Treponema pallidum

Treponema pallidum, anteriormente conocida como Spirochaeta pallida, es una bacteria espiroqueta con varias subespecies que causan la enfermedades sífilis, bejel (también conocida como sífilis endémica) y pian. Se transmite sólo entre humanos. Es un microorganismo enrollado helicoidalmente, por lo general de 6 a 15 μm de largo y de 0,1 a 0,2 μm de ancho. T. pallidum La falta de un ciclo de ácido tricarboxílico o de fosforilación oxidativa da como resultado una actividad metabólica mínima. Los treponemas tienen un citoplasma y una membrana externa. Usando microscopía de luz, los treponemas son visibles solo usando iluminación de campo oscuro. Treponema pallidum consta de tres subespecies, T. pag. pallidum, T. p. endémica, y T. pag. pertenue, cada uno de los cuales tiene una enfermedad asociada distinta.

Subespecie

Tres subespecies de T. pallidum son conocidos:

• Treponema pallidum pallidum, que causa sífilis
• T. p. endemicum, que causa la sífilis bejel o endémica
• T. p. pertenue, que causa yaws

Las tres subespecies que causan pian, bejel y sífilis son morfológica y serológicamente indistinguibles. Estas bacterias se clasificaron originalmente como miembros de especies separadas, pero el análisis de hibridación de ADN indica que son miembros de la misma especie. Treponema carateum, la causa de la pinta, sigue siendo una especie separada porque no hay aislamiento disponible para el análisis de ADN. Transmisión de enfermedades en la subespecie T. pag. endémica y T. pag. pertenue se considera no venéreo. T. pag. pallidum es la subespecie patógena más invasora mientras que T. pag. carateum es la menos invasiva de las subespecies. T. pag. endémica y T. pag. pertenue son intermediamente invasivos.

Microbiología

Ultraestructura

Treponema pallidum es una bacteria de forma helicoidal con alta movilidad que consta de una membrana externa, una capa de peptidoglicano, una membrana interna, un cilindro protoplásmico y un espacio periplásmico. A menudo se describe como Gram negativa, pero su membrana externa carece de lipopolisacárido, que se encuentra en la membrana externa de otras bacterias Gram negativas. Tiene un endoflagelo (flagelo periplasmático) que consta de cuatro polipéptidos principales, una estructura central y una vaina. El flagelo se encuentra dentro del espacio periplásmico y envuelve el cilindro protoplásmico. T. pallidum tiene la mayor parte del contacto con las células huésped y contiene pocas proteínas transmembrana, lo que limita la antigenicidad, mientras que su membrana citoplasmática está cubierta de lipoproteínas. La función principal de los ligandos treponémicos de la membrana externa es la unión a las células huésped, con una relación funcional y antigénica entre los ligandos. El género Treponema tiene cintas de filamentos citoplasmáticos citoesqueléticos que corren a lo largo de la célula justo debajo de la membrana citoplasmática. Están compuestos por la proteína filamentosa intermedia CfpA (proteína A del filamento citoplasmático). Aunque los filamentos pueden estar involucrados en la estructura cromosómica y la segregación o división celular, se desconoce su función precisa.

Proteínas de membrana externa

Las proteínas de la membrana externa treponémica son factores clave para su patogenia, persistencia y estrategias de evasión inmunitaria.

TP0326

TP0326 es un ortólogo de BamA. El aparato BamA insertará proteínas de membrana externa recién sintetizadas y exportadas en la membrana externa

Familia de proteínas repetidas de treponema

La familia de proteínas repetidas de treponema, Tpr para abreviar, son proteínas que se expresan durante el proceso de infección. Los tprs están formados por un dominio N-terminal conservado, un tramo amino-terminal de aproximadamente 50 aminoácidos, una región variable central y un dominio C-terminal conservado. Hay muchos tipos diferentes de tpr: tprA, tprB, tprC, tprD, tprE …Sin embargo, la variabilidad de tprK es la más relevante debido a las características de escape inmunológico que permite.

La variación del antígeno en TprK está regulada por la conversión de genes. De esta forma, los fragmentos de las siete regiones variables (V1–V7) presentes en tprK y los 53 sitios donantes de tprD pueden combinarse para producir nuevas secuencias estructuradas. La variación del antígeno TprK puede ayudar a Treponema pallidum a evadir una fuerte reacción inmune del huésped y también puede permitir la reinfección de individuos. Esto es posible porque las proteínas recién estructuradas pueden evitar el reconocimiento específico de anticuerpos.

Para introducir una mayor diversidad fenotípica, Treponema pallidum puede sufrir una variación de fase. Este proceso ocurrirá principalmente en tprF, tprI, tprG, tprJ, tprL y consiste en una expansión o contracción reversible de repeticiones poliméricas. Estas variaciones de tamaño pueden ayudar a la bacteria a adaptarse rápidamente a su microambiente, esquivar la respuesta inmune o incluso aumentar la afinidad con el huésped.

Cultura

Cultivo exitoso a largo plazo de T. pallidum subespecie pallidum en un sistema de cultivo de tejidos se informó en 2018.

Sin embargo, debido a que T. pallidum no se puede cultivar en un cultivo puro, no satisface los Postulados de Koch.

