Kravchuk, O.
(2024).
Modern diagnostic methods for Lyme disease in dogs.
Ukrainian Journal of Veterinary Sciences,
15(4),
80-94.
https://doi.org/10.31548/veterinary4.2024.80
Стаття присвячена проблемі діагностування Лайм-бореліозу в собак. Мета дослідження полягала в аналізуванні ефективності сучасних методів діагностики Лаймбореліозу в собак. Проведено аналіз джерел літератури, в яких представлено результати дослідження вчених щодо методів діагностики Лайм-бореліозу в собак. За проведеним аналізом джерел літератури розроблена класифікація методів, до якої увійшли загальні методи діагностики – молекулярні, серологічні та бактеріоскопічні, а також нанотехнології для діагностики в іксодових кліщів (Ixodes ricinus, I. hexagonus і I. persulcatus) збудника цієї хвороби (бактерії Borrelia burgdorferi). Загальні методи діагностики Лайм-бореліозу в собак включають ще низку сучасних високоточних методів. До таких молекулярних методів відносяться: полімеразна ланцюгова реакція, кількісна полімеразна ланцюгова реакція в реальному часі, дисоціація полімеразної ланцюгової реакції; серелогічні: імуноферментний аналіз, імунофлуоресцентний аналіз, імуноблотинг; бактеріоскопічні: культуральний метод, імуногістохімічного аналізу, мікрофлюїдика. Серед нанотехнологій виокремлені мікросистеми повного аналізу та електрохімічний метод, а діагностика кліща на Лаймбореліоз включає методи, які стосуються виявлення наявності патогенів, зокрема борелій у самому кліщі. У результаті проведеного аналізу методів надана їх характеристика та виокремлені перспективні методи визначення Лайм-бореліозу в собак, серед яких найкращі результати отримані за використання імуноферментного аналізу та імунофлуоресцентного аналізу, оскільки вони незатратні та сприяють швидкому отриманню результату з використанням невеликої кількості патологічного матеріалу, одержаного на різних стадіях захворювання. Визначено, що одним із найперспективніших діагностикумів Лайм-бореліозу в собак є використання біомаркерів, серед яких виділені протеїнові маркери запалення, цитокіни, хемокіни та генетичні біомаркери. Отримані результати аналізу джерел літератури щодо способів діагностики Лайм-бореліозу в собак будуть корисними для практикуючих лікарів ветеринарної медицини, які займаються лікуванням трансмісивних хвороб
трансмісивні хвороби; іксодовi кліщi; борелії; спірохета; молекулярні, серологічні та бактеріоскопічні дослідження; біомаркери
[1] Bajer, A., Kowalec, M., Levytska, V.A., Mierzejewska, E.J., Alsarraf, M., Poliukhovych, V., Rodo, A., Wężyk, D., & Dwużnik-Szarek, D. (2022). Tick-borne pathogens, Babesia spp. and Borrelia burgdorferi s.l., in sled and companion dogs from Central and North-Eastern Europe. Pathogens, 11(5), article number 499. doi: 10.3390/pathogens11050499.
[2] Ben, I.I. (2019). Human granulocytic anaplasmosis: Clinical and epidemiological characteristics and diagnostic algorithm (on the example of Lviv and Volyn regions). (Thesis for the degree of Candidate of Sciences (CSc), Ivano-Frankivsk National Medical University of the Ministry of Health of Ukraine, Ivano-Frankivsk, Ukraine).
[3] Branda, J.A., & Steere, A.C. (2021). Laboratory diagnosis of Lyme borreliosis. Clinical Microbiology Reviews, 34(2), article number e00018-19. doi: 10.1128/CMR.00018-19.
[4] Bregnard, C., Rais, O., & Voordouw, M.J. (2021). Masting by beech trees predicts the risk of Lyme disease. Parasites & Vectors, 14, article number 168. doi: 10.1186/s13071-021-04646-0.
[5] Burgdorfer, W., Barbour, A.G., Hayes, S.F., Benach, J.L., Grunwaldt, E., & Davis, J.P. (1982). Lyme disease – a tick borne spirochetosis? Science, 216(4552), 1317-1319. doi: 10.1126/science.7043737.
[6] Cardenas-Cadena, S.A., Castañeda-Lopez, M.E., Mollinedo-Montaño, F.E., Vazquez-Reyes, S., Lara-Arias, J., Marino-Martinez, I.A., Rodriguez-Sanchez, I.P., Garza-Veloz, I., & MartinezFierro, M.L. (2023). Tick-borne pathogens screening using a multiplex real-time Polymerase Chain Reaction-based method. Acta Parasitologica, 68, 705-710. doi: 10.1007/s11686-023-00702-0.
