Este documento resume las características de tres géneros de espiroquetas: Treponema, Borrelia y Leptospira. Describe su morfología, hábitat, factores de virulencia y métodos de identificación. Explica que son bacterias espirales flexibles con flagelos periplasmáticos que les permiten movimientos de rotación y flexión. Causan enfermedades como la sífilis, enfermedad de Lyme y leptospirosis.

1. UNIVERSIDAD CENTROOCCIDENTAL “LISANDRO ALVARADO”
DECANATO DE CIENCIAS DE LA SALUD
DEPARTAMENTO DE MEDICINA PREVENTIVA Y SOCIAL
SECCION DE MICROBIOLOGÍA
Microbiología Médica I Tema 26
ESPIROQUETAS
Borrelia
Realizado por: Lic. Yudy Aranguren
Enero 2014
Treponema
Leptospira
Profesores:
Isabel Alvarez, Luisa Morantes
Yudy Aranguren, Emilio
Martínez

2. BACTERIAS ESPIRALADAS
TEMA 26: ESPIROQUETAS
26.1.- Explicar las características biológicas, morfológicas, ultraestructurales
y factores de virulencia de las espiroquetas.
26.2.- Diferenciar a los géneros Treponema, Borrelia y Leptospira por sus
características biológicas, antigénicas, tinciones u otras técnicas de
visualización.
26.3.- Ordenar los pasos para la identificación de grupos y subgrupos
taxonómicos de las especies de importancia médica del género Leptospira.
26.4.- Ordenar los pasos para la identificación los pasos para la identificación
en el laboratorio de las especies de importancia médica de los géneros
Treponema y Borrelia.

3. TAXONOMIA- PATOGENOS
ORDEN: SPIROCHAETALES
FAMILIAS
GÉNEROS
SPIROCHAETACEAE LEPTOSPIRACEAE
BORRELIA TREPONEMA LEPTOSPIRA
ESPECIES
Borrelia burgdorferi
Borrelia recurrentis
Borrelia spp.
Leptospira interrogans
Leptospira biflexa
Leptospira spp.
Treponema pallidum subespecie pallidum > 17 especies
Treponema pallidum subespecie pertenue
Treponema pallidum subespecie endemicum
Treponema carateum

4. Treponema
Borrelia
Leptospira
ESPIROQUETAS
CARACTERISTICAS ESTRUCTURALES:
FORMA DE LA CÉLULA:
• Bacilos largos y delgados en forma
helicoidal formando una espira
• Cuerpo celular flexible
• Células individuales

5. ESPIROQUETAS
TIPO DE PARED:
• No se tiñen con la coloración
de Gram
• Pared tipo Gram negativa
• Fina capa de peptidoglicano:
• Forma
• Flexibilidad

6. ESPIROQUETAS
FLAGELO: Endoflagelo, fibras axiales o flagelo periplasmático
1.- Número de fibras axiales varía entre los
géneros: 2 y 200 fibras axilales:
• Treponemas: 6
• Borrelias: 7 - 20
• Leptospiras: 2
2.- Permite los característicos movimientos tipo:
• Rotación
• Flexión
• Tirabuzón o sacacorcho
3.- Quimiotáxis

7. ESPIROQUETAS
FLAGELO:
3.- Rodea al cilindro protoplasmático, colocado en el espacio
periplasmático, entre la membrana interna y la membrana externa
también llamada: Envoltura externa o vaina
ENDOFLAGELOS O
FIBRAS AXIALES MEMBRANA EXTERNA
CILINDRO
PROTOPLASMATICO
MEMBRANA INTERNA y CAPA DE PEPTIDOGLICANO

8. • Las fibras axiales (endoflagelos) se insertan en los polos de la
célula y se solapan en la región central.
J Bacteriol. 1964 October; 88(4): 1087–1103.
Membrana
externa
Fibras axiales
o flagelo
Espacio periplasmático
Capa de peptidoglicano
Membrana citoplasmática
o membrana interna
ESPIROQUETAS

