Dopo essere stato infettato da un particolare ceppo di malattia di Lyme, gli esseri umani sembrano sviluppare l’immunità contro quel ceppo che può durare da sei a nove anni.

Ma, la scoperta non dà alle persone che hanno già avuto la licenza di malattia di vagare fuori non protetto. Almeno 16 diversi ceppi del batterio della malattia di Lyme hanno dimostrato di infettare gli esseri umani negli Stati Uniti, in modo da essere morso da un segno di spunta che trasportano un diverso ceppo della malattia è possibile.

La scoperta getta luce su come il sistema immunitario riconosce e costruisce una difesa contro l’agente patogeno, dicono i ricercatori, e potrebbe informare i futuri tentativi di progettare un vaccino che proteggerebbe contro più ceppi della malattia.

Dopo l’eruzione occhio di bue rivelatrice che può segnalare la malattia di Lyme appare, la persona infetta può ricevere antibiotici-ma in genere non sa quale ceppo di Borrelia burgdorferi causato l’infezione.

Un 2012 studio pubblicato sul New England Journal of Medicine, riportato su 17 pazienti che erano stati infettati più volte con la malattia di Lyme e aveva il ceppo di ogni infezione coltivate e identificati.

“Il punto del documento pubblicato sul New England Journal of Medicine era vedere se ci sono prove che queste infezioni ricorrenti fossero in realtà causate da successive punture di zecche e non da una ricaduta dell’infezione originale”, dice Dustin Brisson, assistente professore di biologia presso l’Università della Pennsylvania. “Questo studio ha confermato in modo schiacciante che si trattava di nuove infezioni; solo un paziente è stato infettato dallo stesso ceppo più volte.”

Perché così poche infezioni?

L’unico paziente infettato dallo stesso ceppo due volte in realtà aveva la malattia di Lyme quattro volte in sei anni, contrarre ceppo K due volte, cinque anni di distanza, con un’infezione da un ceppo diverso in mezzo.

“Nel presente studio, volevamo vedere se così pochi pazienti sono stati infettati dallo stesso ceppo più volte perché erano protetti contro le infezioni successive con lo stesso ceppo.”

Per il nuovo studio, pubblicato sulla rivista Infection and Immunity, i ricercatori hanno utilizzato due approcci statistici per rispondere a questa domanda.

Il primo coinvolto calcolare la probabilità di arrivare ai dati ottenuti dal 17 pazienti che hanno avuto più infezioni della malattia di Lyme per caso da solo.

” Se non ci fosse un’immunità specifica del ceppo, allora dovrebbe esserci una distribuzione casuale di ceppi nei pazienti, e ci si aspetterebbe che molti dei pazienti siano colpiti dallo stesso ceppo due volte”, dice Brisson. “Ma solo un paziente era.”

Come tirare i dadi

Usando probabilità multinomiali, simili a rotolare un dado molte volte, il team ha scoperto che sarebbe quasi impossibile arrivare ai dati presentati dai pazienti 17 se non fosse presente un’immunità specifica del ceppo. Lo stesso vale non importa se i calcoli presumevano che fosse altrettanto probabile che un paziente sarebbe stato infettato da qualsiasi ceppo di B. burgdorferi, o se il “dado” fosse ponderato in base alla prevalenza di ciascun ceppo nello stato di New York.

In un secondo test statistico, i ricercatori hanno utilizzato i dati dei 17 pazienti in quello che è noto come modello stocastico per determinare il numero atteso di infezioni totali durante un determinato periodo di tempo e il numero atteso di infezioni dello stesso ceppo durante quel periodo di tempo.
Il modello ha permesso ai ricercatori di variare ipotesi come la presenza o l’assenza di specifiche per il tipo di immunità, la durata dell’immunità e la lunghezza del tempo che un paziente è stato “disponibile” per essere stato morso da una zecca—in altre parole, il tempo, dalla prima visita alla clinica, all’ultima visita, o dalla prima visita alla fine dello studio.

I risultati di tutte le loro simulazioni hanno indicato che l’immunità ceppo-specifica avrebbe bisogno di durare un minimo di quattro anni al fine di provocare la serie di infezioni che i 17 pazienti hanno acquisito. E parametrizzando il modello con i dati effettivi di 200 pazienti che erano stati infettati almeno una volta con un ceppo noto di B. burgdorferi, la simulazione ha indicato che l’immunità dura nell’intervallo da sei a nove anni.

Implicazioni del vaccino

Mentre gli studi sui topi avevano suggerito che l’immunità specifica del ceppo potrebbe esistere, questa è la prima volta che è stata studiata negli esseri umani che hanno acquisito infezioni naturalmente.

“Se infetti un topo con un ceppo e poi lo elimini con antibiotici, non può essere infettato di nuovo con lo stesso ceppo ma può essere con un ceppo diverso”, ha detto Brisson “Ma i topi vivono solo per un anno o giù di lì. Nessuno aveva esplorato se l’immunità persiste nel corso di molti anni.”

Il fatto che l’immunità specifica del ceppo sia duratura ha implicazioni per la progettazione del vaccino, dice Brisson.

” Se si potesse fare un vaccino che copre molti di questi ceppi, si potrebbe ridurre sostanzialmente la probabilità di infezione nelle persone vaccinate. Il vaccino potrebbe durare diversi anni, forse richiedendo un richiamo una volta ogni diversi anni.”

È probabile che ci sia una variazione della forza e della durata dell’immunità tra le persone e forse anche tra i ceppi del batterio di Lyme, dice Brisson. Il suo gruppo sta anche studiando se infettarsi e generare una reazione immunitaria contro un ceppo potrebbe offrire un’immunità crociata protettiva contro altri ceppi.

Il sostegno allo studio è venuto dal National Institutes of Health e dal Burroughs Wellcome Fund.