Zrozumienie boreliozy z Lyme

Jak można podzielić historię boreliozy z Lyme na etapy w ciągu ostatnich 40 lat?

Choroba ta jest znana od dawna, ale nawet dzisiaj ten patogen może powodować nieoczekiwane sytuacje i poważne debaty zawodowe. Dotyczy to zarówno diagnozy, jak i leczenia oraz zapobiegania infekcji. Jako patolog, moim zadaniem zawsze było prowadzenie badań i analiz opartych na faktach. Później doświadczenie zdobyte w laboratorium serologicznym Narodowego Instytutu Zdrowia Publicznego im. Johana Béli pomogło mi najpierw w diagnostyce, a następnie w labiryncie leczenia i profilaktyki.

Na początku lat 80. rozpoznanie powiązań między objawami nadal zajmowało dużo czasu, a ogromną pomocą były w tym zgłoszenia przypadków przesyłane przez najlepszych specjalistów z całego kraju oraz konsultacje oparte na wiedzy o reaktywności serologicznej. Jednak identyfikacja, nazwanie i hodowla patogenu, opracowanie odpowiednich metod diagnostycznych i rozpoznanie ich ograniczeń również stanowiły poważne wyzwania. Niestety problem reakcji krzyżowych, które na początku były tylko podejrzewane, nadal utrudnia zastosowanie znanego mechanizmu patologicznego w schematach leczenia. Bez tego konieczne zastosowanie odpowiedniej dawki i czasu trwania leczenia antybiotykami było szczególnie trudnym zadaniem dla specjalistów.

Później opracowanie skojarzonego leczenia antybiotykami było prawdziwą rewolucją. Każde odkrycie, każda modyfikacja, badania laboratoryjne i kliniczne, identyfikacja możliwych efektów hamujących, rozpoznanie rozwoju autoimmunizacji oraz identyfikacja boreliozy obok chorób przenoszonych przez kleszcze (Morbus ixodicus, choroba kleszczowa), Febris ixodica i związanych z nimi złożonych chorób przenoszonych przez kleszcze. Mimo to, a może właśnie dlatego, ciągły postęp naukowy oparty na patogenezie stanowi wielkie wyzwanie badawcze.

Boreliozę można najdokładniej zidentyfikować za pomocą bezpośrednich metod diagnostycznych. Dlaczego specjalna pożywka hodowlana jest ważna dla bezpośredniej diagnostyki?

Podczas diagnozy szybko zdałem sobie sprawę, że bezpośrednie wykrycie patogenu jest nieuniknione. Wymagało to zastosowania nowych procedur: specjalna pożywka hodowlana chroni stan patogenu i próbki krwi, zapobiega zniszczeniu patogenu i zapewnia jego ruch. Pomagając w diagnozie, pozwala ona śledzić życie patogenu Borrelia burgdorferi sensu lato niemal in vivo, zapewniając głębsze zrozumienie procesu chorobowego. Bez odczynnika DualDur® w próbce krwi często powstają produkty rozkładu, nawet przy użyciu zwykłych antykoagulantów, co uniemożliwia przeprowadzenie badania. Dotyczy to zarówno badań genetycznych, jak i wizualnych, dlatego na przykład wiele osób opublikowało zdjęcia, które w rzeczywistości pokazują pseudo-krętki, a nie Borrelia, czynnik wywołujący boreliozę. Sam patogen jest bardzo wrażliwy poza organizmem człowieka, więc bez ochrony ulega rozkładowi w ciągu kilku sekund, nie pozostawiając śladu. Ponieważ do tej pory nie ma wiarygodnego testu bezpośredniego, bardzo trudno jest określić liczbę patogenów w zakażeniu Borrelia, a jeszcze trudniej obiektywnie ocenić skuteczność leczenia. Jednak ogólnie przyjmuje się, że bakteria ta znajduje się we krwi, dzięki czemu dociera do różnych części ciała. Zakłada się również, co można udowodnić eksperymentalnie, że liczba patogenów we krwi jest zmienna i czasami bardzo niska. Dlatego ważne jest, aby zbadać wystarczającą ilość krwi, a nie tylko jedną kroplę. Odpowiednia pożywka hodowlana pomaga również zapewnić, że patogen pozostaje żywy po serii etapów koncentracji, po których można go zidentyfikować na podstawie jego unikalnego ruchu, specyficznej genetyki lub białek powierzchniowych. Dzięki temu test jest obiektywny: albo w próbce znajduje się patogen, albo nie, a nawet można obliczyć jego ilość na 4 ml krwi, która jest koncentrowana w jednej kropli podczas wysoce powtarzalnego procesu testowania. Jeśli chcemy zbadać mniejszą ilość, na przykład do hodowli, warto wiedzieć, że patogen rozmnaża się powoli w porównaniu z innymi bakteriami, nawet w specjalnych warunkach: ze względu na krótki czas badania możemy jedynie starać się „utrzymać przy życiu” i zbadać istniejące patogeny.

W jaki sposób automatyczny mikroskop AI z ciemnym polem pomaga w prawidłowej diagnozie? W jaki sposób pomaga sztuczna inteligencja?

