Український часопис ветеринарних наук

Історія відкриття та досліджень Лайм-бореліозу в тварини і людини

Наталія Сорока, Оксана Кравчук, Олена Журенко
Завантажити статтю
Анотація

Актуальність статті зумовлена суттєвим значенням історії відкриття та досліджень Лайм-бореліозу для медичної науки і, зокрема, ветеринарної медицини, оскільки на дослідженнях учених, які довели існування цієї хвороби у тварин і людини, будуються нові теорії, експерименти, висновки, накопичується позитивний досвід щодо методів і схем лікування та профілактики. Метою дослідження був аналіз літературних першоджерел із висвітлення історії відкриття, результатів дослідження хвороби Лайм-бореліозу для розуміння особливостей її перебігу та пошуку ефективних методів діагностики та засобів лікування. Узагальнено хронологію основних результатів, що підтверджують існування Лайм-бореліозу, спричиненого іксодовими кліщами. Проаналізовано наукові джерела з висвітлення історії відкриття та досліджень Лайм-бореліозу для розуміння особливостей її перебігу та пошуку ефективних методів лабораторної діагностики та засобів лікування. Визначено основні проєкти програми Європейського Союзу, які спрямовані на фінансування досліджень та інноваційних розробок «Горизонт 2020». З’ясовано, що проєкти з напряму дослідження Лайм-бореліозу також стосуються певних тем, зокрема, створення тестів для виявлення хвороби Лайма, дослідження переносників збудників цієї хвороби, розроблення відповідної вакцини, оцінювання ризиків наслідків щодо здоров’я людини та тварин. Зроблені висновки, що основними напрямами роботи є: стійкість хвороб і їхніх збудників, які передаються іксодовими кліщами; природний контроль іксодових кліщів; виявлення патогенних збудників в іксодових кліщах; рівень зараження хребетних тварин; ареали та природні вогнища переносників і їх хазяїв; тестування та лікувальні випробування; вплив магнітного поля на борелій; картографування геному видів Borrelia, візуалізація мозку людини за дослідження хвороби; дослідження за полімеразною ланцюговою реакцією; ендокринні дослідження; імунні комплекси, діагностика нейропсихіатричних ускладнень у дітей і дорослих. Практична цінність наукового дослідження полягає у поінформованості сучасних науковців щодо хронології вивчення захворювання на Лайм-бореліоз, основних шляхів розповсюдження і методів його діагностики у тварини і людини, визначення перспектив подальших досліджень згідно з висвітленими у статті актуальними проблемами, що вирішуються у межах міжнародних проєктів

Ключові слова

іксодовi кліщі, борелії, спірохети, укуси іксодових кліщів

ЦИТУВАТИ
Soroka, N., Kravchuk, O., & Zhurienko, O. (2022). The history of the discovery and research of Lyme borreliosis in animals and humans. Ukrainian Journal of Veterinary Sciences, 13(1), 61-70. https://doi.org/10.31548/ujvs.13(1).2022.61-70
Використані джерела

[1] Levytska,  V.A. (2021). Zonal aspects of ixodid ticks Dermacentor reticulatus and Ixodes ricinus and improvement of the system of protection of animals from tick-borne diseases. (Doctoral thesis, Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies named after S.Z. Gzhytskyi, Lviv, Ukraine).

[2] Afzelius, A. (1910). Negotiations of the dermatological society in Stockholm, 28 Oct 1909. Archives of Dermatological Research, 101, 404.

[3] Steere, A.C., Malawista, S.E., Snydman, D.R., Shope, R.E., Andiman, W.A., Ross, M.R., & Steele, F.M. (1977). Lyme arthritis: An epidemic of oligoarticular arthritis in children and adults in three Connecticut communities. Arthritis & Rheumatology, 20(1), 7-17. doi: 10.1002/art.1780200102.

[4] Burgdorfer, W. (1993). How the discovery of Borrelia burgdorferi came about. Clinics in Dermatology, 11(3), 335-338. doi: 10.1016/0738-081X(93)90087-S.

[5] Soroka, N.M., Nedosekov, V.V., Ovcharuk, N.P., Ovcharuk, V.M., & Kravchuk, O.O. (2020). Ixodes ticks – transmitters of dangerous transmissible infections and invasions agents. Ukrainian Journal of Veterinary Sciences, 11(3), 75-84. doi: 10.31548/ujvs2020.03.008.

[6] Klius, V.Yu. (2018). Clinical and instrumental characteristics of chronic forms of Lyme disease with prevailing damage of the nervous system and improvement of their treatment tactics. (Doctoral thesis, L.V. Hromashevskyi Institute of Epidemiology and Infectious Diseases of the NAMS of Ukraine, Kyiv, Ukraine).

[7] Ben, I.I. (2019). Human granulocytic anaplasmosis: Clinical and epidemiological characteristics and diagnostic algorithm (on the example of Lviv and Volyn regions). (Doctoral thesis, Ivano-Frankivsk National Medical University of the Ministry of Health of Ukraine, Ivano-Frankivsk, Ukraine).

[8] Littman,  M.P., Gerber,  B., Goldstein,  R.E., Labato,  M.A., Michael,  R., Lappin,  M.R., & Moore,  G.E. (2018). ACVIM consensus update on Lyme borreliosis in dogs and cats. Journal of Veterinary Internal Medicine, 32(3), 887-903. doi: 10.1111/jvim.15085.

[9] Barbour, A.G., & Gupta, R.S. (2021). The family Borreliaceae (Spirochaetales), a diverse group in two genera of tick-borne spirochetes of mammals, birds, and reptiles. Journal of Medical Entomology, 58(4), 1513-1524. doi: 10.1093/jme/tjab055.

[10] Bobe,  J.R., Jutras,  B.L., Horn,  E.J., Embers,  M.E., Bailey,  A., Moritz,  R.L., Zhang,  Y., Soloski,  M.J., Ostfeld,  R.S., Marconi,  R.T., Aucott,  J., Ma'ayan,  A., Keesing,  F., Lewis,  K., Ben Mamoun,  C., Rebman,  A.W., McClune,  M.E., Breitschwerdt, E B., Reddy, P.J., Maggi, R., Yang, F., Neser,B., Ozcan, A., Garner, O., Di Carlo, D., Ballard, Z., Joung, H.A., Garcia-Romeu, A., Griffiths, R.R., Baumgarth, N., & Fallon, B.A. (2021). Recent progress in Lyme disease and remaining challenges. Frontiers in Medicine, 8, article number 666554. doi: 10.3389/fmed.2021.666554.

[11] Zhuang, X., Yang, X., Altieri, A.S., Nelson, D.C., & Pal, U. (2018). Borrelia burgdorferi surface located Lmp1 protein processed into region specific polypeptides that are critical for microbial persistence. Cellular Microbiology, 20(9), article number 12855. doi: 10.1111/cmi.12855.

[12] Bannwarth, A. (1941). Chronic lymphocytic meningitis, inflammatory polyneuritis and rheumatism. A contribution to the problem of allergy and the nervous system in two parts. Arch Psychiatr Nervenkr, 113, 284-376.

[13] Garin, Ch, & Bujadoux, A. (1993). Paralysis by ticks. Clinical Infectious Diseases, 16(1), 168-9. doi: 10.1093/clinids/16.1.168.

[14] Hellerström, S. (1951). Erythema chronicum migrans Afzelius with meningitis. Southern Medical Journal, 31(2), 34-227.

[15] Casselli, T., Divan, A., Vomhof-DeKrey, E.E., Tourand, Y., Pecoraro, H.L., & Brissette, C.A. (2021). A murine model of Lyme disease demonstrates that Borrelia burgdorferi colonizes the dura mater and induces inflammation in the central nervous system. PLoS Pathogens, 17(2), article number 1009256. doi: 10.1371/journal.ppat.1009256.