Genoma

Los cromosomas de la T. pallidum las subespecies son pequeñas, alrededor de 1,14 Mbp. Sus secuencias de ADN son más del 99,7% idénticas. T. pallidum, la subespecie pallidum fue secuenciada en 1998. Esta secuenciación es significativa debido a que T. pallidum no siendo capaz de crecer en un cultivo puro, lo que significa que esta secuencia jugó un papel importante en la comprensión de las funciones del microbio. Reveló que T. pallidum depende de su huésped para muchas moléculas proporcionadas por vías biosintéticas, y que le faltan genes responsables de codificar enzimas clave en la fosforilación oxidativa y el ciclo del ácido tricarboxílico. Se encontró que esto se debe al 5% de T. pallidum's genes que codifican genes de transporte. La secuenciación reciente de los genomas de varias espiroquetas permite un análisis exhaustivo de las similitudes y diferencias dentro de este filo bacteriano y dentro de la especie. T. pag. pallidum tiene uno de los genomas bacterianos más pequeños con 1,14 millones de pares de bases y tiene capacidades metabólicas limitadas, lo que refleja su adaptación a través de la reducción del genoma al rico entorno del tejido de los mamíferos. La forma de T. pallidum es plano y ondulado. Para evitar el ataque de anticuerpos, la célula tiene pocas proteínas expuestas en la cubierta de la membrana externa. Su cromosoma de unos 1000 kilo pares de bases es circular con un promedio de 52,8% G+C. La secuenciación ha revelado un grupo de doce proteínas y algunas hemolisinas putativas son factores de virulencia potenciales de T. pallidum. Se determinó que el 92,9 % del ADN eran ORF, el 55 % de los cuales tenían funciones biológicas predichas.

Importancia clínica

Las características clínicas de la sífilis, el pian y el bejel ocurren en múltiples etapas que afectan la piel. Las lesiones cutáneas observadas en la etapa inicial duran semanas o meses. Las lesiones cutáneas son muy infecciosas y las espiroquetas de las lesiones se transmiten por contacto directo. Las lesiones retroceden a medida que se desarrolla la respuesta inmunitaria contra T. pálido. La etapa latente que resulta dura toda la vida en muchos casos. En una minoría de casos, la enfermedad sale de la latencia y entra en una fase terciaria, en la que sobrevienen lesiones destructivas de piel, hueso y cartílago. A diferencia del pian y el bejels, la sífilis en su etapa terciaria a menudo también afecta el corazón, los ojos y el sistema nervioso.

Sífilis

Treponema pallidum pallidum es una espiroqueta móvil que generalmente se adquiere por contacto sexual cercano, ingresando al huésped a través de brechas en el epitelio escamoso o cilíndrico. El organismo también puede transmitirse al feto por vía transplacentaria durante las últimas etapas del embarazo, dando lugar a la sífilis congénita. La estructura helicoidal de T. pag. pallidum le permite moverse en un movimiento de sacacorchos a través de las membranas mucosas o entrar en minúsculas grietas en la piel. En las mujeres, la lesión inicial suele estar en los labios, las paredes de la vagina o el cuello uterino; en los hombres está en el eje o glande del pene. Accede a los sistemas sanguíneo y linfático del huésped a través de los tejidos y las membranas mucosas. En casos más severos, puede acceder al huésped al infectar los huesos del esqueleto y el sistema nervioso central del cuerpo.

El período de incubación de un T. pag. pallidum suele durar alrededor de 21 días, pero puede oscilar entre 10 y 90 días.

Identificación de laboratorio

Micrografo mostrando T. pallidum (negro y delgado) – Mancha dietética

Treponema pallidum fue identificado microscópicamente por primera vez en chancros sifilíticos por Fritz Schaudinn y Erich Hoffmann en la Charité de Berlín en 1905. Esta bacteria se puede detectar con tinciones especiales, como la tinción de Dieterle. T. pallidum también se detecta por serología, incluyendo VDRL no treponémico, reagina plasmática rápida, pruebas de anticuerpos treponémicos (FTA-ABS), T. pallidum reacción de inmovilización y prueba de sífilis TPHA.

Tratamiento

A principios de la década de 1940, los modelos de conejo en combinación con el fármaco penicilina permitieron un tratamiento farmacológico a largo plazo. Estos experimentos establecen las bases que los científicos modernos utilizan para la terapia de la sífilis. La penicilina puede inhibir T. pallidum en 6 a 8 horas, aunque las células aún permanecen en los ganglios linfáticos y se regeneran. La penicilina no es el único fármaco que se puede utilizar para inhibir la T. pálido; se ha encontrado que se puede usar cualquier antibiótico β-lactámico o macrólidos. El T. pallidum cepa 14 ha desarrollado resistencia a algunos macrólidos, incluyendo la eritromicina y la azitromicina. Resistencia a macrólidos en T. Se cree que la cepa 14 de Pallidum se deriva de una mutación puntual única que aumentó la capacidad de vida del organismo. Muchas de las terapias de tratamiento de la sífilis solo conducen a resultados bacteriostáticos, a menos que se usen concentraciones más grandes de penicilina para efectos bactericidas. La penicilina en general es el antibiótico más recomendado por los CDC, ya que muestra los mejores resultados con el uso prolongado. Puede inhibir e incluso matar a T. Pallidum a dosis bajas o altas, siendo cada vez más eficaz cada aumento de la concentración.

Vacuna

No hay vacuna disponible para la sífilis a partir de 2017. La membrana externa de T. pallidum tiene muy pocas proteínas de superficie para que un anticuerpo sea eficaz. Los esfuerzos para desarrollar una vacuna contra la sífilis segura y eficaz se han visto obstaculizados por la incertidumbre acerca de la importancia relativa de los mecanismos humorales y celulares para la inmunidad protectora, y porque T. pallidum las proteínas de la membrana externa no han sido identificadas sin ambigüedades. Por el contrario, algunos de los antígenos conocidos son intracelulares y los anticuerpos son ineficaces contra ellos para eliminar la infección.