De kans op de ziekte van Lyme hangt af van genetica

De ziekte van Lyme is de meest voorkomende door teken overgedragen ziekte in Duitsland. Het is nog niet goed bekend of een bepaalde genetische aanleg een rol speelt bij het ontstaan van de ziekte en welke immunologische processen in het lichaam hierbij betrokken zijn.

Een onderzoeksteam van het Centrum voor Geïndividualiseerde Infectiegeneeskunde (CiiM), een gezamenlijk instituut van het Helmholtz Centrum voor Infectieonderzoek (HZI) en de Medizinische Faculteit Hannover (MHH), heeft in samenwerking met het Universitair Ziekenhuis Radboud en het Universitair Medisch Centrum van Amsterdam (beide in Nederland) nu de verantwoordelijke genetische variant en de betrokken immuunparameters ontdekt.

Als de teek besmet is met de ziekteverwekker Borrelia burgdorferi sl (sensu lato = in de brede zin van het woord), kan deze bacterie via de tekenbeet op de mens worden overgedragen en ziekten veroorzaken. Verschillende organen kunnen worden aangetast: de huid, het zenuwstelsel of de gewrichten.

"Een Borrelia-infectie leidt niet altijd tot ziekte, en in het geval van de ziekte van Lyme kan deze meestal succesvol worden behandeld met antibiotica. Onze samenwerkingspartners hebben echter ontdekt dat sommige getroffen personen aanhoudende symptomen ontwikkelen, zoals vermoeidheid, cognitieve stoornissen of pijn, ondanks antibioticabehandeling", aldus professor Yang Lee, directeur van CiiM en hoofd van de afdeling Bioinformatics for Personalised Medicine van het HZI.

Om in de toekomst aanvullende aanknopingspunten te vinden voor de ontwikkeling van effectieve therapieën voor de behandeling van de ziekte van Lyme, is het belangrijk om de genetische en immunologische mechanismen die verantwoordelijk zijn voor het ontstaan van de ziekte beter te begrijpen.

In deze richting analyseerde het onderzoeksteam de genetische patronen van meer dan 1000 patiënten met de ziekte van Lyme en vergeleek deze met de genetische patronen van niet-geïnfecteerde mensen. "Het doel was om specifieke genetische varianten te identificeren die direct verband houden met de ziekte", legt Javier Botey-Bataller uit, onderzoeker bij CiiM en een van de eerste auteurs van de twee studies.

"We hebben daadwerkelijk een specifieke, tot nu toe onbekende genetische variant geïdentificeerd bij patiënten met de ziekte van Lyme."

Identificatie van de rs1061632-variant geassocieerd met LB-gevoeligheid. Cohortoverzicht. 1107 DNA-monsters van LB-patiënten waren beschikbaar voor kwaliteitscontrole en imputatie, wat resulteerde in een discovery cohort (n = 506) en een validatiecohort (n = 557). B Manhattan-plot van genoomwijde significante varianten geassocieerd met LB-gevoeligheid in het discovery cohort. Bron: BMC Infectious Diseases (2024). DOI: 10.1186/s12879-024-09217-z

Het onderzoeksteam voerde verschillende celbiologische en immunologische testen uit om te achterhalen welke specifieke fysiologische gevolgen deze genetische aanleg heeft.

"Enerzijds konden we aantonen dat ontstekingsremmende processen in het lichaam afnemen bij aanwezigheid van deze genetische variant. Dit betekent dat ontstekingen en symptomen van de ziekte van Lyme langer kunnen aanhouden", legt Lee uit.

De onderzoekers ontdekten ook dat patiënten met deze genetische variant aanzienlijk lagere niveaus antilichamen tegen Borrelia hadden. Dit suggereert dat de bacterie hierdoor niet effectief kan worden bestreden en dat de ziekte daardoor langer duurt.

"We konden ook 34 verschillende genloci identificeren die betrokken zijn bij het reguleren van de immuunreactie van patiënten met de ziekte van Lyme via mediatoren zoals cytokines. Mogelijk spelen ze ook een belangrijke rol bij andere immuungemedieerde ziekten, zoals allergieën", aldus Boteil-Bataille.

In het onderzoek worden alle genen in het menselijk genoom vastgelegd in een zogenaamde genetische kaart. Elk gen heeft zijn eigen unieke positie, een zogenaamde genlocus. "Onze onderzoeksresultaten laten duidelijk zien hoe de immuunrespons door genetica wordt bepaald", aldus Lee.

"Omdat onze onderzoeksresultaten gebaseerd zijn op een extreem brede database vanwege het grote cohort, bieden ze een uitstekende basis voor verder onderzoek, bijvoorbeeld om de impact van verschillende varianten van de betrokken genen op de ernst van de ziekte van Lyme te bestuderen."

De incidentie van de ziekte van Lyme is de afgelopen jaren toegenomen op het noordelijk halfrond. Het onderzoeksteam suggereert dat er in de toekomst verdere stijgingen te verwachten zijn, zelfs met klimaatverandering. Dit komt doordat over het algemeen mildere temperaturen het tekenseizoen kunnen verlengen en hun verspreidingsgebied kunnen vergroten.

Het resultaat: meer tekenbeten en dus meer mogelijke gevallen van de ziekte van Lyme. "Onze bevindingen bieden belangrijke inzichten in de genetische en immunologische processen die bijdragen aan het ontstaan van de ziekte van Lyme. We hopen de weg te effenen voor de ontwikkeling van effectieve behandelingen voor mensen met de ziekte van Lyme met langdurige symptomen", aldus Lee.

De onderzoekers publiceerden hun bevindingen in twee studies, één in het tijdschrift Nature Communications en de andere in BMC Infectious Diseases.