MECHANISMS OF IMMUNE AND CYTOKINE REGULATION IN PATHOGENESIS OF IXODES TICK-BORNE BORRELIOSIS

Cover Page

Abstract


Background: Our aim was to identify the mechanisms of immune and cytokine regulation in different clinical forms of Ixodes tick-borne borreliosis. Methods: The clinical observations performed on 581 patients with erythemic (113 patients), non-eritemic (242 patients) forms of Ixodes tick-borne borreliosis and Borrelia co-infection tick-borne encephalitis (226 patients) in the manifestation of the disease. The examination included the determination of the levels of cytokines (interleukin 1β, 4, 8, and tumor necrosis factor α), indicators of cell immunity (CD3+, CD4+, CD8+) and phagocytosis (phagocytic index, the number of phagocytic neutrophils) during the height of the disease and during convalescence. Results: We established the correlations of cytokine production, lymphocyte subpopulations and phagocytosis. Revealed divergent immune-mediated mechanisms of pathogenesis, depending on the clinical forms of Ixodes tick-borne borreliosis and period of the disease, indicating the complexity and diversity of the immune system rearrangements. Cytokine regulation of immune response, mainly consists in the synthesis of the chemoattractant interleukin 8 production which is inversely correlated with the number of phagocytic neutrophils (r = -0,440, p <0,001) with erythemic form of the disease, is directly correlated with the level of interleukin 4 (r =0,313, p <0,001) at non-eritemic form borreliosis, with the production of interleukin 1β (r =0,367, p <0,001) and interleukin 4 (r =0,348, p <0,001) in Borrelia co-infection tick-borne encephalitis. Conclusion:In the manifestation of acute Borrelia infection, regardless of the clinical form was typical Th1/Th2 type of immune response and then switches to the period of convalescence for Th1 (cellular) immune response in the form of erythemic Ixodes tick-borne borreliosis and Borrelia co-encephalitic tick-borne infection, and Th2 (humoral) immune response when non-eritemic form of the disease.


About the authors

N. S. Minoranskaya

Voino-Yasenetsky Krasnoyarsk State Medical University, Russian Federation

Author for correspondence.
Email: bacinf@mail.ru

Russian Federation кандидат медицинских наук, доцент кафедры инфекционных болезней и эпиде- миологии с курсом последипломного образования КрасГМУ им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого Адрес: 660022, Красноярск, ул. Партизана Железняка, д. 1, тел.: +7 (391) 246-93-75

P. V. Sarap

Karpovich Krasnoyarsk Interdistrict Clinical Emergency Hospital, Russian Federation

Email: mssgbox@mail.ru

Russian Federation кандидат медицинских наук, врач-иммунолог, заведующий отделением переливания крови Красноярской межрайонной клинической больницы скорой медицинской помощи им. Н.С. Карповича Адрес: 660062, Красноярск, ул. Курчатова, д. 17, тел.: +7 (391) 246-94-22

E. I. Minoranskaya

Voino-Yasenetsky Krasnoyarsk State Medical University, Russian Federation

Email: elen_minor@mail.ru

Russian Federation кандидат медицинских наук, доцент кафедры инфекционных болезней и эпидемио- логии с курсом последипломного образования КрасГМУ им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого Адрес: 660022, Красноярск, ул. Партизана Железняка, д. 1, тел.: +7 (391) 246-93-75

References

  1. Коренберг Э.И. Изучение и профилактика микст-инфекций, передающихся иксодовыми клещами. Вестник РАМН. 2001; 1: 41–45.
  2. Лобзин Ю.В., Усков А.Н., Козлов С.С. Лайм-боррелиоз (иксодовые клещевые боррелиозы). СПб.: Фолиант. 2000. 160 с.
  3. Усков А.Н., Байгеленов К.Д., Бургасова О.А., Гринченко Н.Е. Современные представления о диагностике клещевых инфекций. Сибирский медицинский журнал. 2008; 82 (7): 148–152.
  4. Widhe M., Grusell M., Ekerfelt C., Vrethem M., Forsberg P., Ernerudh J. Cytokines in Lyme borreliosis : lack of early tumour necrosis factor-alpha and transforming growth factor-beta1 responses are associated with chronic neuroborreliosis. Immunology. 2002; 107 (1): 46–55.
  5. McSweegan E. Anti-tumor necrosis factor-alpha treatment for Lym e borreliosis. J. Infect. Dis. 2007; 196(12): 1866-1867.
  6. Усков А.Н., Бургасова О.А., Гринченко Н. Е., Байгеленов К.Д. Особенности иммуноцитокинового ответа у больных иксодовыми боррелиозами с различными клиническими проявлениями. Инфекционные болезни: современные проблемы диагностики и лечения. Мат-лы Росс. науч.-практ. конф. СПб. 2008. 237 с.
  7. Новиков Д.К., Новиков П.Д. Клиническая иммунопатология: руководство. М: Медицинская литература. 2009. 464 с.
  8. Мандракова Н.В., Мадич Е.А. Некоторые аспекты иммунопатогенеза острых иксодовых клещевых боррелиозов в Приморском крае. Дальневосточный журнал инфекционной патологии. 2007; 11: 91–98.
  9. Бейкин Я.Б., Лагерева Ю.Г., Топоркова М.Г., Беседина Л.Г., Дружинина А.Ю. Особенности цитокиновой регуляции при клещевом энцефалите и Лайм-боррелиозе. Вестник РАМН. 2007; 9: 16–19.
  10. Си макова А.И., Мандракова Н.В., Маркелова Е.В., Ива-нис В.А. Цитокиновый профиль у больных с иксодовыми клещевыми боррелиозами. Цитокины и воспаление. 2004; 3 (4): 21–24.
  11. Poljak A., Comstedt P., Hanner M., Schüler W., Meinke A., Wiz-el B., Lundberg U. Identification and characterization of Borrelia antigens as potential vaccine candidates against Lyme borreliosis. Vaccine. 2012; 30 (29): 4398–4406.
  12. Lünemann J. D., Gelderblom H., Sospedra M., Quandt J. A., Pinilla C., Marques A., Martin R. Cerebrospinal fluid-infiltrating CD4+ T cells recognize Borrelia burgdorferi lysine-enriched protein domains and central nervous system autoantigens in early Lyme encephalitis. Infect. Immun. 2007; 75 (1): 243–251.
  13. Frey A. B., Rao T. D. Single exposure of mice to Borrelia burg-dorferi elicits immunoglobulin G antibodies characteristic of secondary immune response without production of interleukin-4 by immune T cells. Infect. Immun. 1995; 63 (7): 2596–2603.
  14. Ekdahl K.N., Henningsson A.J., Sandholm K., Forsberg P., Ernerudh J., Ekerfelt C. Immunity in borreliosis with special emphasis on the role of complement. Adv. Exp. Med. Biol. 2007; 598: 198–213.
  15. Gorban A.N., Smirnova E.V., Tyukina T.A. Correlations, risk and crisis: from physiology to finance. Physica A. 2010; 389: 3193–3217.
  16. Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Уколова М.А. Адаптационные реакции и резистентность организма. Ростов-на-Дону. 1990. 100 с.
  17. Миноранская Н.С. Клиническое течение и адаптационные реакции при остром течении иксодовых клещевых боррелиозов в Красноярском крае. Инфекционные болезни. 2014; 12 (1): 39–44.

Statistics

Views

Abstract - 272

PDF (Russian) - 137

Cited-By


Article Metrics

Metrics Loading ...

Metrics powered by PLOS ALM

PlumX

Dimensions



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

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies