No title

������������������������ ���������������������� ���������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� �������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������� ���������������������������

��������������������������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������� ���������������������������������������������������������������������� �������������������������������������������������������������������������� �������������������������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������������ ��������������������������������������������������������������������������� �����������������������������������������������������������������������

����������������������������������

Doc. MUDr. Petr Bartùnìk, CSc. (nar. 1939)

Absolvoval FVL UK. Od roku 1969 pracuje na IV. interní klinice 1. LF UK a VFN, kde zastával v letech 1995–2000 funkci pøednosty kliniky. V letech 1990–1993 a poté 2002–2005 byl prodìkanem 1. LF UK. Okruh jeho odborného zájmu je vymezen intenzivní péèí ve vnitøním lékaøství se zvláštním zamìøením na poruchy srdeèního rytmu. Se svými spolupracovníky inicioval, experimentálnì ovìøil a pozdìji zavedl do rutinní praxe pøenos EKG záznamu po telefonu. V posledních letech vìnuje pozornost kardiální formì lymeské boreliózy. Mnohaleté zkušenosti s touto problematikou, øešenou s grantovou podporou IGA MZ ÈR a GA UK, shrnul v monografii „Lymeská karditida“ vydanou nakladatelstvím Grada v roce 1996. Je vedoucím redaktorem Èasopisu lékaøù èeských, èlenem redakèní rady èeské verze JAMA a Medical Tribune. Je èlenem vìdecké rady a etické komise ÈLK, etické komise MZ ÈR, èlenem akreditaèní komise pro vnitøní lékaøství a zkušební komise pro atestaèní zkoušky v oboru vnitøní lékaøství MZ ÈR.

LYMESKÁ BORELIÓZA

3., pøepracované a doplnìné vydání Hlavní autor: Doc. MUDr. Petr Bartùnìk, CSc. Autorský kolektiv:

Doc. MUDr. Petr Bartùnìk, CSc., IV. interní klinika 1. LF UK a VFN, Praha Doc. MUDr. Martin Bojar, Neurologická klinika 2. LF UK a FN Motol, Praha Doc. MUDr. Pavel Calda, Gynekologicko-porodnická klinika 1. LF UK a VFN, Praha Prim. MUDr. Pavel Diblík, Oèní klinika 1. LF UK a VFN, Praha Prof. MUDr. Jana Hercogová, CSc., Dermatovenerologická klinika 2. LF UK a FN Bulovka, Praha Doc. MUDr. Josef Hoza, CSc., Klinika dìtského a dorostového lékaøství 1. LF UK a VFN, Praha RNDr. Dagmar Hulínská, CSc., Národní referenèní laboratoø pro lymeskou boreliózu, Státní zdravotní ústav, Praha Doc. MUDr. Daniela Janovská, CSc., 3. LF UK, Praha MUDr. Dušan Pícha, CSc., 1. infekèní klinika 2. LF UK a FN Bulovka, Praha Doc. MUDr. Marie Valešová, CSc., I. interní klinika 3. LF UK a FNKV, Praha

Recenzent: Prof. MUDr. Jan Petrášek, DrSc., 1. LF UK a VFN Praha 2 © Grada Publishing, a.s., 2006 Elektrongramy © RNDr. Dagmar Hulínská, 2006 Další obrázky dodali autoøi. Cover Photo © profimedia.cz/CORBIS, 2006 Vydala Grada Publishing, a.s., U Prùhonu 22, Praha 7 jako svou 2563. publikaci Odpovìdný redaktor doc. MUDr. Jan Klíma, CSc. Sazba a zlom Blažena Posekaná Poèet stran 124 + 4 strany barevné pøílohy 3. vydání, Praha 2006 Vytiskly Tiskárny Havlíèkùv Brod, a. s. Husova ulice 1881, Havlíèkùv Brod

Tato publikace je urèená pro odborné pracovníky ve zdravotnictví. Názvy produktù, firem apod. použité v knize mohou být ochrannými známkami nebo registrovanými ochrannými známkami pøíslušných vlastníkù, což není zvláštním zpùsobem vyznaèeno. Postupy a pøíklady v této knize, rovnìž tak informace o lécích, jejich formách, dávkování a aplikaci jsou sestaveny s nejlepším vìdomím autorù. Z jejich praktického uplatnìní ale nevyplývají pro autory ani pro nakladatelství žádné právní dùsledky. Všechna práva vyhrazena. Tato kniha ani její èást nesmìjí být žádným zpùsobem reprodukovány, ukládány èi rozšiøovány bez písemného souhlasu nakladatelství.

