Zdrowie

Dopaść krętka

Numer 7/2018
Bakteria Borrelia burgdorferi. Kręta budowa i dostosowany do niej mechanizm ruchu ułatwiają jej przemieszczanie się w ciele żywiciela. Bakteria Borrelia burgdorferi. Kręta budowa i dostosowany do niej mechanizm ruchu ułatwiają jej przemieszczanie się w ciele żywiciela. Kateryna Kon / Shutterstock
Choroby odkleszczowe okazują się o wiele większym problemem, niż uważano przez lata. A zwłaszcza najbardziej rozpowszechniona – borelioza. Czy stanie się chorobą XXI w.?
Borrelia ­burgdorferi ­przemieszcza się w zainfekowanym organizmie, wykorzystując przepływ naczyniowy. Dzięki różnym proteinom (­swoim i gospodarza, wymienione pod wykresem) wiąże się z komórkami śródbłonka, a potem do nich wnika (model wg Jenny A. Hyde, Texas A&M Health Science Center).Infografika Zuzanna Sandomierska-Moroz Borrelia ­burgdorferi ­przemieszcza się w zainfekowanym organizmie, wykorzystując przepływ naczyniowy. Dzięki różnym proteinom (­swoim i gospodarza, wymienione pod wykresem) wiąże się z komórkami śródbłonka, a potem do nich wnika (model wg Jenny A. Hyde, Texas A&M Health Science Center).
Test ELISA to ciąg zachodzących w odpowiedniej kolejności reakcji. Pokazuje stężenia badanego ­białka wydzielanego przez komórki.extender_01/Shutterstock Test ELISA to ciąg zachodzących w odpowiedniej kolejności reakcji. Pokazuje stężenia badanego ­białka wydzielanego przez komórki.
Test EliSpot to ciąg odpowiednich reakcji. Odzwierciedla liczbę komórek, które wytworzyły szukane białko.Infografika Zuzanna Sandomierska-Moroz Test EliSpot to ciąg odpowiednich reakcji. Odzwierciedla liczbę komórek, które wytworzyły szukane białko.
Z końcem XX w. uważano, że borelioza występuje w zaznaczonych rejonach. Obecnie wiadomo, że pojawia się na wszystkich kontynentach, nawet na Antarktydzie (wędrowne ptaki).Wikipedia Z końcem XX w. uważano, że borelioza występuje w zaznaczonych rejonach. Obecnie wiadomo, że pojawia się na wszystkich kontynentach, nawet na Antarktydzie (wędrowne ptaki).
Rumień ­wędrujący, klasyczny objaw zakażenia boreliozą, może mieć wiele różnych postaci lub wcale nie wystąpić mimo zakażenia.AnastasiaKopa/Shutterstock Rumień ­wędrujący, klasyczny objaw zakażenia boreliozą, może mieć wiele różnych postaci lub wcale nie wystąpić mimo zakażenia.
Miejsca zgłoszonych ukąszeń przez kleszcze w woj. pomorskim w 2016 r. Na podstawie danych Wojewódzkiej Stacji Sanitarno- -Epidemiologicznej w Gdańsku.Infografika Barbara Swerpel Miejsca zgłoszonych ukąszeń przez kleszcze w woj. pomorskim w 2016 r. Na podstawie danych Wojewódzkiej Stacji Sanitarno- -Epidemiologicznej w Gdańsku.
Gwałtowny wzrost liczby ­zarejestrowanych zachorowań w Polsce od 2013 r. może być spowodowany poprawą diagnozowania boreliozy przez lekarzy, a niekoniecznie rozprzestrzenieniem się choroby.Infografika Barbara Swerpel Gwałtowny wzrost liczby ­zarejestrowanych zachorowań w Polsce od 2013 r. może być spowodowany poprawą diagnozowania boreliozy przez lekarzy, a niekoniecznie rozprzestrzenieniem się choroby.
Western blot jest obecnie jedną z najczęściej stosowanych metod laboratoryjnych w ­diagnostyce boreliozy. Polega na rozdziale białek w specjalnym żelu i znakowaniu ich przeciwciałami.SINITAR/Shutterstock Western blot jest obecnie jedną z najczęściej stosowanych metod laboratoryjnych w ­diagnostyce boreliozy. Polega na rozdziale białek w specjalnym żelu i znakowaniu ich przeciwciałami.
Prawidłowe usuwanie kleszcza.Sebastian Kaulitzki/Shutterstock Prawidłowe usuwanie kleszcza.
Kleszcz składający jaja.Astrid Gast/Shutterstock Kleszcz składający jaja.
Malutkie nimfy kleszcza są często wielkości główki od szpilki. Najlepiej rozpoznać je po jednostajnym i spokojnym chodzie, co różni je od mrówek czy pajączków.Steve Heap/Shutterstock Malutkie nimfy kleszcza są często wielkości główki od szpilki. Najlepiej rozpoznać je po jednostajnym i spokojnym chodzie, co różni je od mrówek czy pajączków.
Kleszcz pospolity (Ixodes ricinus) zwany także kleszczem pastwiskowym lub psim. Ssąca krew samica zwiększa swoje rozmiary nawet 200-krotnie.David Dohnal/Shutterstock Kleszcz pospolity (Ixodes ricinus) zwany także kleszczem pastwiskowym lub psim. Ssąca krew samica zwiększa swoje rozmiary nawet 200-krotnie.

