Posted May 6, 2020
Dr J. Stephen Dumler, MD, Uniformed Services University of the Health Sciences
Dr Noel Elman, Ph. D., GearJump Technologies, LLC
dr Rebecca Smith, pH. D., D. V. M., University of Illinois at Urbana-Champaign

borelioza, po raz pierwszy zidentyfikowana u pacjentów z objawami w 1975 r., została następnie przypisana bakteriom krętków przenoszonym przez kleszcze w 1981 r., które później nazwano Borrelia burgdorferi (1). Od tego czasu naukowcy starali się zbadać transmisję i patogenezę B. burgdorferi, strategie leczenia boreliozy z Lyme oraz interwencje zapobiegania zakażeniom i kontroli ukierunkowane na kleszcze lub gryzonie. Chociaż wiele nauczyliśmy się w ciągu ostatnich 45 lat, nadal istnieją znaczne luki w podstawowej wiedzy i opiece nad pacjentem.

na przykład nie jest jasne, dlaczego osoby z boreliozą mogą doświadczać tak szerokiego wachlarza objawów, od gorączki, wysypki i bólu głowy po zapalenie stawów, upośledzenia neurologiczne, arytmię serca i inne ciężkie i wyniszczające Warunki (2). Dla niektórych infekcja może być kontrolowana za pomocą jednego cyklu antybiotyków, podczas gdy inni mogą doświadczać długotrwałych infekcji, które wymagają wielu rund różnych schematów leczenia (3). Dodatkowo, po leczeniu u niektórych pacjentów rozwija się zespół boreliozy po leczeniu (PTLDS) i występują ciągłe lub nawracające objawy wyniszczające. Pomimo dziesięcioleci badań, obecnie istnieją ograniczone możliwości leczenia boreliozy i wynikających z niej patologii oraz brak udowodnionego leczenia PTLD (4).

ponadto przewiduje się, że liczba przypadków boreliozy i innych chorób przenoszonych przez kleszcze (TBD) będzie nadal rosnąć ze względu na ekspansję geograficzną populacji kleszczy i rezerwuarów gryzoni oraz identyfikację nowych gatunków kleszczy i patogenów przenoszonych przez kleszcze (5). Na poparcie tego poglądu liczba hrabstw z częstością ponad 10 potwierdzonych przypadków boreliozy na 100 000 osób wzrosła w ciągu ostatnich 10 lat z 324 W 2008 r.do 415 w 2018 r., co dowodzi, że rozkład geograficzny obszarów o wysokiej częstości występowania z boreliozą niestety się rozszerza (6,7).

maj to Miesiąc Świadomości boreliozy, który ma na celu zwrócenie większej uwagi opinii publicznej na toczące się zmagania pacjentów z boreliozą, ich lekarzy i opiekunów. Od momentu powstania w roku budżetowym 16, Tbdrp kierowane przez Kongres programy badań medycznych zrealizowało około połowę swojego całkowitego budżetu badawczego w celu wsparcia badań nad boreliozą, koncentrujących się na zapobieganiu i zmniejszaniu obciążenia dla zdrowia publicznego, poprawie możliwości leczenia i testów diagnostycznych oraz zrozumieniu mechanizmów patogennych.

krótkie podsumowania nagród FY18 tbdrp, które mają odpowiedzieć na trudne pytania i rozwiązać krytyczne luki w dziedzinie boreliozy, znajdują się poniżej:

dr J. Stephen Dumler, Uniwersytet służb mundurowych Nauk o zdrowiu, opiera się na swoim doświadczeniu w modelach sieci mikrowessel in vitro i kapilarnych, aby opracować nowe narzędzia do badań nad boreliozą. Modele fizjologiczne, które replikują ludzkie naczynia krwionośne, są krytyczne dla rozwiązywania podstawowych pytań dotyczących wejścia, rozpowszechniania i patogenezy TBDs. Wraz z zespołem doświadczonych współpracowników Dr. Dumler opracowuje trójwymiarowe mikrowessele ludzkiego mózgu i skóry w celu zbadania roli specyficznych składników komórkowych i molekularnych pochodzących z patogenu, gospodarza i kleszcza podczas infekcji B. burgdorferi i A. phagocytophilum oraz wędrówki przez skórę właściwą ssaków i naczynia krwionośne. Nowo opracowane modele naczyniowe 3D zostaną wykorzystane do identyfikacji genów i produktów genowych, które są związane z intravasacją i wynaczynieniem B. burgdorferi i A. phagocytophilum i które ostatecznie mogą służyć jako cele dla przyszłych wysiłków w zakresie opracowywania szczepionek lub leków.

