Borrelia burgdorferi evades the effects of ceftriaxone treatment in a mouse model of Lyme borreliosis

Borrelia burgdorferi infektoitujen hiirten antibioottihoidon jälkeinen oireilu Lymen borrelioosi on puutiaisten välittämä monimuotoinen infektiotauti, jonka tunnetuin oire on ns. vaeltava ihottuma eli erythema migrans. Muita tavallisia ilmentymiä ovat erityisesti nivel- ja hermosto-oireet sekä harvemmin sydän- ja silmäoireet. Suurin osa potilaista paranee täysin terveeksi antibioottihoidon avulla, mutta jopa 10 % borrelioosiin sairastuneista oireilee suositusten mukaisesta hoidosta huolimatta. Pitkittyneen oireilun on ajateltu johtuvan mm. infektion laukaisemasta autoimmuunitaudista tai kroonisesta infektiosta, mutta teorioiden tueksi ei ole kyetty esittämään kiistattomia todisteita. Onkin todennäköistä, että antibioottihoidon jälkeisen oireilun takana on useampia mekanismeja eikä yksi teoria selitä kaikkien potilaiden oireilua. Tässä väitöskirjatyössä on tutkittu hoidonjälkeistä borrelioosia hiirimallin avulla. Varhaisvaiheessa (2 viikkoa infektoinnin jälkeen) annettu antibiootti vähensi hiirten nivelturvotusta ja esti B. burgdorferi – bakteerin kasvun kudoksista otetuista näytteissä. Hoidettu¬jen hiirten B. burgdorferi -spesifiset IgG-luokan vasta-aineet pysyivät kuitenkin koholla ja osasta kudosnäytteistä löytyi B. burgdorferi:n DNA:ta PCR-tutkimuksen avulla. Mikäli hiiret hoidettiin myöhäisessä vaiheessa (yli 18 viikkoa infektoinnista) tulokset olivat muuten samanlaiset, mutta keftriaksoni ei vaikuttanut nivelturvotukseen. Näin hiirissä oli aikaansaatu tilanne, joka on hyvin samankaltainen ihmisen hoitoresistentin borrelia-artriitin kanssa: oireet jatkuvat, mutta taudinaiheuttajaa ei saada esiin. Inflammaatiota vaimentavaa anti-TNF-alphaa on käytetty nivelreuman hoidossa menestyksekkäästi huonosti muuhun hoitoon reagoivilla potilailla ja siitä syystä sen ajateltiin voivan vaikuttaa suotuisasti myös B. burgdorferi -infektoitujen hiirten hoidonjälkeiseen nivelturvotukseen. Sillä ei kuitenkaan ollut vaikutusta nivelturvotukseen, mutta yllättäen hoidon jälkeen osa hiirten kudosnäytteistä osoittautui viljelypositiivisiksi. On siis ilmeistä, että hiirimallissamme osa B. burgdorferi spirokeetoista pystyy välttämään keftriaksonihoidon vaikutuksen joko hakeutumalla elimistössä kudokseen, jossa antibiootin pitoisuus ei nouse riittävän korkeaksi, tai ne kykenevät muuntautumaan metabolisesti inaktiiviin tilaan eikä mikrobilääke yhdessä immuunipuolustuksen kanssa onnistu tappamaan niitä. Jatkotutkimuksissa selvitimme B. burgdorferi - spirokeetan mahdollista piilopaikkaa tutkimalla antibioottihoidon jälkeen useita eri kudoksia PCR-menetelmällä. Tulosten perusteella spirokeetta näyttää suosivan nivelkudosta tai soluja, joita esiintyy nivelessä runsaasti. On kuitenkin edelleen epäselvää, missä muodossa B. burgdorferi –spirokeetat säilyvät kudoksessa antibioottihoidon jälkeen.

Syljen sytokiinimäärän ja lihavuuden välinen yhteys

Lihavuus on maailmanlaajuisesti lisääntyvä ongelma, johon kuolee vuosittain noin 3,4 miljoonaa aikuista. Energian varastoinnin lisäksi valkoisen rasvakudoksen on havaittu tuottavan monia erilaisia biologisesti aktiivisia molekyylejä. Tällaisia molekyylejä ovat esimerkiksi proinflammatoriset sytokiinit interleukiini (IL)-1beta, IL-6 ja tuumorinekroositekijä (TNF)-alpha joiden pitoisuudet ovat korkeammat lihavien ihmisten seerumissa. Lihavien ihmisten elimistössä vallitsee matala-asteinen krooninen tulehdus, joka havaitaan kohonneena CRP-pitoisuutena. Parodontaalisairaudet ovat joukko infektioperäisiä sairauksia, jotka vahingoittavat hampaan kiinnityskudoksia. Vaikka parodontiitin etiologisena tekijänä ovatkin bakteerit, proinflammatorisilla sytokiineilla, kuten IL-1beta:lla, IL-6:lla ja TNF-alpha:lla, on rooli hampaan kiinnityskudosten tuhoutumisessa. Lihavuuden on ajateltu olevan yhteydessä parodontiitin syntyyn seerumin lisääntyneen sytokiinipitoisuuden ja matala-asteisen tulehduksen vuoksi. Lihavuuden ja parodontiitin välille on ehdotettu monia yhdistäviä tekijöitä, kuten oksidatiivinen stressi, suun mikrobit ja insuliiniresistenssi. Tutkielman teoriaosiossa käsiteltiin parodontiittia ja lihavuutta sekä mekanismeja, joilla lihavuus voisi edistää parodontiitin syntyä. Kokeellisessa osiossa tutkittiin DILGOM-tutkimuksesta peräisin olevien sylkinäytteiden proinflammatoristen sytokiinien IL-1beta:n, IL-6:n, IL-8:n ja TNF-alpha:n ja anti-inflammatoristen sytokiinien IL-1ra:n ja IL-10:n määrän välistä yhteyttä painoindeksiin (BMI). Tutkimusmenetelmänä käytettiin virtaussytometriaan perustuvaa Luminex® xMAPTM -teknologiaa. Tutkimustulosten perusteella IL-beta- ja IL-8-pitoisuudet ovat korkeammat lihavien henkilöiden sylkinäytteissä verrattuna normaalipainoisiin. IL-10-pitoisuudet taas ovat korkeammat normaalipainoisten henkilöiden sylkinäytteissä. IL-1beta-, IL-8- ja IL-10-pitoisuudet korreloivat BMI:n nousuun. Loppupäätelmä on, että korkea BMI aktivoi suun tulehdustilaa ja tupakointi lisää riskiä tulehdukselle.