<abstract xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">Lyme disease is a multisystem disease caused by bacteria belonging to the group <italic>Borrelia burgdorferi</italic> sensu lato. The vector that carries the infection is a tick of the genus <italic>Ixodes</italic>, that infects subsequent hosts of the spirochete during blood-meal. The varied course of Lyme disease makes it impossible to recognize it on the basis of clinical symptoms. Therefore, the diagnosis of Lyme disease is based mainly on laboratory methods, both direct (detection of the presence of DNA or infectious agent proteins in the biological material collected from the patient) and indirect (mainly serological tests). A commonly recommended approach is serodiagnosis, however, due to the time required for the body to produce specific antibodies, it is not useful in the earliest period of infection. Microbiological diagnostics also can not be used to diagnose Lyme disease in the first weeks of the disease due to its low sensitivity and long waiting time for the result. The solution seems to be molecular diagnostics based on the detection of the spirochete DNA using PCR reaction that is highly specific and sensitive. However, the effectiveness of this approach depends on many factors, therefore it is necessary to develop a standardized protocol ensuring reproducibility of results in all laboratories.1. Introduction. 2. Genome of <italic>B. burgdorferi</italic> s.l. 3. Diagnosis of Lyme borreliosis. 4. Types of PCR reactions used in the diagnosis of Lyme disease. 5. Target genes used to DNA detection of <italic>B. burgdorferi</italic> s.l. 6. Identification of <italic>B. burgdorferi</italic> s.l. genotypes. 7. Clinical material. 8. The factors affecting the efficiency of PCR. 9. Recommendations for the use of PCR diagnostics. 10. Summary</abstract>

Lyme disease is a multisystem disease caused by bacteria belonging to the group Borrelia burgdorferi sensu lato. The vector that carries the infection is a tick of the genus Ixodes, that infects subsequent hosts of the spirochete during blood-meal. The varied course of Lyme disease makes it impossible to recognize it on the basis of clinical symptoms. Therefore, the diagnosis of Lyme disease is based mainly on laboratory methods, both direct (detection of the presence of DNA or infectious agent proteins in the biological material collected from the patient) and indirect (mainly serological tests). A commonly recommended approach is serodiagnosis, however, due to the time required for the body to produce specific antibodies, it is not useful in the earliest period of infection. Microbiological diagnostics also can not be used to diagnose Lyme disease in the first weeks of the disease due to its low sensitivity and long waiting time for the result. The solution seems to be molecular diagnostics based on the detection of the spirochete DNA using PCR reaction that is highly specific and sensitive. However, the effectiveness of this approach depends on many factors, therefore it is necessary to develop a standardized protocol ensuring reproducibility of results in all laboratories.1. Introduction. 2. Genome of B. burgdorferi s.l. 3. Diagnosis of Lyme borreliosis. 4. Types of PCR reactions used in the diagnosis of Lyme disease. 5. Target genes used to DNA detection of B. burgdorferi s.l. 6. Identification of B. burgdorferi s.l. genotypes. 7. Clinical material. 8. The factors affecting the efficiency of PCR. 9. Recommendations for the use of PCR diagnostics. 10. Summary

PrzydatnoŚĆ Diagnostyczna Reakcji Pcr W Rozpoznawaniu Boreliozy

Advancements of Microbiology

This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

<trans-abstract xml:lang="pl" xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">Borelioza jest wieloukładową chorobą wywoływaną przez bakterie zaliczane do kompleksu <italic>Borrelia burgdorferi</italic> sensu lato. Wektorem przenoszącym infekcję są kleszcze z rodzaju <italic>Ixodes</italic>, które zakażają kolejnych żywicieli krętka podczas spożywania ich krwi. Zróżnicowany przebieg boreliozy uniemożliwia jej rozpoznanie na podstawie objawów klinicznych. W związku z tym diagnostyka choroby z Lyme opiera się głównie na metodach laboratoryjnych, zarówno bezpośrednich (wykrycie obecności DNA lub białek czynnika zakaźnego w materiale biologicznym pobranym od pacjenta) jak i pośrednich (badania serologiczne). Powszechnie rekomendowanym podejściem jest serodiagnostyka, jednakże z powodu czasu wymaganego do wytworzenia przez organizm swoistych przeciwciał nie jest ona przydatna w początkowym okresie infekcji. Metody mikrobiologiczne, będące złotym standardem w wykrywaniu wielu infekcji bakteryjnych, nie są szeroko wykorzystywane w rozpoznaniu boreliozy ze względu na wysokie wymagania wzrostowe <italic>B. burgdorferi</italic> s.l. oraz długi czas oczekiwania na wynik. Potencjalnym rozwiązaniem tego problemu wydaje się być diagnostyka molekularna polegająca na wykrywaniu DNA krętka za pomocą reakcji PCR, która jest wysoko specyficzna oraz czuła. Jednakże efektywność tego podejścia zależy od wielu czynników dlatego konieczne jest opracowanie wystandaryzowanego algorytmu diagnostycznego zapewniającego powtarzalność wyników we wszystkich laboratoriach.1. Wprowadzenie. 2. Genom <italic>B. burgdorferi</italic> s.l. 3. Diagnostyka boreliozy. 4. Rodzaje reakcji PCR wykorzystywane w diagnostyce boreliozy. 5. Geny wykorzystywane w detekcji DNA <italic>B. burgdorferi</italic> s.l. 6. Identyfikacja genogatunków <italic>B. burgdorferi</italic> s.l. 7. Materiał kliniczny. 8. Czynniki wpływające na wydajność reakcji PCR. 9. Zalecenia dotyczące zastosowania diagnostyki PCR. 10. Podsumowanie</trans-abstract>

Borelioza jest wieloukładową chorobą wywoływaną przez bakterie zaliczane do kompleksu Borrelia burgdorferi sensu lato. Wektorem przenoszącym infekcję są kleszcze z rodzaju Ixodes, które zakażają kolejnych żywicieli krętka podczas spożywania ich krwi. Zróżnicowany przebieg boreliozy uniemożliwia jej rozpoznanie na podstawie objawów klinicznych. W związku z tym diagnostyka choroby z Lyme opiera się głównie na metodach laboratoryjnych, zarówno bezpośrednich (wykrycie obecności DNA lub białek czynnika zakaźnego w materiale biologicznym pobranym od pacjenta) jak i pośrednich (badania serologiczne). Powszechnie rekomendowanym podejściem jest serodiagnostyka, jednakże z powodu czasu wymaganego do wytworzenia przez organizm swoistych przeciwciał nie jest ona przydatna w początkowym okresie infekcji. Metody mikrobiologiczne, będące złotym standardem w wykrywaniu wielu infekcji bakteryjnych, nie są szeroko wykorzystywane w rozpoznaniu boreliozy ze względu na wysokie wymagania wzrostowe B. burgdorferi s.l. oraz długi czas oczekiwania na wynik. Potencjalnym rozwiązaniem tego problemu wydaje się być diagnostyka molekularna polegająca na wykrywaniu DNA krętka za pomocą reakcji PCR, która jest wysoko specyficzna oraz czuła. Jednakże efektywność tego podejścia zależy od wielu czynników dlatego konieczne jest opracowanie wystandaryzowanego algorytmu diagnostycznego zapewniającego powtarzalność wyników we wszystkich laboratoriach.1. Wprowadzenie. 2. Genom B. burgdorferi s.l. 3. Diagnostyka boreliozy. 4. Rodzaje reakcji PCR wykorzystywane w diagnostyce boreliozy. 5. Geny wykorzystywane w detekcji DNA B. burgdorferi s.l. 6. Identyfikacja genogatunków B. burgdorferi s.l. 7. Materiał kliniczny. 8. Czynniki wpływające na wydajność reakcji PCR. 9. Zalecenia dotyczące zastosowania diagnostyki PCR. 10. Podsumowanie

{"article-title":"PrzydatnoŚĆ Diagnostyczna Reakcji Pcr W Rozpoznawaniu Boreliozy"}

Lyme disease is a multisystem disease caused by bacteria belonging to the group Borrelia burgdorferi sensu lato. The vector that carries the infection is a...

