Nach der Infektion mit einem bestimmten Stamm der Lyme-Borreliose scheinen Menschen eine Immunität gegen diesen Stamm zu entwickeln, die sechs bis neun Jahre anhalten kann.

Aber der Befund gibt Menschen, die bereits die Krankheit hatten, keine Lizenz, ungeschützt nach draußen zu wandern. Es wurde gezeigt, dass mindestens 16 verschiedene Stämme des Lyme-Borreliose-Bakteriums Menschen in den Vereinigten Staaten infizieren, so dass es möglich ist, von einer Zecke gebissen zu werden, die einen anderen Stamm der Krankheit trägt.Die Entdeckung wirft ein Licht auf, wie das Immunsystem erkennt und baut eine Verteidigung gegen den Erreger, sagen Forscher, und könnte zukünftige Versuche informieren, einen Impfstoff zu entwickeln, der gegen mehrere Stämme der Krankheit schützen würde.Nach dem verräterischen Bullauge Hautausschlag, die Lyme-Borreliose signalisieren kann erscheint, kann die infizierte Person Antibiotika erhalten —aber in der Regel nicht wissen, welcher Stamm von Borrelia burgdorferi die Infektion verursacht hat.Eine 2012 im New England Journal of Medicine veröffentlichte Studie berichtete über 17 Patienten, die mehrfach mit Lyme-Borreliose infiziert waren und den Stamm jeder Infektion kultiviert und identifiziert hatten.“Der Punkt des im New England Journal of Medicine veröffentlichten Papiers war zu sehen, ob es Hinweise darauf gibt, dass diese wiederkehrenden Infektionen tatsächlich durch nachfolgende Zeckenstiche und nicht durch einen Rückfall der ursprünglichen Infektion verursacht wurden“, sagt Dustin Brisson, Assistenzprofessor für Biologie an der Universität von Pennsylvania. „Diese Studie bestätigte überwältigend, dass es sich um Neuinfektionen handelte; Nur ein Patient wurde mehrmals mit demselben Stamm infiziert.“

Warum so wenige Infektionen?

Der einzige Patient, der zweimal mit demselben Stamm infiziert war, hatte tatsächlich viermal in sechs Jahren Lyme-Borreliose und zog sich zweimal im Abstand von fünf Jahren mit einer Infektion durch einen anderen Stamm dazwischen an Stamm K an.

„In der vorliegenden Studie wollten wir sehen, ob so wenige Patienten mehrfach mit demselben Stamm infiziert wurden, weil sie gegen nachfolgende Infektionen mit demselben Stamm geschützt waren.“

Für die neue Studie, die in der Zeitschrift Infection and Immunity veröffentlicht wurde, verwendeten die Forscher zwei statistische Ansätze, um diese Frage zu beantworten.

Die erste bestand darin, die Wahrscheinlichkeit zu berechnen, zu den Daten zu gelangen, die von den 17 Patienten erhalten wurden, die allein durch Zufall mehrere Lyme-Borreliose-Infektionen hatten.“Wenn es keine stammspezifische Immunität gäbe, dann sollte es eine zufällige Verteilung von Stämmen bei Patienten geben, und Sie würden erwarten, dass mehrere der Patienten zweimal von demselben Stamm betroffen sind“, sagt Brisson. „Aber nur ein Patient war.“

Wie würfeln

Unter Verwendung multinomialer Wahrscheinlichkeiten, ähnlich dem mehrfachen Würfeln eines Würfels, stellte das Team fest, dass es fast unmöglich wäre, zu den von den 17 Patienten vorgelegten Daten zu gelangen, wenn keine stammspezifische Immunität vorhanden wäre. Das Gleiche gilt unabhängig davon, ob die Berechnungen davon ausgingen, dass es ebenso wahrscheinlich war, dass ein Patient mit einem Stamm von B. burgdorferi infiziert würde, oder ob der „Tod“ basierend auf der Prävalenz jedes Stammes im Bundesstaat New York gewichtet wurde.In einem zweiten statistischen Test verwendeten die Forscher die Daten der 17 Patienten in einem sogenannten stochastischen Modell, um die erwartete Anzahl der Gesamtinfektionen während eines festgelegten Zeitraums sowie die erwartete Anzahl der Infektionen desselben Stammes während dieses Zeitraums zu bestimmen.Das Modell ermöglichte es den Forschern, Annahmen wie das Vorhandensein oder Fehlen einer typspezifischen Immunität, die Dauer der Immunität und die Zeitspanne, in der ein Patient „verfügbar“ war, bis er von einer Zecke gebissen wurde, zu variieren – mit anderen Worten, die Zeit vom ersten Besuch in der Klinik bis zum letzten Besuch oder vom ersten Besuch bis zum Abschluss der Studie.

Die Ergebnisse all ihrer Simulationen zeigten, dass die stammspezifische Immunität mindestens vier Jahre dauern müsste, um zu der Anzahl von Infektionen zu führen, die die 17 Patienten erwarben. Und die Simulation parametrisierte das Modell mit tatsächlichen Daten von 200 Patienten, die mindestens einmal mit einem bekannten Stamm von B. burgdorferi infiziert waren, und zeigte, dass die Immunität im Bereich von sechs bis neun Jahren anhält.

Implikationen des Impfstoffs

Während Studien an Mäusen darauf hindeuteten, dass eine stammspezifische Immunität existieren könnte, wurde dies zum ersten Mal bei Menschen untersucht, die Infektionen auf natürliche Weise erworben haben.“Wenn Sie eine Maus mit einem Stamm infizieren und sie dann mit Antibiotika reinigen, kann sie nicht erneut mit demselben Stamm infiziert werden, sondern mit einem anderen Stamm“, sagte Brisson, „Aber Mäuse leben nur ein Jahr oder so. Niemand hatte untersucht, ob die Immunität über viele Jahre anhält.“Die Tatsache, dass die stammspezifische Immunität dauerhaft ist, hat Auswirkungen auf das Impfstoffdesign“, sagt Brisson.

„Wenn Sie einen Impfstoff herstellen könnten, der mehrere dieser Stämme abdeckt, könnten Sie die Wahrscheinlichkeit einer Infektion bei geimpften Personen erheblich verringern. Der Impfstoff könnte mehrere Jahre dauern und möglicherweise alle paar Jahre einen Booster erfordern.“Es gibt wahrscheinlich Unterschiede in der Stärke und Dauer der Immunität bei Menschen und vielleicht sogar bei Stämmen des Lyme-Bakteriums“, sagt Brisson. Seine Gruppe untersucht auch, ob eine Infektion und die Erzeugung einer Immunreaktion gegen einen Stamm eine schützende Kreuzimmunität gegen andere Stämme bieten könnte.Unterstützung für die Studie kam von den National Institutes of Health und dem Burroughs Wellcome Fund.