Borrelia burgdorferi

Borrelia burgdorferi
Borrelia burgdorferi
Systematik
DomänBakterier
Bacteria
StamSpiroketer
Spirochaetes
KlassSpirochaetia
OrdningSpirochaetales
FamiljBorreliaceae
SläkteBorrelia
ArtBorrelia burgdorferi
AuktorJohnson et al. 1984 emend. Baranton et al. 1992
Fästingar av arten Ixodes ricinus, som parar sig. Hannen är den lilla av dem.
Fästingar av arten Ixodes ricinus, som parar sig. Hannen är den lilla av dem.

Borrelia burgdorferi är en bakterie som kan överföras till människan via fästingar och orsaka sjukdomen borrelia.[1]

Borrelia burgdorferi är en av minst tjugo Borrelia burgdorferi sensu lato-arter man känner till.[2] Av dessa arter kan Borrelia burgdorferi, Borrelia afzelii och Borrelia garinii orsaka den fästingöverförda sjukdomen borrelia.[1] I USA är Borrelia burgdorferi den mest allmänna sjukdomsalstraren, medan Borrelia afzelii och Borrelia garinii främst orsakar sjukdomen i Europa.[3] Borrelia burgdorferi sensu lato tillhör en stam av bakterier som kallas spiroketer. Spiroketerna överförs till människa och djur via en vektor, så kallat värddjur. Dessa utgörs av fästingar inom släktet Ixodes. I Sverige är den vanligaste fästingen Ixodes ricinus, så kallad fårfästingen (se bild i boxen). Smittspridningen sker när fästingen tar sin första blodmåltid från ett smittat djur. Spiroketerna stannar kvar i fästingens mage tills fästingen hittar en värd att suga blod hos. En tid efter att fästingen borrat ner mundelen i huden hos värden vandrar spiroketerna upp från tarmkanalen, och ut genom spottkörtlarna in i den nya värden.[4][5]

Historia

År 1909 redovisade den svenske hudläkaren Arvid Afzelius (1857-1923) ett fall av erytema migrans, en röd växande hudförändring, efter fästingbett på vänster klinka hos en av sina patienter[6][7]. Under tolv års tid ägnade han sin uppmärksamhet åt att hitta liknande röda hudutslag som expanderade i omkrets. Afzelius drog slutsatsen att hudförändringen uppkom efter bett från exempelvis en fästing.[8] År 1972 upptäckte läkare en ledinflammation framför allt i knän hos barn och ungdomar i områden kring Old Lyme, Connecticut i USA. Sjukdomen döptes därför till Lyme arthritis[9]. Orsaken till sjukdomen var först okänd, men fästingarna misstänktes starkt vara orsaken då sjukdomen var årstidsbunden, och patienterna klagade även över fästingbett[10][11] 1982 hittade Willy Burgdorfer de spiroketer som orsakade sjukdomen, och Borrelia burgdorferi fick sitt namn efter honom.[12]

1991 upptäcktes en 5300 år gammal man täckt av is och snö i den italienska delen av Ötztalalperna. Han kallades således för Ötzi. Då Ötzis DNA undersöktes upptäcktes sekvenser som korresponderade med sekvenser i genomet hos Borrelia burgdorferi till 60 %. Denna upptäckt visar att Ötzi förmodligen var infekterad av borrelia.[13]

Morfologi

Borrelia burgdorferi har en lång platt cellkropp som är vågformad (se bild). Längden på cellkroppen är mellan 10 och 20 μm och den har en diameter på ungefär 300 nm.[14] Borrelia burgdorferi har en linjär kromosom.[3] Arvsmassan saknar gener som krävs för syntes av aminosyror och lipider, som de istället upptar från omgivningen.[3] Det som gör Borrelia burgdorferi vågformad är flagellerna som går längs med spiroketen från den ena änden till den andra och sitter fästa i utrymmet mellan det inre och det yttre membranet. Flagellerna gör att spiroketerna rör sig som i en korkskruv bakåt eller framåt. Detta gör Borrelia burgdorferi till en mycket rörlig bakterie som effektivt kan simma genom blod och vävnader.[8]Adhesiner på ytan av bakterien ger den förmågan att binda till kärlendotel samt komponenter i extracellulära matrixet, vilket bidrar till vävnadsspridning.[15] På ytan av bakterien finns även så kallade outer surface lipoproteins (Osps) vars uttryck de kan variera beroende på omgivningen, till exempel temperatur och pH-värde.[16][17] Dessa egenskaper möjliggör att de kan kringgå sin värds immunsystem då den inte känner igen bakterien som en patogen.[2][4][16] Bakterierna som ingår i Borrelia burgdorferi sensu lato-komplexet särskiljer sig också genom att de har det största antalet plasmider som hittats hos bakterier. Till skillnad från den linjära kromosomen, vars genuttryck är relativt bevarat, kan plasmidernas genuttryck variera avsevärt.[3][4][8][18] Det naturliga urvalet har selekterat för mutanter som är resistenta mot antibiotika och förutom att Borrelia-spiroketen enkelt kan förändra sina Osps kan de också överföra DNA-sekvenser till andra spiroketer.

