Borelije in lymska borelioza

Humana patologija pozna lymsko boreliozo kot kronično sistemsko bolezen, ki lahko prizadene različne organe in organske sisteme. Povzročiteljica lymske borelioze je spiralna bakterija Borrelia burgdorferi sensu lato (sensu lato - v širokem pomenu). Z različnimi analizami so ugotovili, da vsaj tri različne vrste bakterij pripadajo kompleksu, ki ga imenujemo borelije lymske borelioze: B. afzelii, B. garinii in B. burgdorferi sensu stricto (sensu stricto - v ozkem pomenu). Lymska borelioza je zoonoza. Epidemiološki rezervoar vseh borelij predstavljajo gozdne živali, zlasti mali glodalci, domače živali pa tudi ptice. Z ene živalske vrste na drugo borelije prenašajo različni trdi, ščitasti klopi, ki so že prilagojeni parazitiranju na živalih. Za človeka pa so pomembni le tisti klopi, ki lahko parazitirajo tudi na človeku; to so klopi iz družine Ixodidae.

NEKAJ O BORELIJAH

Borelije lymske borelioze so izredno gibljive spirohete. Razlikujejo se glede na število zavojev (3 do 10), dolžino (5 do 30 m) in širino (0,2 do 0,3 m) celice. Zaradi značilne oblike, načina gibanja in bioloških lastnosti so borelije vedno uvrščali v posebno taksonomsko vejo. Šele novejše metode molekularne biologije so omogočile natančno razvrstitev borelij, ker je določitev vrste neposredno vezana za analizo borelijskega genoma.
Borelije lahko gojimo v posebnem tekočem gojišču, ki ga moramo obogatiti s serumi, serumskimi albumini in želatino. Rastejo v anaerobnih pogojih pri temperaturi od 30 do 34o C. Najlažje jih opazujemo z mikroskopiranjem v temnem polju, kje se kažejo kot izredno gibljive bakterije. Podvojitveni čas B. burgdorferi sensu lato niha od 7 do 20 ur, odvisen je od prilagoditve borelij na umetno gojišče, zato borelije uvrščamo med počasi rastoče bakterije. Borelije so biokemično slabo aktivne.
Zunanja membrana borelij je zelo fluidna in vsebuje redke transmembranske beljakovine in še zunanje površinske beljakovine, obrnjene navzven, ki so poglavitni vir borelijskih antigenov. Borelijski bički, s katerimi se bakterija premika, so relativno trdne strukture in se nahajajo v središču celice. Začnejo se na veziščih na obeh nasprotnih koncih, se raztezajo vzdolž celične osi in se na sredini prekrivajo. Posamezne borelije imajo 7 do 11 bičkov.
Na splošno borelije kažejo veliko različnih beljakovin. Na mnogih borelijskih beljakovinah se nahajajo antigenske determinante, ki pri bolnikih sprožijo nastajanje specifičnih protiteles. Ker se sevi v naravi razlikujejo glede na to, katere antigene sploh izražajo in katerih ne ter kako močno jih izražajo, se tudi imunski odziv, ki ga sprožijo, pri bolnikih razlikuje.
Borelijski genom se sestoji od kromosoma in različnega števila cirkularnih in linearnih plazmidov; ključnega pomena je pri identifikaciji vrste borelij. Borelije so ene redkih bakterij in edine med spirohetami, ki imajo linearni kromosom. Hkrati je borelijski kromosom med bakterijskimi kromosomi eden najmanjših znanih kromosomov. Sevi borelij se med seboj precej razlikujejo: vsebujejo različne plazmide pa tudi različno število plazmidov, enaki plazmidi pa se lahko ločijo med sabo po molekulski masi. Prav ta lastnost je odločilna pri razločevanju sevov znotraj iste vrste.

PRENAŠALCI

Različne divje in domače živali so rezervoar B. burgdorferi sensu lato. Značilno je, da borelijska okužba pri živalih poteka brez kliničnih znakov; videti je, da take okužbe za gostitelja niso nikoli usodne. Kljub temu da gostitelj začne izdelovati protitelesa proti borelijam, kaže, da jim ta veliko ne škodujejo. Tako si borelije lahko zagotovijo dolgo preživetje v naravnem okolju. Najpogostejši prenašalci B. burgdorferi sensu lato so ščitasti klopi iz družine Ixodidae: I. ricinus v Evropi, I. persulcatus v Evroaziji in I. dammini in I. pacificus v ZDA. Klopi se okužijo, ko pijejo kri tedaj ko so borelije v krvi gostitelja. Borelije se lahko ohranijo v klopih skozi vse razvojne stopnje klopa: od larve preko nimfe do odraslega klopa; ta probrazba lahko traja več kot dve leti. Ker klopi niso izbirčni pri iskanju svojega gostitelja, lahko prenašajo borelije z ene vrste živali na drugo; tudi živali jih lahko prenesejo drugam. V tem krogu je človek le naključni gostitelj. Poglavitna lastnost borelij je, da so sposobne prilagoditi se različnim gostiteljem (živali, ptice, klopi in človek) in da se kljub gostiteljevemu imunskemu odzivu (prisotnost specifičnih protiteles) pri njem ohranijo in vzdržujejo kronično okužbo.