Pewnego dnia ujrzałem na swoim ciele kilkanaście napitych kleszczy. Badanie wykluczyło wówczas boreliozę. Po kilku miesiącach pojawiły się pierwsze objawy. Przez siedem lat neurolodzy, dermatolodzy, kardiolodzy, reumatolodzy leczyli mnie bezskutecznie. W końcu zapadła kolejna diagnoza – jednak mam boreliozę. O wywołujących ją bakteriach świat usłyszał zaledwie 30 lat wcześniej.

Przebiegły jednokomórkowiec

Był rok 1980, kiedy Willy Burgdorfer z Rocky Mountains Biological Laboratory w USA podczas badań kleszczy zobaczył w nich spiralne bakterie – krętki. Dwa lata później opublikował swoje odkrycie na łamach „Science”. Bakteria zwana Borrelia burgdorferi znalazła swoje niezbyt zaszczytne miejsce w zestawie patogenów nękających gatunek ludzki. Od razu też wzbudziła ciekawość naukowców. Kiedy w 1997 r. zsekwencjonowano jej genom jako trzeciej bakterii w historii, okazało się, że szereg genów nie miało znanych dla nich funkcji biologicznych. Podejrzewano tylko, że wiążą się one z różnymi sposobami unikania ataków ze strony układu odpornościowego nosiciela.

Według kolejnych ustaleń krętki Borrelia wyodrębniły się z całej grupy krętków już w czasach dinozaurów, ok. 100 mln lat temu. Rozprzestrzeniały się po świecie i stopniowo ewoluowały, coraz mniej przypominając swoich pobratymców. Najbardziej spokrewnione z nimi krętki syfilisu wykazują tylko 40-procentowe podobieństwo w strukturze genomu. Dzisiaj szacuje się, że liczba szczepów Borrelia na świecie sięga 300, z tego dobrze znanych jest zaledwie ok. 30.

Wśród krętków, jakie znamy, te z rodzaju Borrelia są prawdziwym unikatem. W laboratorium wyhodować je bardzo trudno. Dokonują podziałów bardzo powoli, co 8–10 godz. Mają kilka form życiowych, które przybierają w zależności od potrzeb czy zagrożenia. Swoją krętkową postać łatwo przeobrażają – czy to w bakterię bez ściany komórkowej, czy w cystę. Lub tworzą biofilm, powlekając swoje siedlisko powłoką ochronną. Dzięki tym zdolnościom mogą np. unikać namierzenia przez limfocyty – ciała układu odpornościowego zakażonej osoby. Długo ich metabolizm stanowił zagadkę. Odkryto, że nie potrzebują, tak jak większość organizmów, żelaza, by zachodziły w nich procesy życiowe. W zamian używają manganu. To kolejny sposób na zabezpieczenie bakterii przed układem odpornościowym żywiciela.

Równie zaskakujące okazało się odkrycie metody rozsiewania się bakterii w zainfekowanym organizmie – przy wykorzystaniu układu krwionośnego. W 2015 r. przeprowadzono badania na zarażonych myszach. Okazało się, że krętki często ignorowały strumień krwi. Wędrowały w krwiobiegu, tworząc sobie za pomocą proteiny BBK32 kolejne połączenia ze ścianą śródbłonka. Przypominało to sposób, w jaki małpa przeskakuje w zwisie z jednej gałęzi na drugą. Dzisiaj nie ulega już wątpliwości, że Borrelia to szczególnie trudny przeciwnik. Zupełnie inaczej wyobrażano sobie z nią walkę jeszcze w końcu XX w.