[16] Burgdorfer, W. (1993). The historical road to the discovery of Borrelia burgdorferi. In Aspects of Lyme borreliosis (pp. 21-28). Heidelberg: Springer. doi: 10.1007/978-3-642-77614-4_2.

[17] Lenhoff, C. (1948). Spirochetes in aetiologically obscure diseases. Acta Dermato-Venereoloica, 28, 295-324.

[18] Bäfverstedt,  B. (1943). About benign cutis lymphadenosis. A clinical and pathological-anatomical. Studie Acta. Dermatology Venerology, 24, 1-102. [19] Lipsker, D., & Jaulhac, B. (2009). Lyme Borreliosis. Current Problems in Dermatology, 37, 1-17. doi: 10.1159/000213066.

[20] Brunnemann, C. (2010). Investigations on the frequency of Borrelia burgdorferi sensu lato in Ixodes ricinus from East Western Pomerania. (Doctoral thesis, Ernst-Moritz-Arndt University of Greifswald, Leipzig, Germany).

[21] Hellerstrom, S., & Walter, B. (n.d.). Shelley papers. Historical Medical Library of the College of Physicians of Philadelphia. Retrieved from http://localhost:8081/repositories/2/archival_objects/24381. 

[22] Binder,  E., Doepfmen,  R., & Hornstein,  O. (1955). Transmission of erythema chronicum migrans from person to person in two passages Klin. Wschr, 33, 727-728.

[23] Götz, H. (1955). Acrodermatitis chronica atrophicans Herxheimer as an infectious disease. Dermatologist, 6, 249-252.

[24] Dammin,  G.J. (1989). Erythema migrans: A chronicle. Reviews of Infectious Diseases, 11(1), 142-151. doi:  10.1093/ clinids/11.1.142.

[25] Mast,  W.E., & Burrows,  W.M. (1976). Erythema chronicum migrans and “lyme arthritis”. JAMA, 236(21), article number 2392. doi: 10.1001/jama.236.21.2392d.

[26] Burgdorfer, W. (1988). Ecological and epidemiological considerations of Rocky Mountain spotted fever. In D.H Walker (Ed.), Biology of rickettsial diseases (pp. 33-50). Boca Raton: CRC Press.

[27] Reik, L., Steere, A.C., Bartenhagen, N.H., Shope, R.E. & Malawista, S.E. (1979). Neurologic abnormalities of Lyme disease. Medicine, 58(4), 281-294.

[28] Apostolovic, D., Mihailovic, J., Commins, S.P., Hamsten, C., & van Hage,M. (2020). Allergenomics of the tick Ixodes ricinus reveals important α-Gal-carrying IgE-binding proteins in red meat allergy. Allergy: European Journal of Allergy and Clinical Immunology, 75(1), 217-220. doi: 10.1111/all.13978.

[29] Tretyakov, A.D. (1972). Veterinary legislation. Moscow: Kolos.

[30] Alwine, J.C., Reed, S.I., & Stark, G.R. (1977). Characterization of the autoregulation of simian virus 40 gene A. Journal of Virology, 24, 22-27. doi: 10.1128/Jvi.24.1.22-27.1977.

[31] Barbour, A.G., & Fish, D. (1993). The biological and social phenomenon of Lyme disease. Science, 260(5114), 1610-1616. doi: 10.1126/science.8503006.

[32] Preac-Mursic, V., Wilske, B., Gross, B., Weber, K., Pfister, H.W., Baumann, A., & Prokop, J. (1989). Survival of Borrelia burgdorferi in antibiotically treated patients with Lyme borreliosis. Infection, 17, 355-359. doi: 10.1007/BF01645543.

[33] Hyde, F.W., & Johnson, R.C. (1984). Genetic relationship of Lyme disease spirochetes to Borrelia, Treponema, and Leptospira. Journal of Clinical Microbiology, 20, 151-154.