RAZŠIRJENOSTI OKUŽBE

Lymska borelioza je razširjena po vsem svetu v pasu od 33o do 65o severne širine. Razširjenost se geografsko pokriva z območjem razširjenosti ščitastih klopov. V tem pasu najdemo več borelijskih vrst, tiste, ki so patogene za človeka, in tudi take, za katere patogenost za človeka ni bila dokazana. Ugotovili so, da na različnih geografskih območjih prevladujejo določene vrste borelij, prenašajo jih značilni klopi tega območja, okužba se pri človeku izraža s širokim spektrom kliničnih slik, med katerimi prevladujejo le nekatere. V Evropi in tudi v Sloveniji najdemo vse tri za človeka patogene vrste: B. afzelii, B. garinii in B. burgdorferi sensu stricto. Prevladujejo kožne spremembe, ki jih najpogosteje povzroča B. afzelii, sledijo okužbe centralnega živčevja, ki jih najpogosteje povzroča B. garinii, redko pa izoliramo B. burgdorferi sensu stricto. V ZDA je za zdaj edina za človeka patogena vrsta B. burgdorferi sensu stricto, pogosteje kot v Evropi, pa v ZDA poročajo o vnetjih sklepov pri ljudeh. V Sloveniji pri ljudeh najpogosteje izoliramo B. afzelii, redkeje B. garinii in zelo redko B. burgdorferi sensu stricto, prevladujejo pa kožne spremembe.

KLINIČNI SLIKA

Lymska borelioza je razširjena po vsem svetu. V Sloveniji je endemična bolezen z visoko stopnjo obolevanja prebivalstva. Za njo je značilno, da se kaže s širokim spektrom različnih kliničnih slik. Pri tem okužba lahko poteka brez kliničnih znakov ali s hudimi spremembami različnih organskih sistemov. Najpogosteje so prizadeti koža, živčevje in mišično-skeletni sistem, lahko tudi oči, srce, jetra, limfni sistem in ledvice. Okužba se ponavadi začne kot kožna sprememba v obliki obroča, imenovanega erythema migrans, ki se pojavi na mestu vboda klopa. Od tod se borelije lahko raztrosijo po vsem organizmu in največkrat povzročijo vnetje v centralnam živčevju (meningitis) in na sklepih (artritis). Če se okužba ne pozdravi, borelije lahko ostanejo v organih in organskih sistemih ter povzročijo znake, ki so značilni za kronično okužbo. Med njimi je najznačilnejša kožna sprememba acrodermatitis chronica atrophicans. Nekatere najpogosteje klinične slike, s katerimi se kaže lymska borelioza, kaže razpredelnica 1.

Razpredelnica 1. Najpogosteje klinične slike lajmske borelioze.

