Durch aktuelle Untersuchungen wurde aufgedeckt, dass eine bessere Behandlung von Lyme-Arthritis ermöglicht werden könnte. ForscherInnen stellten fest, dass des Rätsels Lösung in den Zellwänden des verantwortlichen Bakteriums liegen könnte.
Nach Angaben der Centers for Disease Control and Prevention (CDC) hat sich die Anzahl von Fällen der Lyme-Borreliose seit den 1990ern verdreifacht. Zudem sei eine allgemein zunehmende Tendenz Zecken-übertragener Krankheiten zu verzeichnen. Dieser Umstand sei zum Teil auf den Klimawandel und die ansteigenden Temperaturen weltweit zurückzuführen.
Um die langfristigen Symptome der Erkrankung zu bekämpfen, hat sich das Forschungsteam von Brandon Jutras an der Virginia Polytechnic Institute and State University in den letzten Jahren mit der Frage beschäftigt, wodurch Lyme-Arthritis angetrieben wird. An der Forschung war ebenfalls Prof. Allen Steere beteiligt, der bereits zur Entdeckung und Benennung der Lyme-Erkrankung beigetragen hat.
Die ForscherInnen interessierten sich besonders dafür, weshalb die Behandlung von Lyme-Arthritis bei einigen PatientInnen keine Wirkung zeigt und selbst ohne Anzeichen einer Infektionen Symptome weiterbestehen. Die AutorInnen schreiben: "Es wird davon ausgegangen, dass übermäßige, fehlregulierte Immunantworten des Wirtes dabei eine wichtige Rolle spielen, doch für diese Mechanismen liegt noch kein umfassendes Verständnis vor."
Für ihre Forschung nutzten die WissenschaftlerInnen Proben von Lyme-Erkrankten, die nicht auf die Antibiotika-Behandlung ansprachen, und richteten den Fokus besonders auf Peptidoglycan aufgrund der ungewöhnlichen chemischen Eigenschaften des Makromoleküls bei Borrelia burgdorferi.
Bei dieser Variante liegen nicht die notwendigen Enzyme vor, um Peptidoglycan zu reproduzieren, sondern das Makromolekül zerfällt in frei herumtreibende Fragmente. Das Forschungsteam bewegte die Frage, ob diese Fragmentierung den Fortbestand von Entzündungen begründet, selbst wenn die Bakterien durch Antibiotika vernichtet wurden.
Die ForscherInnen wiesen auf, dass im Immunsystem eine Gegenreaktion auf die Fragmente eintritt. Die Marker für diese Immunaktivität waren in der Gelenkflüssigkeit der TeilnehmerInnen deutlich höher als in ihrem Blutserum.
Für weitreichendere Untersuchungen reinigten die WissenschaftlerInnen diese spezielle Form des Makromoleküls und entfernten dabei sämtliche Spuren von Bakterien. Die Proben wurden Mäusen verabreicht, die innerhalb von 24 Stunden Gelenkerkrankungen aufwiesen.
Jutras hofft, mit diesen Erkenntnissen Behandlungsmethoden zu entwickeln, das durch Borreliose veränderte Peptidoglycin in den Gelenken Lyme-Erkrankter zerstören können: "Unsere Entdeckung wird die Forschung dabei unterstützen, diagnostische Tests zu verbessern, und könnte gänzlich neue Behandlungsmethoden für Patientinnen und Patienten mit Lyme-Arthritis ermöglichen."
Die ForscherInnen gehen außerdem davon aus, dass ihre Erkenntnisse auch in anderen Bereichen als der Lyme-Arthritis hilfreich sein könnten. "Da Borrelia burgdorferi während des Wachstums immunisierende Peptidoglycan-Fragmente ausschüttet, liegt auch eine potentiell wichtige Rolle in der Immunpathogenese anderer Erscheinungsformen von Lyme-Erkrankungen vor."
Als nächstes hofft Jutras darauf, bessere Einsichten zu erhalten, wie die Chemie der vorliegenden Peptidoglycan-Form aufgebaut ist, und warum das Makromolekül sich so lange in Körpergewebe aufhalten kann.
Quelle:
Borrelia burgdorferi peptidoglycan is a persistent antigen in patients with Lyme arthritis
Brandon L. Jutras, Robert B. Lochhead, Zachary A. Kloos, Jacob Biboy, Klemen Strle, Carmen J. Booth, Sander K. Govers, Joe Gray, PeterSchumann, Waldemar Vollmer, Linda K. Bockenstedt, Allen C. Steere, Christine Jacobs-Wagner
Proceedings of the National Academy of Sciences Jul 2019, 116 (27) 13498-13507; DOI:10.1073/pnas.1904170116