Prawdopodobieństwo zachorowania na boreliozę zależy od genetyki

Borelioza jest w Niemczech najczęstszą chorobą przenoszoną przez ukąszenia kleszczy. Nie zostało jeszcze dostatecznie zbadane, czy określona predyspozycja genetyczna odgrywa rolę w rozwoju choroby i jakie procesy immunologiczne zachodzą w organizmie.

Zespół badawczy z Centrum Indywidualnej Medycyny Zakaźnej (CiiM), wspólnej instytucji Centrum Badań nad Infekcjami im. Helmholtza (HZI) i Szkoły Medycznej w Hanowerze (MHH), we współpracy ze Szpitalem Uniwersyteckim Radboud i Uniwersytetem w Amsterdamie Centrum Medyczne (oba w Holandii) otworzyło obecnie odpowiedzialny wariant genetyczny i powiązane parametry immunologiczne.

Jeśli kleszcz jest zakażony patogenem Borrelia burgdorferi s. L. (sensu lato = w szerokim znaczeniu) bakterie te mogą zostać przeniesione na człowieka poprzez ukąszenie kleszcza i wywołać chorobę. Może to dotyczyć różnych narządów: skóry, układu nerwowego lub stawów.

„Zakażenie boreliozą nie zawsze prowadzi do choroby, a gdy wystąpi borelioza, zwykle można ją skutecznie leczyć antybiotykami. Nasi współpracujący partnerzy odkryli jednak, że u niektórych ofiar rozwijają się trwałe objawy, takie jak zmęczenie, zaburzenia funkcji poznawczych lub ból pomimo leczenia antybiotykami” – mówi profesor Yang Li, dyrektor CiiM i kierownik działu Bioinformatyki Medycyny Indywidualnej w HZI.

„Aby w przyszłości znaleźć dodatkowe punkty wyjścia do opracowania skutecznych terapii w leczeniu boreliozy, ważne jest lepsze zrozumienie mechanizmów genetycznych i immunologicznych odpowiedzialnych za rozwój choroby.”

W tym celu zespół badawczy przeanalizował wzorce genetyczne ponad 1000 pacjentów z boreliozą i porównał je z wzorcami genetycznymi osób niezakażonych. „Celem było zidentyfikowanie konkretnych wariantów genetycznych bezpośrednio związanych z chorobą” – wyjaśnia Javier Botey-Bataliere, badacz z CiiM i jeden z pierwszych autorów obu badań.

„Udało nam się faktycznie zidentyfikować konkretny, nieznany wcześniej wariant genetyczny u pacjentów z boreliozą.”

Identyfikacja wariantu rs1061632 powiązanego z wrażliwością LB. Przegląd kohort. Do kontroli jakości i imputacji dostępnych było 1107 próbek DNA od pacjentów z LB, pozostawiając grupę odkrywczą (n = 506) i grupę walidacyjną (n = 557). B Wykres Manhattan przedstawiający istotne warianty obejmujące cały genom związane z podatnością na LB w kohorcie odkrywców. Zdjęcie: Choroby Zakaźne BMC (2024). DOI: 10.1186/s12879-024-09217-z

Zespół badawczy przeprowadził różne testy biologiczne i immunologiczne komórek, aby dowiedzieć się, jakie konkretne konsekwencje fizjologiczne ma ta predyspozycja genetyczna.

„Z jednej strony udało nam się wykazać, że w obecności tego wariantu genetycznego procesy przeciwzapalne w organizmie ulegają osłabieniu. Oznacza to, że stan zapalny i objawy boreliozy mogą trwać dłużej” – wyjaśnia Lee.

Naukowcy odkryli również, że pacjenci z tym wariantem genetycznym mieli znacznie obniżony poziom przeciwciał przeciwko Borrelia. Sugerują, że w rezultacie bakterie nie mogą zostać skutecznie zaatakowane, przez co choroba trwa dłużej.

„Udało nam się także zidentyfikować 34 różne loci genów, które biorą udział w regulacji odpowiedzi immunologicznej pacjentów z boreliozą za pośrednictwem mediatorów, takich jak cytokiny, i które mogą również odgrywać ważną rolę w innych chorobach o podłożu immunologicznym, takich jak alergie” – mówi Botey-Bataliere.

W badaniu wszystkie geny ludzkiego genomu są rejestrowane na tzw. Mapie genetycznej. Każdy gen ma swoją indywidualną pozycję, zwaną locus genu. „Wyniki naszych badań wyraźnie pokazują, w jaki sposób odpowiedź immunologiczna jest zdeterminowana przez genetykę” – mówi Lee.

„Ponieważ wyniki naszych badań opierają się na niezwykle szerokiej bazie danych ze względu na dużą kohortę, stanowią one doskonałą podstawę do dalszych podejść badawczych, na przykład w celu zbadania wpływu różnych wariantów zaangażowanych genów na ciężkość boreliozy choroba.”

W ostatnich latach na półkuli północnej wzrosła częstość występowania boreliozy. Zespół badawczy sugeruje, że w przyszłości można spodziewać się dalszego wzrostu, nawet w obliczu zmiany klimatu. Dzieje się tak dlatego, że ogólnie łagodniejsze temperatury mogą wydłużyć sezon kleszczy i zwiększyć zasięg ich występowania.

Rezultat: więcej ukąszeń kleszczy, a co za tym idzie, więcej możliwych przypadków boreliozy. „Dzięki wynikom naszego badania zdobyliśmy ważny wgląd w procesy genetyczne i immunologiczne, które przyczyniają się do rozwoju boreliozy. Mamy nadzieję, że utorowaliśmy drogę do opracowania skutecznych metod leczenia osób cierpiących na boreliozę z długotrwałym leczeniem. Objawy” – mówi Lee.

Naukowcy opublikowali wyniki dwóch badań, jednego w Nature Communications i drugiego w BMC Infectious Diseases .