Borelioza już po 48 godzinach w mózgu powoduje zmiany w astrocytach.
Uszkodzenie ośrodkowego układu nerwowego prawdopodobnie jest wynikiem przylegania krętków do komórek glejowych. Bakterie mogą indukować proliferację, a następnie apoptozę astrocytów. Krętki mogą indukować wydzielanie do komórek nerwowych pewnych substancji, w tym cytokin IL-6 i TNF-α oraz kwasu chinolinowego, które w nadmiarze stają się szkodliwe dla neuronów. Zmiany w układzie nerwowym powodowane przez boreliozę są na tyle charakterystyczne, że przez wiele lat występowały jako samodzielna jednostka chorobowa zwana zespołem Bannwartha.
------------------------Istnieje hipoteza, że bakteria wytwarza toksynę bakteryjną odpowiedzialną za co najmniej część objawów choroby, takich jak zaburzenia pamięci, bezsenność oraz drętwienia kończyn i języka, oraz zaobserwowaną w tej chorobie reakcję Jarischa-Herxheimera. Wprawdzie nie istnieje test wykrywający toksyny bakterii, ale pomimo to odkryto hemolityczną aktywność Borrelia burgdorferi, a w DNA borrelii odkryto fragment kodujący odmianę jadu kiełbasianego. Wiadomo również, że ściana komórkowa bakterii zawiera toksyczny lipopolisacharyd oraz peptydoglikan mający własności prozapalne.
----------------------------
Astrocyty i mikroglej chronią ośrodkowy układ nerwowy ale w warunkach patologicznych mogą zwiększać stan zapalny i pośrednio prowadzić do śmierci komórek. Interakcje pomiędzy astrocytami, mikroglejem a układem odpornościowym prowadzą do zmienionej produkcji neurotoksyn, odgrywających rolę w patogenezie takich chorób jak HIV czy stwardnienie rozsiane (Minagar A. i wsp. 2002).
----------------------------
Dr. Daniel Cameron
Study finds Borrelia burgdorferi activates human astrocytes cells in culture. Astrocytes are cells found in abundance in the central nervous system (CNS) that h...ave been described as “key responders to CNS infection and important components of the blood-brain barrier,” according to Cassell in the Journal PLoSOne.
“If uncontrolled in the context of neuroborreliosis, the astrocyte response could lead to long-term injury in the CNS.”
Researchers identified changes in gene expression within 48 hours of infecting cultured astrocytes with Borrelia burgdorferi (Bb). “Understanding how these changes are maintained over time will be of great importance in developing effective treatments to Lyme disease,” according to Cassell and colleagues from the Department of Biomedical Sciences, University of North Dakota School of Medicine and Health Sciences. “If uncontrolled in the context of neuroborreliosis, the astrocyte response could lead to long-term injury in the CNS.” [1]
The study offers further insight into the role of Bb in neurocognitive changes in Lyme disease. “The pathophysiology behind the neurocognitive complaints of Lyme disease is unclear, but the inflammatory response to the bacterium or its components is likely to play a role,” according to Cassell. The authors also cited elevated serum IFN-α levels in patients with a history of Lyme disease and objective memory impairment [2] and apoptosis of neurons when human glia cells are stimulated with Bb. [3]
References:
1. Casselli T, Qureshi H, Peterson E, Perley D, Blake E, Jokinen B, Abbas A, Nechaev S, Watt JA, Dhasarathy A et al: MicroRNA and mRNA Transcriptome Profiling in Primary Human Astrocytes Infected with Borrelia burgdorferi. PLoS One 2017, 12(1):e0170961.
2. Jacek E, Fallon BA, Chandra A, Crow MK, Wormser GP, Alaedini A: Increased IFNalpha activity and differential antibody response in patients with a history of Lyme disease and persistent cognitive deficits. J Neuroimmunol 2012.
