Publicado el 6 de mayo de 2020
Dr. J. Stephen Dumler, MD, Universidad de Servicios Uniformados de Ciencias de la Salud
Dr. Noel Elman, Ph. D., GearJump Technologies, LLC
Dr. Rebecca Smith, Ph. D., D. V. M., Universidad de Illinois en Urbana-Champaign
La enfermedad de Lyme, identificada por primera vez en pacientes sintomáticos en 1975, se atribuyó posteriormente a una bacteria espiroqueta transmitida por garrapatas en 1981 que más tarde se denominó Borrelia burgdorferi (1). Desde entonces, los investigadores han tratado de investigar la transmisión y patogénesis de B. burgdorferi, las estrategias de tratamiento de la borreliosis de Lyme y las intervenciones de prevención y control de infecciones dirigidas a garrapatas o roedores. Aunque se ha aprendido mucho en los últimos 45 años, todavía existen lagunas significativas en los conocimientos fundamentales y la atención al paciente.
Por ejemplo, no está claro por qué las personas con la enfermedad de Lyme pueden experimentar una amplia gama de síntomas que van desde fiebre, sarpullido y dolor de cabeza hasta artritis, deficiencias neurológicas, arritmia cardíaca y otras afecciones graves y debilitantes (2). Para algunos, la infección se puede controlar con un solo ciclo de antibióticos, mientras que otros pueden experimentar infecciones prolongadas que requieren varias rondas de varios regímenes de tratamiento (3). Además, después del tratamiento, algunos pacientes desarrollan el Síndrome de la Enfermedad de Lyme Posterior al Tratamiento (PTLD) y experimentan síntomas debilitantes continuos o recidivantes. A pesar de décadas de investigación, actualmente hay opciones de tratamiento limitadas para la enfermedad de Lyme y las patologías resultantes y no hay tratamiento probado para los PTLD (4).
Además, se anticipa que el número de casos de la enfermedad de Lyme y otras enfermedades transmitidas por garrapatas (TBD) seguirá creciendo debido a la expansión geográfica de las poblaciones de reservorios de garrapatas y roedores y la identificación de nuevas especies de garrapatas y patógenos transmitidos por garrapatas (5). En apoyo de esta noción, el número de condados con una incidencia de más de 10 casos confirmados de enfermedad de Lyme por cada 100,000 personas ha aumentado en los últimos 10 años de 324 en 2008 a 415 en 2018, lo que demuestra que la distribución geográfica de las áreas de alta incidencia con la enfermedad de Lyme desafortunadamente se está expandiendo (6,7).
Mayo es el Mes de Concientización sobre la Enfermedad de Lyme, que tiene como objetivo atraer una mayor atención pública a las luchas en curso de los pacientes con la enfermedad de Lyme, sus médicos y cuidadores. Desde su inicio en el año Fiscal 16, el TBDRP de los Programas de Investigación Médica Dirigidos por el Congreso ha ejecutado aproximadamente la mitad de su presupuesto total de investigación para apoyar la investigación de la enfermedad de Lyme centrada en la prevención y la reducción de la carga de salud pública, la mejora de las opciones de tratamiento y los ensayos de diagnóstico, y la comprensión de los mecanismos patógenos.
A continuación se proporcionan breves resúmenes de los premios TBDRP FY18 que buscan responder a preguntas desafiantes y abordar brechas críticas en el campo de la enfermedad de Lyme:
Dr. J. Stephen Dumler, Universidad de Servicios Uniformados de Ciencias de la Salud, se basa en su experiencia en modelos de redes capilares y microvasos in vitro para desarrollar nuevas herramientas para la investigación de la enfermedad de Lyme. Los modelos fisiológicos que replican la vasculatura humana son fundamentales para abordar cuestiones fundamentales sobre la entrada, diseminación y patogénesis de las TBD. Con su equipo de colaboradores experimentados, el Dr. Dumler está desarrollando microvasos 3D en el cerebro humano y la piel para investigar el papel de los componentes celulares y moleculares específicos derivados del patógeno, el huésped y la garrapata durante la infección y transmigración de B. burgdorferi y A. phagocytophilum a través de la dermis y la vasculatura de los mamíferos. Los modelos vasculares en 3D recientemente desarrollados se utilizarán para identificar genes y productos genéticos relacionados con la intravasación y extravasación de B. burgdorferi y A. phagocytophilum y que, en última instancia, podrían servir como objetivos para futuros esfuerzos de desarrollo de vacunas o medicamentos.
