Abstract

Background. Highly immunogenic proteins produced in vivo after spirochete transmission into the human body are significant antigens for the diagnostics of B. burgdorferi s.1. infections. Antigens VlsE, BBA36, BBO323, Crasp 3 and pG demonstrate in vivo expression and comprise highly immunogenic epitopes, common for B. burgdorferi s.l., which are important IgG serological markers of advanced stages of borreliosis.
Objectives. The purpose of the investigation was to determine the frequency of the development of erythema migrans following tick bites and to evaluate the pattern of IgM and IgG antibodies against B. burgdorferi antigens in patients who developed symptoms of Lyme arthritis with reference to treatment.
Material and Methods. The study was conducted in the group of 200 patients: 180 patients, 100 men (aged 21–65) and 80 women (aged 24–60) suspected of borreliosis hospitalized in 2007–2008; 20 patients, 10 men (aged 25–66) and 10 women (aged 24–70) with the second stage of Lime disease hospitalized in 2007–2008. All patients were asked to respond to a questionnaire to gather information about the dates and frequency of tick bites, incidents of EM, symptoms that occurred over first 30 days from tick bite, symptoms developed from 30th day of hospitalization, diagnostic tests preformed and antibiotics taken. The presence of anti-B. burgdorferi IgM and IgG antibodies was determined in the patients’ serum using the diagnostic tests ELISA and Wb. The presence of antibodies against in vivo B. burgdorferi antigens were evaluated in 20 hospitalized patients with Lyme arthritis.
Results. Single tick bites were reported by 145 patients (73%). There were 104 cases of migratory erythema (52%), among them 88 patients sustained single tick bites and 16 were tick bitten several times. In case of ELISA test, positive results were obtained in 105 (52%) patients – all the results were confirmed by the WB test; 63 (31%) patients were negative for the presence of anti-Borrelia antibodies in the ELISA assay. Serological tests performed in the patients with symptoms of Lyme arthritis before Biotraxon (Ceftriaxonum) therapy detected IgG anti-VlsE antibodies in 75% cases. Antibodies against other antigens occurred with varied frequency: anti-BBO323 in 45%, anti-Crasp3 in 35%, anti-p39 in 30%, anti-p83 in 30%, anti-BBA36 in 20% and anti-pG in 15%. The dynamics of IgG antibodies against antigens exprimated in vivo observed after 14 days of Biotraxon (Ceftriaxonum) administration and after 6 weeks from the completion of treatment seems an interesting issue. Altered production of IgG antibodies against in vivo antigens, like BBA36, BBO323, Crasp3 and pG were determined in 6 patients (30%) after 14 days of Biotraxon (Ceftriaxonum) administration and in 4 patients (20%) after 6 weeks from the completion of treatment.
Conclusion. Among patients enrolled in the study the EM developed in every second patient including persons who were bitten by ticks only once and those who declared repeated tick bites. The results of the present study indicate that the WB test is a valuable, confirmatory test in the diagnosis of B. burgdorferi infection. The constant presence of antibodies against antigenic proteins OspC, VlsE, p39 or p83 was detected in the study group, including the period before, during, and after 6-week etitropic therapy. The development of or, on the contrary, elimination of IgG antibodies from serum directed against the following B. burgdorferi antigens – in vivo BBA36, BBO323, Crasp3, and pG observed directly after antimicrobial therapy or 6 weeks after finishing the therapy confirms appropriateness of studies on complex mechanisms of immune response to B. burgdorferi infection.

Streszczenie

Wprowadzenie. Antygenami istotnymi z punktu widzenia diagnostyki zakażeń wywołanych przez B. burgdorferi są wysoko immunogenne białka pojawiające się in vivo po transmisji krętka do organizmu człowieka. Antygeny VlsE, BBA36, BBO323, Crasp3, pG wykazują ekspresję in vivo i mają wysoko immunogenne epitopy wspólne dla B. burgdorferi sensu lato, będące ważnym oznacznikiem dla zaawansowanych stadiów boreliozy w serologii IgG.
Cel pracy. Określenie częstości występowania erythema migrans (EM) w aspekcie narażenia na pokłucie przez kleszcze oraz ocena występowania przeciwciał IgM i IgG dla antygenów in vivo B. burgdorferi u pacjentów z objawami boreliozy stawowej w aspekcie leczenia biotraksonem (Ceftriakson).
Materiał i metody. Badanie przeprowadzono u 200 pacjentów: 180 pacjentów: 100 mężczyzn (21–65 lat) i 80 kobiet (24–60 lat) z podejrzeniem boreliozy hospitalizowanych w latach 2007–2008; 20 pacjentów: 10 mężczyzn (25–66 lat) i 10 kobiet (24–70 lat) w drugiej fazie boreliozy hospitalizowanych w latach 2007–2008. Wszyscy pacjenci wypełniali ankietę, w której informowali o dacie i częstości pokłucia przez kleszcze, zaobserwowanych objawach klinicznych występujących po pokłuciu, wykonanych testach diagnostycznych i stosowanym leczeniu. Oznaczenia przeciwciał anty-B. burgdorferi w surowicy pacjentów wykonano testami ELISA i Western blot zgodnie z zasadami dwustopniowej diagnostyki boreliozy. Obecność przeciwciał przeciwko antygenom z grupy in vivo określono u 20 hospitalizowanych pacjentów z objawami boreliozy stawowej.
Wyniki. U 104 osób wystąpił EM, przy czym 88 pacjentów informowało o jednokrotnym pokłuciu przez kleszcze, a 16 o pokłuciu wielokrotnym. W teście ELISA wyniki dodatnie uzyskano u 105 osób (52%), wszystkie potwierdzono testem Wb. U 63 osób (31%) w teście ELISA otrzymano wyniki ujemne. U pacjentów z objawami boreliozy stawowej przed zastosowaniem leczenia biotraksonem (Ceftriakson) stwierdzono obecność przeciwciał IgG antyVlsE u 75% badanych. Przeciwciała IgG skierowane przeciwko innym antygenom występowały z różną częstością: antyBBO323 u 45%, anty-Crasp3 u 35%, anty-p39 u 30%, anty-p83 u 30%, anty-BBA36 u 20% i anty-pG u 15%. Pewne zmiany w wytwarzaniu przeciwciał IgG przeciwko antygenom z grupy in vivo, jak BBA36, BBO323, Crasp3 i pG stwierdzono u 30% badanych po 14 dniach leczenia i u 20% 6 tygodni po zakończeniu leczenia.
Wnioski. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że EM wystąpił u co drugiego pacjenta i to zarówno u osób jednokrotnie kłutych przez kleszcze, jak i u osób deklarujących pokłucia wielokrotne. Przeprowadzone badania potwierdzają, że w praktyce klinicznej test Western blot jest wartościowym, potwierdzającym zakażenie B. burgdorferi testem diagnostycznym. W badanej grupie wykazano stałą obecność przeciwciał dla białek antygenowych OspC, VlsE, p39 lub p83 przed, podczas oraz po 6 tygodniach etiotropowej terapii. Pojawianie lub zanikanie przeciwciał IgG przeciwko antygenom vivo BBA36, BBO323, Crasp3 and pG B. burgdorferi bezpośrednio po antybiotykoterapii lub 6 tygodni po jej zakończeniu potwierdza celowość badań nad złożonymi mechanizmami odpowiedzi immunologicznej w zakażeniu B. burgdorferi.