Comparison of invasion of fibroblasts and macrophages by high- and low-virulence Leptospira strains: colonization of the host-cell nucleus and induction of necrosis by the virulent strain

Abstract

The infection cycle of low- and high-virulence strains of Leptospira interrogans was compared in fibroblasts and macrophages. L. interrogans serovar Lai strain Lai was used as a representative high-virulence strain, while L. interrogans serovars Pomona strain Luo was used as a low-virulence strain. L. biflexa serovar Patoc strain Patoc I, a nonparasitic strain of Leptospira, was used as a control. Both the high- and low-virulence strains could adhere to fibroblasts and macrophages using one or both ends of the spirochete, which was followed by phagocytosis of both strains. Both strains adhered more strongly to macrophages than fibroblasts. However, the high-virulence strain could invade the host-cell nucleus, while the low-virulence strain remained in phagosomes. The L. biflexa strain neither adhered to nor invaded either cell type. Both of the L. interrogans strains also induced cell death (mostly necrosis) of macrophages, whether or not the spirochetes were viable, suggesting that leptospiral virulence is unrelated to macrophage death. However, the high-virulence strain induced mainly necrosis in fibroblasts, while the low-virulence strain induced more apoptosis. Thus, the main feature distinguishing the two L. interrogans strains is the ability of the high-virulence strain to invade the host-cell nucleus and induce pro-inflammatory necrosis in fibroblasts.

Estudio anatomopatológico de aislados de Leptospira spp., provenientes de Nicaragua en Mesocricetus auratus como biomodelo

“…Además, se observó necrosis centrolobulillar (Figura 3E) e infiltración linfocitaria en el espacio porta (9,18,19), Se destaca la presencia de linfocitos dada por su morfología celular no granulada y núcleo redondo en este tipo de infección (21). Además, en la figura 3 F se observa la presencia de neutrófilos disgregados por todo el tejido (9,17,18).…”

“…Los pulmones se caracterizaron por la presencia de enfisemas con alvéolos dilatados y destruidos (Figura 3 C y D), graves congestiones y hemorragias (Figura 3 C), unido a la presencia de polimorfonucleares neutrófilos en los septos alveolares (9,17,18). Se constató la presencia de neutrófilos; caracterizados por su morfología celular que permite distinguirlos de otros leucocitos por contener un núcleo con varios lóbulos (21).…”

“…De igual forma se destacó el cuadro lesional caracterizado por ictero, grave congestión en todos los órganos, hemorragias pulmonares focales, entre otros), (Figura 2). Además, causaron la muerte del 100 % de los animales entre el tercer y décimo día postinfección (9,(16)(17)(18)(19)(20).…”

“…La leptospirosis puede presentarse de forma ictérica o anictérica, lo cual está dado entre otros factores por las características propias de cada cepa (Figura 2), (9,(16)(17)(18). En este estudio sólo el serogrupo Sejroe (cepas 4207 y 7407) se comportó de forma anictérica en el biomodelo animal.…”

“…A pesar de que en la etiopatogenia de la leptospirosis se describe y es conocido que provoca ruptura del endotelio vascular (9,(16)(17)(18), no se encontraron, en todos los casos, evidencias en la ocurrencia de hemorragias a través de los orificios naturales. Manifestándose sólo para las cepas 3507, 4207 y 7407 (p≤0.01) indicando que posiblemente cuando la enfermedad transcurre de forma muy aguda, de 3 a 5 días, es más Los focos de hemorragias específicamente en el riñón y pulmones producidos por las cepas 8807 (serogrupo Ballum) y 6307 (serogrupo Pomona), así como la congestión hepática y renal, están en correspondencia con los obtenidos comúnmente para cepas de Leptospira altamente virulentas (6,19).…”