3. Parthasarathy G, Fevrier HB, Philipp MT: Non-viable Borrelia burgdorferi induce inflammatory mediators and apoptosis in human oligodendrocytes. Neurosci Lett 2013, 556:200-203.
“If uncontrolled in the context of neuroborreliosis, the astrocyte response could lead to long-term injury in the CNS.”
Researchers identified changes in gene expression within 48 hours of infecting cultured astrocytes with Borrelia burgdorferi (Bb). “Understanding how these changes are maintained over time will be of great importance in developing effective treatments to Lyme disease,” according to Cassell and colleagues from the Department of Biomedical Sciences, University of North Dakota School of Medicine and Health Sciences. “If uncontrolled in the context of neuroborreliosis, the astrocyte response could lead to long-term injury in the CNS.” [1]
The study offers further insight into the role of Bb in neurocognitive changes in Lyme disease. “The pathophysiology behind the neurocognitive complaints of Lyme disease is unclear, but the inflammatory response to the bacterium or its components is likely to play a role,” according to Cassell. The authors also cited elevated serum IFN-α levels in patients with a history of Lyme disease and objective memory impairment [2] and apoptosis of neurons when human glia cells are stimulated with Bb. [3]
References:
1. Casselli T, Qureshi H, Peterson E, Perley D, Blake E, Jokinen B, Abbas A, Nechaev S, Watt JA, Dhasarathy A et al: MicroRNA and mRNA Transcriptome Profiling in Primary Human Astrocytes Infected with Borrelia burgdorferi. PLoS One 2017, 12(1):e0170961.
2. Jacek E, Fallon BA, Chandra A, Crow MK, Wormser GP, Alaedini A: Increased IFNalpha activity and differential antibody response in patients with a history of Lyme disease and persistent cognitive deficits. J Neuroimmunol 2012.
3. Parthasarathy G, Fevrier HB, Philipp MT: Non-viable Borrelia burgdorferi induce inflammatory mediators and apoptosis in human oligodendrocytes. Neurosci Lett 2013, 556:200-203.
Researchers identified changes in gene expression within 48 hours of infecting cultured astrocytes with Borrelia burgdorferi (Bb). “Understanding how these changes are maintained over time will be of great importance in developing effective treatments to Lyme disease,” according to Cassell and colleagues from the Department of Biomedical Sciences, University of North Dakota School of Medicine and Health Sciences. “If uncontrolled in the context of neuroborreliosis, the astrocyte response could lead to long-term injury in the CNS.” [1]
The study offers further insight into the role of Bb in neurocognitive changes in Lyme disease. “The pathophysiology behind the neurocognitive complaints of Lyme disease is unclear, but the inflammatory response to the bacterium or its components is likely to play a role,” according to Cassell. The authors also cited elevated serum IFN-α levels in patients with a history of Lyme disease and objective memory impairment [2] and apoptosis of neurons when human glia cells are stimulated with Bb. [3]
References:
1. Casselli T, Qureshi H, Peterson E, Perley D, Blake E, Jokinen B, Abbas A, Nechaev S, Watt JA, Dhasarathy A et al: MicroRNA and mRNA Transcriptome Profiling in Primary Human Astrocytes Infected with Borrelia burgdorferi. PLoS One 2017, 12(1):e0170961.
2. Jacek E, Fallon BA, Chandra A, Crow MK, Wormser GP, Alaedini A: Increased IFNalpha activity and differential antibody response in patients with a history of Lyme disease and persistent cognitive deficits. J Neuroimmunol 2012.
3. Parthasarathy G, Fevrier HB, Philipp MT: Non-viable Borrelia burgdorferi induce inflammatory mediators and apoptosis in human oligodendrocytes. Neurosci Lett 2013, 556:200-203.
