Efter att ha infekterats med en viss stam av Lyme-sjukdomen verkar människor utveckla immunitet mot den stammen som kan vara sex till nio år.

men upptäckten ger inte människor som redan har haft sjukdomslicensen att vandra utanför oskyddad. Minst 16 olika stammar av Lyme-sjukdomsbakterien har visat sig infektera människor i USA, så det är möjligt att vara bit av en fästing som bär en annan stam av sjukdomen.upptäckten belyser hur immunsystemet känner igen och bygger ett försvar mot patogenen, säger forskare och kan informera framtida försök att utforma ett vaccin som skulle skydda mot flera stammar av sjukdomen.

efter telltale bull ’ s eye utslag som kan signalera Lyme sjukdom visas, kan den smittade personen få antibiotika – men i allmänhet vet inte vilken stam av Borrelia burgdorferi orsakade infektionen.

en studie från 2012 publicerad i New England Journal of Medicine, rapporterade om 17 patienter som hade smittats flera gånger med Lyme-sjukdomen och hade stammen av varje infektion odlad och identifierad.”poängen med det papper som publicerades i New England Journal of Medicine var att se om det finns bevis för att dessa återkommande infektioner faktiskt orsakades av efterföljande fästbett och inte av ett återfall av den ursprungliga infektionen”, säger Dustin Brisson, biträdande professor i biologi vid University of Pennsylvania. ”Den studien bekräftade överväldigande att de var nya infektioner; endast en patient smittades av samma stam flera gånger.”

varför så få infektioner?

den enda patienten som smittats av samma stam två gånger hade faktiskt Lyme-sjukdomen fyra gånger på sex år, kontraherande Stam K två gånger med fem års mellanrum, med en infektion med en annan stam däremellan.

” i den aktuella studien ville vi se om så få patienter smittades av samma stam flera gånger eftersom de skyddades mot efterföljande infektioner med samma stam.”

För den nya studien, publicerad i tidskriften Infection and Immunity, använde forskare två statistiska metoder för att svara på denna fråga.

den första involverade beräkning av sannolikheten för att komma fram till data som erhållits från de 17 patienter som hade flera Lyme-sjukdomsinfektioner av en slump ensam.

”om det inte fanns någon stamspecifik immunitet, bör det finnas en slumpmässig fördelning av stammar hos patienter, och du kan förvänta dig att flera av patienterna påverkas av samma stam två gånger”, säger Brisson. ”Men bara en patient var.”

som rullande tärningar

med hjälp av multinomiala sannolikheter, som liknar att rulla en dö många gånger, fann laget att det skulle vara nästan omöjligt att komma fram till de data som presenterades av de 17 patienterna om ingen stamspecifik immunitet var närvarande. Detsamma gällde oavsett om beräkningarna antog att det var lika troligt att en patient skulle smittas med någon stam av B. burgdorferi, eller om ”dö” viktades baserat på förekomsten av varje stam i staten New York.

i ett andra statistiskt test använde forskarna data från de 17 patienterna i det som kallas en stokastisk modell för att bestämma det förväntade antalet totala infektioner under en viss tidsperiod samt det förväntade antalet infektioner av samma stam under den tidsperioden.
modellen gjorde det möjligt för forskarna att variera antaganden som närvaro eller frånvaro av typspecifik immunitet, immunitetens varaktighet och hur lång tid en patient var ”tillgänglig” för att ha blivit biten av en fästing-med andra ord tiden från det första besöket på kliniken till det senaste besöket eller från det första besöket till slutförandet av studien.

resultaten av alla deras simuleringar indikerade att stamspecifik immunitet skulle behöva pågå i minst fyra år för att resultera i den serie infektioner som de 17 patienterna förvärvade. Och parametrering av modellen med faktiska data från 200 patienter som hade smittats minst en gång med en känd stam av B. burgdorferi, indikerade simuleringen att immuniteten varar i intervallet sex till nio år.

vaccin implikationer

medan studier på möss hade föreslagit att stamspecifik immunitet kan existera, är det första gången det har undersökts hos människor som har förvärvat infektioner naturligt.

” om du smittar en mus med en stam och sedan rensar den med antibiotika, kan den inte smittas igen med samma stam men kan vara med en annan stam,” sa Brisson ”men möss lever bara i ett år eller så. Ingen hade undersökt om immuniteten kvarstår under många år.”

det faktum att den stamspecifika immuniteten varar har konsekvenser för vaccindesign, säger Brisson.

” Om du kunde göra ett vaccin som täcker flera av dessa stammar, kan du avsevärt minska sannolikheten för infektion hos vaccinerade personer. Vaccinet kan pågå i flera år, kanske kräver en booster en gång vartannat år.”

det finns sannolikt variation i styrka och varaktighet av immunitet bland människor och kanske till och med bland stammar av Lyme-bakterien, säger Brisson. Hans grupp undersöker också om att bli smittad och generera en immunreaktion mot en stam kan erbjuda skyddande korsimmunitet mot andra stammar.

stöd för studien kom från National Institutes of Health och Burroughs Wellcome Fund.