Många av de genetiska karaktärer av Borrelia burgdorferi som studerats har just antibiotikaresistens gemensamt.[4] DNA-överföring kan också ske mellan olika stammar av Borrelia burgdoreferi-spiroketer.[2][4] Cystbildning används för att kapsla in korta DNA-sekvenser/-fragment och implantera detta i den egna cellväggen. Vesikeln kan sedan frisättas, och detta kan vara ett sätt för spiroketen att överföra DNA till andra Borrelia-spiroketer i omgivningen.[4][8]

Livscykel

Spiroketen kan endast överleva inne i en värd. De reproducerar sig genom asexuell förökning, så kallad binär fission. Vid reproduktionen delar sig varje bakterie i två delar och därefter växer det två nya celler.[8] Generationstiden för Borrelia burgdorferi-spiroketen kan variera mycket. Den har i blodsugande nymfer uppskattats till ca 4 timmar men tiden i laboratoriemiljö kan vara mer än 3 ggr så lång (12-24 h.).[8][18] Man kan föreställa sig att generationstiden saktas ned betydligt under mer ogynnsamma förhållanden som exempelvis lägre temperatur vid övervintring i vektorn.[18] Borrelia burgdorferi-spiroketen tros också kunna bilda små cystor där den kan förvara DNA under särskilt stressande förhållanden, som när förutsättningarna förbättrats kan återutvecklas till en fullstor spiroket.[8]

Smittspridning

Spiroketen överförs mellan värdar av fästingen.

Många olika djur kan infekteras av Borrelia burgdorferi, däribland fåglar, ödlor och små däggdjur. Det vanligaste sättet på vilket spiroketen överförs från en värd till en annan individ är via fästingar och det är också fästingen som är den enda hittills upptäckta smittoöverföraren till människor.

Borrelia burgdorferi-spiroketen sprids sällan, om någonsin, från en fästing till dess avkomma, utan fästingar smittas främst genom blodet från smittade djur. De flesta av de smittade fästingarna blir bärare av bakterien redan under larvstadiet.[17] Borrelia burgdorferi befinner sig oftast i fästingens mag-/tarmkanal. Bakterien stimuleras när fästingen äter och då påbörjas också bakteriens delningsprocess. Denna process kan dock försvåras då komplementfaktorer från blodet i värddjuret samspelar med fästingens bakterier och detta kan leda till att bakterierna dör. I annat fall utvecklar bakterierna skydd mot värddjurets försvarsmekanismer och blir resistenta mot värdens immunsystem. Det tar ca 48 timmar för en bakterie att ta sig från fästingens mag-/tarmkanal till dess spottkörtlar för att sedan via dem ta sig in i och infektera den nya värden.[19]

Fästingarna blir först aktiva vid lufttemperaturer över 4–5 °C. Under perioden mars till november söker fästingarna sig till värdar, och man kan hitta dem främst i de sydligare delarna av Sverige. Vid varmare väderförhållanden kan det även finnas enstaka fästingar som söker en värd också under vintermånaderna.[20] Vanligast är att fästingar i nymfstadiet överför borrelia till människa, men även adulta fästingar kan vara bärare och överföra smittan. Borreliabakterierna överförs oftast inte omedelbart, vanligtvis sker detta mellan 36 och 72 timmar efter bettet. I djurmodeller har det dock visats att överförandet av bakterien kan ske inom < 16 timmar [21]. Risken för att smittas av borrelia anses betydligt mindre om fästingen tas bort inom 24 timmar.[5]De Risken att drabbas av borrelia i södra Sverige är ungefär var 150:e fästingbett, och antalet fall i Sverige beräknas vara mellan 5 000 och 10 000 per år.[22] Antalet patienter med borrelia ökar i Europa.[1] Hur stor ökningen är i Sverige är inte känd eftersom borrelia inte är en anmälningspliktig sjukdom och därför inte dokumenterad.[23] I de flesta borreliafall är värden smittad av nymfer, sannolikt för att de är små och svåra att se. Vuxna fästingar är lättare att se. Det innebär att chansen är större att de avlägsnas innan de hinner föra över smittan till värden.[24]

Sjukdom

Erytema migrans som finns hos åttio procent av personer med borreliainfektion.