[34] Lipschutz, B. (1913). Uber eine seltene Erythemform (Erythema chronicum migrans). Arch Dermatol Syphil, 118, 35-349.

[35] Thyresson,  N. (1974). Acrodermatitis enteropathica. Report of a case healed with zinc therapy. Acta Dermatology Venereology, 54(5), 5-383.

[36] Weber, K., Burgdorfer, W., & Schierz, G. (1993). Aspects of Lyme borreliosis. Heidelberg: Springer.

[37] Southern,  E.M. (1975). Detection of specific sequences among DNA fragments separated by gel electrophoresis. Journal of Molecular Biology, 98, 17-503. doi: 10.1016/S0022-2836(75)80083-0.

[38] Alwine, J.C., Kemp, D.J., & Stark, G.R. (1977). Method for detection of specific RNAs in agarose gels by transfer to diazobenzyloxymethyl-paper and hybridization with DNA probes. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 74, 5350-5354.

[39] Dammin, G.J. (1989). Erythema migrans: A chronicle. Reviews of Infectious Diseases, 11(1), 142-151. doi: 10.1093/ clinids/11.1.142.

[40] Official website of the Lyme Disease Association. Retrieved from https://lymediseaseassociation.org/.

[41] Scientific Conferences. Lyme Disease Association. Retrieved from https://lymediseaseassociation.org/category/ldaconferences/summary-pages/.

[42] Lyme Disease Association. About the Lyme Disease Association. Retrieved from https://lymediseaseassociation.org/ category/about-us/about-the-lyme-disease-association/.

[43] Lyme Disease Association Grant program. Retrieved from https://lymediseaseassociation.org/grants/outgoing/ grants-2/.

[44] Official website of the European Commission. Retrieved from https://ec.europa.eu/.

[45] Horizon 2020. Retrieved from https://ec.europa.eu/search/?QueryText=Lyme+borreliosis+&op=Search&swlang=en&form_ build_id=form-Kl-RfKBKbtYEbifrRBbnDrv4lRfLBQ_qNVDagnmUHM0&form_id=nexteuropa_europa_search_search_form.

[46] DualDur: A disruptive diagnostic technology that enables for the first time an early and accurate diagnosis of the tick-borne Lyme disease Retrieved from https://cordis.europa.eu/project/id/805609.

[47] Development of a prophylactic vaccine and diagnostic markers to prevent and diagnose Lyme borreliosis specific to Europe and North America. Retrieved from https://cordis.europa.eu/project/id/512598/it.

[48] A novel immunity-based test for early diagnosis of Lyme disease. Retrieved from https://cordis.europa.eu/project/ id/720480.

[49] Highly sensitive and specific low-cost lab-on-a-chip system for Lyme disease diagnosis. (n.d.). Retrieved from https://cordis.europa.eu/project/id/262411/.

[50] Demonstration Activities for the clinical validation of the prototype HILYSENS Lab-on-a-Chip, 2014-2016. (n.d.). Retrieved from https://cordis.europa.eu/project/id/606348.

[51] Co-evolution and implications of vector adaptation: A case study on seabird ticks and Borrelia. (n.d.). Retrieved from https://cordis.europa.eu/project/id/221243.

[52] Effects of co-infections on the emergence of an avian disease Mycoplasma gallisepticum, 2018-2022. (n.d.). Retrieved from https://cordis.europa.eu/project/id/799609.

[53] Phylogeny of borrelia genus. (n.d.). Retrieved from https://cordis.europa.eu/project/id/FMBI960684.

[54] Co-evolution and implications of vector adaptation: A case study on seabird ticks and Borrelia. (n.d.). Retrieved from https://cordis.europa.eu/project/id/221243.

[55] Development of a prophylactic vaccine and diagnostic markers to prevent and diagnose Lyme borreliosis specific to Europe and North America. (n.d.). Retrieved from https://cordis.europa.eu/project/id/512598/reporting.

