serovar icterohaemorrhagiae. The IL-6 production varied from release speaks to inhibition in H, L, and Balb/c mice. The three strains presented constant and elevated production of TNF-alfa until day 14, suggesting its effective participation in the initial phase of the infection. Meanwhile, all the three strains presented a constant and irregular IFN-y production, with release peaks between the 7th and 14th days in L mice. The H and Balb/c mice strains presented a higher tendency to Th2 response pattern, whereas L mice tendend towards Th1 response

Leptospirose / Leptospirosis

A leptospirose é uma doença muito prevalente em nosso meio. Possui curso autolimitado e, em geral, de bom prognóstico. Entretanto, existem formas mais graves e essas têm sido observadas com maior freqüência(13). O emprego da terapêutica antimicrobiana parece ser útil em formas graves, entretanto, tal benefício tem sido questionado

Na, K-ATPase: a molecular target for Leptospira interrogans endotoxin

On the basis of our report that a glycolipoprotein fraction (GLP) extracted from Leptospira interrogans contains a potent inhibitor of renal Na,K-ATPase, we proposed that GLP-induced inhibition of Na,K-ATPase might be the primary cellular defect in the physiopathology of leptospirosis. The present study was designed to test this hypothesis by determining whether or not 1) GLP inhibits all the isoforms of Na,K-ATPase which are expressed in the tissues affected by leptospirosis, 2) Na,K-ATPase from leptospirosis-resistant species, such as the rat, is sensitive to GLP, 3) GLP inhibits Na,K-ATPase from intact cells, and 4) GLP inhibits ouabain-sensitive H,K-ATPase. The results indicate that in the rabbit, a leptospirosis-sensitive species, GLP inhibits with similar efficiency (apparent IC5O: 120-220 mug protein GLP/ml) all isoforms of Na,K-ATPase known to be expressed in target tissues for the disease. Na,K-ATPase from rat kidney displays a sensitivity to GLP similar to that of the rabbit kidney enzyme (apparent IC50: 25-80 and 50-150 mug protein GLP/ml for rat and rabbit, respectively), indicating that resistance to the disease does not result from the resistance of Na,K-ATPase to GLP. GLP also reduces ouabain-sensitive rubidium uptake in rat thick ascending limbs (pmol mm-1 min-1 ñ SEM; control: 23.8 ñ 1.8; GLP, 88 mug protein/ml: 8.2 ñ 0.9), demonstrating that it is active in intact cells. Finally, GLP had no demonstrable effect on renal H,K-ATPase activity, even on the ouabain-sensitive form, indicating that the active principle of GLP is more specific for Na,K-ATPase than ouabain itself. Although the hypothesis remains to be demonstrated in vivo, the present findings are compatible with the putative role of GLP-induced inhibition of Na,K-ATPase as an initial mechanism in the physiopathology of leptospirosis.

Insuficiência renal aguda em pacientes internados com diagnóstico de leptospirose / Acute nephric failure in hospitalization patients with a leptospirosis diagnostic

Foram estudados 49 pacientes com diagnosticos de leptospirosis, confirmado laboratorialmente pela reaçäo de microaglutinacao no sangue, admitidos no Seviço de Doenças Infecciosas e Parasitárias do Hospital das Clínicas da Universidade Federal de Pernanbuco, entre abril e setembro de 1990. Trinta e nove pacientes (79,59 por cento reagiram com insuficiência renal aguda. O sorovar icterohaemorragiae foi o mais frequente encontrado, entretanto, näo houve significante do mesmo com a insuficiência renal aguda. Observou-se, na maioria dos pacientes com insuficiência renal aguda, uma dissociaçäo clínico-laboratorial. Os principais sinais e sintomas sugestivos de uremia foram: vomitos em 37 pacientes (94,87por cento) nauseas em 23 (58,97 por cento), flapping em dez 25,64), desorientacao em oito (20,51 por cento), soluços em sete (17,95 por cento) hematemese em cinco (12,82 por cento) hálito urêmico em dois (5,13 por cento) e sufusöes hemorragicas em dois 5,13 por cento). Apenas um paciente (2,56 por cento) apresentou torpor e coma. A oliguria esteve presente em 18 casos (46,15 por cento), anuria em três (7,69 por cento) e poliuria em quatro (10,26 por cento). A creatinina plasmática variou de 1,47 a 9,1 mg/dl (mediana=4,8 mg/dl) e a ureia de 52,6 a 214 mg/dl (mediana=114mg/dl) houve uma associaçäo entre estas variáveis. Também de importância foi a presença de hipocalemia nos pacientes com insuficiência renal aguda. Atravez de exames simples e de baixo custo como a dosagem da creatinina plasmática, a insuficiência renal aguda na leptospirosis pode ser diagmnosticada e tratada precocemente.

