Cellular immune response in convalescents from Ixodes tick-borne borreliosis

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Ixodes tick-borne borreliosis is a natural focal transmissive infectious multi-system disease featured with complex pathogenesis, which multiple aspects remain unclarified. The persistence stage during this infection associated with prolonged Borrelia presence in metastatic foci and repeated multiple dissemination is most complicated for clinical practice. It is assumed that the chronic process can be caused by an inadequate immune response associated with activated autoimmune mechanisms leading to emergence of permanent irreversible (degenerative and atrophic) changes in affected organs. Patients who experienced tick-borne borreliosis need dynamic observation for assessing disease prognosis providing a maintenance therapy. The purpose of the study was to evaluate an opportunity of using cellular immunity indices for predicting disease transition to a chronic course.

Materials and methods. The study was carried out at the Medical Association of the Far East Branch of the Russian Academy of Sciences. Case report form data, serum and blood plasma samples collected from 22 patients aged 29–83 years old were examined. Immunological examination data from patients with ixodes tick-borne borreliosis (12–18 months after the onset of acute period) were analyzed. Specific IgM and IgG against Borrelia burgdorferi were determined by using the OMNICS diagnostic test system (St. Petersburg). Lymphocyte immunophenotyping was performed on BD FACSCalibur flow cytometer (Becton Dickinson, USA) by using doublelabeled monoclonal antibodies (Beckman Coulter, France).

Results. A variability of activated peripheral blood lymphocytes was found in patients with tick-borne borreliosis evidencing about individual immune response. An imbalanced cellular immune response recorded in seronegative convalescents from tick-borne borreliosis, may be an indirect finding of ongoing Borrelia infection. Finding of specific serum IgG and IgM antibodies in convalescents at late stage coupled to impaired immune system is a warning sign presuming a risk to developing autoimmune reactions. Detection of specific IgM antibodies at late timepoint combined with increased immune cytotoxic potential may be referred to a marker of possible disease transition to chronic course.

About the authors

T. S. Zaporozhets

Somov Institute of Epidemiology and Microbiology

Author for correspondence.
Email: niiem_vl@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8879-8496

Tatiyana S. Zaporozhets, PhD, MD (Medicine), Senior Researcher, Deputy Director for the Science

690087, Vladivostok, Selskaya str., 1.

Phone: +7 (423) 244-24-34. Fax: +7 (423) 244-14-38.

Russian Federation

S. A. Sokotun

Pacific State Medical University

Email: sokotun.s@mail.ru

PhD (Medicine), Assistant Professor, Department of Infectious Diseases

Vladivostok 

Russian Federation

A. I. Simakova

Pacific State Medical University

Email: anna-inf@yandex.ru

PhD, MD (Medicine), Professor, Head of the Department of Infectious Diseases

Vladivostok

Russian Federation

E. V. Persiyanova

Somov Institute of Epidemiology and Microbiology; Medical Department of Far East Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: helen-pers@yandex.ru

PhD (Biology), Senior Researcher; Head of Laboratory of Innovative Medical and Biological Research and Technologies

