Однако это открытие не дает людям, у которых уже было зарегистрировано заболевание, блуждать за пределами без ДЭТА. Было показано, что по крайней мере 16 различных штаммов бактерии болезни Лайма заражают людей в Соединенных Штатах, поэтому быть укушенным клещом, несущим другой штамм болезни, вполне возможно. Но это открытие проливает свет на то, как иммунная система распознает патоген и создает защиту от него, и может послужить основой для будущих попыток создания вакцины, которая защитила бы от нескольких штаммов болезни.
Исследование, опубликованное в апрельском выпуске журнала Infection and Immunity, возглавили Дастин Бриссон, доцент кафедры биологии Школы искусств и наук Пенна, и Камило Э. Хатчикян, научный сотрудник лаборатории Бриссона.
Они сотрудничали с Робертом Б. Надельман, Джон Новаковски, Ира Шварц и Гэри П. Вормсер из Нью-Йоркского медицинского колледжа.
Когда кто-то замечает характерную сыпь типа «яблочко», которая может сигнализировать о болезни Лайма, инфицированный человек может получать антибиотики от врача, но обычно не знает, какой штамм Borrelia burgdorferi вызвал инфекцию. Но в исследовании 2012 года, проведенном группой Вормсера, опубликованном в Медицинском журнале Новой Англии, сообщается о 17 пациентах, которые были инфицированы несколько раз болезнью Лайма и у которых были культивированы и идентифицированы штаммы каждой инфекции.
«Цель статьи, опубликованной в Медицинском журнале Новой Англии, заключалась в том, чтобы выяснить, есть ли доказательства того, что эти рецидивирующие инфекции на самом деле были вызваны последующими укусами клещей, а не рецидивом первоначальной инфекции», — сказал Бриссон. "Это исследование полностью подтвердило, что это были новые инфекции; только один пациент был инфицирован одним и тем же штаммом несколько раз."
Единственный пациент, дважды инфицированный одним и тем же штаммом, на самом деле болел болезнью Лайма четыре раза за шесть лет, заразился штаммом K дважды, с разницей в пять лет, с инфекцией другим штаммом между ними.
«В настоящем исследовании мы хотели выяснить, было ли так мало пациентов инфицировано одним и тем же штаммом несколько раз, потому что они были защищены от последующих инфекций одним и тем же штаммом."
Команда под руководством Пенна использовала два статистических подхода, чтобы ответить на этот вопрос.
Первый включал расчет вероятности получения данных, полученных от 17 пациентов, у которых было несколько инфекций, вызванных болезнью Лайма, только случайно.
«Если бы не было штамм-специфического иммунитета, тогда должно было быть случайное распределение штаммов среди пациентов, и можно было бы ожидать, что несколько пациентов будут поражены одним и тем же штаммом дважды», — сказал Бриссон. "Но только один пациент был."
Используя полиномиальные вероятности, аналогичные многократному бросанию кубика, команда обнаружила, что было бы почти невозможно получить данные, представленные 17 пациентами, если бы не присутствовал штамм-специфический иммунитет.
То же самое верно независимо от того, предполагали ли расчеты равную вероятность заражения пациента любым штаммом B. burgdorferi, или если "кубик" был взвешен на основе распространенности каждого штамма в штате Нью-Йорк.
Во втором статистическом тесте исследователи использовали данные 17 пациентов в так называемой стохастической модели, чтобы определить ожидаемое количество общих инфекций в течение установленного периода времени, а также ожидаемое количество инфекций одного и того же штамма в течение определенного периода времени. тот период времени.
Модель позволила исследователям варьировать предположения, такие как наличие или отсутствие типоспецифического иммунитета, продолжительность иммунитета и продолжительность времени, в течение которого пациент был «доступен» для укуса клеща — другими словами, время от первого посещения клиники до последнего посещения или от первого посещения до завершения исследования.
Результаты всех их симуляций показали, что штаммоспецифический иммунитет должен продлиться минимум четыре года, чтобы привести к целому ряду инфекций, которые приобрели 17 пациентов.
И параметризация модели фактическими данными от 200 пациентов, которые хотя бы раз были инфицированы известным штаммом B. burgdorferi, моделирование показало, что иммунитет длится от шести до девяти лет.
Хотя исследования на мышах показали, что может существовать штаммоспецифический иммунитет, это первый раз, когда он был исследован на людях, которые заразились инфекциями естественным путем.
«Если вы заразите мышь одним штаммом, а затем очистите ее антибиотиками, она не сможет снова заразиться тем же штаммом, но может быть другим штаммом», — сказал Бриссон. «Но мыши живут всего год или около того. Никто не исследовал, сохраняется ли иммунитет на протяжении многих лет."
Тот факт, что штаммоспецифический иммунитет сохраняется, имеет значение для разработки вакцины.
«Если бы вы могли создать вакцину, охватывающую несколько из этих штаммов, — сказал Бриссон, — вы бы значительно снизили вероятность заражения вакцинированных людей. Вакцина может длиться несколько лет, возможно, потребуется ревакцинация раз в несколько лет."
Бриссон отметил, что сила и продолжительность иммунитета, вероятно, будут различаться среди людей и, возможно, даже среди штаммов бактерии Лайма.
Его группа также исследует, может ли заражение и формирование иммунной реакции против одного штамма обеспечить защитный перекрестный иммунитет против других штаммов.