En fästing kan vara bärare av flera borreliagenotyper och också av andra infektionsagens som TBE-virus.[5] Borrelia kan även överföras från moder till foster. Spiroketerna överförs då via moderkakan. Aktuell forskning visar att risken för fosterskada vid borrelia under en graviditet ändå är mycket låg.[25]

Sjukdomens många manifestationer är: erytema migrans, lymfocytom, kronisk akrodermatit, neuroborrelios, artrit, kardit och ögonaffektion. Dessa kan behandlas med antibiotika.[23]Borrelia burgdorferi är främst förknippad med artrit, medan Borrelia garinii har benägenhet för nervsystemet och Borrelia afzelii orsakar hudinfektioner.[3]

Borrelia har tre typiska faser hos obehandlade patienter:

  1. Den vanligaste manifestationen av borrelia är ett växande rött märke som ofta påminner om en pricktavla och uppträder inom 3–30 dagar. Åttio procent av patienterna får ett sådant utslag, som kan finnas kvar i flera veckor.[26] Märket kallas även för erytema migrans. En mer ovanlig form av hudborrelios är borrelia-lymfocytom.[27] Den är ofta lokaliserad till örsnibben och är vanligare hos barn.[28] Andra tidiga tecken är illamående, huvudvärk, yrsel, stel nacke, allvarlig trötthet, feber, muskel-/ledvärk och infekterade lymfkörtlar.[26]
  2. Det andra stadiet är neurologiska symtom som hjärnhinneinflammation, hjärninflammation. Det perifera nervsystemet kan också drabbas. Hos mindre än var tionde som får borrelia påverkas nervsystemet, så kallad neuroborrelios. Av patienterna får tio procent hjärtproblem.[26]
  3. Det tredje stadiet som nästan ses hos åttio procent av de drabbade är borreliaartrit, som vid utebliven behandling kan bli kronisk.[26][28]

Behandling och immunitet

Vanligen behandlas neuroborrelios, borreliaartrit och borrelia-lymfocytom med doxycyklin i 10–21 dagar.[29] Något vaccin mot borrelia finns inte i Sverige i dag.[28] Man är inte heller skyddad mot ny borrelia om man haft sjukdomen.[28]