ISBN 80-247-1543-0 (tištěná verze) ISBN 978-80-247-6286-9 (elektronická verze ve formátu PDF) © Grada Publishing, a.s. 2011

Obsah Seznam použitých zkratek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Pøedmluva k 1. vydání . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Pøedmluva k 2. vydání . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Pøedmluva k 3. vydání . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1 Historie (P. Bartùnìk) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2 Mikrobiologie (D. Hulínská) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 3 Epidemiologická situace v Èeské republice (D. Janovská) . . . . . . . . . . . . . 25 4 Patogeneze (D. Pícha) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 5 Laboratorní diagnostika (D. Hulínská) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 6 Prevence (P. Bartùnìk) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 7 Postižení kùže (J. Hercogová) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 8 Postižení kloubù (M. Valešová) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 9 Neuroborelióza – postižení nervového systému (M. Bojar) . . . . . . . . . . . . 80 10

Postižení srdce (P. Bartùnìk) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

11

Postižení oka (P. Diblík) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

12

Lymeská borelióza a tìhotenství (P. Calda) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110

13

Lymeská borelióza u dìtí (J. Hoza) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

14

Lidská ehrlichióza – anaplazmóza (D. Hulínská) . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

Rejstøík . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

6

Lymeská borelióza

Seznam použitých zkratek ACA AIDP BAEP Bb Bbsl Bbss Bdr BI BL BSK CDCP CMP CNS CRASP CSF CT DKMP DNA EA EB EBV EEG Eh ELISA ELM EM ENG EP GBB hGA HLA hME HSF HSP HSV ICC IF IFA IgG IgM

acrodermatitis chronica atrophicans akutní zánìtlivá demyelinizující polyneuropatie kmenové evokované sluchové potenciály Borrelia burgdorferi Borrelia burgdorferi sensu lato Borrelia burgdorferi sensu stricto borrelia direct repeat boreliová infekce boreliový lymfocytom Barbourova-Stoenerova-Kellyho pùda Centrum pro kontrolu a prevenci nemocí U.S. cévní mozková pøíhoda centrální nervový systém vlastní regulaèní gen pro lidský komplement mozkomíšní mok poèítaèová tomografie dilataèní kardiomyopatie deoxyribonukleová kyselina epidemiologická anamnéza endotelová buòka Epsteina-Barrové virus elektroencefalogram oxidoredukèní potenciál Enzyme Linked Immunosorbent Assay elektronová mikroskopie erythema migrans elektronystagmografie evokované potenciály Garinùv-Bujadouxùv-Bannwarthùv syndrom human granulocytal anaplasmosis (lGA – lidská granulomatózní anaplazmóza) human leukocyt antigen human monocytal ehrlichiosis (lME – lidská monocytární ehrlichiáza) H sérový faktor protein antigen teplotního šoku herpes simplex virus imunocytochemické vyšetøení izofokusace nepøímý imunofluorescenèní test imunoglobulin G imunoglobulin M

Seznam použitých zkratek

IHA ICHS ISEM JIA JT LA LB LBBB LC LDK LI LK LP LM MEP MHC Mm MR MRA MS-like NS Osp OspA, B, C p41 p41/i p100 PCR PDK PMG PO n. VII RBBB RBN SA SSEP SSRI TEE TTE UA VDLR VEP VlsE VM WB

nepøímý hemaglutinaèní test ischemická choroba srdeèní imunosorbentní elektronová mikroskopie juvenilní idiopatická artritida jaterní testy lymeská artritida lymeská borelióza blokáda levého Tawarova raménka citrát olova levá dolní konèetina lymeská infekce lymeská karditida lumbální punkce lymeská meningitida major extracellular protein major histocompatibility complex mozkomíšní mok magnetická rezonance magnetická rezonanèní angiografie podobající se roztroušené skleróze, napodobující RS nervový systém outer surface proteins – povrchové proteiny povrchové antigeny Bbsl bièíkový antigen (41 kDa) vnitøní fragment bièíkového antigenu proteinový antigen (100 kDa) polymerázová øetìzová reakce pravá dolní konèetina perimyelografie obrna lícního nervu blokáda pravého Tawarova raménka retrobulbární neuritida sociální anamnéza somatosenzorické evokované potenciály antidepresiva zabraòující opìtnému vychytávání serotoninu transezofageální echokardiografie transtorakální echokardiografie uranylacetát nespecifická reaginová flokulaèní reakce na syfilis zrakové evokované potenciály antigen variabilní systém virová meningitida Western blot