Abstract
Lyme disease is caused by infection with the bacterium Borrelia burgdorferi (Bb), which is transmitted to humans by deer ticks. The infection manifests usually as a rash and minor systemic symptoms; however, the bacteria can spread to other tissues, causing joint pain, carditis, and neurological symptoms. Lyme neuroborreliosis presents itself in several ways, such as Bell’s palsy, meningitis, and encephalitis. The molecular basis for neuroborreliosis is poorly understood. Analysis of the changes in the expression levels of messenger RNAs and non-coding RNAs, including microRNAs, following Bb infection could therefore provide vital information on the pathogenesis and clinical symptoms of neuroborreliosis. To this end, we used cultured primary human astrocytes, key responders to CNS infection and important components of the blood-brain barrier, as a model system to study RNA and microRNA changes in the CNS caused by Bb. Using whole transcriptome RNA-seq, we found significant changes in 38 microRNAs and 275 mRNAs at 24 and 48 hours following Bb infection. Several of the RNA changes affect pathways involved in immune response, development, chromatin assembly (including histones) and cell adhesion. Further, several of the microRNA predicted target mRNAs were also differentially regulated. Overall, our results indicate that exposure to Bb causes significant changes to the transcriptome and microRNA profile of astrocytes, which has implications in the pathogenesis, and hence potential treatment strategies to combat this disease.http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371%2Fjournal.pone.0170961
------------------------------
Astrocyty
Astrocyty są najliczniejszymi i największymi komórkami glejowymi, zaliczanymi do makrogleju. Mają bardzo liczne wypustki i dość nieregularne kształty, a ich nazwa sugeruje, że wyglądem często przypominają gwiazdy (dlatego nazywane są też glejem gwiaździstym). Wyróżnia się dwa typy astrocytów – protoplazmatyczne występujące w istocie szarej oraz włókniste, które są mniejsze i charakterystyczne dla istoty białej (Squire, 2008). Mają pochodzenie ektodermalne i rozwijają się z tzw. gleju radialnego. Komórki gleju radialnego pełnią kluczową rolę w procesie dojrzewania ośrodkowego układu nerwowego, stanowiąc „rusztowanie” dla migrujących neuronów. Dojrzałe astrocyty pełnią szereg zróżnicowanych zadań dbając o homeostazę układu nerwowego. Odpowiadają za odpowiednie stężenie jonów potasu, zapobiegają dyfuzji neuroprzekaźnika poza szczelinę synaptyczną oraz - w niektórych sytuacjach - wiążą neurotransmitery, regulując tym samym siłę pobudzenia. Odgrywają także ogromną rolę w tworzeniu bariery krew-mózg oraz w zaopatrywaniu neuronów w glukozę – magazynują ją w postaci glikogenu i dostarczają ją komórkom nerwowym w sytuacji, kiedy normalne ilości glukozy są niewystarczające (Longstaff, 2012). Astrocyty wydzielają także substancje wzrostowe takie jak nerwowy czynnik wzrostu (NGF) czy czynnik neurotroficzny pochodzenia mózgowego (BDNF). Magazynują związki o właściwościach antyoksydacyjnych, stanowiąc dla neuronów „pierwszą linię obrony” (Mika, 2014). Ponadto pełnią istotną funkcję w procesach uczenia się – wykazano eksperymentalnie, że myszy, którym wszczepiono ludzkie progenitorowe komórki astorcytarne są „mądrzejsze” – czterokrotnie lepiej (w porównaniu do grupy kontrolnej) uczyły się kojarzyć dźwięk z bodźcem awersyjnym (Winderm i in., 2014). Wiadomo też, że zanik astrocytów ma miejsce u osób cierpiących na depresję jednobiegunową, chorobę afektywną dwubiegunową i schizofrenię, co sugeruje istotną rolę tego rodzaju komórek glejowych w patogenezie wymienionych schorzeń. Drugą stroną medalu są jednak doniesienia z obszaru badań nad nocycepcją – szereg doniesień wskazuje na to, że aktywność astrocytów jest dodatnio skorelowana z nadwrażliwością bólową. Naukowcy twierdzą, że w pewnych sytuacjach astrocyty przyjmują „pronocyceptywny” fenotyp – kluczowe w tym momencie jest określenie warunków w jakich ten proces zachodzi i znalezienie sposobów jego kontroli (Mika, 2014).http://neuropsychologia.org/komorki-glejowe
-------------------------------------------------------
John J. Halperin, MDa,b,- o krętkach - kila
lekarz IDSA.