Materiał kliniczny	Cele molekularne	Zakres czułości [%]	Zakres specyficzności [%]
Wycinki skóry – EM	p66, rrl, fla, rrf-rrl, ospA, recA, rrs, ospC	30–89	98–100
Wycinki skóry – ACA	p66, ospA, rrl, rrf-rrl, fla,	20–100	100
Płyn stawowy	rrs-rrl, ospC, ospA, p66, fla	23–100	100
Płyn mózgowo-rdzeniowy	ospA, fla, rrf-rrl, p66	5–100	99–100
Krew, surowica, osocze	polC, ospA, rrs, rrf-rrl, rpoC, rplB, leuS, flaB, gyrB, ospC	0–100	95–100
Mocz	fla, ospA, rrl, p66, rrs	7–92	77–100

Cel molekularny	Lokalizacja	Produkt translacji	Źródło
ospA	Plazmid lp54	Lipoproteina niezbędna do przeżycia w organizmie kleszcza	[34, 41]
ospC	Plazmid cp26	Lipoproteina niezbędna do transmisji z kleszcza do ciała ssaka	[14, 15]
p66 (oms66)	Chromosom	Jedno z integralnych białek membranowych budujących poryny	[3, 41]
fla	Chromosom	Białko budujące wici	[54]
rrf-rrl	Chromosom	Wysoce specyficzny region pomiędzy fragmentami kodującymi 23S rRNA i 5S rRNA	[11]
recA	Chromosom	Białko katalizujące rekombinację pojedynczych nici DNA	[11, 44]
rrs	Chromosom	Cząsteczka 16S rRNA wchodząca w skład małej podjednostki rybosomu	[11, 34]
rrl	Chromosom	Cząsteczka 23S rRNA wchodząca w skład dużej podjednostki rybosomu	[11]
polC (dnaE)	Chromosom	Polimeraza DNA III podjednostka α	[44]
rpoC	Chromosom	Polimeraza RNA, podjednostka β	[14, 15]
hbb	Chromosom	Histonopodobne białko wiążące DNA	[40]
rplB	Chromosom	Białko L2 podjednostki 50S rybosomu	[14, 15]
gyrB	Chromosom	Podjednostka B topoizomerazy DNA	[14, 15]
leuS	Chromosom	Ligaza leucyno-tRNA	[14, 15]

Objaw	Warunek	Źródło
EM	Nietypowa postać (ciemnofioletowy kolor, brak centralnego przejaśnienia, średnica mniejsza niż 5 cm)	[20, 37]
NB	Wczesny etap choroby (< 6 tygodni)	[6, 33, 37]
BL	Nietypowa postać, niejednoznaczne wyniki badań serologicznych	[20, 37]
ACA	Nietypowa postać	[20, 37]
LA	Nieustąpienie objawów mimo antybiotykoterapii	[6, 37]

PrzydatnoŚĆ Diagnostyczna Reakcji Pcr W Rozpoznawaniu Boreliozy

Article Category: article

Publicado en línea: 04 ene 2021

Páginas: 367 - 377

Recibido: 01 may 2020

Aceptado: 01 sept 2020

DOI: https://doi.org/10.21307/PM-2020.59.4.28

© 2020 Weronika Grąźlewska et al., published by Sciendo

This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Czułość metod molekularnych w zależności od badanej tkanki

Charakterystyka najpopularniejszych celów molekularnych

Rekomendacje towarzystw naukowych dotyczące wykorzystywania reakcji PCR w rozpoznaniu boreliozy