7

8

Lymeská borelióza

Pøedmluva k 1. vydání Poèátkem osmdesátých let se jevila lymeská borelióza v našich zemích jako onemocnìní relativnì vzácné a možné dùsledky byly považovány za zanedbatelné. Staèilo jen nìkolik málo let, aby bylo zøejmé, že šlo o chybný odhad, by pochopitelný pøi tehdejší absenci vlastních zkušeností. Vysoká incidence, obtížná diagnostika, problematický efekt léèby a v neposlední øadì i závažné dùsledky lymeské boreliózy zásadnì zmìnily pohled na tuto, u nás nejrozšíøenìjší antropozoonózu. Nicménì èást lékaøské veøejnosti pøistupuje k této „staronové“ nozologické jednotce s nedùvìrou a témìø vždy s rozpaky. Pøíèinou je nespornì její znaèná variabilita, ale pøedevším ztížená možnost jednoznaèného prùkazu. Publikace sepsaná na výzvu nakladatelství Grada vychází ze zkušeností autorù, èlenù pracovní skupiny pro lymeskou boreliózu, ustanovenou již v roce 1988 pøi Ministerstvu zdravotnictví ÈR. Struktura skupiny zahrnující vedle mikrobiologù, epidemiologù a parazitologù i celou øadu klinikù-specialistù odráží nejen polymorfní charakter choroby, ale souèasnì naplòuje doporuèovaný a èasto opomíjený trend multidisciplinarity týmù. Pøedložené texty proto nejsou zdaleka jen kompiláty svìtového písemnictví, ale zhodnocují mnohaletou usilovnou a tìsnou spolupráci v procesu diagnostiky a léèby nìkolika tisíc nemocných. Právì korekce literárních údajù vycházející z vlastních zkušeností s nemocí, která patøí mezi závažné problémy našeho zdravotnictví nejen nevypoèitatelností svého prùbìhu, ale rovnìž i socioekonomickými dùsledky, mùže být pro ètenáøe pøínosem nejpodstatnìjším. 1996

Petr Bartùnìk

Pøedmluva k 2. vydání

9

Pøedmluva k 2. vydání Tato publikace byla poprvé vydána v roce 1996, tedy v dobì, kdy byl v naší zemi zaznamenán dosud nejvìtší poèet hlášených pøípadù lymeské boreliózy. V odstupu uvedených let lze konstatovat, že aèkoliv došlo nespornì k znaènému rozšíøení znalostí o této nemoci v lékaøské i laické veøejnosti, a byly optimalizovány kauzální léèebné postupy, zbývá k øešení øada problémù oznaèovaných v anglosaském písemnictví jako overdiagnosis a overtreatment. I u nás jsme nezøídka svìdky situace, že lékaø ordinuje, èasto i opakovanì, nákladnou antibiotickou léèbu, jejímž jediným dùvodem jsou (nìkdy i náhodnì zjištìné) vyšší titry antiboreliových protilátek. Na druhé stranì zaznamenáváme znaèné procento nemocných zajištìných nedostateènì z hlediska dávky antibiotika i délky léèby. Vedle toho, že monografie seznamuje s nejnovìjšími poznatky o jednotlivých formách tohoto multiorgánového onemocnìní, je v tomto vydání i struèná sta o další „nové“ chorobì, totiž o ehrlichióze. První zprávy o lidské ehrlichióze jsou z USA, kde byla poprvé zjištìna u nemocného v roce 1986. Pùvodce tohoto typu oznaèovaného jako lidská monocytární ehrlichióza byl vykultivován v roce 1991. Druhým typem téhož onemocnìní je lidská granulocytární ehrlichióza, prokázaná v roce 1994. Dùvodem, proè vìnujeme pozornost této chorobì je skuteènost, že i toto onemocnìní je pøenášeno kl횝aty, v obou pøípadech rodu Ixodes, což vysvìtluje opakovanì prokazovanou koincidenci tìchto nozologických jednotek. Onemocnìní typické necharakteristickými symptomy mùže imitovat øadu onemocnìní a znesnadòovat diagnostický proces všude tam, kde se onemocnìní manifestuje „flu like“ obrazem, m.j. tedy i u lymeské boreliózy. 2001

Petr Bartùnìk

10

Lymeská borelióza

Pøedmluva k 3. vydání Ètenáøe bude pravdìpodobnì zajímat, co se zmìnilo v pohledu na lymeskou boreliózu od prvního (1996), resp. od druhého (2001) vydání této publikace. Není toho pøíliš, ale pøece jen máme nìkolik informací, jejichž povaha hranièí s jistotou. Pøispìl k tomu nejen široce založený, témìø celosvìtový výzkum, ale pøedevším vlastní zkušenosti autorù pøedložené publikace za posledních 18 let, kdy se této problematice vìnují. Jednou z otázek, která byla pomìrnì dlouho pøedmìtem sporu, byla tak elementární informace, jakou je délka inkubaèní doby. Dnes je mimo veškerou pochybnost, že se nemoc mùže projevit v rozsahu od 1 dne témìø do 1 roku, a to bez ohledu na skuteènost, že vìtšina postižených onemocní pøibližnì do 2 mìsícù. Pomìrnì významného pokroku bylo dosaženo pøi typizaci sérotypù jednotlivých kmenù borrelií izolovaných v rùzných èástech Evropy. Díky tomu lze víceménì spolehlivì odhadnout predilekci z hlediska orgánového postižení. Aèkoliv odborná i laická veøejnost má pomìrnì dobré povìdomí o lymeské borelióze, v bìžné praxi pøetrvává opakovaná léèba jedincù, u kterých byly (èasto náhodnì) prokázány antiboreliové protilátky, kterou oznaèujeme už øadu let pojmy jako overdiagnosis a overtreatment. A to navzdory tomu, že máme za prokázané, že v naší populaci je minimálnì 10 % zdravých jedincù s pozitivním prùkazem tìchto protilátek. Pøesvìdèila nás o tom vlastní studie už pøed lety uskuteènìná u 200 zdravých probandù – dárcù krve. Není zøejmé, jde-li o nátlak na lékaøe ze strany nemocných, motivovaných obavou z následkù mediálnì populární nemoci, resp. alibismus samotných lékaøù. Nicménì zásadou by mìla být léèba jen tìch stavù, u nichž je zøejmý prùkaz protilátek metodou ELISA, event. konfirmovaný metodou Western blotu, ale vždy jen v pøítomnosti klinických známek tohoto multiorgánového onemocnìní. V tomto kontextu má informace o kontaktu s klíštìtem omezenou výpovìdní hodnotu, víme-li ze zkušenosti, že pøibližnì 50 % pacientù si ho není vìdomo. V závìru bych rád zdùraznil, že nezanedbatelnou je informace potvrzená šetøením epidemiologù, že v posledních nìkolika letech je poèet novì hlášených pøípadù lymeské boreliózy stabilizovaný, bez známek výraznìjšího nárùstu. 2006