Przegrana bitwa czy tylko runda?

Po odkryciu bakterii Infectious Diseases Society of America, czyli Amerykańskie Towarzystwo Chorób Zakaźnych, zaleciło skuteczną, jak uważano, procedurę leczenia – 2–3 tyg. antybiotyku (głównie doksycyklina). Podstawę do leczenia stanowiło pojawienie się tzw. rumienia wędrującego (rozszerzające się koliste zaczerwienienie) oraz badanie krwi na przeciwciała wytworzone przez układ odpornościowy wskutek pojawienia się zakażenia (patrz ramka). Wydawało się wówczas, że walka z chorobą będzie dosyć prosta, więc procedura przyjęła się w wielu krajach, w tym również w Polsce. Ale na początku XXI w. wiadomo już było, że rumień pojawia się tylko u 50–70% zakażonych i nie zawsze ma typowy wygląd, a zalecone testy serologiczne (głównie ELISA, wykrywający przeciwciała) dają często wyniki fałszywe. Okazało się także, że tzw. wyleczeni nadal miewali różnorakie objawy choroby. Dr Willy Burgdorfer tak to wówczas podsumował: „Wmawianie komuś, że został wyleczony, dlatego że otrzymał określoną dawkę antybiotyków, jest pozbawione sensu”. W 2002 r. amerykańska Centers for Desease Control and Prevention podała do wiadomości roczne koszty ponoszone w USA w związku z boreliozą. Wynosiły 200 mln dolarów, czyli mniej więcej 8 tys. na głowę podatnika. Ale co zaskakiwało najbardziej – ok. 70% tej sumy było związane ze stanem chronicznej boreliozy. Lekarze zajmujący się chorobami odkleszczowymi i zrzeszeni w International Lyme and Associated Diseases Society opracowali więc inną metodę – opartą na dużych, przyjmowanych przez wiele miesięcy dawkach antybiotyków. Wtedy zaczął się spór o to, która z terapii jest lepsza. Przybrał on nawet charakter prawdziwej medycznej wojny (patrz także „Bakteria, której nie ma?”, „WiŻ” 01/2018). A toczy się głównie o oficjalnie zalecany sposób diagnozowania chorych i procedurę leczenia.

– Często nazywam tę chorobę mistrzem kamuflażu – mówi prof. Janusz Boratyński z Instytutu Immunologii i Terapii Doświadczalnej PAN. Lista objawów boreliozy ma już prawie 100 pozycji. – A to rodzi potworne problemy diagnostyczne i lecznicze – dodaje profesor. Dzięki jego inicjatywie w ub.r. powstał Interdyscyplinarny Zespół ds. Rozwiązywania Problemów Chorób Odkleszczowych, który skupia ludzi ze środowisk naukowych, lekarskich i różnych stowarzyszeń. Jednym z problemów, nad którym pracuje, jest wprowadzanie bardziej skutecznych testów wykrywających zakażenie bakteriami Borrelia.

W 2002 r. zweryfikowano w Niemczech test ELISA na potrzeby krajów Unii. Opublikowana wówczas przez amerykańskie National Center for Biotechnology Information ocena była jednoznaczna: „Test ELISA nie powinien być stosowany do określania zakażenia krętkami Borrelia”. Oficjalną diagnostykę boreliozy oparto u naszego zachodniego sąsiada na znacznie czulszych testach, jak EliSpot lub jego zmodyfikowana wersja LymeSpot.

– Metoda EliSpot pozwala na wykrycie zakażenia we krwi już kilka dni po ugryzieniu przez kleszcza. Jest bardzo czuła, ale bardziej skomplikowana i droższa. W Niemczech jedno oznaczenie kosztuje ok. 200 euro – wyjaśnia prof. Andrzej Rapak z Instytutu Immunologii i Terapii Doświadczalnej PAN, bliski współpracownik prof. Boratyńskiego. – Zaletą tego testu jest jeszcze jedno – może służyć do monitorowania postępów leczenia, co nie było możliwe do tej pory. Postanowiliśmy więc opracować polską jego wersję, o wiele tańszą, kosztującą ok. 200 zł. Jednak w Polsce NFZ nadal akceptuje jako podstawowy wadliwy test ELISA.

