Anti-Lipid-Antikörper und Zellwandveränderungen: Neue Ansätze für Diagnose und Behandlung von Lyme-Borreliose

Zwei neue Studien vertiefen das Verständnis der Lyme-Borreliose und bieten potenzielle Verbesserungen für die Früherkennung und Behandlung anhaltender Symptome, einschließlich der Lyme-Arthritis.

Jährlich werden in den USA fast eine halbe Million Menschen mit Lyme-Borreliose diagnostiziert und behandelt. Die durch das Bakterium Borrelia burgdorferi verursachte und durch den Stich infizierter Schwarzbeiniger Zecken (auch Hirschzecken genannt) übertragene Krankheit kann unbehandelt zu Arthritis, neurologischen Problemen und Herz-Komplikationen führen. Während die meisten Patienten nach der Behandlung genesen, leiden schätzungsweise 10 bis 20 Prozent weiterhin unter Symptomen wie Müdigkeit, Schmerzen oder kognitiven Beeinträchtigungen – ein Zustand, der als Post-Treatment-Lyme-Disease-Syndrom bezeichnet wird.

Anti-Lipid-Antikörper für eine frühere Diagnose

Eine von der Tufts University School of Medicine geleitete Studie, veröffentlicht im Fachjournal Infection and Immunity der American Society for Microbiology, legt nahe, dass eine Gruppe von Immunmolekülen, sogenannte Anti-Lipid-Antikörper, die Schwächen der derzeitigen Lyme-Borreliose-Tests beheben könnte. Aktuelle Tests suchen nach Antikörpern, die das Immunsystem als Reaktion auf Borrelia-burgdorferi-Bakterien produziert – doch diese Antikörper können Wochen brauchen, um aufzutreten, und bleiben oft noch Jahre nach dem Verschwinden der Bakterien nachweisbar.

Frühere Arbeiten der Forscher hatten gezeigt, dass Lyme-Borreliose-Bakterien Antikörper gegen bestimmte Lipide (Fette) auslösen, die sich die Bakterien von ihren menschlichen Wirten borgen. Anders als die in aktuellen Tests verwendeten Antikörper treten diese Anti-Lipid-Antikörper früh in der Infektion auf und sinken nach erfolgreicher Behandlung wieder ab.

Die Forscher analysierten Blutproben von 199 Menschen mit diagnostizierter Lyme-Borreliose, darunter einige, deren Symptome Monate bis Jahre nach der Behandlung anhielten. Sie verfolgten die Anti-Lipid-Antikörperspiegel im Zeitverlauf und verglichen sie mit Proben von gesunden Freiwilligen und Menschen mit Erkrankungen, die dem Post-Treatment-Lyme-Disease-Syndrom ähneln können, darunter Lupus, Multiple Sklerose, Fibromyalgie, Long COVID und das Chronische Fatigue-Syndrom.

Mehrere Analysen identifizierten drei Anti-Lipid-Antikörper, die während einer Lyme-Borreliose-Infektion in erhöhten Konzentrationen vorlagen. Zwei dieser Antikörper – Anti-Phosphatidsäure (αPA) und Anti-Phosphatidylserin (αPS) – waren bereits zum Zeitpunkt der Diagnose erhöht, selbst bei einigen Patienten, die bei Standard-Lyme-Tests noch negativ getestet worden waren. Dies deutet darauf hin, dass sie helfen könnten, Infektionen früher zu erkennen. Patienten mit anhaltenden Symptomen nach der Behandlung wiesen zudem Monate später mit höherer Wahrscheinlichkeit erhöhte αPS-Werte auf.

Die Daten legen nahe, dass ein vorübergehender Anstieg dieser Anti-Lipid-Antikörper auf eine neue Lyme-Borreliose-Infektion hindeuten könnte, während ein dauerhaft erhöhter αPS-Spiegel mit anhaltenden Symptomen bei manchen Patienten verbunden ist. Erhöhte αPS-Werte waren bei vielen Patienten mit anhaltenden Lyme-Borreliose-Symptomen häufig, fehlten jedoch weitgehend bei Menschen mit anderen Autoimmun- und chronischen Erkrankungen, die dem Post-Treatment-Lyme-Disease-Syndrom ähneln können.

Die Forscher betonen, dass die Ergebnisse noch keinen neuen klinischen Test rechtfertigen. Größere Studien sind erforderlich, um zu bestimmen, wie genau die Marker eine Infektion identifizieren und langfristige Symptome vorhersagen können. Das Team wendet sich nun einer großen, von Tufts geleiteten Multi-Institutions-Studie zu, die Patienten bis zu 15 Monate nach einer Lyme-Borreliose-Diagnose begleitet, um zu evaluieren, ob Anti-Lipid-Antikörper zuverlässig frühe Infektionen erkennen und Patienten unterscheiden können, die anhaltende Symptome entwickeln.

Zellwandveränderungen mit Lyme-Arthritis verbunden

Eine separate, in PloS Pathogens veröffentlichte Studie untersuchte, wie die späte Phase der Lyme-Borreliose zu muskuloskelettalen Erkrankungen einschließlich Arthritis führen kann. Die chemische Struktur der Zellwand von Borrelia burgdorferi könnte die Häufigkeit und Schwere der Lyme-Arthritis bestimmen.

Frühere Forschungen hatten gezeigt, dass ein struktureller Bestandteil der B.-burgdorferi-Zellwand, Peptidoglykan, in den Gelenken von Patienten vorhanden ist, die eine Lyme-Arthritis entwickeln. Das in Borrelia-burgdorferi-Bakterien vorkommende Peptidoglykan unterscheidet sich grundlegend von dem bei anderen Infektionen.

Ausgehend von der Hypothese, dass die Zusammensetzung und Struktur der B.-burgdorferi-Zellwand für die Pathogenese der Lyme-Borreliose essenziell sind, manipulierten die Forscher die chemische Zusammensetzung des Peptidoglykan-Peptids. Sie erzeugten ein Bakterium mit einer modifizierten Form von Peptidoglykan und stellten fest, dass dies die Fähigkeit des Organismus, in einem präklinischen Krankheitsmodell Arthritis auszulösen, erheblich beeinträchtigte.

Den Forschern gelang es, ein an der Peptidoglykan-Synthese beteiligtes Enzym zu mutieren. Durch die Deletion dieses Gens aus dem Bakteriengenom veränderten sie die chemischen Bestandteile des Peptidoglykans – und diese Veränderungen hatten keinerlei Auswirkung darauf, wie das Bakterium in Kulturmedien wächst oder ob es in einem präklinischen Modell der Lyme-Borreliose-Infektion eine Maus infizieren kann. Allerdings führte dies zu einer nahezu vollständigen Abschwächung der Lyme-Arthritis. Selbst nach drei Monaten Infektion war die Arthritis praktisch nicht mehr nachweisbar.

Dieser Befund untermauert die Rolle von Peptidoglykan und assoziierten Faktoren bei der Entstehung der Lyme-Arthritis. Die Behandlung der Entzündungsreaktion oder die Beseitigung des entzündungsfördernden Moleküls könnte eine vielversprechende Strategie sein, wenn herkömmliche Therapien versagen.