Petr Bartùnìk

Historie

1

11

Historie (P. Bartùnìk)

Patrnì první zmínku o lymeské borelióze (LB) uèinil v roce 1883 dermatolog Buchwald, když publikoval popis acrodermatitis chronica atrophicans. Nìkolik let poté byl popsán lymfocytom i erythema migrans (EM). Pozdìji se objevila sdìlení, která vedle kožních zmìn uvádìla i postižení dalších orgánù. V roce 1921 publikoval Jessner kazuistiku nemocného postiženého chronickou atrofickou dermatitidou pøi souèasných artralgiích a laryngitidì. Rok poté referovali Garin a Bujadoux o pøípadu meningopolyneuritidy ve spojení s erytémem, který však ještì nebyl klasifikován jako erythema migrans. Uplynulo dalších dvacet let, než Bannwarth popsal øadu nemocných, kteøí mìli po pøisátí klíštìte radikulitidu, resp. multifokální postižení nervového systému. V roce l966 popsal Schaltenbrand vztah mezi EM, radikuloneuritidou, resp. meningitidou, aniž však pøispìl k objasnìní etiopatogeneze. V následujících letech byla prezentována celá øada teorií a názorù na pøíèinné souvislosti tohoto multiorgánového onemocnìní. Podstatný byl názor Lenhoffùv, který upozornil na možnou etiologickou úèast spirochét pøi kožních lézích typu erythema migrans a acrodermatitis chronica atrophicans. Protože však další autoøi jeho názor nepotvrdili, byl opuštìn. V šedesátých a sedmdesátých letech bylo již erythema migrans popsáno jako celkové onemocnìní, nicménì pátrání po jeho pùvodci bylo neúspìšné. K zásadnímu obratu došlo v osmdesátých letech, když Steere se spolupracovníky zamìøili svoji pozornost na epidemický výskyt zánìtlivé artropatie u 39 dìtí a 12 dospìlých, která propukla v oblasti poblíž mìsteèka Lyme (Connecticut). Padesát devìt procent tìchto dìtí, tj. 23 z 39, splòovalo kritéria juvenilní revmatoidní artritidy, nicménì pozornosti lékaøù neunikl erytém, který kloubní afekci pøedcházel, stejnì jako okolnost, že uvedená oblast je charakterizována rozšíøením kl횝at typu Ixodes dammini. Tak byla popsána nová, resp. staronová nozologická jednotka – lymeská nemoc. Nedlouho poté, v roce 1982, byl objeven i pùvodce této infekce, spirochéta zaøazená mezi borrelie a podle svého pùvodce pozdìji nazvaná Borrelia burgdorferi. Na III. mezinárodní konferenci vìnované této problematice v New Yorku v roce 1987 bylo doporuèeno její oznaèení jako lymeská borelióza. Pøehled významných objevù na cestì k pøesnému vymezení LB jako nozologické jednotky je sumarizován v tabulce 1.1. Pøínos popisu klinické a laboratorní zkušenosti s LB v domácím písemnictví je uveden v tabulce 1.2.