Krętki Borreli zachowują się prawie tak samo ale są jeszcze bardziej wyspecjalizowane.
,, ...Zmiany w układzie nerwowym w przebiegu kiły występują później w przebiegu choroby, na ogół po 10-20 latach od zachorowania. Objęcie OUN może przyjmować postać porażenia postępującego lub wiądu rdzenia. Choroby te mogą współistnieć, ale różnią się patologią i objawami klinicznymi.
Przed erą penicyliny były często spotykane. Porażenie postępujące zwykle obejmuje zmianę osobowości, objawy psychiczne, takie jak urojenia lub zmiany nastroju, otępienie i bóle głowy oraz objawy ogniskowe. Często zmiany występują w górnej części pnia mózgu, co prowadzi do nierówności źrenic, które nie reagują na światło, ale zachowują zdolność akomodacji (objaw Argyll-Robertsona). Mogą wystąpić drżenia, mioklonie, a nawet drgawki. W badaniu histopatologicznym stwierdza się niewielkie zmiany w korze mózgowej z cechami atrofii, utratą neuronów i znaczną proliferacją astrocytów oraz gliozą. Nasilone zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych często pokrywa obszary zmienionej kory mózgowej.
Mimo że opisywano występowanie krętków w miąższu mózgu, zapalenie miąższu jest niewielkie. PMR jest z reguły zapalny. Leczenie przeciwbakteryjne może zatrzymać proces, ale biorąc pod uwagę zmiany tkankowe, jest mało prawdopodobne, żeby doprowadziło do wycofania się deficytów neurologicznych...,,
-------------------------------------------------------
What are some functions of astrocytes?
Astrocytes also insulate parts of nerve cells that lack a protective myelin sheath and help oligodendrocytes create myelin sheaths. Oligodendrocytes are types of glial cells. One function of glial cells is to create myelin sheaths.
Astrocytes, which are star-shaped, specialized types of glial cells, help give the brain its structure. They also store and produce glycogen, a sugar necessary for the proper functioning of the brain. This storage and production is focused primarily with the astrocytes in the hippocampus and frontal cortex of the brain. Astrocytes also supply lactate to the nerve cells.
The uptake and release of neurotransmitters are also regulated by astrocytes. These neurotransmitters include adenosine triphosphate, or ATP, glutamate, alanine, aspartate, glutamine and gamma-Aminobutyric acid, or GABA. Astrocytes also clear the spaces between the neurons of excess potassium, which the neurons release when they're excited.
Some scientists also believe that astrocytes play a role in memory and learning in the hippocampus, as well as in the modulation of blood vessels and blood flow.
