morfologiske studier av en farlig spirochet - BIO
morfologiske studier av en farlig spirochet - BIO
morfologiske studier av en farlig spirochet - BIO
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Borrelia og<br />
Lyme-borreliose<br />
- <strong>morfologiske</strong> <strong>studier</strong> <strong>av</strong> <strong>en</strong> <strong>farlig</strong> <strong>spirochet</strong><br />
Borrelia-art<strong>en</strong>e tilhører<br />
de eubakterielle <strong>spirochet</strong><strong>en</strong>e,<br />
<strong>en</strong> klasse <strong>av</strong> sterkt<br />
bevegelige, spiralsnodde<br />
bakterier som er forbundet<br />
med infeksjonssykdomm<strong>en</strong><br />
Lyme-borreliose. Sykdomm<strong>en</strong><br />
er utbredt i Europa,<br />
Nord Amerika og Asia.<br />
Lyme-borreliose viser stor<br />
variasjon i symptomer og<br />
sykdomsforløp; det samme<br />
gjør Borrelia-bakteri<strong>en</strong><br />
i sine mange former og<br />
stadier. D<strong>en</strong> kliniske diagnos<strong>en</strong><br />
og laboratoriediagnostikk<strong>en</strong><br />
er oft e problematisk.<br />
Ved mistanke om<br />
borreliose, vil mikroskopi<br />
være ett <strong>av</strong> mange diagnostiske<br />
hjelpemidler.<br />
Påvisning <strong>av</strong> Borreliabakterier<br />
ved mikroskopi<br />
<strong>av</strong> blod og vevsprøver byr<br />
på store utfordringer og<br />
mange fallgruver. Dett e er<br />
noe <strong>av</strong> det som tas opp i<br />
d<strong>en</strong>ne artikkel<strong>en</strong>.<br />
30 biolog, nr. 2 2009<br />
MORTEN LAANE 1) , IVAR MYSTERUD 2) ,<br />
OTTAR LONGVA 3) OG<br />
TROND SCHUMACHER 2)<br />
1) INSTITUTT FOR MOLEKYLÆR <strong>BIO</strong>-<br />
VITENSKAP, POSTBOKS 1041 BLINDERN,<br />
UNIVERSITETET I OSLO, 0316 OSLO.<br />
2) <strong>BIO</strong>LOGISK INSTITUTT, POSTBOKS 1066<br />
BLINDERN, UNIVERSITETET I OSLO, 0316<br />
OSLO. 3) SIRIVEIEN 26 A, 6411 MOLDE.<br />
Sykdommer som overføres med<br />
insekter og midd (Acarina) utgjør<br />
i mange områder et betydelig<br />
helseproblem (Gray et al. 2002,<br />
Piesman & Gern 2004, Goodman<br />
et al. 2005). Insekt-medierte sykdommer<br />
gjør seg også gjeld<strong>en</strong>de i<br />
norske økosystemer (J<strong>en</strong>um et al.<br />
1994, Eldø<strong>en</strong> et al. 2001). I d<strong>en</strong>ne<br />
artikkel<strong>en</strong> retter vi søkelyset<br />
mot sykdomm<strong>en</strong> Lyme-borreliose<br />
(«Lyme Borreliosis», «Lyme<br />
disease») (Gray et al. 2002, Wilske<br />
2003, Steere et al. 2005, Ljøstad<br />
& Mygland 2008), forårsaket <strong>av</strong><br />
bakteri<strong>en</strong> Borrelia, som overføres<br />
<strong>av</strong> blodsug<strong>en</strong>de insekter og<br />
midd (Acarina), bl.a. fl ått (Ixodes<br />
ricinus); (se Fig. 1,2). Dette er<br />
<strong>en</strong> sykdom som har fått fornyet<br />
fokus i fagtidsskrifter og i presse<br />
her hjemme i d<strong>en</strong> s<strong>en</strong>este tid, ikke<br />
minst på grunn <strong>av</strong> problematikk<strong>en</strong><br />
rundt udiagnostisert kronisk<br />
Lyme-borreliose (CLB).<br />
Sykdomm<strong>en</strong>, m<strong>en</strong> trolig også<br />
diagno stisering<strong>en</strong> og opp merk somhet<strong>en</strong><br />
rundt sykdomm<strong>en</strong>, synes<br />
å være på fremmarsj her i landet<br />
(Lindgr<strong>en</strong> et al. 2000, Øymar &<br />
Tveitnes 2008). Flått<strong>en</strong>, som<br />
tidligere bare fantes langs Oslofjord<strong>en</strong><br />
og kyst<strong>en</strong> nord til Møre,<br />
ser ut til å utvide sitt utbredelsesområde.<br />
Større utbredelse har<br />
vært tilskrevet «klima<strong>en</strong>dringer»<br />
(se Lindgr<strong>en</strong> et al. 2000). Smitterisiko<strong>en</strong><br />