12

Lymeská borelióza

Tab. 1.1 Zásadní objevy v historii lymeské boreliózy 1883 První popis „idiopatické atrofie kùže“, pozdìji oznaèené jako Acrodermatitis chronica atrophicans (ACA) 1894 Lymphocytosis benigna cutis 1909 Erythema migrans (EM) 1921 Souvislost mezi pøisátím klíštìte a EM 1922 EM + postižení nervového systému 1923 První popis víceèetného EM 1924 Souvislost ACA a kloubních obtíží 1941 Meningoradikuloneuritida + postižení kloubù 1946 Úspìch PNC v léèbì ACA 1948 Speciální technika k prùkazu spirochét v kožní biopsii z EM 1971 Zavedení techniky kultivace borrelií 1975 Epidemická artritida 1980 Postižení srdce 1982 Izolace borrelie (Bb) v klíštìti Ixodes dammini 1983 Prùkaz Bb v krvi pacientù s LB 1984 Prùkaz protilátek v séru nemocných (LB) 1985 První dùkaz o transplacentárním pøenosu Bb 1987 Doporuèen název lymeská borelióza (III. mezinárodní konference, New York)

Buchwald Spiegler Afzelius Afzelius Garin + Bujadoux Lipschütz Jessner Bannwarth Herxheimer Lenhoff Kelly Steere Steere Burgdorfer Benach Ackermann Schlesinger

Tab. 1.2 Historie lymeské boreliózy v Èeské republice 1960 Erythema chronicum migrans, vztah mezi EM a sezónním výskytem klíštìte Ixodes, acrodermatitis chronica atrophicans 1985 Je také v Èeskoslovensku lymeská nemoc? 1986 Lymeská nemoc ve vztahu k pediatrii 1986 První sérologický prùkaz LB u dìtí 1987 První sérologický prùkaz LB u dospìlých 1987 Polymorfie klinických forem LB 1989 Spirochetózy – dva velcí imitátoøi øady nemocí 1988 Postižení srdce v rámci LB 1988 Prùkaz borrelií ve tkáni nemocného s LB 1995 Prùkaz borrelií v myokardu

Sedláèek, Danda Doutlík Doutlík Doutlík Jirouš Doutlík Doutlík a Fadrhoncová Lomíèek Valešová a Hulínská Bartùnìk a Hulínská

Historie

13

Literatura 1. Vanderhoof-Forschner, K. Everything you need to know about Lyme disease. John Wiley & Sons. Inc., New York-Chicester-Weinheim, Brisbane Singapore-Toronto, 1997. 2. Weber, K., Burgdorfer, W. Aspects of Lyme borreliosis. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 1993.

14

2

Lymeská borelióza

Mikrobiologie (D. Hulínská)

Mikroaerofilní, gramnegativní spirochéty Borrelia burgdorferi sensu lato (Bbsl) se vyznaèují tenkým, spirálovitì vinutým tvarem o rozmìrech 0,2 µm x 4–30 µm. Buòky, spirálovitì stoèené, s pravidelnými závity vzdálenými 2,2 µm, jejichž poèet je 4–15, se pohybují rotací kolem podélné osy nebo smršováním a natahováním. Pohyb umožòují bièíky, kterých je 7–9, na rozdíl od ostatních patogenních borrelií (B. recurrentis, B. hermsi), které mají 15–20 bièíkù. Bièíky se vypínají mezi obìma konci buòky z bazálních diskù, umístìných v cytoplazmatické membránì, a obtáèí tìlo borrelie (obr. 2.1) pod vnìjší bunìènou stìnou. Ta sestává ze tøí vrstev, vnitøní peptidoglykanové, støední lipopolysacharidové a vnìjší lipoproteinové.

Obr. 2.1 Elektrongram – ukazuje bièíky oznaèené monoklonální protilátkou proti flagellinu (Mab H9723), které obtáèí spirálovitì vinuté tìlo B. garinii pod vnìjším obalem (konjugát Protein A-zlaté partikule) (Jansen GmbH), zvìtšeno 100 000x (foto D. Hulínská) Stìna je oddìlena periplazmatickým prostorem od cytoplazmatické membrány na povrchu protoplazmatického válce (obr. 2.2). Velká flexibilita membrán bunìèné stìny umožòuje vysunutí bièíkù v proximálním a distálním smìru, tvorbu cyst a vyluèování membranózních vezikulù, které mají stejnou stavbu jako bunìèná stìna a obsahují plazmidovou výbavu. Fluidita vnìjší membrány umožòuje posun antigenních molekul

