Слюна клещей модулирует иммунную реакцию организма при заражении боррелиями

Болезнь Лайма (иксодовый клещевой боррелиоз) — инфекционное заболевание, возбудителем которого является Borrelia burgdorferi sensu lato. Известно, что боррелии способны менять активность врожденного иммунитета и избегать реакций, опосредованных антителами и Т-клетками. Основное место проникновения патогена — кожные покровы (место укуса клеща). Дермальные фибробласты и дендритные клетки распознают боррелий, экспонируют их антигены, активируя иммунный ответ.

В ходе экспериментальных исследований болезни Лайма на животных моделях патоген в организм обычно вводят иглой. Однако при этом не учитываются сложные взаимодействия хозяина, переносчика и патогена, которые существуют при естественной передаче боррелий через укус клещей. Слюна клещей содержит иммуносупрессивные молекулы (антикоагулянты, ингибиторы комплемента и модуляторы цитокинов), которые способствуют закреплению патогена.

Исследователи из США сравнили реакции врожденного иммунитета организма на боррелиоз, вызванный укусом клеща и инокуляцией иглой, для чего изучили кожные покровы и селезенку 10-недельных самок мышей C3H/HeN. Также оценили иммуномодулирующее действие неинфицированных личинок клещей Ixodes scapularis, питающихся кровью мышей.

На мышах (по шесть в группе) кормились 6–8 клещей, инфицированных или неинфицированных боррелиями. Третья группа мышей получали боррелий через подкожную инъекцию, а четвертая получала подкожную инъекцию буфера (контроль). ДНК боррелий была обнаружена в коже в месте укуса клеща как на четвертый, так и на шестой день, а также через 72 часа после инъекции. Признаков распространения боррелий в сердце или суставах на четвертый и шестой дни не наблюдалось ни у одной из групп животных, подвергшихся заражению.

Для изучения клеточного иммунного ответа брали 1 см² кожи либо с места укуса клеща, либо с места инокуляции иглой. Выяснилось, что в месте укуса клеща наблюдалась более сильная инфильтрация CD45⁺ лейкоцитов (т.е. укус клеща вызвал более сильную и специфическую местную иммунную реакцию). Количество эпителиальных клеток и клеток Лангерганса снижалось при заражении через клеща, тогда как число дермальных и CD11c⁺ дендритных клеток возрастало при укусе, особенно в присутствии боррелий. Также увеличивалось число моноцитов и макрофагов, а уровень нейтрофилов сначала снижался, но затем частично восстанавливался.

По селезенке оценивали системный иммунный ответ. Основные изменения наблюдались на ранней стадии. После укуса клеща увеличивалось количество B-клеток, но не T-клеток. Также снижались уровни естественных киллеров, миелоидных клеток, моноцитов и нейтрофилов, тогда как число дендритных клеток увеличивалось. К более позднему сроку эти изменения сохранялись, но были менее выражены.

Для оценки воспалительного ответа измерили уровни 19 цитокинов. На раннем этапе в экспериментальных группах в основном повышались уровни Th1-цитокинов (IFN-γ, IL-1α, IL-1ra, IL-12). При укусе клеща дополнительно активировались Th2- и Th17-сигналы (IL-4, IL-5, IL-17), а также регуляторные цитокины (IL-2, IL-3). К позднему сроку большинство уровней нормализовалось, но у группы мышей, зараженных посредством укуса клещей, сохранялись повышенные уровни IL-1α, IL-12 и цитокинов Th17-типа (IL-23, IL-27). Данные результаты подтверждают предположение, что факторы, вырабатываемые клещами, смягчают или подавляют иммунные реакции Th1 и в итоге создают среду, в которой достигается равновесие всех четырех подтипов Th (Th1, Th2, Th17 и Treg), что обеспечивает более быстрое распространение боррелий. Эти результаты совпадают с клиническими наблюдениями за устойчивой активностью Th1/Th17 при болезни Лайма у человека

Таким образом, авторы показали, что естественная передача боррелий мышам (через укус клеща) модулирует местный и системный иммунный ответ у организма, который отличается от заражения с помощью иглы. Это подчеркивает влияние переносчика на раннюю динамику инфекции.

Разработчики вакцины против клещевого боррелиоза повысили стабильность антигена боррелий