Kolejne starcie

Kilka lat temu amerykańska Centers for Desease Control and Prevention zaczęła nieśmiało przyznawać się do błędnej kalkulacji zachorowań. Okazało się, że w Stanach Zjednoczonych rocznie zapada na choroby odkleszczowe ok. 300 tys. osób. Ponoszone w związku z tym koszty wzrosły nagle do 3 mld dol. rocznie, a to nawet dla Amerykanów nie było tak proste do przełknięcia.

Te dwie liczby (liczba zachorowań i olbrzymie koszty) spowodowały wzrost zainteresowania diagnostyką i leczeniem chorych. W samym tylko „Nature” liczba artykułów poświęconych Borrelia wzrosła niemal dziesięciokrotnie. Również korporacje farmaceutyczne dostrzegły tutaj możliwość zysku. Zwłaszcza że coraz częściej padały stwierdzenia o pandemii boreliozy. Na świecie zaczął się rozwijać prawdziwy boreliozowy biznes. Pojawiły się różnorodne specyfiki czy zabiegi stanowiące panaceum na chorobę. Gabinety biorezonansu, metody uznawanej za pseudonaukową, wyrastały w Polsce jak grzyby po deszczu.

W ciągu kilku lat gwałtownie zwiększyło się zainteresowanie badaniami związanymi z chorobą. I dwa lata temu amerykańscy naukowcy opracowali nowy test, który wykrywa w moczu zakażonego antygeny pozostawione przez aktywne bakterie Borrelia długo przedtem, zanim organizm wyprodukuje przeciwciała świadczące o ich obecności. Niestety sprawdza się na razie tylko w przypadku bakterii Borrelia burgdorferi rozpowszechnionej na kontynencie amerykańskim. W Europie na przykład przeważają dwa inne gatunki – B. garinii oraz B. afzelii. W dodatku, jak pokazują ostatnie badania przeprowadzone we Francji, 45% kleszczy przenosi przynajmniej pięć różnych patogenów. Czyżby kolejny pat w walce z krętkami?

Naukowcy z Filadelfii spróbowali go obejść. W tym roku trafi na rynek nowatorski test Pan-Domain, który wykrywa wszystkie bakterie przenoszone przez kleszcza. A jak twierdzi dr Jarosław Król, polski genetyk kierujący tamtejszym laboratorium – niedługo test zostanie rozbudowany. Będzie w stanie określić również grzyby i pasożyty.

Niedawno badacze z Nowego Orleanu zadali tradycyjnemu schematowi leczenia boreliozy kolejny cios. Po 28 dniach stosowania doksycykliny na różnych zakażonych zwierzętach z rzędu naczelnych okazało się, że krętki nadal pozostawały żywe w ich ciałach. Tradycyjne leczenie może więc być wystarczające tylko w przypadku szybkiego rozpoznania choroby i natychmiastowego zastosowania antybiotykoterapii. Jeśli infekcja się rozwinie, jest to tylko musztarda po obiedzie. I co wtedy ze skutecznym leczeniem, zwłaszcza osób chronicznie już chorych?

Sztuka zabijania

W listopadzie 2016 r. naukowcy z Johns Hopkins University otrzymali od jednej z fundacji 10 mln dol. na badania nowych leków przeciwko chorobom odkleszczowym. Na uczelni świętowano, zastrzyk pieniędzy oznaczał bowiem stabilność i przyśpieszenie prac nad prowadzonymi już projektami. W grupie dotowanych znalazł się zespół prof. Yinga Zhanga, który od kilku już lat bada oporność różnych form Borreliae oraz testuje antybiotyki, zwłaszcza stosowane u osób z chroniczną boreliozą. Prof. Zhang zwykł przyrównywać tradycyjny, nieskuteczny system leczenia do prób pozbycia się mleczy z trawnika za pomocą kosiarki: antybiotyki likwidują rosnącą postać, czyli krętka, ale nie trwałe formy, takie jak korzeń. Później, podobnie jak mlecze, bakterie odrastają i powodują nawrót choroby.