[56] A functional genomics study of lysyl-trna synthesis as a target for the diagnosis and treatment of microbial infections and mitochondrial myopathies. (n.d.). Retrieved from https://cordis.europa.eu/project/id/QLG2-CT-1999-00660.

[57] Anti-tick vaccines to prevent tick-borne diseases in Europe. (n.d.). Retrieved from https://cordis.europa.eu/project/id/602272.

[58] Lyme borreliosis in North Africa: Risk assessment and implications for tick management and for control of the human disease. (n.d.). Retrieved from https://cordis.europa.eu/project/id/ICA3-CT-2000-30009/de.

[59] Complexity and predictability of epidemics: Toward a computational infrastructure for epidemic forecasts. (n.d.). Retrieved from https://cordis.europa.eu/project/id/204863.

[60] A novel immunity-based test for early diagnosis of Lyme disease. (n.d.). Retrieved from https://cordis.europa.eu/ project/id/720480.

[61] Apostolovic, D., Mihailovic, J., Commins, S.P., Wijnveld, M., Kazimirova, M., Starkhammar, M., Stockinger, H., PlattsMills, T.A., Velickovic, T., Hamsten, C., van Hage, M. (2020). Allergenomics of the tick Ixodes ricinus reveals important α-Gal-carrying IgE-binding proteins in red meat allergy. Allergy, 75(1), 217-220. doi: 10.1111/all.13978.

[62] Szymczak, Z., Płusa, T., Baranowski, P., & Krawczyk, J. (2021). Hip arthoplasty in a forester after numerous tick bites. International Journal of Occupational Medicine and Environmental Health, 34(5), 693-699. doi: 10.13075/ijomeh.1896.01697.

[63] Winslow, C., & Coburn, J. (2019). Recent discoveries and advancements in research on the Lyme disease spirochete Borrelia burgdorferi. F1000Research, 8, article number 763 doi: 10.12688/f1000research.18379.1.

[64] Horizon Europe. (n.d.). Retrieved from https://ec.europa.eu/info/research-and-innovation/funding/fundingopportunities/funding-programmes-and-open-calls/horizon-europe_en.

[65] Casselli, T., Divan, A., Vomhof-DeKrey, E.E., Tourand, Y., Pecoraro, H.L., & Brissette, C.A. (2021). A murine model of Lyme disease demonstrates that Borrelia burgdorferi colonizes the dura mater and induces inflammation in the central nervous system. PLoS Pathogens, 17(2), article number 1009256. doi: 10.1371/journal.ppat.1009256.

[66] Order of the Ministry of Health of Ukraine No. 218 “On Strengthening the Measures of Diagnosis and Prevention of Ixodid Tick-Borne Borreliosis in Ukraine”. (2005, March). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/rada/show/ v0218282-05#Text.

[67] Research Institute of Epidemiology and Hygiene. (n.d.). Retrieved from https://new.meduniv.lviv.ua/en/pidrozdily/ naukovo-doslidnyj-instytut-epidemiologiyi-ta-gigiyeny/.

[68] Berezovsky, A.V. (2007). Modern preparations of pharmacological correction and chemoprophylaxis of animals. Kyiv: Vetinform.

[69] Stiasny, K., Santonja, I., Holzmann, H., Essl, A., Stanek, G., Kundi, M., & Heinz, F.X. (2005). The regional decline and rise of tick-borne encephalitis incidence do not correlate with Lyme borreliosis, Austria, 2005 to 2018. Eurosurveillance, 26(35), article number 2002108. doi: 10.2807/1560-7917.es.2021.26.35.2002108.

[70] Galat, V.F., Berezovskyi, A.V., Prus, M.P., & Soroka, N.M. (2003). Parasitology and invasive diseases of animals. Kyiv: Higher Education.

[71] Reik, Jr.L., Burgdorfer, W., & Donaldson, J.O. (1986). Neurologic abnormalities in Lyme disease without erythema chronicum migrans. The American Journal of Medicine, 81(1), 73-78. doi: 10.1016/0002-9343(86)90185-3.