Dr. Noel Elman, GearJump Technologies, LLC, está desarrollando el Dispositivo de Liberación Controlada de Barrera Adaptativa (AB-CRD) que se basa en la tecnología de Sistemas Microelectromecánicos para proporcionar una liberación controlada y sostenida de repelentes de garrapatas espaciales y de contacto. El objetivo es aprovechar la experiencia de su equipo con dispositivos repelentes de mosquitos portátiles anteriores para desarrollar un dispositivo de protección personal contra las picaduras de garrapatas, previniendo así las TBD. Elman se ha asociado con expertos como el Dr. Sebastian D’hers del Departamento de Ingeniería Mecánica del Instituto Tecnológico de Buenos Aires para el diseño y simulaciones de dispositivos, el Dr. Stephen Rich del Departamento de Microbiología de la Universidad de Massachusetts Amherst para la investigación de los efectos de AB-CRDs en el comportamiento de las garrapatas y los estudios entomológicos, el Dr. Andrew Li del Biocontrol de Insectos Invasivos & Laboratorio de Comportamiento en el Servicio de Investigación Agrícola, Departamento de Agricultura de EE.UU. para experimentos de eficacia, el Sr. Meredith Metzler de la Instalación de Nanofabricación Quattrone en la Universidad de Pensilvania para microfabricación de dispositivos, así como la Sra. Melynda Perry del Centro de Comando y Soldado de Desarrollo de Capacidades de Combate del Ejército de EE. UU. para experiencia en equipos militares para integración de dispositivos y aportes de diseño. Estas asociaciones de colaboración permiten los esfuerzos para optimizar las combinaciones de repelentes para la integración en el AB-CRD, probar la eficacia del repelente de garrapatas y obtener valiosos comentarios de las partes interesadas sobre el diseño. El AB-CRD ofrecerá una serie de ventajas sobre los productos repelentes existentes, incluida la eficacia de amplio espectro, la baja toxicidad, la integración en dispositivos portátiles para soldados y civiles y la portabilidad para su uso en tiendas de campaña, sacos de dormir y vehículos. Si tiene éxito, el Dr. Elman y sus colegas esperan que AB-CRD ayude a prevenir futuros casos de la enfermedad de Lyme al mejorar los problemas relacionados con el cumplimiento asociados con los repelentes tópicos actuales.
el Dr. Rebecca Smith, de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, está aportando su amplia experiencia en la construcción de modelos epidemiológicos para el campo de la TBDs. Dr. Smith es co-investigador del Centro de Excelencia del Medio Oeste para Enfermedades Transmitidas por Vectores y está involucrado con la Red de Colaboración de Inventario de Garrapatas de Illinois. En su premio financiado por TBDRP, está aprovechando la ecología de garrapatas y los datos de comportamiento de estas redes, en combinación con datos de comportamiento humano e informes de casos por determinar del Departamento de Salud Pública de Illinois, para construir modelos validados de simulación para la enfermedad de Lyme y otras TBDs. Estos modelos predicen la enfermedad de Lyme (u otro riesgo por determinar) en humanos y determinan la eficacia relativa de los posibles programas de control de vectores o reservorios. Se prevé que los modelos de simulación del Dr. Smith se incorporarán a plataformas de predicción de enfermedades transmitidas por vectores basadas en la web a las que tendrán acceso los departamentos de salud pública y los encargados de formular políticas para ayudar en la implementación y evaluación de estrategias de prevención y control.
- https://irp.nih.gov/accomplishments/discovery-of-the-disease-agent-causing-lyme-disease
- https://www.cdc.gov/lyme/signs_symptoms/index.html
- https://www.cdc.gov/lyme/treatment/index.html
- https://www.cdc.gov/lyme/postlds/index.html
- https://www.cdc.gov/media/dpk/diseases-and-conditions/lyme-disease/index.html
- https://www.cdc.gov/lyme/datasurveillance/tables-recent.html
- https://www.cdc.gov/lyme/datasurveillance/recent-surveillance-data.html