Die Wahrscheinlichkeit, an Lyme-Borreliose zu erkranken, hängt von der Genetik ab
Zuletzt überprüft: 14.06.2024
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Borreliose ist die häufigste durch Zeckenbisse übertragene Erkrankung in Deutschland. Ob eine bestimmte genetische Veranlagung bei der Entstehung der Erkrankung eine Rolle spielt und welche immunologischen Prozesse im Körper dabei beteiligt sind, ist noch nicht ausreichend erforscht.
Ein Forschungsteam vom Center for Individualized Infectious Medicine (CiiM), einer gemeinsamen Einrichtung des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) und der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH), hat in Zusammenarbeit mit dem Radboud University Hospital und dem Amsterdam University Medical Center (beide Niederlande) nun eine dafür verantwortliche genetische Variante und beteiligte Immunparameter aufgeklärt.
Ist die Zecke mit dem Erreger Borrelia burgdorferi s. L. (sensu lato = im weiteren Sinne) infiziert, können diese Bakterien durch einen Zeckenstich auf den Menschen übertragen werden und Erkrankungen auslösen. Betroffen sein können verschiedene Organe: Haut, Nervensystem oder Gelenke.
„Nicht immer führt eine Borrelien-Infektion zur Erkrankung, und wenn Borreliose auftritt, lässt sie sich meist erfolgreich mit Antibiotika behandeln. Unsere Kooperationspartner haben jedoch festgestellt, dass manche Betroffenen trotz Antibiotika-Behandlung anhaltende Symptome wie Müdigkeit, kognitive Beeinträchtigungen oder Schmerzen entwickeln“, sagt Professor Yang Li, Direktor des CiiM und Leiter der Abteilung Bioinformatik der Individualisierten Medizin am HZI.
„Um in Zukunft weitere Ansatzpunkte für die Entwicklung wirksamer Therapien zur Behandlung von Borreliose zu finden, ist es wichtig, die genetischen und immunologischen Mechanismen, die für die Entstehung der Krankheit verantwortlich sind, besser zu verstehen.“ p>
Dazu analysierte das Forschungsteam die genetischen Muster von über 1.000 Borreliose-Patienten und verglich sie mit den genetischen Mustern nicht infizierter Menschen. „Das Ziel war, bestimmte genetische Varianten zu identifizieren, die direkt mit der Krankheit in Zusammenhang stehen“, erklärt Javier Botey-Bataliere, Forscher am CiiM und einer der Erstautoren der beiden Studien.
„Wir konnten tatsächlich eine bestimmte, bisher unbekannte genetische Variante bei Patienten mit Lyme-Borreliose identifizieren.“
Identifizierung der mit LB-Empfindlichkeit assoziierten Variante rs1061632. Kohortenübersicht. 1107 DNA-Proben von LB-Patienten standen für die Qualitätskontrolle und Imputation zur Verfügung, sodass eine Entdeckungsgruppe (n = 506) und eine Validierungsgruppe (n = 557) übrig blieben. B Manhattan-Plot der genomweiten signifikanten Varianten, die mit LB-Empfindlichkeit in der Entdeckungskohorte assoziiert sind. Foto: BMC Infectious Diseases (2024). DOI: 10.1186/s12879-024-09217-z
Das Forschungsteam führte verschiedene zellbiologische und immunologische Tests durch, um herauszufinden, welche spezifischen physiologischen Konsequenzen diese genetische Prädisposition hat.
„Einerseits konnten wir zeigen, dass die entzündungshemmenden Prozesse des Körpers in Gegenwart dieser genetischen Variante reduziert sind. Das bedeutet, dass Entzündungen und Symptome der Borreliose länger anhalten können“, erklärt Lee.
Die Forscher stellten außerdem fest, dass Patienten mit dieser Genvariante deutlich geringere Antikörperspiegel gegen Borrelien hatten. Sie vermuten, dass die Bakterien dadurch nicht effektiv angegriffen werden können und die Krankheit deshalb länger anhält.
„Wir konnten zudem 34 verschiedene Genorte identifizieren, die über Mediatoren wie Zytokine an der Regulierung der Immunantwort von Patienten mit Borreliose beteiligt sind und die auch bei anderen immunvermittelten Erkrankungen wie Allergien eine wichtige Rolle spielen könnten“, sagt Botey-Bataliere.In der Studie wurden sämtliche Gene des menschlichen Genoms in der sogenannten genetischen Karte erfasst. Jedes Gen hat dabei eine individuelle Position, die als Genort bezeichnet wird. „Unsere Studienergebnisse zeigen deutlich, wie die Immunantwort genetisch bedingt ist“, sagt Lee.
„Weil unsere Studienergebnisse aufgrund einer großen Kohorte auf einer extrem breiten Datenbasis basieren, bieten sie eine hervorragende Grundlage für weitere Forschungsansätze, um beispielsweise den Einfluss verschiedener Varianten der beteiligten Gene auf den Schweregrad der Borreliose zu untersuchen.“
Die Häufigkeit der Borreliose hat in den letzten Jahren auf der Nordhalbkugel zugenommen. Das Forschungsteam geht davon aus, dass auch mit dem Klimawandel in Zukunft mit weiteren Anstiegen zu rechnen ist. Denn allgemein mildere Temperaturen können die Zeckensaison verlängern und ihr Verbreitungsgebiet vergrößern.
Die Folge: mehr Zeckenstiche und damit mehr mögliche Borreliose-Fälle. „Mit den Ergebnissen unserer Studie haben wir wichtige Erkenntnisse über die genetischen und immunologischen Prozesse gewonnen, die zur Entstehung der Borreliose beitragen. Wir hoffen, dass wir damit den Weg für die Entwicklung wirksamer Behandlungen für Borreliose-Patienten mit Langzeitsymptomen geebnet haben“, sagt Lee.
Die Forscher veröffentlichten ihre Ergebnisse in zwei Studien, eine in Nature Communications und eine weitere in BMC Infectious Diseases .