Sannolikheten för att utveckla Lyme-sjukdom beror på genetik

Borrelia är den vanligaste fästingburna sjukdomen i Tyskland. Det är ännu inte helt klart om en viss genetisk predisposition spelar en roll i sjukdomens utveckling och vilka immunologiska processer i kroppen som är involverade.

Ett forskarteam från Centrum för individualiserad infektionsmedicin (CiiM), en gemensam institution för Helmholtz-centret för infektionsforskning (HZI) och Hannover Medical School (MHH), i samarbete med Radboud universitetssjukhus och Amsterdams universitetssjukhus (båda i Nederländerna) har nu upptäckt den ansvariga genetiska varianten och de involverade immunparametrarna.

Om fästingen är infekterad med patogenen Borrelia burgdorferi sl (sensu lato = i vid bemärkelse) kan dessa bakterier överföras till människor genom fästingbett och orsaka sjukdom. Olika organ kan påverkas: hud, nervsystem eller leder.

”Borreliainfektion leder inte alltid till sjukdom, och i fallet med borrelia kan den vanligtvis behandlas framgångsrikt med antibiotika. Men som våra samarbetspartners har upptäckt utvecklar vissa drabbade individer ihållande symtom som trötthet, kognitiv nedsättning eller smärta trots antibiotikabehandling”, säger professor Yang Lee, chef för CiiM och chef för enheten för bioinformatik för personlig medicin vid HZI.

"För att hitta ytterligare utgångspunkter för utveckling av effektiva terapier för behandling av borrelia i framtiden är det viktigt att bättre förstå de genetiska och immunologiska mekanismer som är ansvariga för sjukdomens utveckling."

I denna riktning analyserade forskargruppen de genetiska mönstren hos fler än 1 000 patienter med borrelia och jämförde dem med de genetiska mönstren hos icke-infekterade personer. ”Målet var att identifiera specifika genetiska varianter som är direkt associerade med sjukdomen”, förklarar Javier Botey-Bataller, forskare vid CiiM och en av de första författarna till de två studierna.

"Vi har faktiskt identifierat en specifik, tidigare okänd genetisk variant hos patienter med borrelia."

Identifiering av rs1061632-varianten associerad med LB-känslighet. Kohortöversikt. 1107 DNA-prover från LB-patienter var tillgängliga för kvalitetskontroll och imputation, vilket lämnade en upptäcktskohort (n = 506) och en valideringskohort (n = 557). B Manhattan-plot av genomomfattande signifikanta varianter associerade med LB-känslighet i upptäcktskohorten. Källa: BMC Infectious Diseases (2024). DOI: 10.1186/s12879-024-09217-z

Forskargruppen genomförde olika cellbiologiska och immunologiska tester för att ta reda på vilka specifika fysiologiska konsekvenser denna genetiska predisposition har.

"Å ena sidan kunde vi visa att antiinflammatoriska processer i kroppen minskar i närvaro av denna genetiska variant. Det innebär att inflammation och symtom på borrelia kan vara längre", förklarar Lee.

Forskarna fann också att patienter med denna genetiska variant hade signifikant minskade nivåer av antikroppar mot Borrelia, vilket tyder på att bakterierna därför inte kan attackeras effektivt, vilket gör att sjukdomen varar längre.

"Vi kunde också identifiera 34 olika genloci som är involverade i att reglera immunsvaret hos patienter med borrelia genom mediatorer som cytokiner, och som också kan spela en viktig roll i andra immunmedierade sjukdomar som allergier", säger Boteil-Bataille.

I studien skrivs alla gener i det mänskliga genomet ner i det som kallas en genetisk karta. Varje gen har sin egen unika position, kallad ett genlocus. ”Våra studieresultat visar tydligt hur immunsvaret bestäms av genetik”, säger Lee.

"Eftersom våra studieresultat är baserade på en extremt bred databas på grund av den stora kohorten, ger de en utmärkt grund för vidare forskningsmetoder, till exempel för att studera effekten av olika varianter av de involverade generna på svårighetsgraden av borrelia."

Förekomsten av borrelia har ökat på norra halvklotet under senare år. Forskargruppen föreslår att ytterligare ökningar kan förväntas i framtiden, även med klimatförändringarna. Detta beror på att generellt sett mildare temperaturer kan förlänga fästingsäsongen och öka deras utbredningsområde.

Resultatet: fler fästingbett och därmed fler möjliga fall av borrelia. ”Våra resultat ger viktiga insikter i de genetiska och immunologiska processer som bidrar till utvecklingen av borrelia. Vi hoppas kunna bana väg för utveckling av effektiva behandlingar för borreliapatienter med långvariga symtom”, säger Lee.

Forskarna publicerade sina resultat i två studier, en i tidskriften Nature Communications och den andra i BMC Infectious Diseases.