BACTERICIDAL EFFECT OF HUMAN SERUM ON BORRELIA MIYAMOTOI, CAUSATIVE AGENT OF IXODES TICK-BORNE BORRELIOSIS (ITBB-BM)

Cover Page


Cite item

Full Text

Abstract

Aim. Our aim was to study the bactericidal effect of human serum on Borrelia miyamotoi in vitro. Materials and methods. B. miyamotoi spirochetes (strains HT31 and LB-2001) were incubated in non-immune serum of healthy donors (SHD) and in heat inactivated complement-depleted SHD, as well as in serum samples of the patients recovered from ITBB-BM. The viability, that is motility, of borrelia after incubation was investigated by dark-field microscopy. The levels ofserum antibody to B.miyamofoi-specificproteins (GlpQ enzyme and four variable major proteins Vlpl5/16, Vlpl8, Vspl, and Vlp5) were measured by specially designed plane protein microarray. Results. Borrelia fully retain their viability in non-immune SHD, but their motility is partially or completely suppressed by the addition of serum from ITBB-BM convalescents or rabbit antibodies to Д. miyamotoi. The immobilizing effect of the immune serum is substantially inhibited by its heat-inactivation, which indicates that immobilizing effect is mediated by the complement system. Conclusion. Antibody-dependent complement-mediated bactericidal action ofhuman blood serum is probably not the only and 100% effective mechanism for human defense against B. miyamotoi infection, but requires support from cellular immunity.

About the authors

A. E. Platonov

Central Research Institute of Epidemiology

Author for correspondence.
Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

J. .. Koetsveld

Academic Medical Centre, University of Amsterdam

Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

O. A. Stukolova

Central Research Institute of Epidemiology

Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

A. S. Dolgova

Central Research Institute of Epidemiology

Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

N. M. Kolyasnikova

Central Research Institute of Epidemiology; Chumakov Federal Scientific Center for Research and Development of Immunobiological Preparatios

Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

M. G. Toporkova

Medical Association «New Hospital»

Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

D. S. Sarksyan

Izhevsk State Medical Academy

Email: noemail@neicon.ru
Russian Federation

References

  1. Багаутдинова Л.И., Платонов А.Е., Сарксян Д.С., Стуколова О.В., Шипулин Г.А., Малеев В.В., Дударев М.В. Катамнез больных иксодовыми клещевыми боррелиозами, вызванными Borrelia miyamotoi или Borrelia burgdorferi sensu lato. Терапевтический архив. 2016, 88 (11): 43-54.
  2. Карань Л.С., Колясникова Н.М., Махнева Н.А. Топоркова М.Г., Надеждина М.В., ЕсаулковаА.Ю., Романенко В.В., Арумова Е.А., Платонов А.Е., Малеев В.В. Применение ПЦР в режиме реального времени для диагностики различных клещевых инфекций. Журн. микробиол. 2010, 3: 72-77.
  3. Платонов А.Е. Статистический анализ в медицине и биологии: задачи, терминология, логика, компьютерные методы. М., Издательство РАМН, 2000.
  4. Платонов А.Е., Малеев В.В., Карань Л.С. Боррелиозные возвратные лихорадки: забытые и новые. Терапевтический архив. 2010, 82 (11): 74-80.
  5. Платонов А.Е., Сарксян Д.С., Малеев В.В. Применение метода «дерева решений» для построения алгоритма дифференциальной диагностики природно-очаговых инфекций. Терапевтический архив. 2013, 85 (11): 21-26.
  6. Платонов А.Е., Сарксян Д.С., Карань Л.С., Шипулин Г.А., Гордыгина Е.В., Малинин О.В., Малеев В.В. Состояние системы свертывания крови и микроциркуляторные нарушения при иксодовом клещевом боррелиозе, вызванном Borrelia miyamotoi. Терапевтический архив. 2015, 87 (11): 26-32.
  7. ПлатоновА.Е., KoetsveldJ., КолясниковаН.М., СарксянД.С., ТопорковаМ.Г., Шипулин ГА., Hovius J.W. Микробиологическое подтверждение этиологии «иксодового клещевого боррелиоза в безэритемной форме» - инфекции, вызываемой Borrelia miyamotoi. Эпидемиология и вакцинопрофилактика. 2017, 92 (1): 29-35.
  8. Сарксян Д.С., Платонов А.Е., КараньЛ.С, Малинин И.Е., Халитова Л.И., Шахов В.И., Дударев М.В., Малинин О.В., Малеев В.В. Клинические особенности «нового» клещевого боррелиоза, вызываемого Borrelia miyamotoi. Терапевтический архив. 2012, 84 (11): 34-41.
  9. Сарксян Д.С., Малеев В.В., Платонов А.Е., Платонова О.В., Карань Л.С. Рецидивирующее (возвратное) течение заболевания, вызванного Borrelia miyamotoi. Терапевтический архив. 2015, 87 (11): 18-25.
  10. СтуколоваО.А., Колясникова Н.М., Сарксян Д.С., Топоркова М.Г., KoetsveldJ., Карань Л.С., Черкашина А.С., Маркелов М.Л., Долгова А.С., Hovius J.W., Шипулин Г.А., Платонов А.Е. Разработка и использование планарного белкового биочипа для серологической диагностики клещевого боррелиоза, вызванного Borrelia miyamotoi. В: Молекулярная диагностика 2017. Под ред. Покровского В.И. Тамбов, ООО фирма «Юлис», 2017, 2:151-152.
  11. Barbour A.G. Multiple and diverse vsp and vlp sequences in Borrelia miyamotoi, a hard tick-borne zoonotic pathogen. PLoS One. 2016,11 (1): e0146283.
  12. Colombo M.J., Alugupalli K.R. Complement factor H-binding protein, a putative virulence determinant of Borrelia hermsii, is an antigenic target for protective Bib lymphocytes. J. Immunol. 2008, 180 (7): 4858-4864.
  13. Gugliotta J.L., Goethert H.K., Berardi V.P, Telford S.R. Meningoencephalitis from Borrelia miyamotoi in an immunocompromised patient. New Engl. J. Med. 2013, 368 (3): 240245.
  14. Hovius J.W., de Wever B., Sohne M. et al. A case of meningoencephalitis by the relapsing fever spirochaete Borrelia miyamotoi in Europe. Lancet. 2013, 382 (9892): 658.
  15. Koetsveld J., Draga R.O.P., Wagemakers A. et al. In vitro susceptibility of the relapsing fever spirochete Borrelia miyamotoi to antimicrobial agents. Antimicrob. Agents Chemother. 2017, Jul 3. doi: 10.1128/AAC.00535-17.
  16. Koetsveld J., Kolyasnikova N.M., Wagemakers A. et al. Development and optimization of an in vitro cultivation protocol allows for isolation of Borrelia miyamotoi from patients with hard tick-borne relapsing fever. Clin. Microbiol. Infect. 2017, 23 (7): 480-484.
  17. Krause P.J., Fish D., Narasimhan S., Barbour A.G. Borrelia miyamotoi infection in nature and in humans. Clin! Microbiol. Infect. 2015, 21 (7): 631-639.
  18. Platonov A.E., Karan L.S., Kolyasnikova N.M. et al. Humans infected with the relapsing fever spirochete Borrelia miyamotoi, Russia. Emerg. Infect. Dis. 2011 17 (10): 1816-1822.
  19. Rottgerding F., Wigemakers A., Koetsveld J. et al. Immune evasion of Borrelia miyamotoi: CbiA, a novel outer surface protein exhibiting complement binding and inactivating properties. Sci. Rep. 2017, 7 (1): 303.
  20. Schott M., Grosskinsky S., Brenner C. et al. Molecular characterization of the interaction of Borrelia parkeri and Borrelia turicatae with human complement regulators. Infect. Immun. 2010,78 (5): 2199-2208.
  21. Stone B.L., Brissette C.A. Host immune evasion by Lyme and relapsing fever Borreliae: findings to lead future studies for Borrelia miyamotoi. Front. Immunol. 2017,8:12.
  22. Teegler A., Herzberger P., Margos G. et al. The relapsing fever spirochete Borrelia miyamotoi resists complement-mediated killing by human serum. Ticks Tick Borne Dis. 2014,5 (6): 898901.
  23. Tsao J.I. Reviewing molecular adaptations of Lyme borreliosis spirochetes in the context of reproductive fitness in natural transmission cycles. Vet. Res. 2009,40 (2): 36.
  24. Wagemakers A., Koetsveld J., Narasimhan S. et al. Variable major proteins as targets for specific antibodies against Borrelia miyamotoi. J. Immunol. 2016,196 (10): 4185-4195.
  25. Wagemakers A., Oei A., Fikrig M.M. et al. The relapsing fever spirochete Borrelia miyamotoi is cultivable in a modified Kelly-Pettenkofer medium, and is resistant to human complement. Parasit. Vectors 2014, 7:418.
  26. Wagemakers A., StaarinkP.J., Sprang H., Hovius J.W. Borrelia miyamotoi: a widespread tick-borne relapsing fever spirochete. Trends Parasitol. 2015, 31 (6): 260-269.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2018 Platonov A.E., Koetsveld J..., Stukolova O.A., Dolgova A.S., Kolyasnikova N.M., Toporkova M.G., Sarksyan D.S.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: ПИ № ФС77-75442 от 01.04.2019 г.


This website uses cookies

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

About Cookies