ved fl ått-bitt er g<strong>en</strong>erelt<br />
lit<strong>en</strong>. I no<strong>en</strong> tilfeller oppstår<br />
det et sirkelformet, rødt utslett<br />
(«erythema chronicum migrans»<br />
eller «erythema migrans» (EM))<br />
som brer seg ut fra bitt-stedet og<br />
gjerne omgis <strong>av</strong> <strong>en</strong> lysere ring.<br />
EM er et sikkert diagnostisk tegn,<br />
m<strong>en</strong> under halvpart<strong>en</strong> <strong>av</strong> de som<br />
blir infi sert ved bitt har eller blir<br />
oppmerksom på et slikt utslett.<br />
Symptom<strong>en</strong>e i tidlig (akutt) fase<br />
<strong>av</strong> sykdomm<strong>en</strong> er som regel lette<br />
(infl u<strong>en</strong>salikn<strong>en</strong>de, hodepine,<br />
muskelsmerter, feber). En antibiotikakur<br />
i dette stadiet vil som<br />
regel gi varig helbredelse. M<strong>en</strong> i<br />
no<strong>en</strong> få tilfeller vil sykdomsforløpet<br />
kunne bli mer langvarig og<br />
kronisk, med symptomer bl.a. fra<br />
nervesystemet (nevroborreliose).<br />
Stikk<strong>en</strong>de smerter, svikt i korttidshukommelse,<br />
vedvar<strong>en</strong>de<br />
utmattelse, uvanlig lang restitusjonstid<br />
etter anstr<strong>en</strong>gelser,<br />
vanskeligheter med å holde seg<br />
oppreist og å gå, urinveisymptomer,<br />
og kvalme kan forekomme.<br />
Også ledd<strong>en</strong>e kan angripes, hvilket<br />
i verste fall kan medføre at<br />
pasi<strong>en</strong>t<strong>en</strong> blir varig s<strong>en</strong>geligg<strong>en</strong>de<br />
eller <strong>en</strong>der opp i rullestol. Mer<br />
kroniske hudforandringer («acrodermatitis<br />
chronica atrophicans»;<br />
ACA) er også beskrevet, og disse<br />
forverres ved sollys. Det foreligger<br />
omfatt<strong>en</strong>de oversikter over
Fig. 1. Flått (Ixodes ricinus) ca.<br />
7 mm stor voks<strong>en</strong> hunn, overside.<br />
medisinske aspekter ved Lymeborreliose<br />
(se Hans<strong>en</strong> 1995, Gray<br />
et al. 2002, Piesman & Gern 2004,<br />
Goodman et al. 2005, Miklossy<br />
2008, Mik lossy et al. 2008).<br />
Borrelia-infeksjoner og Lymeborreliose<br />
er et omfatt<strong>en</strong>de problemkompleks<br />
med mange ubesvarte<br />
spørsmål. Ikke minst er det et behov<br />
for å belyse no<strong>en</strong> <strong>av</strong> problem<strong>en</strong>e ut<br />
fra det vi nå vet om Borrelia-bakteri<strong>en</strong><br />
og d<strong>en</strong>s nære slektningers biologi<br />
og økologi (Coyle 1997, Barbour<br />
& Hayes 1986).<br />
Nytt samarbeidsprosjekt<br />
Med utgangspunkt i egne undersøkelser<br />
<strong>av</strong> Borrelia-bakteri<strong>en</strong>,<br />
samm<strong>en</strong>holdt med norsk og<br />
internasjonal litteratur om<br />
Lyme-borreliose, setter vi fornyet<br />
fokus på mulig etiologi og sykdomsforløp<br />
ved såkalt «kronisk<br />
Lyme-borreliose (CLB)» og «post-<br />
Lyme-borreliose (PLB)». Omfang<br />
og betydning <strong>av</strong> disse syndrom<strong>en</strong>e<br />
er omdiskutert og har hatt mange<br />
<strong>en</strong>gasjerte aktører (se Hans<strong>en</strong><br />
1995, Piesman & Gern 2004, Feder<br />
et al. 2007, A<strong>av</strong>itsland 2008).<br />
Det er blitt hevdet at vedvar<strong>en</strong>de<br />
(persist<strong>en</strong>t) Borrelia-infeksjon<br />
etter inadekvat antibiotikabehandling<br />
i sykdomm<strong>en</strong>s initiale<br />
fase, ubehandlet sykdom, eller<br />
asymptomatisk infeksjon, alle kan<br />
repres<strong>en</strong>tere noe <strong>av</strong> sannhet<strong>en</strong><br />
bak disse syndrom<strong>en</strong>e. Dette har<br />
fått lit<strong>en</strong> tilslutning fra medisinsk<br />
helsepersonell, som rutinemessig<br />