9. Ultraestructura de una espiroqueta: Corte transversal
CILINDRO
PROTOPLASMÁTICO
CAPA DE
PEPTIDOGLICANO
MEMBRANA EXTERNA
NUCLEOIDE
RIBOSOMAS
FIBRAS AXIALES
MEMBRANA
CITOPLASMÁTICA O
MEMBRANA INTERNA
RIBOSOMAS
ESPACIO PERIPLASMÁTICO

10. MEMBRANA EXTERNA
CILINDRO
PROTOPLASMÁTICO
ESPIROQUETAS
FIBRAS AXIALES

11. ESPIROQUETAS
MEMBRANA EXTERNA
CILINDRO
PROTOPLASMÁTICO

12. ESPIROQUETAS
FISIOLOGIA y HÁBITAT:
• Tolerancia de O2 : Van desde aerobios a anaerobios estrictos
• Fermentan y oxidan azucares y aminoácidos
• Hábitat:
• Vida libre en ambientes ricos en materia orgánica
• Saprófitos
• Patógenos

13. GÉNERO
TREPONEMA

14. ORDEN: SPIROCHAETALES
FAMILIAS
GÉNEROS
SPIROCHAETACEAE LEPTOSPIRACEAE
BORRELIA TREPONEMA LEPTOSPIRA
ESPECIES
TAXONOMIA
Treponema pallidum subespecie pallidum
Treponema pallidum subespecie pertenue
Treponema pallidum subespecie endemicum
Treponema carateum
Sífilis
Frambesia
Bejel o Sífilis endémica
Pinta o Mal de
Pinto

15. Bejel
Enfermedades asociadas
Pinta o Mal
Sífilis de Pinto
Frambesia

16. CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES DE LOS TREPONEMAS:
• Forma: Espiroquetas de forma
helicoidal con espiras muy cercanas
y con extremos rectos
• Tamaño:
Ancho: 0,1 – 0,2 μm
Largo: 6 - 20 μm
• Espiras regulares con separaciones de 1 μm
• Flagelos: Tres pares de endoflagelos
• Especie tipo: Treponema pallidum

17. TREPONEMAS
Corte transversal y longitudinal de Treponema pallidum
Envoltura mucosa de
glucosaminoglucano

18. HABITAT:
• Saprófítos: Especies de vida libre (3 especies)
• Flora normal en humanos: Placa dental, intestinos y genitales.
• Patógena: Piel y secreciones genitales
CARACTERISTICAS FISIOLÓGICAS
• Flora normal y saprófítos: Anaerobios Facultativos
• Treponema pallidum: microaerófilo (1 – 4 % O2 )
• Treponema pallidum: No se ha podido cultivar en medios artificiales
• Cultivos cortos en cultivos celulares (epitelio de conejo)
• Inoculación en testículos de conejos.
• Especies no patógenas: cultivo de tejido
• Sensibilidad:
• Calor y desecación
• Compuestos con arsénico, mercurio y bismuto

19. TREPONEMAS
CARACTERISTICAS ANTIGÉNICAS
Treponema pallidum:
• Membrana externa:
• No tiene Lipopolisacáridos
• Posee proteínas unidas a lípidos que las aísla del contacto con Ac
• Cardiolipina: Componente lipídico de la membrana externa
• Antígeno utilizado en las pruebas NO TREPONEMICAS de
la Sífilis
• Proteínas de membrana inducen Ac específicos para pruebas
TREPONEMICAS basadas en IFI y Microhemaglutinación

20. TREPONEMAS
FACTORES DE VIRULENCIA:
1.- Presencia de proteínas de la membrana externa:
• Adhesinas
• Activan la respuesta inmune generando lesiones al paciente
• No tiene Lipopolisacáridos (LPS)
2.- Hialuronidasa: Favorece la invasión de los tejidos vasculares
3.- Produce Fibronectina: Mimetiza a la célula hospedera evadiendo
la fagocitocis.
4.- Capa mucoide:
CAPA MUCOIDE
• Efecto antifagocitario
• Inhibe el contacto con los Anticuerpos