DIAGNOZA OKUŽBE

Nekatere klinične slike lymske borelioze (na primer erythema migrans) so tako značilne, da omogočajo zanesljivo klinično diagnozo borelijske okužbe. Pri takih bolnikih mikrobiološka diagnoza nima posebnega pomena. Žal se pri borelijski okužbi velikokrat pojavijo bolezenske spremembe, ki borelijsko etiologijo z več ali manj verjetnosti le nakazujejo ali pa so za lymsko boreliozo povsem neznačilne. Pri teh bolnikih je mikrobiološka potrditev okužbe potrebna in zaželena.
Glede na potek okužbe uporabljamo bolj ali manj uspešno različne mikrobiološke metode. Pogosto jih kombiniramo. Vsaka metoda ima svojo občutljivost in specifičnost, merila za njihovo vrednotenje pa temeljijo na kliničnih izkušnjah. Borelijsko okužbo najpogosteje dokazujemo z naslednjimi metodami: 1) osamitev B. burgdorferi sensu lato iz kliničnega materiala; 2) dokazovanje molekule deoksiribonukleinske kisline (DNK) borelij; 3) dokaz specifičnih protiteles, usmerjenih proti borelijskim antigenom. Opisali jih bomo podrobneje.
1. Osamitev borelij je najzanesljivejša metoda dokazovanja lymske borelioze. Borelije so izolirali iz kože, likvorja, krvi, sinovijske tekočine bolnikov tako pri zgodnji kot pri trajni okužbi. Vzorci morajo biti odvzeti pred antibiotično terapijo in čimprej cepljeni v gojišče. Za osamitev borelij priporočajo odvzeti čim večji vzorec, ker so ugotovili, da je borelij v vzorcih malo. Po možnosti, vzorec cepimo v gojišče že ob bolniku in tako preprečimo, da borelije ne bi propadle ob neustreznem transportu, ker so bakterije zelo občutljive. Poskus izolacije borelij iz kliničnega vzorca traja najmanj 9 tednov, ker so borelije počasi rastoče bakterije in ker potrebujejo čas, da se prilagodijo na umetni medij. Zmožnost borelij, da se prilagodijo življenju v umetnem mediju, vpliva na uspešnost kultivacije. Ker je odvzem kužnine (npr. biopsija kože, lumbalna punkcija) dokaj agresiven poseg in neugoden za bolnika, ga se kliniki lotijo le v nekaterih primerih, ne pa rutinsko. Osamitvi borelij sledi identifikacija izoliranega seva. Tako lahko spremljamo povezanost posameznih borelijskih vrst s klinično sliko okužbe in potekom bolezni. Še širše lahko spremljamo geografsko razširjenost posamezne vrste borelij in razširjenost vrste glede na biološki material, v katerem se nahaja (človek, živalski rezervoar, klopi).
2. Dokaz molekule DNK. Dokazovanje borelijske DNK sodi med novejše metode molekularne biologije, ki jo uporabljamo za potrditev borelijske okužbe. Borelijsko DNK lahko dokažemo v različnih organih in telesnih tekočinah (koža, kri, likvor, sinovijska tekočina, druge). Metoda temelji na tem, da izberemo določen odsek borelijske DNK in ga pomnožimo v več kot milijon kopij. Tako si ojačamo signal, ki nam zanesljivo kaže na prisotnost patogene bakterije. Pomnožujemo lahko kateri koli del borelijskega genoma, le da je specifičnost metode neposredno pogojena z izbiro odseka DNK za tarčo pomnoževanja. Prednost metode je, da je zelo občutljiva in hitra. Pomanjkljivost pa da zahteva posebno opremo in izobraženost kadrov in je zato draga. Vzorce jemljemo v aseptičnih pogojih. Zaželjeno je, da bi bil vzorec čim večji, prav tako kot pri osamitvi. Zavedati se moramo, da dokaz DNK ne pomeni prisotnosti živega mikroorganizma. Po propadu bakterije se namreč DNK v materialu lahko ohrani za dlje časa. Tako s to metodo ni smiselno spremljati učinkov antibiotične terapije ali presojati o aktivnosti okužbe. Največkrat se uporablja pri bolnikih, pri katerih nam drugi testi niso veliko v pomoč.
3. Dokazovanje specifičnih protiteles v serumu, likvorju in sinovijski tekočini bolnikov je rutinska metoda dokazovanja borelijske okužbe. Specifična protitelesa razreda IgM in IgG dokazujemo z različnimi serološkimi testi: encimsko-imunski, imunofluorescentni ali imuno-blot. Testi so že tovarniško pripravljeni in zato dostopni mnogim mikrobiološkim laboratorijem po svetu, metode so hitre in poceni. Imunski odziv bolnika na okužbo z borelijami nastaja počasi. Protitelesa zasledimo šele mesec do dva po okužbi, pa tudi pozneje. Pri nekaterih bolnikih do izdelovanja specifičnih protiteles sploh ne pride, ali se gibljejo v nizkih titrih. Šibek ali odsoten imunski odziv ugotavljamo predvsem pri bolnikih, ki so bili zgodaj zdravljeni z antibiotiki. Odsotnost imunskega odziva ne pomeni odsotnosti borelijske okužbe. Pri zgodnji lokalizirani okužbi, kot je erythema migrans, ugotovimo približno čertrtino bolnikov, ki so razvili protitelesa, pri kronični obliki bolezni pa so skoraj vsi bolniki serološko pozitivni. Kaže, da s kroničnostjo okužbe narašča število serološko pozitivnih bolnikov. Nasprotno temu v endemičnih območjih, kot je tudi Slovenija, ugotavljamo borelijska protitelesa tudi pri zdravih ljudeh, kar kaže, da so osebe prebolele borelijsko okužbo ne da bi razvile klinične znake bolezni. Imunski odziv, ki se razvije po okužbi, je tarča mnogih raziskovalnih projektov. Kaže, da se bolnik odzove na tiste borelijske antigene, ki jih izraža sev s katerim je bil okužen, in ker so borelije v naravi fenotipsko in genotipsko različne lahko imunski odziv med bolniki variira, prav tako med geografskimi področji. Za dokazovanje lymske borelioze je danes na voljo množica komercialnih testov, ki poskušajo premostiti mnoge pomanjkljivosti imunskega odziva. Testi se razlikujejo po metodi testiranja, pripravi antigena, občutljivosti in specifičnosti. Rezultati mnogih primerjalnih študij so prinesli veliko zmede in nejasnosti. Pokazale so se namreč razlike pri testiranju istega vzorca z različnimi testi. Zaradi tega je vrsta komercialnih testov postala dvomljiva, predvsem pa njihova uporaba na različnih geografskih območjih. Interpretacija rezultatov seroloških testov je zahtevna in jo je smiselno vrednotiti glede na klinične in epidemiološke podatke posameznega bolnika.