Risiko für Lyme-Borreliose hängt von Genen ab

Das angeborene Immunsystem bildet eine erste Abwehrbastion, wenn es Krankheitserregern gelingt, den Menschen zu infizieren. Dies gilt auch für die Lyme-Borreliose, die durch das von Zecken übertragene Bakterium Borrelia burgdorferi und verwandten Borrelia-Arten verursacht wird. Aber nicht jeder Mensch, der von einer infizierten Zecke gestochen wird, erkrankt.

Tatsächlich hängt eine Manifestation der Erkrankung entscheidend davon ab, wie gut das unspezifische Immunsystem in der Lage ist, bestimmte Zytokine freizusetzen. Und dies wiederum ist eindeutig genetisch beeinflusst, wie Forschende um Javier Botey-Bataller und Dr. Hedwig D. Vrijmoeth vom Zentrum für Individualisierte Infektionsmedizin, einer gemeinsamen Einrichtung des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung und dem Universitätsklinikum Radboudumc (Radboud Universitair Medisch Centrum) in Nimwegen, Niederlande, zusammen mit Kollegen im Wissenschaftsjournal »Nature Communications« berichten.

Die Analyse der Zytokinproduktion vor und nach einer Antibiotikabehandlung bei 1060 Lyme-Borreliose-Patienten ergab, dass die Antikörperproduktion und die Interleukin-10(IL-10)-Reaktionen klar negativ korrelierten, wenn sich bei den Patienten eine disseminierte (also nicht lokale, sondern im Körper verstreute) Erkrankung einstellte. Zudem zeigten Patienten mit einer disseminierten Krankheit eine erhöhte Aktivität des Interleukin-1-Rezeptor-Antagonisten (IL-1Ra).

In den Genomen der betroffenen Patienten suchten die Forschenden nach Genmustern, die sich von den entsprechenden Mustern bei Personen unterschieden, bei denen sich keine Krankheit etabliert hatte. Ziel war es, spezifische Genvarianten aufzuspüren, die mit der Erkrankung in direktem Zusammenhang stehen. Hierzu suchten die Forschenden nach sogenannten quantitativen Trait Loci (cQTL). Darunter werden genetische Regionen verstanden, die phänotypische Variationen eines komplexen Merkmals beeinflussen.

Tatsächlich konnten die Forschenden bei Borreliose-Erkrankten auf Chromosom 4 einen besonderen, bislang unbekannten Locus identifizieren, der die Produktion der Zytokine IL-10, IL-6 und IL-1b sowie die Aktivität des Interleukin-1-Rezeptor-Antagonisten beeinflusst. Verschiedene zellbiologische und immunologische Tests ließen erkennen, dass bei Vorliegen dieser Genomvariante antientzündliche Prozesse im Körper gedrosselt ablaufen, mit der Folge, dass sich Entzündungen und Krankheitssymptome der Borreliose bei Trägern dieser Variante stärker ausprägen können. Gleichzeitig korrelierte die Genvariante mit einer niedrigeren Antikörperproduktion.

Zusätzlich identifizierten die Forschenden 34 weitere cQTL für Zytokine, darunter 31, die bisher noch nicht bekannt waren. Auch diese cQTL tragen zur Anfälligkeit für Lyme-Borreliose bei, wie die Autoren zeigen konnten. Und es liegt nahe, dass sie auch für andere immunvermittelte Krankheiten relevant sind, wie die Forschenden anmerken.

Insgesamt gelang es der Arbeitsgruppe, ein umfassendes Profil der Zytokinreaktionen bei einer Borreliose-Infektion zu erarbeiten. Sie konnten zeigen, dass genetische Variation mit Zytokinreaktionen korrelieren, sodass anhand dieser Varianten eine Risikoabschätzung für die Etablierung der Erkrankung nach einem Zeckenbiss möglich sein könnte.