baserer diagnos<strong>en</strong> på serologi, i<br />
første rekke på adekvat immunsvar<br />
(antistoffer) på infeksjon<strong>en</strong><br />
(bakteri<strong>en</strong>) i blod og cerebrospinalvæske.<br />
Påvisning <strong>av</strong> bakteri<strong>en</strong><br />
ved dyrkning er krev<strong>en</strong>de og inngår<br />
ikke som rutineundersøkelse<br />
ved norske klinikker.<br />
Det nye prosjektet er et samarbeidsprosjekt<br />
mellom Institutt for<br />
molekylær biovit<strong>en</strong>skap og Biologisk<br />
institutt ved Universitetet i<br />
Oslo. Våre undersøkelser baserer<br />
seg på et variert materiale og erfaringsgrunnlag<br />
(Boks 1), og et bredt<br />
regime <strong>av</strong> mikroskopiske metoder<br />
og teknikker (Boks 2). Vi har valgt<br />
å starte «fra bunn<strong>en</strong> <strong>av</strong>» og undersøke<br />
holdbarhet<strong>en</strong> i både klassisk<br />
og ny vit<strong>en</strong>, ut<strong>en</strong> i utgangspunktet<br />
å utelukke no<strong>en</strong> mulig tolkning<br />
eller konklusjon. Vi har lagt vekt<br />
på å presisere hva man vet, hva<br />
som antas og hva vi som forfattere<br />
tillater oss å hypotetisere.<br />
Vi skal i d<strong>en</strong>ne artikkel<strong>en</strong> ta for<br />
oss <strong>en</strong>kelte viktige, økologiske as-<br />
pekter ved bakterier (<strong>spirochet</strong>er)<br />
g<strong>en</strong>erelt og Borrelia-bakteri<strong>en</strong><br />
spesielt, med fokus på mulige<br />
konsekv<strong>en</strong>ser <strong>av</strong> nå veldokum<strong>en</strong>terte<br />
fakta om Borrelia-bakteri<strong>en</strong>s<br />
skift<strong>en</strong>de levevis og evne<br />
til transformasjon in vitro og in<br />
vivo. Dette er forhold vi m<strong>en</strong>er<br />
kan ha stor betydning for det<br />
kliniske forløpet <strong>av</strong> Lyme-borreliose,<br />
forut<strong>en</strong> for vurdering<strong>en</strong> <strong>av</strong><br />
hva som ev<strong>en</strong>tuelt bør inngå <strong>av</strong><br />
laboratoriediagnostikk og adekvat<br />
behandling <strong>av</strong> sykdomm<strong>en</strong>. Først<br />
litt om <strong>spirochet</strong>er og Borreliabakteri<strong>en</strong>s<br />
biologi.<br />
Borrelia er <strong>en</strong> <strong>spirochet</strong><br />
Spirocheter er <strong>en</strong> gruppe spiralsnodde,<br />
korketrekkerformete<br />
bakterier med fl eksible celler<br />
som er vanlig utbredt i natur<strong>en</strong>,<br />
hvor de <strong>en</strong>t<strong>en</strong> kan leve fritt, som<br />
biolog, nr. 2 2009 31
komm<strong>en</strong>saler, eller som parasitter<br />
(Barbour & Hayes 1986). De fl este<br />
<strong>av</strong> oss har for eksempel <strong>spirochet</strong>er<br />
i tannhals<strong>en</strong>, der de lever som<br />
u<strong>farlig</strong>e komm<strong>en</strong>saler. Ved dårlig<br />
munnhygi<strong>en</strong>e og nedsatt tannstatus,<br />
eller i kombinasjon med<br />
infeksjoner i munnhul<strong>en</strong>, kan<br />
<strong>spirochet</strong>er opptre i store m<strong>en</strong>gder<br />
og gi sykdom.<br />
Termitter (Isoptera), med mer<br />
<strong>en</strong>n 2000 arter globalt, er sosiale<br />
insekter som lever i velorganiserte<br />
samfunn. No<strong>en</strong> termitt-arter<br />
har inngått <strong>en</strong> form for symbiose<br />
med <strong>en</strong>cellete fl agellater som<br />
også fi ns i termitt-tarm<strong>en</strong>. Hos<br />
l<strong>av</strong>ere termitter er <strong>spirochet</strong>er<br />
<strong>en</strong> normal kompon<strong>en</strong>t <strong>av</strong> tarmfl<br />
ora<strong>en</strong>, og <strong>en</strong> <strong>en</strong>kelt termitt kan<br />
huse mange <strong>spirochet</strong>-arter (se<br />