21. TREPONEMAS
MÉTODOS DE IDENTIFICACIÓN EN EL LABORATORIO
1.- Exámen directo de secreciones de las lesiones:
No se tiñen con Gram o Giemsa
1.- Observación directa al fresco
en microscópico de Campo oscuro

22. 2.- Tinciones de Plata (argénticas):
• Fontana - Tribondeau
TREPONEMAS
3.- Inmunofluorescencia directa
2.- PCR: Determinación de fragmentos
específicos del genoma de los
treponemas

24. TAXONOMIA
ORDEN: SPIROCHAETALES
FAMILIAS SPIROCHAETACEAE LEPTOSPIRACEAE
GÉNEROS
BORRELIA TREPONEMA LEPTOSPIRA
ESPECIES Borrelia burgdorferi
Borrelia recurrentis
Borrelia sp.
Enfermedad de Lyme
Fiebre recurrente epidémico
Fiebre recurrente endémico

25. Enfermedades asociadas
Fiebre recurrente Enfermedad de Lyme

26. CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES DE LAS BORRELIAS:
• Largas varillas arrolladas helicoidalmente:
Ancho: 0,2 a 0,5 μm
Largo: 8 a 30 μm
• Pocas espiras, laxas e
irregulares con
separaciones de 2-4 μm
• Endoflagelos: 7 – 20 fibras axiales
• Imparte motilidad por flexión o rotación
• Pared celular tipo Gram negativo
• Se tiñen bien con anilinas: Giemsa o Wrigth

27. LAS BORRELIAS
HABITAT:
• Se mantienen en la naturaleza en mamíferos silvestre y artrópodos
que sirven de vectores:
• Piojos
CARACTERISTICAS FISIOLÓGICAS
• Garrapatas
• Requerimientos nutricionales muy complejos
• Difícil cultivo en el laboratorio
• Medios líquidos con sangre o suero
• Microaerófilos
• Resistencia: Sobreviven a 4°C durante meses

28. LAS BORRELIAS
CARACTERISTICAS ANTIGÉNICAS
Variación antigénica durante la infección mediante reordenamiento
genético de las proteínas de membrana externa.
Enfermedad Recaída Recaída
Antícuerpo 1 Antícuerpo 2 Antícuerpo 3
Antígeno 1 Antígeno 2 Antígeno 3
Días
Borrelia recurentis:

29. LAS BORRELIAS
FACTORES DE VIRULENCIA:
1.- No producen exotoxinas
2.- Lipopolisacaridos de la membrana externa como ENDOTOXINA:
• Induce la fiebre
3.- La Borrelia burgdorferi presenta moléculas de
superficie que capturan e inactivan la fracción C3
del complemento
Evasión del Sistema de Complemento

30. MÉTODOS DE IDENTIFICACIÓN EN EL LABORATORIO
Borrelia recurentis:
1.- Exámen directo:
Extensiones sanguíneas teñidas con
Giemsa o Wright.
Borrelia borgdorferi
1.- Exámen directo:
Inmunofluorescencia directa
2.- Aislamiento de muestras de pacientes:
• Cultivo en medios líquidos como el:
• Barbour-Stoenner-Kelly (BSK II)
• Crecimiento lento (Inútil para Dx)
• Requerimientos nutricionales muy
complejos
3.- PCR: Determinación de fragmentos
específicos del genoma de las borrelias

31. GÉNERO
LEPTOSPIRA

32. TAXONOMIA
ORDEN: SPIROCHAETALES
FAMILIAS
SPIROCHAETACEAE LEPTOSPIRACEAE
GÉNEROS
BORRELIA TREPONEMA LEPTOSPIRA
ESPECIES
Leptospira interrogans sensu lato*
Leptospira biflexa sensu lato
Leptospira spp. > 17 especies
ESPECIES PATÓGENAS
ESPECIES NO PATÓGENAS
LEPTONEMA TURNERIELA
*sensu lato: En sentido amplio

34. CARACTERÍSTICAS GENERALES LEPTOSPIRAS:
• Espiroquetas enrolladas con espiras numerosas y muy apretadas
• Tamaño:
Ancho: 0,1 – 0,3 μm
Largo: 4 - 18 μm
• Extremidades en gancho

35. LEPTOSPIRAS
FLAGELO: Endoflagelo, fibras axiales o flagelo periplasmático
1.- Número de fibras axiales: 2
2.- Permite los característicos movimientos tipo:
• Rotación
• Flexión
• Tirabuzón o sacacorcho
3.- Quimiotáxis:
• Las leptospiras tienen un número mayor de genes que codifican
para proteínas de motilidad y quimiotáxis que las Borrelias y los
Treponemas.

36. • Número de cromosomas: 2
• Sensibilidad:
LEPTOSPIRAS
• Desecación
• Luz solar
• Pierden viabilidad a pH ácido: 6.8
• Cloro y detergentes
• Resistencia:
• Mantienen viables a agua por varios días a pH alcalino
• Liofilización
• -70° C

37. LEPTOSPIRAS
HABITAT:
• Saprófitas o de vida libre: aguas limpias y estancadas. Soportan
cierto nivel de salinidad.
• Patógenas: Tiene como huésped a diversos tipos de mamíferos,
reptiles, anfibios.
CARACTERISTICAS FISIOLÓGICAS
• Requerimientos nutricionales complejos:
• Suplemento de albúmina bovina o suero de conejo
• Fuente de carbono y energía: Ácido graso de cadena larga
• Fuente de nitrógeno: Sales de amonio
• Cultivo en el laboratorio:
• Medios semisólidos: EMHJ, Fletcher o Stuart
• Incubación entre 28 a 30 °C
• Crecimiento lento: 18 horas como tiempo de generación
• Aerobios obligados

38. LEPTOSPIRAS
FACTORES DE VIRULENCIA:
1.- No producen exotoxinas
2.- Lipopolisacaridos de la membrana externa como ENDOTOXINA:
3.- Produce dos hemolisinas: Lipoproteínas de la membrana externa
• Fosfolipasa
• Esfingomielinasa
5.- Hialuronidasa: Favorece la invasión de los tejidos vasculares

39. LEPTOSPIRAS
CARACTERISTICAS ANTIGÉNICAS: Estructura antigénica compleja
• Base de la clasificación clásica del género Leptospira
Leptospira interrogans sensu lato
Leptospira biflexa sensu lato
ESPECIES PATÓGENAS
ESPECIES NO PATÓGENAS
• Lipopolisacaridos (LPS) determinan las características antigénica de
cada grupo:
• Serogrupo: Grupo de serovares con antígenos comunes
• Serovar: Unidad básica taxonómica

40. LEPTOSPIRAS
MÉTODOS DE IDENTIFICACIÓN EN EL LABORATORIO
3.- Inmunofluorescencia
1.- EXÁMEN DIRECTO
1.- Observación directa al fresco
en microscópico de Campo oscuro
2.- Tinciones de Plata:
• Fontana modificado

41. LEPTOSPIRAS
2.- CULTIVO:
• Medios especiales: EMJH, Fletcher o Stuart
• Aisla de sangre, LCR, orina
• Crecen con lentitud:
• Tiempo de generación: 18 horas
• Aerobios
• Requieren incubación a 28 – 30 °C durante hasta 6 semanas.
Cultivos puros: 1 semana
3.- PCR: Determinación de fragmentos específicos del genoma de las
Leptospiras

42. CUADRO COMPARATIVO DE LOS GÉNERO DE ESPIROQUETAS
CARACTERISTICAS TREPONEMA BORRELIA LEPTOSPIRA
ESPECIES DE
IMPORTANCIA MÉDICA
CARACTERISTICAS
MORFOLÓGICAS
HABITAT
CARACTERISTICAS
METABÓLICAS
FACTORES DE
VIRULENCIA
CARACTERISTICAS
ANTIGÉNICAS
MÉTODOS DE
IDENTIFICACIÓN POR
TINCION
MÉTODOS DE
IDENTIFICACIÓN POR
CULTIVO