Mikrobiologie

15

Obr. 2.2 Elektrongram B. garinii z mozkomíšního moku oznaèené monoklonální protilátkou proti OspA (Mab H5323) konjugovanou s ProteinA-zlato, zvìtšeno 100 000x (foto D. Hulínská) proteinù a bunìèných glykosaminopeptidových receptorù významných pro adhezi s buòkami hostitele. Elektronopticky byla prokázána pøítomnost intramembranózních tìlísek v podobì fibrilárních a vezikulárních útvarù, podobných glykokalyxu bunìk, jimiž se borrelie odlišuje od ostatních spirochét. Jediným pøenašeèem – vektorem patogenních druhù Bbsl je uznáváno ve svìtì i v našich podmínkách klíštì r. Ixodes. Borrelie rostou a prodìlávají vývoj ve støevì klíštìte a mìní se pod vlivem pøijímané potravy, kterou je krev a lymfa hostitele. Vývoj a pøežívání borrelií ve všech stadiích klíštìte (larva, nymfa, imago) závisí pøímo na druhu hostitele, na kterém se klíštì živí, jak prokážeme dále. Jisté je, že k pøedání infekce borreliemi musí být splnìna øada podmínek, napø. pøechod do slinných žláz, rezistence té které spirochéty vùèi faktorùm pøijímané krve, synchronizace generaèní doby rùstu, nejménì u poloviny populace spirochét ve støevních buòkách, vyšší poèet spirochét ve slinné žláze než 100. Pouze jedna tøetina nakažených kl횝at je schopna pøedat infekci. V experimentálních chovech zdravých kl횝at jsme zjistili až 3 generace bìhem jednoho roku. V pøírodì se pøedpokládá vývoj jedné generace na 1 rok až 5 let. Nakažená kl횝ata jsou nemocná, jejich støevní buòky se vlivem zmnožení patogenních borrelií rozpadají, což mùže být pøíèinou smrti kl횝at. Kompetentní boj mezi druhy Bbsl je ve støevì experimentálních kl횝at tak velký, že pøežijí, pøi dvojité nebo trojité infekci, pouze ty nejvíce virulentní druhy borrelií. Kompetentní selekce pøi kultivaci 4 druhù in vitro v BSK pùdì v následných pasážích zachová pouze nejvíce virulentní druh. Nákaza hostitelù, pøedevším vìtších savcù a lidí více druhy je velmi vzácná, i když v pøírodì jsou zjišována ojedinìlá kl횝ata spoleènì infikovaná více druhy. Sáním krve na rùzných hostitelích (hlodavec, srnèí zvìø, ptáci) však dochází vlivem komplementu k selekci. Pøenos jiným vektorem, napø. hmyzem, nebyl experimentálnì

16

Lymeská borelióza

prokázán a je ve svìtì zpochybòován vzhledem k vývojovým zmìnám, které borrelie prodìlávají ve støevì klíštìte. Izolace patogenních borrelií z hmyzu není dùkazem, nebo spirochéty mohou mechanicky ulpìt na tìle napø. komára pøi sání krve nakaženého hostitele. V laboratoøi jsme prokázali velkou odolnost borrelií v experimentálních podmínkách. Borrelie vydrží živé 14 dní v citrátové krvi pøi 4 °C, 8 dní v mozkomíšním moku, 2 dny v destilované vodì a lze je izolovat z vody zneèištìné kl횝aty nebo výkaly hlodavcù a ptákù. Pro život, rùst a virulenci Bbsl jsou významné bièíky a vnìjší povrchové proteiny – Osp (outer surface proteins) bunìèné stìny. Mikroaerofilní borrelie rostou in vitro ve vysoce obohacené komplexní Barbourovì-Stoenerovì-Kellyho pùdì (BSK). Generaèní doba rùstu in vitro je 12–14 hodin, in vivo není známá. Rùst borrelie pomocí pøíèného a podélného zaškrcení byl pozorován u borrelií v krvi. Vytvoøením pøíèného nebo podélného septa mateøská buòka ztrácí polovinu bièíkù, ale ne disky a háèky, ze kterých v dceøiných buòkách vyrostou nové bièíky. Vlivem nevhodných podmínek, napø. úèinkem lytických enzymù nebo antibiotik k obnovì bièíkù nedojde, a tím se zmìní soudržnost buòky. Bb bez bièíkù vytváøí nepravidelné struktury, napø. cysty, zárodeèné „gema“, vezikuly a granula, které jsme pozorovali též v krvi a v mozkomíšním moku pacientù (obr. 2.3). CSF

CSF

Obr. 2.3 Rùzné formy rostoucích borrelií (cysty, granula, gema) zjištìné metodou ISEM v krvi, v mozkomíšním moku a synoviální tekutinì (foto D. Hulínská) Mikroskopicky, napø. 5 µm velká spirochéta puèící z gemy, morfologicky odpovídala živým spirochétám schopným izolace v mediu. Negativní barvení 1% PTA.