videosekv<strong>en</strong>s: Laane & Yu 2005).<br />
D<strong>en</strong>ne mangfoldige fl ora<strong>en</strong> <strong>av</strong> mikrorganismer<br />
er nødv<strong>en</strong>dig for at<br />
termitt<strong>en</strong> skal kunne nyttiggjøre<br />
seg vedpartikler fra dødt eller<br />
råtn<strong>en</strong>de trevirke som d<strong>en</strong> gnager<br />
ut og spiser. I evolusjon<strong>en</strong> fra<br />
primitive prokaryoter (bakterier)<br />
til eukaryote celler og organismer<br />
har det vært argum<strong>en</strong>tert for at<br />
<strong>spirochet</strong>er eller <strong>spirochet</strong>-likn<strong>en</strong>de<br />
former trolig repres<strong>en</strong>terer<br />
opph<strong>av</strong>et til de eukaryote cell<strong>en</strong>es<br />
fl ageller, - og følgelig også c<strong>en</strong>trioler<br />
(se Laane & Yu 2000, Margulis<br />
32 biolog, nr. 2 2009<br />
a b c<br />
Fig. 2 (a-c). Flått (Ixodes ricinus). (a) ca. 2 mm stor nymfe, (b) utvokst egglegg<strong>en</strong>de hunn i eggleggingsfase, (c)<br />
detaljbilde <strong>av</strong> egg. Det er uklart hvorvidt eggceller kan være Borrelia-infi serte.<br />
1993). Som vi skjønner er kunnskap<br />
om <strong>spirochet</strong>er ess<strong>en</strong>sielt for<br />
no<strong>en</strong> <strong>av</strong> de mest grunnlegg<strong>en</strong>de<br />
spørsmål i utviklingslær<strong>en</strong>.<br />
Foretrekker hypoksiske forhold<br />
Tarm-<strong>spirochet</strong><strong>en</strong>e til termitt<strong>en</strong>e<br />
er relativt følsomme for oksyg<strong>en</strong>;<br />
de trives ikke og kan <strong>en</strong>dog dø<br />
ved høye oksyg<strong>en</strong>kons<strong>en</strong>trasjoner.<br />
Best vokser de under lett hypoksiske<br />
forhold i termitt-tarm<strong>en</strong>,<br />
m<strong>en</strong> krever ikke anaerobe forhold.<br />
Dette er interessant, og<br />
forteller oss at kanskje andre<br />
nærstå<strong>en</strong>de grupper <strong>av</strong> <strong>spirochet</strong>er,<br />
slik som Borrelia også kan ha<br />
preferanse for l<strong>av</strong>e oksyg<strong>en</strong>kons<strong>en</strong>trasjoner.<br />
Vanligvis har bakterier <strong>en</strong> <strong>en</strong>kel<br />
livssyklus, hvor nye, vegetative<br />
celler oppstår ved tverrdeling.<br />
Dette er ikke alltid tilfelle, for<br />
det forekommer at bakterier kan<br />
ha seksuelle prosesser, og også et<br />
slags «kjønn». Større eller mindre<br />
m<strong>en</strong>gder DNA kan overføres mellom<br />
celler <strong>av</strong> ulik «parringstype».<br />
Dette er blant annet velkj<strong>en</strong>t hos<br />
tarmbakteri<strong>en</strong> Eschericia coli<br />
og fl ere andre bakterie-arter. Et<br />
g<strong>en</strong>erelt trekk hos bakterier er<br />
at de under ugunstige forhold<br />
danner sporer eller cyster, som<br />
stort sett er inaktive stadier (eks.<br />
tetanusbakteri<strong>en</strong>, miltbrann).<br />
Når leveforhold<strong>en</strong>e igj<strong>en</strong> blir bedre,<br />
vil spor<strong>en</strong>/cyst<strong>en</strong> kunne spire<br />
(Costerton 2007). Hos <strong>spirochet</strong>er<br />
og <strong>en</strong>kelte andre grupper <strong>av</strong><br />
bakterier er forhold<strong>en</strong>e <strong>en</strong>da mer<br />
kompliserte.<br />
Disseksjon <strong>av</strong> fl ått<br />
Reidar Mehl ved Folkehelseinstituttet<br />
har omfatt<strong>en</strong>de erfaring<br />
i isolering <strong>av</strong> Borrelia fra fl ått.<br />
Han har delt sine erfaringer med<br />
oss når det gjelder metoder for<br />
å påvise bakteri<strong>en</strong>e. Bakteri<strong>en</strong>e<br />
fi ns først og fremst i midtre del <strong>av</strong><br />
fl ått<strong>en</strong>s tarmsystem, sjeldnere i<br />
