Molekulare Typisierungsverfahren bei Borrelia

Die Lyme borreliose (LB) verursachende Spirochäten gehören dem Borrelia burgdorferi sensu lato Spezieskomplex an. Die Bakterien werden von Zecken der Gattung Ixodes als Vektoren in natürlichen Übertragungskreisläufen erhalten. Die Lyme borreliose Spirochäten sind in den gemäßigten Zonen der nördlichen Hemisphäre (40 – 60 Breitengrad, also bei uns) angesiedelt. B. burgdorferi s.l. bilden einen heterogenen Spezieskomplex mit fünf Spezies, die als gesichert Humanpathogen gelten. Für LB ist erythema migrans als frühe Manifestation typisch während neurologische Beschwerden oder Arthritis typische späte Manifestationen darstellen. Zur molekularen Typisierung von Borrelien stehen unterschiedliche Verfahren zur Verfügung: (i) PCR an Einzelgenen, (ii) Multilocus Sequence Typing (MLST) und (iii) Vollgenomsequenzierung. Für eine schnelle Typisierung stehen Einzelgenbestimmungen (z.B. des hbb genes oder des outer surface protein A) mittels PCR im Vordergrund. Für eine differentielle Erregerbestimmung (Spezies und Subspezies-Level) kann „Multilocus Sequenz Typing (MLST)“ verwendet werden. MLST beruht auf PCR Amplifikation, Sequenzierung und Sequenzanalyse von 8 konservierten Genloci. Eine Vollgenomsequenzierung bietet die höchstmögliche interspezifische Auflösung und moderne Methoden erlauben die Parallelsequenzierung von vielen Proben, was dies zu einer zukunftsweisenden Technik zur Untersuchung von bakteriellen Pathogenen macht. MLST und Vollgenomsequenzierung vermitteln tiefere Einsichten in epidemiologische Zusammenhänge und Populationsstrukturen, wie an Beispielen von B. bavariensis und B. burgdorferi sensu stricto in diesem Vortrag verdeutlicht wird. Mit diesen Methoden konnte gezeigt werden, dass sich ein Klon von B. bavariensis nach Adaptation an einen neuen Vektor in Europa ausbreiten konnte (Margos et al. 2013, IJSEM; Gatzmann et al. 2014 TTBDis). Die Untersuchung von B. burgdorferi sensu stricto zeigte, dass europäische und amerikanische Patientenisolate so eng miteinander verwandt sind, dass dies Fragen aufwirft, wo die Infektion erworben wurde bzw. wie ein Populationsaustausch zwischen beiden Kontinenten stattfinden kann (Jungnick et al. 2015 IJMM).

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