Etiologi Leptospirosis disebabkan oleh genus leptospira, family treponemataceae, suatu mikroorganisme spirochaeta. Ciri khas organism ini yakni berbelit, tipis, fleksibel, panjangnya 5-15 mikrometer, dengan spiral yang sangat halus, lebarnya 0,1-0,2 mikrometer. Salah satu ujung organism sering membengkak, membentuk suatu kait. Terdapat gerak rotasi aktif, tetapi tidak ditemukan adanya flagella. Spirochaeta ini demikian halus sehingga dalam mikroskop lapangan gelap hanya terlihat sebagai rantai kokus kecil-kecil. Dengan pemeriksaan lapagan redup pada mikroskop biasa morfologi leptospira secara umum dapat dilihat. Untuk mengamati lebih jelas gerakan leptospira digunakan mikroskop lapangan gelap (darkfield microscope) leptospira membutuhkan media dan kondisi yang khusus untuk tumbuh dan mungkin membutuhkan waktu berminggu-minggu untuk membuat kultur yang positif. Dengan medium Fletchers dapat tumbuh dengan baik sebagai obligat aerob.Secara sederhana, genus leptospira terdiri atas dua spesies: L. interrogans yang pathogen dan L. biflexa yang non pathogen/saprofit. Tujuh spesies dari leptospira pathogen sekarang ini telah diketahui dasar ikatan DNA-nya, namun lebih praktis dalam klinik dan epidemiologi menggunakan klasifikasi yang didasarkan atas perbedaan serologis. Spesies L. interrogans dibagi menjadi beberapa serogup dan serogrup ini dibagi menjadi banyak serovar menurut komposisi antigennya. Saat ini telah ditemukan lebih dari 250 serovar yang tergabung dalam 23 serogrup. Beberapa serovar L. interrogans yang dapat menginfeksi manusia diantaranya adalah: L. icterohaemorrhagiae, L. canicola, L. pomona, L. grippothyphosa, L. javanica, L. celedoni, L. ballum, L. pyrogenes, L. automnalis. L. hebdomadis, L. bataviae, L. tarassovi, L. panama, L. andamna, L. shermani, L. ranarum, L. bufonis, L. copenhageni, L. australis, L. cynopteri, dan lain lain.Menurut beberapa peneliti, yang tersering menginfeksi manusia ialah L. icterohaemorrhagica dengan reservoir tikus, L.canicola dengan reservoir anjing dan L.pomona dengan reservoar sapi dan babi.

EpidemiologiLeptospirosis tersebar diseluruh dunia, di semua benua kecuali benua Antartika, namun terbanyak didapati di daerah tropis. Leptospira biasa terdapat pada binatang piaraan seperti anjing, babi, lembu, kuda, kucing, marmut, atau binatang-binatang pengerat lainnya seperti tupai, musang, kelelawar, dan lain sebagainya. Di dalam tubuh binatang tersebut, leptospira hidup di dalam ginjal/air kemihnya. Tikus merupaka vector yang utama dari L.icterohaemorrgagica penyebab leptospirosis pada manusia. Dalam tubuh tikus, leptospira akan menetap dan membentuk koloni serta berkembangbiak di dalam epitel tubulus ginjal tikus dan secara terus menerus dan ikut mengalir dalam filtrate urine. Penyakit ini bersifat musiman, di daerah berikli, sedang, masa puncak insidens dijumpai pada musim panas dan musim gugur karena temperature adalah factor yang mempengaruhi kelangsungan hidup leptospira, sedangkan daerah tropis insidens tertinggi terjadi selama musim hujan.Leptospirosis mengenai paling kurang 160 spesies mamalia. Ada berbagai jenis pejamu dari leptospira, mulai dari mamalia yang berukuran kecil di mana manusia dapat kontak dengannya, misalnya landak, kelinci, tikus sawah, tikus rumah, tupai, musang, sampai dengan reptile (berbagai jenis katak dan ular), babi, sapi, kucing, dan anjing. Binatang pengerat terutama tikus merupakan reservoar paling banyak. Leptospira membentuk hubungan simbiosis dengan pejamunya dan dapat menetap dalam tubulus renalis selama berbulan-bulan bahkan bertahun-tahun. Beberapa reservoar berhubungan dengan binatang tertentu, seperti L. icterohaemoragiae/copenhageni dengan tikus, L. grippotyphosa dengan voles (sejenis tikus), L. hardjo dengan sapi, L. canicola dengan anjing, dan L. Pomona dengan babi.International Leptospirosis Society menyatakan Indonesia sebagai Negara dengan insidens leptospirosis tinggi dari peringkat ketiga di dunia untuk mortalitas.Di Indonesia Leptospirosis ditemukan di DKI Jakarta, Jawa Barat, Jawa Tengah, DI Yogyakarta, Lampung, Sumatera Selatan, Bengkulu, Riau, Sumatera Barat, Sumatera Utara, Bali, NTB, Sulawesi Selatan, Sulawesi Utara, Kalimantan Timur, dan Kalimantan Barat. Pada kejadian banjir besar di Jakarta tahun 2002, dilaporkan lebih dari seratus kasus leptospirosis dengan 20 kematian.Salah satu kendala dalam menangani leptospirosis berupa kesulitan dalam melakukan diagnostic awal. Sementara dengan pemeriksaan sederhana memakai mikroskop biasa dapat di deteksi adanya gerakan leptospira dalam urine. Diagnostic pasti ditegakkan dengan ditemukannya leptospira pada darah atau urine atau ditemukannya hasil serologi positip. Untuk dapat berkembang biaknya leptospora memerlukan lingkungan optimal serta tergantung pada suhu yang lembab, hangat, PH air/tanah yang netral, dimana kondisi ini ditemukan sepanjang tahun di daerah tropis.

PatogenesisLeptospira masuk ke dalam tubuh melalui kulit atau selaput lendir, memasuki aliran darah dan berkembang, lalu menyebar secara luas ke jaringan tubuh. Kemudian terjadi respon imunologi baik secara seluler maupun humoral sehingga infeksi ini dapat ditekan dan terbentuk antibodi spesifik. Walaupun demikian beberapa organisme ini masih bertahan pada daerah yang terisolasi secara imunologi seperti di dalam ginjal di mana sebagian mikro organism akan mencapai convoluted tubules, bertahan disana dan dilepaskan melalui urin. Leptospira dapat dijumpai dalam air kemih sekitar 8 hari sampai beberapa minggu setelah infeksi dan sampai berbulan-ulan bahkan bertahun-tahun kemudian. Leptospira dapat dihilangkan dengan fagositosis dan mekanisme humoral. Kuman ini dengan cepat lenyap dari darah seteah terbentuknya agglutinin. Setelah fase leptospiremia 4-7 hari, mikroorganisme hanya dapat ditemukan dalam jaringan ginjal dan okuler.Tiga mekanisme yang terlibat pada patogenese leptospirosis : invasi bakteri langsung, faktor inflamasi non spesifik, dan reaksi imunologi.PatologiDalam perjalanan pada fase leptospiremia, leptospira melepaskan toksin yang bertanggung jawab atas terjadinya keadaan patologi pada beberapa organ. Lesi yang muncul terjadi karena kerusakan pada lapisan endotel kapiler. Pada leptospirosis lesi histologis yang ringan ditemukan pada ginjal dan hati pasien dengan kelainan fungsional yang nyata dari organ tersebut. Perbedaan ini menunjukan bahwa kerusakan bukan pada struktur organ. Lesi inflamasi menunjukan edema dan infiltrasi sel monosit, limfosit dan sel plasma. Pada kasus yang berat terjadi kerusakan kapiler dengan pendarahan yang luas dan difungsi hepato selular dengan retensi bilier. Selain di ginjal leptospira juga dapat bertahan pada otak dan mata. Leptospira dapat masuk kedalam cairan cerebro spinalis pada fase leptospiremia. Hal ini dapat menyebabkan meningitis yang merupakan gangguan neurologi yang banyak terjadi sebagai komplikasi leptospirosis.

Weil disease weil disease adalah leptospirosis berat yang ditandai dengan ikterus, biasanya disertai pendarahan anemia, azotemia, gangguan kesadaran dan demam tipe kontinua. Penyakit Weil ini biasanya terdapat 1-6% kasus dengan leptospirosis. Peyebab Weil diease adalah serotipe icterohaemorragica pernah juga dilaporkan serotipe copenhageni dan bataviae. Gambaran klinis bervariasi berupa gangguan renal, hepatik atau disfungsi vascular.PengobatanPengobatan suportif dengan observasi ketat untuk mendeteksi dan mengatasi keadaan dehidrasi, hipotensi, pendarahan dan gagal ginjal sangat penting pada leptospirosis. Gangguan fungsi ginjal umumnya dengan spontan akan membaik dengan membaiknya kondisi pasien. Namun pada beberapa pasien membutuhkan tindakan hemodialisa temporer.Pemberian antibiotik harus dimulai secepat mungkin, biasanya pemberian dalam 4 hari setelah onset cukup efektif. Untuk kasus leptospirosis berat, pemberian intravena penisilin G, amoksisilin, ampisilin atau eritromisin dapat diberikan. Sedangkan untuk kasus-kasus ringan dapat diberikan antibiotika oral tetrasiklin, doksisiklin, ampisilin atau amoksisilin maupun sefalosforin.PencegahanPencegahan leptospirosis umumnya didaerah tropis sangat sulit. Banyaknya hospes perantara dan jenis serotipe sulit dihapuskan. Bagi mereka yang mempunyai resiko tinggi tertular leptospirosis harus diberikan perlindungan berupa pakaian khusus yang dapat melindunginya dengan kontak dari bahan-bahan yang telah terkontaminasi dengan air kemih binatang reservoar. Pemberian doksisiklin 200 mg per minggu dikatakan bermanfaat untuk mengurangi serangan leptospirosis bagi mereka yang mempunyai resiko tinggi dan terpapar dalam waktu singkat. Penelitian terhadap tentara amerika dihutan Panama selama 3 minggu, ternyata dapat mengurangi serangan leptospirosis dari 4-2% menjadi 0,2%, dan efikasi pencegahan 95%. vaksinasi terhadap hewan-hewan tersangka resevoar sudah lama di rekomendasikan tetapi vaksinasi terhadap manusia belum berhasil dilakukan, masih memerlukan penelitian lebih lanjut.