Eine innovative neue Diagnostik für Borreliose

Eine innovative neue Diagnostik für Borreliose

Wenn Forscher untersuchten die mitochondriale DNA von Ötzi, ein Mann gefangen im Eis hoch in den Tiroler Alpen rund 5 300 Jahren machten Sie eine verblüffende Entdeckung. Abgesondert in die Verwicklungen des Mannes aus dem Eis des genetischen Codes war, Beweise hatte er bereits die Infektion mit einem bakteriellen Erreger, Borrelia burgdorferi. Ötzi ist der erste bekannte Fall von Lyme-Borreliose.

Heute, Lyme-Borreliose ist eine Montage gesundheitlichen Bedenken, mit Schätzungen von mehr als 300.000 Fällen in den USA jährlich. Die Krankheit, die erzeugt eine Konstellation von Symptomen, wurde notorisch schwierig zu diagnostizieren.

In der neuen Forschung, Joshua LaBaer, executive director der Biodesign Institute an der Arizona State University und seine Kollegen beschreiben eine frühe Abfragung Methode zur Ermittlung von molekularen Signaturen von Krankheiten mit hoher Genauigkeit.

Wirksame Behandlungen für Infektionskrankheit, die in der Regel erfordert eine frühzeitige Identifizierung des mutmaßlichen Erregers oder ein Diagnose-signal über seine Anwesenheit in Flüssigkeiten oder Geweben, bekannt als biomarker. Dieses Ziel hat jedoch als schwer realisierbar erwiesen, im Fall der Lyme-Borreliose. Bestehende Methoden für die Diagnose sind ungenau und erfordern oft Tage oder Wochen für die Ergebnisse der Tests. Derzeit gibt es keinen Impfstoff gegen die Krankheit.

Die neue Technik, die verwendet eine multi-Plattform-Strategie zu isolieren Kandidaten-Biomarker für B. burgdorferi, anwendbar auf eine Breite Palette von Infektionskrankheiten. Die Studie deckt auf sechs potenzielle Biomarker können in Kombination verwendet werden, um eine genaue und Früherkennung der Lyme-Borreliose.

Während der Forschung wurde in einem Tiermodell der Krankheit, und erfordert die endgültige Feststellung bei Menschen, die Ergebnisse der Studie, empfehlen die Methode kann mit einem leistungsstarken neuen Ansatz zur Identifizierung dieser rätselhaften Krankheit, sowie andere diagnostisch schwierigen Infektionskrankheiten.

„Diese Studie stellt ein wachsendes neues Paradigma für die medizinische Diagnostik,“ LaBaer sagt. „Immer, wir haben festgestellt, dass der alte Ansatz der Messung eines einzigen Analyten als ein Indikator für alle infizierten Individuen nicht funktioniert, für viele Krankheitserreger. Ironischerweise, das alte Konzept wurde teilweise eingerichtet, mit einem anderen Spirochäten, Treponema pallidum (syphilis), wo ein single-Antikörper war ausreichend, um die meisten Fällen. Aber wir sehen jetzt, dass viele Krankheitserreger sind nicht so einfach, weil verschiedene Patienten manchmal unterschiedlich reagieren, und erfordern eine multi-Plattform-Ansatz, wie diese zu finden, mehrere Marker. Ein einzelner test würde zu viele Patienten.“

Neben der Regie das Biodesign-Institut, LaBaer ist der Leiter des Biodesign Virginia G. Piper Center für Personifizierte Diagnosen. Er gesellt sich ein Schwimmbad von Biodesign werden folgende Kollegen D. Mitchell Magee und Lusheng Song.

David P. AuCoin von der Abteilung für Mikrobiologie und Immunologie, Reno School of Medicine entwickelt und leitete die Studie und das Papier auf den entsprechenden Autor.

Die Forschung erschien vor kurzem in der Fachzeitschrift Frontiers in Cellular and Infection Microbiology.

Sie lauern im Unterholz

Für eine Vielzahl von Gründen, Lyme-Borreliose, eine potenziell ernsthafte Erkrankung, übertragen durch Zecken blacklegged, wurde auf einen alarmierenden Anstieg. Wärmere Winter erlaubt haben, die Zecken werden aktiv, früher in der Saison und zu besiedeln neue Gebiete, während sich verändernde Muster der Landnutzung haben, erleichterte die Reproduktion und Verbreitung dieser Insekten.

Im Nordosten, mid-Atlantic, und nördlich-zentralen Vereinigten Staaten, Lyme-Borreliose ist verbreitet von der blacklegged Zecke oder deer tick, Ixodes scapularis, in der Erwägung, dass der westliche blacklegged Zecke Ixodes pacificus, breitet sich die Krankheit an der Pazifischen Küste.

Je nach Art und Stadium der Entwicklung, blacklegged Zecken ernähren sich von Vögeln, Reptilien oder Amphibien, aber erwerben die bakteriellen Erreger verantwortlich für die Lyme-von den Säugetieren ab, wenn Zecken ernähren sich von dem Blut von infizierten hosts.