Mikrobiologie

17

Výzkum histopatogeneze vedl nìkteré autory k hypotéze o vývojovém cyklu spirochét, tj. fáze antigennì, imunologicky a morfologicky odlišných borrelií v organismu hostitele a v klíštìti r. Ixodes (W. Burgdorfer, 1999). Cystické formy jsou považovány autory Q. Brorson a S. H. Brorson, 1997 za alternativní morfologickou fázi, ve kterou Bbsl pøechází, když jsou podmínky prostøedí pro spirochétu nevhodné (vlivem antibiotik, protilátek apod.). Borrelie mohou perzistentnì infikovat lidi a zvíøata po mìsíce a roky bez ohledu na hostitelskou imunitní obranu. Vìdci objevili vls (antigen-variabilní systém), pomocí kterého mohou spirochéty uniknout aktivní imunitní obranì i léèbì (13th Inter. Sci. Conf. 2000, S. Norris a kol.). Bièíky jsou tvoøeny vnìjším a vnitøním glykoproteinem o molekulové hmotnosti 41 a 14 kD. Hostitel tvoøí v èasné fázi infekce proti proteinu bièíkù (flagellinu) a vnìjšímu proteinu povrchu OspC protilátky tøídy IgM. Monoklonální protilátka proti flagellinu reaguje též s myozinem a s nervovými vlákny. Humorální IgG protilátky tvoøené proti tomuto proteinu mohou být nespecifické a mohou pùsobit zkøíženou reakci s lidským antigenem HSP60 (axonální protein nervových bunìk), která mùže být pøíèinou autoimunity, ale i chronické artritidy (graf 2.1a). WB, r. 2004, IgG dg. A69.2 artritida P83 P41 P39 OspA OspC P18

Graf 2.1a Graf ukazuje, že pøi lymeské artritidì byly nejèastìjší IgG protilátky proti flagellinu P41 a periplazmatickému antigenu P39 (BamA) Adheze Bb k receptorùm bunìk pomocí molekul glykosaminopeptidu o hmotnosti 37 kD a 39 kD jim umožòuje pronikat do bunìk. Intracelulární perzistence borrelií závisí na množství hlavního extracelulárního proteinu (MEP) o molekulové hmotnosti 83–93 kD, který je tvoøen v periplazmatickém prostoru stìny. Gen pro p83 je lokalizován, podobnì jako gen pro flagellin a pro antigen p39 na chromozomu. Produkce antigenu P83 (MEP) se zvyšuje in vitro s dobou inkubace v BSK pùdì a in vivo s délkou infekce. U neuroboreliózy je to nejèastìji reaktivní antigen s protilátkami ve tøídì IgG (obr. 2.4). V chronické fázi infekce byly zjištìny Bb se silnou vrstvou vnìjšího extracelulárního proteinu pouze v mozkomíšním moku (graf 2.1b). MEP má charakter fimbrií a síla vrstvy má vliv na tvar bunìk.

*

18

Lymeská borelióza

A

B

Obr. 2.4 Western bloty provedené s antigeny kmenù B. burgdorferi s.s. (A) a B. garinii. OspA-typ 5 (B) ukazují odlišnì reagující IgG protilátky u pacientù s lymeskou artritidou (prvních 5 páskù) a s neuroboreliózou (pásky 6–10) (foto D. Hulínská)

WB IgG neuroboreliózy P83 P41 P39 OspA OspC P14 P18

Graf 2.1b Vyhodnocení reaktivnosti antigenù B. garinii u pacientù s neuroboreliózou ukazuje nejèastìjší reakci s antigeny MEP (P83) a OspA Pøítomnost HsP-proteinu o molekulové hmotnosti 66 kD má zøejmì, podobnì jako pøítomnost OspC antigenu, vztah k teplotním zmìnám, jimž je spirochéta vystavena v okamžiku napadení savce pøenašeèem–klíštìtem. Teplotní šok mùže vést k patologickým reakcím, vzhledem k pøítomnosti homologního proteinu v organismu hostitele–savce.

Mikrobiologie

19

Pøítomnost proteinu p60 o molekulové hmotnosti 60 kD u Bb pùsobí obtíže pøi hodnocení výsledkù sérologických testù. Navíc je tento „spoleèný“ antigen i u jiných bakterií. Zpùsob organizace genetického materiálu je mezi bakteriemi unikátní. Lineární chromozom rozmìru 911 kb (kilobází) nese 853 genetických elementù, z toho 12 lineárních a 8 cirkulárních elementù–plazmidù. Plazmidy jsou považovány za minichromozomy, protože in situ jsou bez chromozomu neschopné funkce; nesou geny, které urèují tvoøení všech povrchových proteinù (Osp), nutných pro pøežití Bbsl v hostiteli. Podle sekvenèního uspoøádání chromozomové DNA v pulzní gelové elektroforéze byly spirochéty Bbsl rozlišeny na druhy Borrelia burgdorferi sensu stricto (všechny americké kmeny) a B. afzelii, B. garinii, B. japonica. V jihovýchodní Asii byly dále izolované B. turdi, B. tunuki, B. sinica. Novì objevené druhy v Evropì, B. valaisiana, B. lusitaniae, B. andersonii, byly vykultivované z kl횝at, ale kromì B. valaisiana nebyly dosud prokázány u lidí. Dále byly z kl횝at izolovány druhy skupiny A14S – B. bissettii a B. miyamotoi, objevené v USA a posléze izolované ve Slovinsku, Švédsku a v ÈR. B. bissettii jsme izolovali z kl횝at a rozlišili podle sekvence OspC genu, jak je ukázáno ve fylogenetickém stromu (obr. 2.5).