Referenser

  1. ^ [a b c] Bhattacharjee, Arnab, Oeemig, Jesper S., Kolodziejczyk, Robert, Meri, Taru, Kajander, Tommi, Lehtinen, Markus J., Iwaï, Hideo, Jokiranta, T. Sakari, Goldman & Adrian, A. (2013). Structural Basis for Complement Evasion by Lyme Disease Pathogen Borrelia burgdorferi. The Journal of Biological Chemistry, 288, ss. 18685-18395.
  2. ^ [a b c] Qui, W-G. & Martin, C, L. (2014). Evolutionary genomics of Borrelia burgdorferi sensu lato: Findings, hypotheses, and the rise of hybrids. Infection, Genetics and Evolution, 27, ss.576-593.
  3. ^ [a b c d e] Steere, Allen C.; Strle, Franc; Wormser, Gary P.; Hu, Linden T.; Branda, John A.; Hovius, Joppe W. R. (2016-12-15). ”Lyme borreliosis” (på engelska). Nature Reviews Disease Primers 2 (1): sid. 1–19. doi:10.1038/nrdp.2016.90. ISSN 2056-676X. https://www.nature.com/articles/nrdp201690. Läst 12 december 2023. 
  4. ^ [a b c d e f] Brisson, Dustin, Drecktrah, Dan, Eggers, Christian H. & Samuels, D. Scott. (2012). Genetics of Borrelia burgdorferi. Annual Review of Genetics, 46, ss. 515-536.
  5. ^ [a b c] Dotevall, L. (2009). Läkemedelsbehandling av borrelia. https://www.lakemedelsverket.se/upload/halso-och-sjukvard/behandlingsrekommendationer/bakg_dok/Borrelia-bakgrund_webb_bokm%C3%A4rken.pdf [2015-04-22]
  6. ^ Knut Kjellberg & Hjalmar Forssner, red (1909). ”Dermatologiska sällskapet sammanträde den 28 oktober å Sv. Läkaresällskapet.”. Allmänna Svenska Läkartidningen (Stockholm: Allmänna Svenska Läkarföreningen) 6 (47): sid. 119-20. 
  7. ^ Johan Berglund (2004). ”Borreliafall beskrevs i Läkartidningen 1909”. Läkartidningen (Stockholm) 101 (1-2): sid. 109-14. 
  8. ^ [a b c d e f g] Wilhelmsson, P. (2014). A sting from a Tick: Epidemiology, Ecology and Clinical Aspects of Lyme Borreliosis (1385). Doktorsavhandling, Linköping: Linköping Universitet.
  9. ^ Steere A. C. et al. (1977). ”Lyme arthritis: an epidemic of oligoarticular arthritis in children and adults in three connecticut communities.” (på engelska). Arthritis Rheum. 20 (1): sid. 7-17. PMID 836338. 
  10. ^ Skotarczak, B. (2014). Why are there several species of Borrelia burgdorferi sensu lato detected. Infection, Genetics and Evolution, 23, ss. 182-188.
  11. ^ ”Origin of Lyme Disease”. News-Medical. http://www.news-medical.net/health/Origin-of-Lyme-Disease.aspx. Läst 17 juni 2015. 
  12. ^ Pinne, M. (2006). Porins of Borrelia burgdorferi (1019), Umeå: Umeå Universitet.
  13. ^ Keller, A., Graefen, A., Ball, M., Matzas, M., Boisguerin, V., Maixner, F., Leidinger, P., Backes, C., Khairat, R., Forster, M., Stade, B., Franke, A., Mayer, J., Spangler, J., McLaughlin, S., Shah, M., Lee, C., Harkins, TT., Sartori, A., Moreno-Estrada, A., Henn, B., Sikora, M., Semino, O., Chiaroni, J., Rootsi, S., Myres, NM., Cabrera, VM., Underhill, PA., Bustamante, CD., Vigl, EE., Samadelli, M., Cipollini, G., Haas, J., Katus H., O'Connor, BD., Carlson MR., Meder, B., Blin, N., Meese, E., Pusch, CM., Zink, A. (2012). New insights into the Tyrolean Iceman's origin and phenotype as inferred by whole-genome sequencing. Nature Communications, 3, s. 698.
  14. ^ Charon, Nyles W., Cockburn, Andrew, Li, Chunhao, Liu, Jun, Miller, Kelly A., Miller, Michael R., Motaleb, Md. A. & Wolgemuth, Charles W. (2012) The Unique Paradigm of Spirochete Motility and Chemotaxis. Annual Review of Microbiology, 66, ss. 349-370.
  15. ^ Pietikäinen, Annukka; Åstrand, Mia; Cuellar, Julia; Glader, Otto; Elovaara, Heli; Rouhiainen, Meri (2021-06). ”Conserved lysine residues in decorin binding proteins of Borrelia garinii are critical in adhesion to human brain microvascular endothelial cells” (på engelska). Molecular Microbiology 115 (6): sid. 1395–1409. doi:10.1111/mmi.14687. ISSN 0950-382X. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/mmi.14687. Läst 12 december 2023. 
  16. ^ [a b] Bagert, B. (2008). Borrelia burgdorferi: metodutveckling och tillämpning avseende odling och resistensstudier mot komplement, särskilt interaktion med faktor H. Magisteruppsats, Högskolan i Kalmar
  17. ^ [a b] Stewart, P. E., Rosa, P. A. & Tilly, K. (2008). Biology of Infection with Borrelia burgdorferi. US National Library of Medicine. 22(2), ss. 217-234
  18. ^ [a b c] Margos, G., Vollmer, A, S., Ogden, H, N., Fish, D. (2011). Population genetics, taxonomy, phylogeny and evolution of Borrelia burgdorferi Sensu Lato. Infection, Genetics and Evolution, 11, ss. 1545–1563
  19. ^ Rejnö, K. (2014) Kan ett förändrat klimat öka risken för borrelios i Sverige? (examensarbete kandidatexamen nr. 2014: 33) Uppsala: Sveriges Lantbruksuniversitet.
  20. ^ Folkhälsomyndigheten (2015). Sjukdomsinformation om borreliainfektion. http://www.folkhalsomyndigheten.se/amnesomraden/smittskydd-och-sjukdomar/smittsamma-sjukdomar/borreliainfektion-/ Arkiverad 24 maj 2015 hämtat från the Wayback Machine. [2015-03-23]
  21. ^ Cook, Michael J (2014-12-19). ”Lyme borreliosis: a review of data on transmission time after tick attachment”. International Journal of General Medicine 8: sid. 1–8. doi:10.2147/IJGM.S73791. ISSN 1178-7074. PMID 25565881. PMC: 4278789. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4278789/. Läst 12 december 2023. 
  22. ^ Brolinger, C. & Sjödin, M. (2013). Borrelia infektion. ”Arkiverade kopian”. Arkiverad från originalet den 24 maj 2015. https://web.archive.org/web/20150524193349/http://www.medscinet.se/infpreg/allinfo/main.asp?topic=26. Läst 24 maj 2015. 
  23. ^ [a b] Smittskyddsinstitutet (2013). Laboratioriediagnostik av borreliainfektion [broschyr]. http://www.folkhalsomyndigheten.se/pagefiles/13257/laboratoriediagnostik-av-borreliainfektion-2013-101-28.pdf Arkiverad 24 maj 2015 hämtat från the Wayback Machine. [2015-04-22]
  24. ^ Centers for Disease Control and Prevention (2015). Lyme disease transmisson. http://www.cdc.gov/lyme/transmission/index.html
  25. ^ INFREG, Karolinska institutet (2013). Kunskapscentrum för infektion under graviditet. ”Arkiverade kopian”. Arkiverad från originalet den 23 juni 2015. https://web.archive.org/web/20150623020609/http://www.medscinet.se/infpreg/allinfo/allinfo.asp. Läst 24 maj 2015.  [2015-03-18]
  26. ^ [a b c d] Bauman, R. W. (2014). Microbiology with Diseases by Body System, Third edition. Essex, UK: Pearson Education. ISBN 978-1-29202-629-9
  27. ^ Berglund, J. (2009). Läkemedelsbehandling av borreliainfektion. https://www.lakemedelsverket.se/upload/halso-och-sjukvard/behandlingsrekommendationer/bakg_dok/Borrelia-bakgrund_webb_bokm%C3%A4rken.pdf [2015-04-22]
  28. ^ [a b c d] Andersson, I. (2014). Borrelia. http://www.1177.se/Jonkopings-lan/Fakta-och-rad/Sjukdomar/Borreliainfektion/ [2015-04-22]
  29. ^ Hedin, S, B., Bennet, R., Eriksson, M. (2009). Behandling av Borrelia. https://lakemedelsverket.se/upload/halso-och-sjukvard/behandlingsrekommendationer/bakg_dok/Borrelia-bakgrund_webb_bokm%C3%A4rken.pdf Arkiverad 24 maj 2015 hämtat från the Wayback Machine. [2015-04-22]