Od 2014 r. zespołowi Zhanga udało się znaleźć ponad 100 różnych antybiotyków skuteczniejszych w zwalczaniu krętków niż tradycyjnie stosowane od lat doksycyklina i amoksycylina. Najtrudniej jest zniszczyć bakterie tworzące biofilm. Najbardziej obiecująca wydaje się kombinacja trzech antybiotyków: daptomycyny, doksycykliny i cefuroksymu. Według Zhanga w dotychczasowych testach wybija wszystkie formy bakterii. W poszukiwaniu różnych sposobów pozbycia się patogenu z organizmu zespół Evy Sapi z University of New Haven testuje ostatnio niezwykły i ponoć zaskakująco skuteczny sposób zwalczający krętki. To zażywanie specjalnie przygotowanego ekstraktu ze stewii – rośliny wielokrotnie słodszej w smaku niż cukier.

Wracają także marzenia o skutecznej szczepionce. Co prawda już w 1998 r. koncern SmithKline Beecham spróbował wprowadzić na rynek szczepionkę na boreliozę, lecz skutki uboczne jej stosowania były zbyt poważne, a liczba pozwów sądowych duża, więc szybko się z pomysłu wycofał. W ub.r. rozpoczęto I fazę testów klinicznych szczepionki francuskiej firmy Valneva. Wg zapewnień ma być skuteczna na większość odmian krętka Borrelia.

– To nie jest takie proste, my też myślimy o szczepieniu, tylko nie ludzi – mówi prof. Janusz Boratyński i przypomina o innym skutecznym działaniu, jakim jest profilaktyka. – Podobnie jak lisy zostały zaszczepione przeciwko wściekliźnie, można by zaszczepić gryzonie czy inne duże zwierzęta, żeby zatrzymać transfer zarazka.

Badania nad taką szczepionką prowadzą naukowcy z Instytutu Chemii Bioorganicznej PAN w Poznaniu. Spowoduje ona powstawanie w organizmach zwierząt przeciwciał, które mogłyby zablokować jeden z etapów cyklu życiowego krętka, co ograniczy liczbę zakażonych dzikich zwierząt oraz kleszczy. Jednakże na efekty trzeba będzie poczekać kilka lat.

W ciągu ostatniej dekady przeszedłem kilka sposobów leczenia boreliozy – kuracja standardowa, ziołowa, agresywna ILADS (kilka antybiotyków jednocześnie w dużych dawkach przez dłuższy czas)... Pozbyłem się kilku uciążliwych objawów, lecz nadal męczą mnie pozostałe. Tak jak setki innych chorych czekam na skuteczny środek. Dzisiaj mogę powiedzieć, że jedno utrwaliło się we mnie na pewno – fascynacja tym małym pokrętnym mikrobem.

Sławomir Swerpel
autor licznych artykułów popularnonaukowych

***

Niepewne testy

Istnieje szereg testów (badań) diagnostycznych boreliozy, lecz żaden nie jest stuprocentowo pewny. Jedne są bezpośrednie. Poszukuje się w nich danych bakterii, ich składników lub wytwarzanego przez nie antygenu, pobierając od osoby np. krew, mocz czy fragment tkanki. Do takich badań należą PCR i biopsja (pobranie próbki tkanek). Z kolei w badaniach pośrednich próbuje się wykryć przeciwciała (IgM oraz IgG) wytwarzane przez układ odpornościowy organizmu przy kontakcie z patogenem. Do takich badań należą testy ELISA czy western blot. Czułość testu ELISA (czyli zdolność wykrycia danej choroby) ocenia się zaledwie na 30%. Nieco lepszy wynik mają testy western blot – do 60%.

Wspomniany w artykule nowy test EliSpot ma czułość powyżej 95% i opiera się na odpowiedzi odpornościowej organizmu na poziomie komórkowym. Zakażenie aktywuje bowiem tzw. komórki T i to prawie natychmiast po jego wystąpieniu. Aktywowane komórki wydzielają specyficzne białko (np. cytokinę), które pobudza układ odpornościowy. Test potrafi wykryć taką pojedynczą komórkę pośród miliona badanych w diagnostycznej hodowli. Jego ulepszona wersja – LymeSpot – dostarcza dodatkowo ważnej informacji: czy występuje aktywna, czy też bierna infekcja (np. reakcja autoimmunologiczna organizmu).

01.07.2018 Numer 7/2018

Czytaj także

Reklama
Reklama

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną