Molecular serovar characterization of Leptospira isolates from animals and water in Colombia / Caracterización molecular de serovariedades de Leptospira spp. aisladas de muestras de animales y agua en Colombia

ABSTRACT

Introduction: Leptospirosis is a bacterial disease transmitted directly or indirectly from animals to humans that may result in severe hemorrhagic, hepatic/renal and pulmonary disease. There are 20 known Leptospira species and hundreds of serovars, some of which belong to different species. It is essential to identify pathogenic Leptospira serovars and their potential reservoirs to prepare adequate control strategies. Objective: To characterize the Leptospira serovars isolated from rodents, dogs, pigs and water samples in Colombia. Materials and methods: Leptospira organisms were isolated and cultured, and pathogenic strains were identified using a polymerase chain-reaction (PCR). Leptospira DNA and Salmonella Braenderup H9812 (molecular weight standard) DNA were cleaved using NotI and subjected to pulsed-field gel electrophoresis (PFGE). The PFGE patterns were analyzed based on bacterial strain-typing criteria and Dice coefficients (DCs) between these isolates and over 200 Leptospira organisms isolated from other parts of the world. Results: All of the isolates were pathogenic strains, and five were genetically characterized. The P275 (84% DC) and P282 (95% DC) pig isolates were related to the Leptospira interrogans Pomona serovar; the I15 (DC 100%) rat isolate was identical to the Leptospira interrogans Icterohameorrhagiae or Copenhageni serovars, while the C67 (64% DC) dog and A42 (60% DC) water isolates were not related (< 73.7% DC) to any of the 200 reference serovars; the closest serovars were the Leptospira noguchii Nicaragua and Orleans serovars, respectively. Conclusion: This was the first molecular characterization of Colombian Leptospira spp isolates; these isolates will be used to develop a Colombian diagnostic panel.

RESUMEN

Introducción. La leptospirosis es una infección bacteriana transmitida directa o indirectamente de animales a humanos, la cual puede resultar en una enfermedad hemorrágica grave, hepática o renal y pulmonar. Hay 20 especies de Leptospira conocidas y cientos de serovariedades, algunas de las cuales pertenecen a diferentes especies. Es esencial identificar las serovariedades patógenas y sus reservorios potenciales para enfocar estrategias de control. Objetivo. Caracterizar las serovariedades de Leptospira aisladas de muestras de roedores, perros, cerdos y agua en Colombia. Materiales y métodos. Las cepas de leptospiras aisladas fueron identificadas como patógenas usando la reacción en cadena de la polimerasa (PRC). Sus ADN y el ADN de Salmonella Braenderup H9812 (marcador de peso molecular) fueron cortados con NotI y corridos en electroforesis de campo pulsado. Los patrones de la ECP se analizaron con base en los criterios de tipificación para cepas bacterianas y el coeficiente de Dice, cuando se compararon con 200 cepas aisladas en otras partes del mundo. Los perfiles de ADN con un coeficiente de Dice entre 73,7 % y 100 % se consideraron pertenecientes a la misma especie. Resultados. Todos los aislamientos fueron cepas patógenas y cinco se caracterizaron genéticamente. El aislamiento P275 (coeficiente de Dice 84 %) y el P282 (coeficiente de Dice 95 %) de cerdos, se relacionaron con Leptospira interrogans de serovariedad Pomona; el aislamiento de rata (I15) fue indistinguible de Leptospira interrogans de serovariedades Icterohaemorrhagiae o Copenhageni (coeficiente de Dice 100 %), mientras que los aislamientos de perro (C67) y agua (A42) no se relacionaron (coeficiente de Dice <73,7 %) con ninguna de las 200 cepas de referencia; las más cercanas fueron Leptospira noguchii de serovariedades Nicaragua (coeficiente de Dice 63 %) y Orleans (coeficiente de Dice 60 %). Conclusiones. Esta fue la primera caracterización molecular de serotipos de aislamientos colombianos, los cuales serían los primeros miembros de un panel diagnóstico colombiano.