[7] 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 e1009256. doi: 10.1371/journal.ppat.1009256R.
[8] Chiappa, G., et al. (2022). A novel high discriminatory protocol for the detection of Borrelia afzelii, Borrelia burgdorferi Sensu Stricto and Borrelia garinii in ticks. Pathogens, 11, article number 1234. doi: 10.3390/pathogens11111234.
[9] Encyclopædia Britannica. (n.d.). Retrieved from https://www.britannica.com/science/polymerase-chain-reaction#/media/1/468736/18071.
[10] Flynn, C.D., & Ignaszak, A. (2020). Lyme disease biosensors: A potential solution to a diagnostic dilemma. Biosensors, 10(10), article number 137. doi: 10.3390/bios10100137.
[11] Flynn, C.D., Sandomierski, M., Kim, K., Lewis, J., Lloyd, V., & Ignaszak, A. (2023). Electrochemical detection of Borrelia burgdorferi using a Biomimetic Flow Cell System. ACS Measurement Science Au, 3(3), 208-216. doi: 10.1021/acsmeasuresciau.3c00004.
[12] Galluzzo, P., Grippi, F., Di Bella, S., Santangelo, F., Sciortino, S., Castiglia, A., Sciacca, C., Arnone, M., Alduina, R., & Chiarenza, G. (2020). Seroprevalence of Borrelia burgdorferi in stray dogs from southern Italy. Microorganisms, 8, 1-8. doi: 10.3390/microorganisms8111688.
[13] Gray, J.S., Kahl, O., Lane, R.S., Levin, M.L., & Tsao, J.I. (2016). Diapause in ticks of the medically important Ixodes ricinus species complex. Ticks and Tick-borne Diseases, 7(5), 9921003. doi: 10.1016/j.ttbdis.2016.05.006.
[14] Guérin, M., Shawky, M., Zedan, A., Octave, S., Avalle, B., Maffucci, I., & Padiolleau-Lefèvre, S. (2023). Lyme borreliosis diagnosis: State of the art of improvements and innovations. BMC Microbiology, 23, article number 204. doi: 10.1186/s12866-023-02935-5.
[15] Hart, T.M., et al. (2021). Host tropism determination by convergent evolution of immunological evasion in the Lyme disease system. PLoS Pathogens, 17, article number e1009801. doi: 10.1371/journal.ppat.1009801.
[16] Huggins, L.G., Koehler, A.V., Gasser, R.B., & Traub, R.J. (2023). Advanced approaches for the diagnosis and chemoprevention of canine vector-borne pathogens and parasites – Implications for the Asia-Pacific region and beyond. Advances in Parasitology, 120, 1-85. doi: 10.1016/bs.apar.2022.12.001.
[17] Johnson, R.C., Schmid, G.P., Hyde, F.W., Steigerwalt, A.G., & Brenner, D.J. (1984). Borrelia burgdorferi sp. nov.: Etiologic agent of Lyme disease. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 34(4), 496-497. doi: 10.1099/00207713-34-4-496.
[18] 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 dissertation, L.V. Gromashevsky Institute of Epidemiology and Infectious Diseases of the National Academy of Medical Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine).
[19] Levytska, V.A. (2021). Zonal aspects of Ixodes ticks Dermacentor reticulatus and Ixodes ricinus and improvement of the system of protection of animals from tick-borne diseases. (Thesis for the degree of Doctor of Science (DSc), Stepan Gzhytskyi National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies, Lviv, Ukraine).
[20] Lewis, J., Lloyd, V. K., & Robichaud, G.A. (2024). Development, optimization, and validation of a quantitative PCR assay for Borrelia burgdorferi detection in tick, wildlife, and human samples. Pathogens, 13(12), article number 1034. doi: 10.3390/pathogens13121034.
[21] Lin, Y.P., Diuk-Wasser, M.A., Stevenson, B., & Kraiczy, P. (2020). Complement evasion contributes to Lyme Borreliae-host associations. Trends in Parasitology, 36(7), 634-645. doi: 10.1016/j.pt.2020.04.011.