Fisiopatologia da leptospirose - hipótese para a insuficiência renal aguda peculiar / Physiopathology of leptospirosis - hypothesis for peculiar acute renal failure

Sao tecidas consideraçoes gerais sobre a insuficiência renal aguda (IRA) da leptospirose e acentuadas as principais características observadas numa série de 109 pacientes, destacando a tendência a hipopotassemia, verificada na metade dos casos, oligúricos ou nao oligúricos. Sobre tal tendência, um dos autores (MY-I) realizou investigaçoes (89-96) que indicaram: baixo potássio intra e extracelular, principalmente nos casos de IRA; presença de um fator plasmático capaz de evitar "in vitro" a ensima Na-K-ATPase de uma preparaçao purificada; a presença de uma endotoxina glicolipoprotéica da Leptospira interrogans cujo alvo parece ser a Na-K-ATPase, que é especificamente inibida no rim de coelhos. Sao feitos comentários clínicos sobre os envolvimentos cardio-vascular, pulmonar, renal, hepático e neuromuscular e sobre as anormalidades eletrolíticas, além de consideraçoes terapêuticas. Por fim é oferecida uma hipótese fisiopatológica para explicar a hipopotassemia na IRA da leptospirose, fundamentada na inibiçao da Na-K-ATPase nos diversos órgaos, provocada pela lise das leptospiras.

Leptospirosis: informe de 61 casos / Leptospirosis. Report of 61 cases

Se presentan los datos clínicos y serológicos de 61 casos de leptospirosis diagnosticados en un periodo de dos años en el Valle de México. El diagnóstico se estableció con cuadro clínico y determinación de anticuerpos contra leptospira y observación de la leptospira en orina. Las manifestaciones clínicas más comunes fueron fiebre (100 por ciento), artralgias y mialgias (84 por ciento), ictericia (43 por ciento), exantema, equimosis y petequias (6 por ciento) y en un caso meningitiss aséptica. Los serotipos más comunes fueron L. canicola (63 por ciento), L. ballum (21 por ciento), L. icterohemorrhagie (8 por ciento). No se encontró relación entre el cuadro clínico y el tipo de leptospira. La probable fuente de contagio fueron los animales domésticos y el ganado vacuno y porcino. Sólo en seis casos fue posible el seguimiento completo de los pacientes, que evolucionaron satisfactoriamente con penicilina. La leptospirosis es una infección que no es tan rara en nuestro medio y hay que tenerla presente en pacientes que cursen con fiebre prolongada y que tengan factores de riesgo para adquirir la enfermedad

Leptospirose: evolucao e prognostico / Leptospirosis: evolution and prognosis

Foram analisados os prontuarios de 47 pacientes com o diagnostico de leptospirose admitidos no Hospital Universitario da Universidade Federal de Santa Catarina. Os pacientes foram divididos em dois grupos. No grupo A foram incluidos aqueles internados na emergencia ou na unidade de Clinica Medica, e no grupo B os que necessitaram de tratamento em Unidade de Terapia Intensiva (UTI). A insuficiencia renal foi a maior causa de internacao em UTI, sendo que os niveis de creatinina deste grupo foram significativamente mais elevados que os do grupo A. A avaliacao estatistica atraves do teste de correlacao mostrou que nao houve relacao entre creatinina e potassio, explicado pelo tipo de lesao renal que ocorre na leptospirose. Os niveis de bilirrubina, embora sem significancia estatistica foram mais elevados no grupo B. Os dois obitos encontrados foram por insuficiencia renal e respiratoria associados. Pacientes com diagnostico de leptospirose apresentam evolucao potencialmente mais grave quando evoluem com niveis elevados de creatinina.

Leptospirose: evolucao e prognostico / Leptospirosis: evolution and prognosis

Foram analisados os prontuarios de 47 pacientes com o diagnostico de leptospirose admitidos no Hospital Universitario da Universidade Federal de Santa Catarina. Os pacientes foram divididos em dois grupos. No primeiro grupo A foram incluidos aqueles internados na Emergencia ou na unidade de Clinica Medica, e no grupo B os que necessitaram de tratamento em Unidade de Terapia Intensiva(UTI). A insuficiencia renal foi a maior causa de internacao em UTI, sendo que os niveis de creatinina deste grupo foram significativamente mais elevados que os do grupo A. A avaliacao estatistica atraves do teste de correlacao mostrou que nao houve relacao entre creatinina e potassio, explicado pelo tipo de lesao renal que ocorre na leptospirose. Os niveis de bilirrubina, embora sem significancia estatistica foram mais elevados no grupo B. Os dois obitos encontrados foram insuficiencia renal e respiratoria associados. Pacientes com diagnostico de leptospirose apresentam evolucao potencialmente mais grave quando evoluem com nivesis elevados de creatinina.

Síndrome de angústia respiratória do adulto na leptospirose / Respiratory distress syndrome of adult in leptospirosis

A leptospirose tem-se tornado, em nossa regiäo, uma crescente causa de fenômenos como hemoptise(s) grave(s) e asfixiante(s), insuficiência respiratória aguda, síndrome de angústia respiratória do adulto e pneumonia fulminante, que no passado näo ocorriam em seu curso. O surgimento dessas formas de exteriorizaçäo mudou os padröes clínicos da leptospirose e, conseqüentemente, nossos conceitos anteriores sobre sua gravidade. Esses novos eventos representam hoje as mais precoces e mais importantes causas de morte nesta patologia. Portanto, na atualidade, a leptospirose deve ser incluída no diagnóstico diferencial das hemoptises, da insuficiência respiratória aguda, da síndrome de angústia respiratória do adulto, das pneumonias fulminantes e das hemorragias alveolares.