Obr. 2.5 Fylogenetický strom získaný z OspC sekvencí rùzných genodruhù Bbsl, které byly izolované z pacientù, myší a kl횝at (D. Hulínská) Studium prevalence genodruhù v kl횝atech a v pacientech ukázalo, že B. garinii v letech 2002–2004 prevalovala ve støedoèeském a východoèeském kraji a B. afzelii na Moravì a v jižních Èechách.

20

Lymeská borelióza

Spirochéty Bbsl se liší svým genotypem, ale i fenotypem, tj. antigenní strukturou a z ní vyplývajícím rozdílným imunogenním a patogenním vlivem. Výzkum hlavních antigenních determinant Bbsl vedl k zjištìní odlišných sérotypù i v rámci jednoho druhu a k zjištìní antigenù urèujících specificitu a citlivost sérologických testù. Povrchové proteiny OspA, OspB, OspC, OspE, OspF a další jsou u jednotlivých kmenù odlišné co do velikosti a antigenní reaktivity. Jsou to lipoproteiny, které mají plazmidový pùvod. Bylo zjištìno, že dlouhodobým pasážováním v BSK pùdì, vlivem opakované infekce zvíøat, ale i vlivem antibiotik dochází k postupné ztrátì kratších plazmidù, a tím i Osp antigenù. Spirochéty však vlastní regulaèní geny – Borrelia direct repeat (Bdr). Bdr proteiny urèené tìmito geny jsou mezidruhovì i vnitrodruhovì rozdílné, uložené v cytoplazmatické membránì, nejsou ovlivnitelné protilátkami a antibiotiky. Bdr geny a jimi øízená tvorba proteinù je odpovìdná za tvorbu imunokomplexù. Borrelie vynakládají znaènou energii na zvyšování poètu Bdr genù a jimi øízené produkce proteinù k zachování druhu. Výmìna plazmidù nesoucích Bdr geny a zvyšování jejich nadbytku v genomu je základem pro znaènou variabilitu Bbsl, a je to prostøedek pro rychlé pøizpùsobení jakýmkoliv zmìnám prostøedí. Spirochéty ve støevì klíštat vlastní regulaèní Bdr geny, na které pùsobí stimulaènì krev. Tyto geny øídí množení a pøechod borrelií do slinných žláz tím, že øídí funkci genù pro OspA a OspC proteiny. OspA je dominantním antigenem Bbsl ve støevì kl횝at, ale ve slinných žlazách je fenotypicky potlaèen, protože vlivem Bdr genu je funkce OspA genu potlaèena. Sérové protilátky hostitele proti OspA antigenu mohou pøi pohlcení krve klíštìtem neutralizovat pouze borrelie obsažené v jeho støevì, a tak zamezit jejich pøechod do slinných žlaz klíštìte a do hostitele. V pøípadì, že již Bbsl jsou ve slinných žlazách pøenašeèe, funkce OspA genu je potlaèena a protilátky již Bbsl neznièí. OspA antigen jsme zjistili na povrchu borrelií v BSK kultuøe, ve støevì klíštìte, ale nebyl prokázán na povrchu spirochét v erythema migrans (EM). Fenotypizací OspA bylo rozlišeno 7 typù, genotypizací OspC celkem 27 typù, ale pouze ètyøi OspC-typy (A, B, I, K) borrelií jsou pokládány za virulentní pro lidi, protože byly opakovanì zjištìny v tkáních a v mozkomíšním moku. U našich pacientù s meningitidou jsme prokázali a izolovali z mozkomíšního moku B. garinii virulentní OspA-typ 4, OspC-typ B, považovaný za neurotropní agens. Dále jsme z moku izolovali B. garinii, OspA-typ 5, ménì èasto B. burgdorferi s. s. a vzácnì B. afzelii. Kmeny jsme rozlišili genotypizací v 7 OspA typù, jak ukazují fylogenetické stromy (obr. 2.6). Borrelia garinii, OspA-typ 4 a B. afzelii jsou rezistentní k bakteriocidnímu úèinku normálního lidského séra. V ptaèím séru pøežívá B. garinii, OspA-typy 3, 5, 6 a B. valaisiana, nikoliv však B. afzelii a B. garinii, typ 4 jejíchž hlavními hostiteli jsou u nás hlodavci Apodemus sylvaticus a Clethrionomys glareolus.Významná pro rùzné druhy borrelií je senzitivita ke komplementu, podílí se na interakci s reconektinem a vazba s H-sérovým faktorem (HSF). B. afzelii vlastní regulaèní gen pro lidský komplement (CRASP), který je identický s mezidruhovì heterogenním OspE antigenem. Rekombinantní OspA antigen v lipidické formì byl využit k vývoji vakcíny LYMErix (fa SmithKline Beecham Pharma). V USA je pouze homologní genodruh s OspA homologním k vakcínì, na rozdíl od 7 OspA subtypù v Evropì. Protilátky získané imunizací vakcínou mìly artropod-specifickou úèinnost, tj. zabíjely spirochéty