[22] Margos, G., Fedorova, N., Becker, N.S., Kleinjan, J.E., Marosevic, D., Krebs , S., Hui , L., Fingerle, V., & Lane, R.S. (2019). Borrelia maritima sp. nov., a novel species of the Borrelia burgdorferi sensu lato complex, occupying a basal position to North American species. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 70(2), 849-856. doi: 10.1099/ijsem.0.003833.
[23] Milkovičová, M., Šimková, J., Valko-Rokytovská, M., Očenáš, P., Salayová, A., & Bhide, M.R. (2023). Lyme borreliosis in dogs: Background, epidemiology, diagnostics, treatment and prevention. Folia Veterinaria, 67(1), 75-90. doi: 10.2478/fv-2023-0009.
[24] Miró, G., Wright, I., Michael, H., Burton, W., Hegarty, E., Rodón, J., Buch, J., Pantchev, N., & von Samson-Himmelstjerna, G. (2022). Seropositivity of main vector-borne pathogens in dogs across Europe. Parasites & Vectors, 15, article number 189. doi: 10.1186/s13071-022-05316-5.
[25] Nepveu-Traversy, M.E., Fausther-Bovendo, H., & Babuadze, G. (2024). Human tick-borne diseases and advances in anti-tick vaccine approaches: A comprehensive review. Vaccines, 12(2), article number 141. doi: 10.3390/vaccines12020141.
[26] Nguyen, V.L., Dantas-Torres, F., & Otranto, D. (2021). Canine and feline vector-borne diseases of zoonotic concern in Southeast Asia. Current Research in Parasitology & Vector-Borne Diseases, 1, article number 100001. doi: 10.1016/j.crpvbd.2020.100001.
[27] Paladsing, Y., Khanh, B.M.T., Thinphovong, C., Ketwang, S., Chaisiri, K., Carcy, B., De GarineWichatitsky, M., Morand, S., Inpankaew, T., & Kritiyakan, A. (2024). Dog blood parasite infection in upland and lowland communities of northern Thailand: The role of environment and care of dog owners. Veterinary Parasitology: Regional Studies and Reports, 51, article number 101024. doi: 10.1016/j.vprsr.2024.101024.
[28] Panteleinko, O., & Tsarenko, T. (2023). Diagnostic value of PCR analysis of synovial fluid for the diagnosis of Lyme borreliosis in dogs. Scientific Journal of Veterinary Medicine, 1, 59-69. doi: 10.33245/2310-4902-2023-180-1-59-69.
[29] Panteleinko, O., Yarchuk, B., & Tsarenko, T. (2021). Modern condition of the problem of Lyme borreliosis of animals (systematic review). Scientific Journal of Veterinary Medicine, 1(165), 6478. doi: 10.33245/2310-4902-2021-165-1-64-78.
[30] Porcelli, S., Deshuillers, P.L., Moutailler, S. & Lagrée, A.C. (2024). Meta-analysis of tickborne and other pathogens: Co-infection or co-detection? That is the question. Current Research in Parasitology & Vector-Borne Diseases, 6, article number 100219. doi: 10.1016/j.crpvbd.2024.100219.
[31] Rawangchue, T., & Sungpradit, S. (2020). Clinicopathological and molecular profiles of Babesia vogeli infection and Ehrlichia canis coinfection. Veterinary World, 13(7), 1294-1302. doi: 10.14202/vetworld.2020.1294-1302.
[32] Schettig, R., et al. (2021). PathoDNA, an advanced diagnostic for Lyme disease & co-infections utilizing next generation DNA sequencing with greater sensitivity and selectivity than ELISA/Western Blot. Advances in Infectious Diseases, 11(4), 405-429. doi: 10.4236/aid.2021.114037.
[33] Skare, J.T., & Garcia, B.L. (2020). Complement evasion by Lyme disease spirochetes. Trends in Microbiology, 28(11), 889-899. doi: 10.1016/j.tim.2020.05.004.
[34] Sontigun, N., Boonhoh, W., Fungwithaya, P., & Wongtawan, T. (2022). Multiple blood pathogen infections in apparently healthy sheltered dogs in southern Thailand. International Journal of Veterinary Science and Medicine, 10(1), 64-71. doi: 10.1080/23144599.2022.2111514.
[35] Stanek, G., Strle, F., Gray, J., & Wormser, G.P. (2002). History and characteristics of Lyme borreliosis. In J. Gray, O. Kahl, R.S. Lane & G. Stanek (Eds.), Lyme borreliosis: Biology, epidemiology and control (pp. 1-28). Oxford: CABI Publishing.