Späten Frühjahr und Sommer das größte Risiko für die übertragung der Lyme-Borreliose. Während dieser Monate, junge Zecken in Ihrem Nymphen-Stadium sind aktiv und auf der Suche nach Blut, das ist wichtig für Ihr Wachstum und überleben.

Zecken im Nymphen-Stadium sind winzig klein—etwa die Größe eines Mohn und sind oft schwer zu erkennen. Im Gegensatz zu vielen anderen Insekten, Zecken sind nicht in der Lage zu Fliegen oder zu springen. Stattdessen ruhen Sie geduldig auf den Spitzen von Gräsern und Sträuchern in einer position, bekannt als „Questen“, befestigen Sie Ihre Unterschenkel auf Blätter oder gras, während Ihre oberen Beine ausgestreckt, auf der Suche nach einem geeigneten Wirt. Wenn der host übergibt, die wartende Zecke klettert an Bord und beginnt Fütterung auf der host-Blut.

Der Speichel von Zecken ist ein komplexer cocktail von Zutaten, einschließlich Analgetika, die verhindern, dass die Erkennung des Bisses sowie Chemikalien induzieren Vasokonstriktion, Antikoagulantien, anti-entzündliche Histamin-und immun-modulierende Wirkstoffe.

Tracking-Infektion

In den Menschen, ein Bullauge-förmigen Ausschlag, bekannt als erythema migrans oft folgt eine Infektion mit dem Bakterium und erscheint an der Stelle des Zeckenstich. In einigen Fällen, jedoch kein Hautausschlag Auftritt. Nach der Infektion, eine Vielzahl von Symptomen entstehen können, einschließlich Fieber, Kopfschmerzen, muskuläre Probleme und Müdigkeit.

In der Regel, Lyme-Borreliose kann erfolgreich behandelt werden mit einem Kurs von Antibiotika über mehrere Wochen, vorausgesetzt, die Erkrankung wird früh genug erkannt. Dies ist, wo die Herausforderung entsteht. Oft ist eine Diagnose der Lyme-tritt nur auf, auch nach auftreten der Symptome erscheinen, und die eigentümliche Vielfalt der Lyme-Indikatoren, die Ergebnisse in häufigen Fehldiagnosen. Wenn unbehandelt, werden die Auswirkungen der Lyme-Borreliose kann zu lang anhaltenden und schweren und möglicherweise rheumatologic -, Herz-und neurologische Komplikationen.

Im Gegensatz zu vielen anderen Krankheitserregern, den Bakterien-Spirochäten verantwortlich für die Lyme-Borreliose kann nicht leicht sein, gewachsen im Labor, so dass die richtige Diagnose abhängig von der klinischen Beurteilung, anstatt auf Labor-Kultivierung von Bakterien.

Derzeit gibt es keine verlässlich Unterschrift der Infektion oder biomarker für die Lyme-Borreliose. Stattdessen werden vorhandene test-assays für das Immunsystem Produktion von Antikörpern gegen die Bakterien, die eine zeitaufwendige und ungenaue Methode erfordern spezielle Laboranalysen und einige Wochen für eine ordnungsgemäße Identifizierung.

Erkennung der Lyme-Borreliose basiert auf Patienten-immun-Reaktion hat einige Nachteile:

Die Zeit, die erforderlich, um eine Antikörper-Antwort nach einer Infektion kann die Behandlung verzögern sich um mehrere Wochen.

Nicht alle infizierten Patienten registrieren Sie sich als positives bei solchen tests, erfordern weitere Tests zur Bestätigung.

Endlich, solche tests können nicht unterscheiden zwischen neu-Infektionen und diejenigen, die zuvor behandelt werden.

Solche Verzögerungen und Ungenauigkeiten ein schwerwiegender Nachteil für die Lyme-Detektion Sie können für die Verbreitung der Krankheit im gesamten Körper, die sich in potentiell gefährlichen Konsequenzen. Weitere, vorhandene Analysen, die leicht übersehen kann Fälle von Lyme-Borreliose, wenn die Antikörper-Produktion ist unter den messbaren Grenzwerten oder produzieren Fehlalarme bei nicht infizierten Fällen.

Die neue Studie versucht zu etablieren, verlässliche Biomarker für die Lyme-Krankheit, die mit einer multi-Plattform-Ansatz. Methoden der direkten und indirekten Nachweis verwendet wurden, einschließlich Massenspektrometrie-Analysen und protein-microarrays, die erfassen können, die Bindung von spezifischen Krankheiten Anwesenden Antigenen im Blut.

Die Verwendung von mehreren Plattformen aktiviert die Entdeckung von sechs Kandidaten-Biomarker für die Lyme-Borreliose in überlappenden mustern und Proben. Einen direkten Nachweis von Proteinen unter Verwendung der Massenspektrometrie (MS). Die indirekte diagnostische Methode Frettchen aus mikrobiellen Antigene zu B. burgdorferi im Blut oder potentiell im Urin, mit einem Schritt, bekannt als immunpräzipitation. Diese Technik, bei der biomarker-Anreicherung ermöglicht es Forschern genau zu bestimmen zirkulierenden Proteine während der Infektion unter der Ebene nachweisbar durch MS—ein entscheidender Vorteil vor allem während der Krankheit den frühesten Phasen.