Externa länkar


Media som används på denna webbplats

Erythema migrans - erythematous rash in Lyme disease - PHIL 9875.jpg
This 2007 photograph depicts the pathognomonic erythematous rash in the pattern of a “bull’s-eye”, which manifested at the site of a tick bite on this Maryland woman’s posterior right upper arm, who’d subsequently contracted Lyme disease.

Lyme disease patients who are diagnosed early, and receive proper antibiotic treatment, usually recover rapidly and completely. A key component of early diagnosis is recognition of the characteristic Lyme disease rash called erythema migrans. This rash often manifests itself in a “bull's-eye” appearance, and is observed in about 80% of Lyme disease patients. (added 2017 : "but similar symptoms are observed in other illnesses not caused by Borrelia burgdorferi infection, such as southern tick–associated rash illness, which has not yet been tied to a specific pathogen"[1],[2])

Lyme disease is caused by the bacterium Borrelia burgdorferi, and is transmitted to humans by the bite of infected blacklegged ticks. Typical symptoms include fever, headache, fatigue, and as illustrated here, the characteristic skin rash called erythema migrans. If left untreated, infection can spread to joints, the heart, and the nervous system. Note that there are a number of PHIL images related to this disease and its vectors.
Borrelia burgdorferi (CDC-PHIL -6631) lores.jpg
Borrelia burgdorferi.Bild: CDC, 1993. (PD).
Ixodes ricinus ticks.jpg
This is a male Ixodes ricinus tick (smaller) shown copulating with a female tick (larger). I. ricinus, the "castor bean" tick, so called because of its resemblance to the castor bean, is a vector for the B. burgdorferi spirochete, the cause of Lyme disease, and is commonly found on farm animals, and deer who are the natural host.