Automatyczny mikroskop AI z ciemnym polem automatyzuje dotychczasowe półgodzinne testy ręczne i przekształca oznaczenia jakościowe w oznaczenia ilościowe. Aby badanie było powtarzalne nie tylko w wiodącym instytucie badawczym, takim jak Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego im. Johana Béli (obecnie NNK), ale w każdym laboratorium, konieczne jest jego obiektywizacja i wyeliminowanie możliwości błędu ludzkiego. Operatorzy mogą się męczyć, nie zawsze znajdują podejrzane formacje i nie są w stanie udokumentować i zarejestrować wszystkiego, co widzą w żywej, stale poruszającej się próbce. Sztuczna inteligencja nie jest mądrzejsza od ludzi, ponieważ nauczyliśmy ją ludzkiej wiedzy, ale jest bardziej wytrwała i obiektywna. W szczególności wykorzystujemy ją do wybierania podejrzanych wzorców, a następnie odfiltrowywania z nich fałszywych wyników pozytywnych. W tym miejscu do akcji wkraczają ludzie, ponieważ muszą oni jedynie zweryfikować reprezentatywną próbkę. Maszyna oblicza statystyki, wyciąga korelacje i przechodzi przez drzewo decyzyjne. Kluczowe pytanie brzmi jednak, czy wyniki laboratoryjne są zgodne z referencjami i objawami. Czy daje ten sam wynik dla tej samej próbki, dla dwóch próbek od tej samej osoby, nawet tydzień po pobraniu próbki?

Jaka jest obecna czułość diagnostyki bezpośredniej? Czy metodologia może być dalej rozwijana?

Oczywiście wszystko można dalej rozwijać. Spośród wielu wskaźników jeden jest ważny dla lekarzy spotykających się z podejrzanymi przypadkami boreliozy: odsetek pacjentów wykrytych za pomocą testu. W przeciwieństwie do „stereotypów” diagnostycznych nie jest to reprezentowane przez czułość, ale przez dodatnią wartość predykcyjną (PPV), która w przypadku testów automatycznych wynosi 96%. Testy na boreliozę już teraz pozwalają na ocenę na podstawie danych, które można wykorzystać do zalecenia indywidualnych schematów leczenia – jest to również warte dalszego rozwoju.

Dzięki specjalnemu pobieraniu próbek przy użyciu odczynnika DualDur® możemy wykrywać nie tylko Borrelia, ale także inne patogeny wewnątrzkomórkowe, Bartonella, Babesia i dwie formy Anaplasma, a także wzorce charakterystyczne dla Mycoplasma i Chlamydia. Na razie tylko Borrelia może być badana w każdym laboratorium. Konieczne są dalsze eksperymenty w celu zbadania chorób przenoszonych przez kleszcze (Morbus ixodicus, choroba kleszczowa), Febris ixodica i związanych z nimi złożonych chorób przenoszonych przez kleszcze.

Czym wyróżnia się borelioza z Lyme?

Opieka medyczna przy łóżku pacjenta, diagnostyka i terapia. Kiedy najlepsi klinicyści na świecie nie byli w stanie zdecydować, czy w leczeniu skuteczniejsze są pochodne doksycykliny, czy penicyliny, a nowe fluorochinolony nie były zbyt skuteczne według badań laboratoryjnych, konieczne było powrót do analizy znanych cech Borrelia burgdorferi sensu lato.

W ciągu ostatnich dziesięcioleci dowiedzieliśmy się, że patogen ten jest niezwykle wszechstronny. Jego skład genetyczny i wytwarzane przez niego białka mogą ulegać tak dużym zmianom, że organizm rozpoznaje go jako nową infekcję, nową bakterię. Dlatego podczas terapii wymagany jest nie tylko lek odpowiedni do wrażliwości na antybiotyki szczepu wywołującego aktualną infekcję, ale także należy zahamować zmienność (np. cyprofloksacyna fluorochinolonowa). Ponieważ zidentyfikowaliśmy ponad sto szczepów patogenu i objawów, które wywołuje, zrozumieliśmy, że przyczyną trudności terapeutycznych jest również różna wrażliwość szczepów na antybiotyki. Innymi słowy, aby osiągnąć trwały efekt, należy zastosować leczenie dostosowane do indywidualnych potrzeb pacjenta i patogenu. Należy tutaj zauważyć, że leczymy pacjenta, chcemy wyeliminować lub złagodzić jego objawy, a nie normalizować wyniki badań laboratoryjnych: po leczeniu potrzebne są tygodnie na regenerację, a nawet dłuższy czas może być potrzebny, aby zmniejszyć reaktywność serologiczną. Ponadto należy odbudować mechanizmy obronne organizmu, które zostały uszkodzone przez patogeny, aby mogła rozwinąć się pełna odpowiedź immunologiczna i organizacyjna.

Jakie działania byłyby warte podjęcia w walce z boreliozą w perspektywie kilkudziesięciu lat?

Badania nad metodami zwalczania kleszczy, wykorzystanie mikroskopijnych grzybów, dalsze badania i niszczenie patogenów w kleszczach lub małych ssakach to właściwy kierunek działań. Jest to jednak bardzo długi proces, więc na razie musimy polegać na jak najdokładniejszej i najszybszej diagnostyce bezpośredniej, aby zwalczać rozwinięte infekcje.