spyttkjertl<strong>en</strong>e, og utdissekering<strong>en</strong><br />
følger om lag samme metodikk<br />
som ved undersøkelser <strong>av</strong> tarminnholdet<br />
i termitter. Mehl opplyser<br />
at 10-50 pros<strong>en</strong>t <strong>av</strong> all fl ått<br />
har Borrelia. Vanligst påtreffes<br />
bakteri<strong>en</strong> i middels store nymfer,<br />
og det er lettest å påvise dem i<br />
fl ått som ikke nylig har sugd blod.<br />
Som ledd i våre undersøkelser<br />
ble individer <strong>av</strong> fl ått dissekert<br />
under binokularmikroskop, og<br />
fl ere inneholdt bakteriecyster i<br />
tarmvegg<strong>en</strong>. Deler <strong>av</strong> tarm epitelet<br />
samm<strong>en</strong> med tarm innhold ble<br />
overført til Ringers løsning for<br />
Drosophila (se Laane & Lie<br />
2007) i små kulturkamre med
PLANKTONFASE<br />
<strong>BIO</strong>FILMFASE<br />
VEKST-<br />
STADIUM<br />
7<br />
“ SPIRINGS-<br />
CYSTE ”<br />
“ SPRENGT<br />
CYSTE ”<br />
BORRELIA<br />
MORFOLOGISK SYKLUS<br />
“ CLUSTER ”-<br />
STADIUM<br />
5<br />
3<br />
1<br />
4<br />
“ PERLEKJEDE<br />
STADIUM ”<br />
CYSTE<br />
HVILESTADIUM<br />
SPIROCHET<br />
VEGETATIV FORM<br />
2<br />
TODELT<br />
STADIUM<br />
Fig. 3. Livssyklus hos Borrelia er ufullst<strong>en</strong>dig kj<strong>en</strong>t. Her er vist no<strong>en</strong> utviklingsformer beskrevet i litt eratur<strong>en</strong>, og<br />
som vi har påvist i våre undersøkelser: Normal vegetati v <strong>spirochet</strong> (1) som har delt seg i to (2); herfra kan utvikling<strong>en</strong><br />
gå over i et såkalt «cluster» (3), eller et perlekjedestadium (4), som igj<strong>en</strong> kan fragm<strong>en</strong>tere (5) og danne<br />
nye <strong>spirochet</strong>er (1). Et vikti g utviklingstrekk repres<strong>en</strong>terer evn<strong>en</strong> ti l å danne cyster (6), <strong>en</strong> form for hvilestadier<br />
organism<strong>en</strong> raskt kan innta når forhold<strong>en</strong>e blir ugunsti ge. Slike cyster kan spr<strong>en</strong>ges og spire (7) ti l vegetati ve<br />
<strong>spirochet</strong>er når leveforhold<strong>en</strong>e blir bedre. Arter <strong>av</strong> bakterier kan forekomme både i <strong>en</strong> planktonfase og <strong>en</strong> biofi<br />
lmfase (se tekst<strong>en</strong>). Det er sannsynlig at Borrelia-bakteri<strong>en</strong>, som <strong>en</strong>kelte andre <strong>spirochet</strong>er, kan opptre skjult i<br />
biofi lmer. Livsyklus hos Borrelia omfatt er både morfologisk ulike former og vekslinger mellom individer <strong>av</strong> fl ått<br />
og ulike verter <strong>av</strong> krypdyr, fugl og patt edyr. Vi kan heller ikke utelukke at bakteri<strong>en</strong> kan forekomme fritt i jord<br />
og vann ut<strong>en</strong>for vert<strong>en</strong>.<br />
6<br />
biolog, nr. 2 2009 33
34 biolog, nr. 2 2009<br />
a<br />
d<br />
g<br />
j<br />
b<br />
e<br />
h<br />
k<br />
c<br />
f<br />
i<br />
l
m<br />
p<br />
s<br />
Fig. 4 (a-n). Borrelia burgdorferi i ulike stadier. (a-c) typiske cyster, det s<strong>en</strong>trale rødbrune området er selve bakteri<strong>en</strong><br />
omgitt <strong>av</strong> et lysere blåfarget cystehylster, (d) spr<strong>en</strong>gt cyste med to kuleformete fragm<strong>en</strong>ter (”perler”), (e-g) cystespiring<br />
i ulike stadier, i (h) ses <strong>en</strong> særs tynn <strong>spirochet</strong> sannsynligvis ut<strong>en</strong> ytre kappe, (i) to samm<strong>en</strong>fi ltrete <strong>spirochet</strong>er,<br />
(j) <strong>spirochet</strong> under perlekjededannelse, (k) <strong>spirochet</strong> med løst eggformet fragm<strong>en</strong>t, (l) to <strong>spirochet</strong>er tett samm<strong>en</strong>tvunnet<br />
(seksuelt stadium?), (m) <strong>spirochet</strong> under fragm<strong>en</strong>tering, (n) typisk cluster <strong>av</strong> mange <strong>spirochet</strong>er, (o-t)<br />
transmisjons-elektronmikroskopiske bilder <strong>av</strong> Borrelia-cyster oppbevart på desti llert vann og farget i uranyl acetat.<br />
Slike cyster er spiredykti ge ett er svært lang ti d, (o-r) viser selve bakteri<strong>en</strong>e som elektrontett e områder omgitt <strong>av</strong> <strong>en</strong><br />
mindre elektrontett ytre kappe; cyst<strong>en</strong>e kan ha fl ere parallelt arrangerte bakterier, (s-t) ”akti v” cyste med tydelige<br />
"bakteriefl ageller", (t) et bildebehandlet utsnitt <strong>av</strong> (s) med økt kontrast for å tydeliggjøre bakteriefl agell<strong>en</strong>e.<br />
n<br />
q<br />
t<br />
o<br />
r<br />
biolog, nr. 2 2009 35
dekkglass i bunn<strong>en</strong>. Etter 2-3<br />
timer spredte tarmepitelceller seg<br />
(Fig. 7 a-b), festet seg til dekkglasset<br />
og begynte med amøboide<br />
bevegelser. De utbredte cell<strong>en</strong>e<br />
har tallrike mikrofi lam<strong>en</strong>ter som<br />
tilhører cell<strong>en</strong>es cytoplasma (kan<br />
likne trådformete <strong>spirochet</strong>er).<br />
I tarminnholdet ble også påvist<br />
perlekjedeformete bakteriekjeder<br />
som meget vel kan repres<strong>en</strong>tere<br />
Borrelia, forut<strong>en</strong> tallrike<br />
andre arter (st<strong>av</strong>er, kokker etc.)<br />
(Fig. 7 d). Det er for øvrig kj<strong>en</strong>t at<br />
fl ått<strong>en</strong> er utrolig seiglivet. En stor<br />
hunn oppbevart på <strong>en</strong> tørr prøvetube<br />
og som virket død, la etter 3<br />
måneder plutselig hundrevis <strong>av</strong><br />
egg (Fig. 2 b-c).<br />
B. burgdorferi-komplekset<br />
og fl ått som vektor<br />
Lyme-borreliose i Europa kan<br />
forårsakes <strong>av</strong> fl ere Borreliaarter<br />
(Wilske 2003). Moderne<br />
g<strong>en</strong>(DNA)-analyser reiser spørsmålet<br />
om hvordan Borreliakomplekset<br />
bør klassifi seres. Det<br />
er kj<strong>en</strong>t minst 11 ulike «g<strong>en</strong>ospecies»<br />
<strong>av</strong> Borrelia. Flere <strong>av</strong> disse<br />
er kj<strong>en</strong>t fra Europa (Boks 3).<br />
Det fi ns også fl ere fl åttarter og<br />
andre artropoder som kan overføre<br />
Borrelia, m<strong>en</strong> fl ått<strong>en</strong> Ixodes<br />
ricinus er d<strong>en</strong> vanligst omtalte.<br />
Blant annet er diptere, særlig<br />
myggarter (Aedes og Culex), kj<strong>en</strong>t<br />
som smittebærere. Det har vært<br />
anslått at mer <strong>en</strong>n 300 ulike<br />
europeiske arter <strong>av</strong> krypdyr, fugl<br />
og pattedyr kan fungere som<br />
vertsorganisme for Borrelia. De<br />
økologiske forhold<strong>en</strong>e er særs<br />
komplekse, og miljømessig står<br />
vi overfor et patog<strong>en</strong>t regime <strong>av</strong><br />
store dim<strong>en</strong>sjoner. Flått<strong>en</strong> (Ixodes<br />
ricinus) kan inneholde hvilk<strong>en</strong><br />
som helst eller kombinasjoner <strong>av</strong><br />
de fem «art<strong>en</strong>e» <strong>av</strong> Borrelia som<br />
er vanlige i Europa. Flått<strong>en</strong> blir<br />
ikke hyggeligere <strong>av</strong> at det er kj<strong>en</strong>t<br />
at d<strong>en</strong> også kan overføre andre<br />
sykdommer, blant annet virus-<strong>en</strong>cefalitt<br />
(hjernebet<strong>en</strong>nelse), samt<br />
protozo<strong>en</strong> Babesia. Også overførsel<br />
<strong>av</strong> Anaplasma, Bartonella,<br />
Trypanosoma-arter og nematoder<br />
er rapportert (Reidar Mehl,<br />
36 biolog, nr. 2 2009<br />
pers. comm.). Hos pasi<strong>en</strong>ter med<br />
CLB vil man også måtte vurdere<br />
mulig het<strong>en</strong> <strong>av</strong> multiple infeksjoner,<br />
sid<strong>en</strong> både andre bakterier,<br />
virus, nematoder og fl agellater<br />
kan overføres ved fl åttbitt.<br />
Spirocheter og biofi lmer<br />
Bakterier kan ha ulike livsformer.<br />
De kan opptre planktonisk som<br />
<strong>en</strong>keltorganismer (slik de forekommer<br />
fritt i blod), eller sitte<br />
kolonivis i <strong>en</strong> slimmasse i såkalte<br />
biofi lmer (Costerton 2007,<br />
Costerton et al. 1995). Biofi lmer<br />
er samlinger <strong>av</strong> overfl ate-assosierte<br />
celler som omgir seg med <strong>en</strong><br />
ekstracellulær matrix («slim»)<br />
som de selv syntetiserer, noe som<br />
har vist seg å være <strong>en</strong> viktig del<br />
<strong>av</strong> prokaryote organismers levevis<br />
(Hall-Stoodley et al. 2004, Costerton<br />
2007, Ristow et al. 2008). Det<br />
har l<strong>en</strong>ge vært kj<strong>en</strong>t at <strong>spirochet</strong>er<br />
lett fester seg til andre celler<br />
(Fig. 6), membraner og andre<br />
overfl ater, ofte i clustre, (Fig. 4<br />
n) (se Margulis 1993). I de mer<br />
ekstreme tilfell<strong>en</strong>e erstatter <strong>spirochet</strong><strong>en</strong>e<br />
fl ageller i cellemembran<strong>en</strong><br />
hos parabasalide fl agellater<br />
(f. eks. Mixotricha paradoxa), slik<br />
som hos fl agellater i tarmsystemet<br />
til l<strong>av</strong>ere termitter og <strong>en</strong> gruppe<br />
vingeløse kakerlakker (Insecta;<br />
Dictyoptera) (se Fig. 6). Derved<br />
bidrar <strong>spirochet</strong><strong>en</strong>e til vertscell<strong>en</strong>s<br />
bevegelser.<br />
Evn<strong>en</strong> til å feste seg til overfl<br />
ater er <strong>av</strong> betydelig medisinsk<br />
interesse. Som nevnt er (u<strong>farlig</strong>e)<br />
<strong>spirochet</strong>er vanlige å fi nne i belegget<br />
i tannhals<strong>en</strong>e samm<strong>en</strong> med<br />
bakterieslim og andre bakteriearter.<br />
Det er vist at både Leptospira<br />
(Ristow et al. 2008) og Treponema<br />
d<strong>en</strong>ticola (Vesey & Kuramitsu<br />
2004, Yamada et al. 2005), to utviklingsmessig<br />
svært forskjellige<br />
infeksiøse <strong>spirochet</strong>er, begge kan<br />
danne eller inngå i biofi lmer. Det<br />
er derfor ikke usannsynlig at også<br />
planktoniske Borrelia-<strong>spirochet</strong>er<br />
vil kunne danne biofi lmer. Bakterier<br />
(aktiv form: <strong>spirochet</strong>) i<br />
biofi lmer vil være mindre tilgj<strong>en</strong>gelige<br />
for biocider og antibiotika<br />
(Ristow et al. 2008); dette gjelder i<br />
<strong>en</strong>da større grad ev<strong>en</strong>tuelle cyster<br />
og inaktive bakterie-fragm<strong>en</strong>ter.<br />
Mange <strong>spirochet</strong>er trives som<br />
nevnt best ved l<strong>av</strong>e oksyg<strong>en</strong>kons<strong>en</strong>trasjoner.<br />
Hvorvidt dette også<br />
gjelder Borrelia, er uklart. Uansett<br />
vil bakterier g<strong>en</strong>erelt kunne<br />
transformeres til cyster eller<br />
fragm<strong>en</strong>ter (se Gross 1912) under<br />
→ Fig. 5 (a-l). Observasjoner i blodutstryk fra syke pasi<strong>en</strong>ter. Bild<strong>en</strong>e<br />
(d-e) er simulerte for samm<strong>en</strong>likning med <strong>en</strong> reell infeksjon (f). (a-c)<br />
fl uoresc<strong>en</strong>sbilder <strong>av</strong> blodutstryk; fl uorokrom er AO. (a) to hvite blodceller,<br />
de røde områd<strong>en</strong>e er nukleolus, det grønlige hovedsakelig cellekjerner.<br />
Cell<strong>en</strong> ti l v<strong>en</strong>stre i (a) er fl uoriser<strong>en</strong>de med Borrelia-lign<strong>en</strong>de<br />