Vladivostok

Russian Federation

References

  1. Бараулина А.С., Кологривова Е.Н., Жукова О.Б., Чечина О.Е. Особенности продукции цитокинов при хронизации иксодового клещевого боррелиоза // Бюллетень сибирской медицины. 2010. Т. 9, № 1. С. 21–25.
  2. Лукашова Л.В., Карпова М.Р., Лепехин А.В., Пирогова Н.П., Жукова Н.Г., Киюцина Т.А., Добкина М.Н. Иксодовые клещевые боррелиозы // Бюллетень сибирской медицины. 2006. Т. 5, № 1. С. 59–66.
  3. Миноранская Н.С. Патогенетические и иммунологические особенности течения иксодовых клещевых боррелиозов // Сибирский медицинский журнал (Иркутск). 2007. Т. 68, № 1. С. 5–9.
  4. Мошкова Д.Ю., Авдеева М.Г. Клинико-иммунологические особенности воспалительного процесса при клещевом боррелиозе // Эпидемиология и инфекционные болезни. 2016. Т. 21, № 2. С. 86–92. doi: 10.18821/1560-9529-2016-21-2-86-92
  5. Berardi V.P., Weeks K.E., Steere A.C. Serodiagnosis of early Lyme disease: analysis of IgM and IgG antibody responses by using an antibody-capture enzyme immunoassay. J. Infect. Dis., 1988, vol. 158, no. 4, pp. 754–760.
  6. Brunner M., Sigal L.H. Use of serum immune complexes in a new test that accurately confirms early Lyme disease and active infection with Borrelia burgdorferi. J. Clin. Microbiol., 2001, vol. 39, no. 9, pp. 3213–3221. doi: 10.1128/JCM.39.9.3213-3221.2001
  7. Dattwyler R.J., Thomas J.A., Benach J.L., Golightly M.G. Cellular immune response in Lyme disease: the response to mitogens, live Borrelia burgdorferi, NK cell function and lymphocyte subsets. Zentralbl. Bakteriol. Mikrobiol. Hyg. A., 1986, vol. 263, no. 1–2, pp. 151–159.
  8. Jarefors S., Janefjord C.K., Forsberg P., Jenmalm M.C., Ekerfelt C. Decreased up-regulation of the interleukin-12Rβ2-chain and interferon-γ secretion and increased number of forkhead box P3-expressing cells in patients with a history of chronic Lyme borreliosis compared with asymptomatic Borrelia-exposed individuals. Clin. Exp. Immunol., 2007, vol. 147, no. 1, pp. 18–27. doi: 10.1111/j.1365-2249.2006.03245.x
  9. Kinjo Y., Tupin E., Wu D., Fujio M., Garcia-Navarro R., Benhnia M.R., Zajonc D.M., Ben-Menachem G., Ainge G.D., Painter G.F., Khurana A., Hoebe K., Behar S.M., Beutler B., Wilson I.A., Tsuji M., Sellati T.J., Wong C.H., Kronenberg M. Natural killer T cells recognize diacylglycerol antigens from pathogenic bacteria. Nat. Immunol., 2006, vol. 7, no. 9, pp. 978–986. doi: 10.1038/ni1380
  10. Lantos P.M. Chronic Lyme disease // Infect. Dis. Clin. North. Am., 2015, vol. 29, no. 2, pp. 325–340. doi: 10.1016/j.idc.2015.02.006
  11. Lopez-Vergès S., Milush J.M., Pandey S., York V.A., Arakawa-Hoyt J., Pircher H., Norris P.J., Nixon D.F., Lanier L. CD57 defines a functionally distinct population of mature NK cells in the human CD56dimCD16+ NK-cell subset. Blood, 2010, vol. 116, no. 19, pp. 3865–3874. doi: 10.1182/blood-2010-04-282301
  12. Moffat C.M., Sigal L.H., Steere A.C., Freeman D.H., Dwyer J.M. Cellular immune findings in Lyme disease correlation with serum IgM and disease activity. Am. J. Med., 1984, vol. 77, no. 4, pp. 625–632. doi: 10.1016/0002-9343(84)90352-8
  13. Sigal L.H. Immunologic mechanisms in Lyme neuroborreliosis: the potential role of autoimmunity and antigen mimicry. Semin. Neurol., 1997, vol. 17, no. 1, pp. 63–68. doi: 10.1055/s-2008-1040915
  14. Wu L., Van K.L. Natural killer T cells and autoimmune disease. Curr. Mol. Med., 2009, vol. 9, no. 1, pp. 4–14. doi: 10.2174/156652409787314534

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2019 Zaporozhets T.S., Sokotun S.A., Simakova A.I., Persiyanova E.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».