https://www.reference.com/science/functions-astrocytes-d51ed8ca3d608bfc
--------------------------------
Medycyna doswiadczalna i mikrobiologia
https://books.google.nl/books?id=lWypbKjgTTYC&pg=PA81&lpg=PA81&dq=astrocyty+lyme&source=bl&ots=4Blqovleh2&sig=Ya_xNm-qThz_E-H7gEzW7iDymBQ&hl=pl&sa=X&ved=0ahUKEwjVo-uP3_bRAhXE2hoKHdb8B6sQ6AEIJjAC#v=onepage&q=astrocyty%20lyme&f=false
----------------------------------
The multifaceted responses of primary human astrocytes and brain microvascular endothelial cells to the Lyme disease spirochete, Borrelia burgdorferi
Abstract
The vector-borne pathogen, Borrelia burgdorferi, causes a multi-system disorder including neurological complications. These neurological disorders, collectively termed neuroborreliosis, can occur in up to 15% of untreated patients. The neurological symptoms are probably a result of a glial-driven, host inflammatory response to the bacterium. However, the specific contributions of individual glial and other support cell types to the pathogenesis of neuroborreliosis are relatively unexplored. The goal of this project was to characterize specific astrocyte and endothelial cell responses to B. burgdorferi. Primary human astrocytes and primary HBMEC (human brain microvascular endothelial cells) were incubated with B. burgdorferi over a 72-h period and the transcriptional responses to the bacterium were analyzed by real-time PCR arrays. There was a robust increase in several surveyed chemokine and related genes, including IL (interleukin)-8, for both primary astrocytes and HBMEC. Array results were confirmed with individual sets of PCR primers. The production of specific chemokines by both astrocytes and HBMEC in response to B. burgdorferi, including IL-8, CXCL-1, and CXCL-10, were confirmed by ELISA. These results demonstrate that primary astrocytes and HBMEC respond to virulent B. burgdorferi by producing a number of chemokines. These data suggest that infiltrating phagocytic cells, particularly neutrophils, attracted by chemokines expressed at the BBB (blood–brain barrier) may be important contributors to the early inflammatory events associated with neuroborreliosis.
------------------------------
Central Nervous System Lyme Disease Pathology
The spread of the Lyme disease bacteria into the central nervous system varies in incidence and speed between individuals but when it does happen the spirochaetes may fundamentally alter brain function. It appears that astrocytes in the brain are involved in the pathogenesis of Lyme disease as these are glial cells providing support for endothelial cells that constitute the blood-brain barrier that protects the brain from damage by closely guarding entrance to brain circulation. The astrocytes are also important in maintaining nutrient supply to brain tissue, and in the repair process, and scarring, following trauma to the spinal cord or brain itself. The Borrelia bacteria induce astrogliosis in the astrocytes, a process where the cells rapidly reproduce and then die (proliferation followed by apoptosis). The effectiveness of the blood-brain barrier, the supply of nutrients to neural tissue, and the balance of ions in the brain can all be compromised through such events.
The secretory activities of brain cells are also adversely affected which is thought to contribute to some of the psychological and cognitive manifestations of Lyme disease. The spirochaetes can induce astrocytes and microglia to produce toxic substances such as quinolinic acid and specific cytokines interleukin-6 and Tumor necrosis factor-alpha, which damage nerve cells and can lead to the symptoms of fatigue and malaise in Lyme disease patients along with cognitive deficits such as memory impairment and poor concentration. Alterations in neurotransmitter function are also implicated in the development of some Lyme disease symptoms such as stress, anxiety, and sleep disturbance. There is some evidence showing that Borrelia bacteria induce the chronic elevated secretion of stress hormones such as cortisol which then reduce the effects of neurotransmitters and cause neurohormone disruption. Glucocorticoids and catecholamines are those neruohormones thought to be involved in this process and, with stem cell research recently revealing the benefits of anti-depressants such as sertraline (Zoloft) to be due to their effects on glucocorticoids, it appears likely that dysregulation of these pathways is a key factor in some neurological symptoms of Lyme disease. Reduced levels of tryptophan, a serotonin-precursor, have also been observed in those with infectious diseases affecting the central nervous system, such as Lyme disease. Low levels of serotonin in the brain are connected to symptoms similar to those found in neuropsychiatric disorders that arise in patients with Lyme Borreliosis.
------------------------------------
Results
Under these conditions we observed atypical cystic, rolled and granular forms of these spirochetes. We characterized these abnormal forms by histochemical, immunohistochemical, dark field and atomic force microscopy (AFM) methods. The atypical and cystic forms found in the brains of three patients with neuropathologically confirmed Lyme neuroborreliosis were identical to those induced in vitro. We also observed nuclear fragmentation of the infected astrocytes using the TUNEL method. Abundant HLA-DR positive microglia and GFAP positive reactive astrocytes were present in the cerebral cortex.
------------------------------------
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz