Prawdopodobieństwo zachorowania na boreliozę zależy od genetyki

Borelioza jest najczęstszą chorobą odkleszczową w Niemczech. Nie jest jeszcze dobrze poznane, czy w rozwoju choroby odgrywają rolę pewne predyspozycje genetyczne i jakie procesy immunologiczne w organizmie są w nią zaangażowane.

Zespół badawczy z Centrum Indywidualnej Medycyny Zakażeń (CiiM), wspólnej instytucji Centrum Badań nad Zakażeniami im. Helmholtza (HZI) i Hanowerskiej Szkoły Medycznej (MHH), we współpracy ze Szpitalem Uniwersyteckim Radboud i Centrum Medycznym Uniwersytetu w Amsterdamie (oba w Holandii), odkrył odpowiedzialny za to wariant genetyczny i powiązane z nim parametry odpornościowe.

Jeśli kleszcz jest zainfekowany patogenem Borrelia burgdorferi sl (sensu lato = w szerokim znaczeniu), bakterie te mogą zostać przeniesione na ludzi poprzez ukąszenie kleszcza i wywołać chorobę. Mogą zostać dotknięte różne organy: skóra, układ nerwowy lub stawy.

„Zakażenie Borrelia nie zawsze prowadzi do choroby, a w przypadku boreliozy zazwyczaj można ją skutecznie leczyć antybiotykami. Jednak, jak odkryli nasi partnerzy, u niektórych chorych osób, pomimo leczenia antybiotykami, rozwijają się uporczywe objawy, takie jak zmęczenie, upośledzenie funkcji poznawczych lub ból” — mówi profesor Yang Lee, dyrektor CiiM i kierownik jednostki bioinformatyki medycyny spersonalizowanej w HZI.

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

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

„Właściwie zidentyfikowaliśmy konkretny, wcześniej nieznany wariant genetyczny u pacjentów z chorobą Lyme”.

Identyfikacja wariantu rs1061632 związanego z podatnością na LB. Przegląd kohorty. 1107 próbek DNA od pacjentów z LB było dostępnych do kontroli jakości i imputacji, pozostawiając kohortę odkrywczą (n = 506) i kohortę walidacyjną (n = 557). B Wykres Manhattanu przedstawiający istotne warianty genomu związane z podatnością na LB w kohorcie odkrywczej. Źródło: BMC Infectious Diseases (2024). DOI: 10.1186/s12879-024-09217-z

Zespół badawczy przeprowadził szereg testów z zakresu biologii komórki i immunologii, aby dowiedzieć się, jakie konkretne konsekwencje fizjologiczne niesie ze sobą ta predyspozycja genetyczna.

„Z jednej strony byliśmy w stanie wykazać, że procesy przeciwzapalne w organizmie są zmniejszone w obecności tego wariantu genetycznego. Oznacza to, że stan zapalny i objawy boreliozy mogą trwać dłużej” – wyjaśnia Lee.

Naukowcy odkryli również, że u pacjentów z tą odmianą genetyczną stwierdzono znacznie obniżony poziom przeciwciał przeciwko bakteriom Borrelia, co może w efekcie prowadzić do nieskutecznego zwalczania bakterii, przez co choroba trwa dłużej.

„Zidentyfikowaliśmy również 34 różne loci genów, które biorą udział w regulacji odpowiedzi immunologicznej pacjentów z boreliozą poprzez mediatory, takie jak cytokiny, i które mogą również odgrywać ważną rolę w innych chorobach o podłożu immunologicznym, takich jak alergie” – mówi Boteil-Bataille.

W badaniu wszystkie geny w ludzkim genomie są zapisane na czymś, co nazywa się mapą genetyczną. Każdy gen ma swoją własną, unikalną pozycję, zwaną locus genu. „Wyniki naszych badań wyraźnie pokazują, w jaki sposób odpowiedź immunologiczna jest determinowana przez genetykę” — mówi Lee.

„Ponieważ wyniki naszych badań opierają się na niezwykle szerokiej bazie danych ze względu na dużą kohortę, stanowią doskonałą podstawę do dalszych podejść badawczych, na przykład do badania wpływu różnych wariantów zaangażowanych genów na ciężkość choroby z Lyme”.

Częstotliwość występowania choroby z Lyme wzrosła na półkuli północnej w ostatnich latach. Zespół badawczy sugeruje, że w przyszłości można spodziewać się dalszych wzrostów, nawet przy zmianie klimatu. Wynika to z faktu, że ogólnie łagodniejsze temperatury mogą wydłużyć sezon występowania kleszczy i zwiększyć ich zasięg.

Rezultat: więcej ukąszeń kleszczy, a co za tym idzie, więcej możliwych przypadków boreliozy. „Nasze odkrycia dostarczają ważnych spostrzeżeń na temat procesów genetycznych i immunologicznych, które przyczyniają się do rozwoju boreliozy. Mamy nadzieję utorować drogę do opracowania skutecznych metod leczenia osób cierpiących na boreliozę z długotrwałymi objawami” — mówi Lee.

Naukowcy opublikowali swoje odkrycia w dwóch badaniach: jednym w czasopiśmie Nature Communications, a drugim w BMC Infectious Diseases.