Dr Noel Elman, gearjump Technologies, LLC, opracowuje urządzenie Adaptive BARRIER controlled release device (AB-CRD), które opiera się na technologii układów mikro-elektromechanicznych w celu zapewnienia kontrolowanego i długotrwałego uwalniania przestrzennych i kontaktowych środków odstraszających kleszcze. Celem jest wykorzystanie doświadczeń jego zespołu z poprzednimi urządzeniami odstraszającymi komary do noszenia, aby opracować osobiste urządzenie ochronne przed ukąszeniami kleszczy, zapobiegając w ten sposób TBDs. Dr Elman współpracuje z ekspertami, w tym z dr Sebastianem D ’ hersem z Wydziału Inżynierii Mechanicznej w Instituto Tecnológico de Buenos Aires w zakresie projektowania i symulacji urządzeń, Dr Stephenem Richem z Wydziału Mikrobiologii Uniwersytetu Massachusetts Amherst w zakresie badania wpływu AB-CRDs na zachowanie kleszczy i badania Entomologiczne, Dr. Andrew Li z Invasive Insect Biocontrol & Behavior Laboratory at the Agricultural Research Service, US Department of Agriculture for efficiency experiments, Pan Meredith Metzler z Quattrone Nanofabrication Facility na University of Pennsylvania for device microfabrication, a także Pani Melynda Perry z us Army Combat Capabilities Development Command-Soldier Center for expertise in military equipment for device integration and design input. Współpraca ta umożliwia optymalizację kombinacji środków odstraszających w celu integracji z AB-CRD, testowanie skuteczności środków odstraszających kleszcze i uzyskanie cennych opinii zainteresowanych stron na temat projektu. AB-CRD będzie oferował szereg zalet w stosunku do istniejących produktów odstraszających, w tym skuteczność o szerokim spektrum działania, niską toksyczność, integrację z urządzeniami do noszenia przez żołnierzy i cywilów oraz przenośność do stosowania w namiotach, śpiworach i pojazdach. Jeśli się uda, Dr. Elman i jego współpracownicy mają nadzieję, że AB-CRD pomoże zapobiegać przyszłym przypadkom boreliozy poprzez poprawę kwestii związanych z przestrzeganiem przepisów związanych z obecnymi miejscowymi środkami odstraszającymi.

dr Rebecca Smith, University of Illinois at Urbana-Champaign, wnosi swoje bogate doświadczenie w budowaniu modeli epidemiologicznych w dziedzinie TBDs. Dr. Smith jest współpracownikiem Midwest Center Of Excellence for Vector-Borne Disease i jest zaangażowany w Illinois Tick Inventory Collaboration Network. W swojej ufundowanej przez tbdrp nagrody wykorzystuje ekologię kleszczy i dane behawioralne z tych sieci, w połączeniu z danymi behawioralnymi człowieka i raportami przypadków TBD z Departamentu Zdrowia Publicznego Illinois, do tworzenia zatwierdzonych modeli symulacyjnych dla boreliozy i innych TBD. Modele te będą przewidywać ryzyko boreliozy (lub innego TBD)u ludzi i określać względną skuteczność potencjalnych programów kontroli wektorów lub zbiorników. Przewiduje się, że modele symulacyjne Dr. Smitha zostaną włączone do internetowych platform prognozowania chorób przenoszonych przez wektory, które będą dostępne dla departamentów zdrowia publicznego i decydentów politycznych w celu pomocy we wdrażaniu i ocenie strategii zapobiegania i kontroli.

1. https://irp.nih.gov/accomplishments/discovery-of-the-disease-agent-causing-lyme-disease
2. https://www.cdc.gov/lyme/signs_symptoms/index.html
3. https://www.cdc.gov/lyme/treatment/index.html
4. https://www.cdc.gov/lyme/treatment/index.html

https://www.cdc.gov/lyme/postlds/index.html

5. https://www.cdc.gov/media/dpk/diseases-and-conditions/lyme-disease/index.html
6. https://www.cdc.gov/lyme/datasurveillance/tables-recent.html
7. https://www.cdc.gov/lyme/datasurveillance/recent-surveillance-data.html