elem<strong>en</strong>ter, (b) hvit blodcelle med trådformete, <strong>spirochet</strong>likn<strong>en</strong>de<br />
strukturer som fl uoriserer (c) fl uoresc<strong>en</strong>sbilde <strong>av</strong> blodfi lm overfarget<br />
med AO, små grønlige DNA-positi ve fragm<strong>en</strong>ter ses mellom blodcell<strong>en</strong>e,<br />
(d-e) mikroskopbilder som kan forv<strong>en</strong>tes ved infeksjon med nematoder<br />
(d) AO-fl uoresc<strong>en</strong>s, viser larver <strong>av</strong> Cha<strong>en</strong>orhabditi s elegans,<br />
(e) samme nematodeart blandet i blodfi lm, Giemsafarging, (f) mulig<br />
nematode, AO-fl uoresc<strong>en</strong>s fra pasi<strong>en</strong>t med mulig multi ppel infeksjon,<br />
(g) eksempel på cystelikn<strong>en</strong>de objekter som blir igj<strong>en</strong> ved å behandle<br />
blodutstryk med 45 % eddiksyre, objekt<strong>en</strong>e er sterkere lysbryt<strong>en</strong>de<br />
<strong>en</strong>n lymfocytt er, (h-l) trådformete og perlekjedeformete objekter som<br />
opptrer i både røde og hvite blodceller med variant <strong>av</strong> Giemsafarging.<br />
Objekt<strong>en</strong>e har ti l dels slå<strong>en</strong>de likheter med stadier vist i Fig. 4. Det understrekes<br />
at Borrelia-påvisning i blodutstryk er beheft et med mange<br />
mulige feilkilder som krever omfatt <strong>en</strong>de utprøvning.
a<br />
d<br />
g<br />
j<br />
b<br />
e<br />
h<br />
k<br />
c<br />
f<br />
biolog, nr. 2 2009 37<br />
i<br />
l
ugunstige vekstbetingelser. Det<br />
kan t<strong>en</strong>kes at dersom slike stadier<br />
utvikles i oksyg<strong>en</strong>fattige vevsområder<br />
som <strong>en</strong> kompon<strong>en</strong>t <strong>av</strong> biofi<br />
lmer, vil de kunne forbli inaktive<br />
og repres<strong>en</strong>tere et reservoar for<br />
seinere oppblomstring <strong>av</strong> sykdomm<strong>en</strong><br />
i d<strong>en</strong>s ulike stadier.<br />
Tidligere eksperim<strong>en</strong>ter<br />
Det er utført <strong>en</strong> rekke interessante<br />
eksperim<strong>en</strong>ter med Borrelia<br />
-bakteri<strong>en</strong> også her i landet, bl.a.<br />
<strong>av</strong> bioing<strong>en</strong>iør Øystein Brorson<br />
(se Hans<strong>en</strong> 2007) ved Vestfold<br />
S<strong>en</strong>tralsykehus (Brorson & Brorson<br />
1997, 1998a,b). Vi skal kort<br />
oppsummere de viktigste resultat<strong>en</strong>e<br />
<strong>av</strong> Brorsons under søkelser.<br />
Overføres aktive skrueformete<br />
Borrelia til destillert vann,<br />
omdannes nest<strong>en</strong> alle (95 %) til<br />
cyster i løpet <strong>av</strong> ett minutt (!).<br />
Hele prosess<strong>en</strong> kan lett følges<br />
ved mørkefeltmikroskopi. Etter<br />
4 timer fi nner man ikke l<strong>en</strong>ger<br />
bevegelige Borrelia-<strong>spirochet</strong>er.<br />
Cyst<strong>en</strong>e er imidlertid fortsatt «lev<strong>en</strong>de»<br />
og kan holde seg i lang tid<br />
ved romtemperatur, og mulig<strong>en</strong>s i<br />
måneder og år i kjøleskap. Overføres<br />
cyst<strong>en</strong>e til vekst medium<br />
(BSK-H), blir de mindre og mer<br />
uregelmessige og etter ca. 24 timer<br />
vokser det ut tynne fi lam<strong>en</strong>ter.<br />
Filam<strong>en</strong>t<strong>en</strong>e vokser i l<strong>en</strong>gde<br />
og tykkelse og løsner fra «cysteskallet»<br />
og får etter hvert normal<br />
<strong>spirochet</strong>form og bevegelighet (i<br />
løpet <strong>av</strong> ca. 5 dager). Hva skjer så<br />
om man overfører aktive skrueformete<br />
Borrelia til et rør med<br />
spinalvæske? Også her dannes<br />
cyster (såkalte «L-former»), m<strong>en</strong><br />
dette går langsommere og tar fra<br />
1-24 timer. Overfl yttes cyst<strong>en</strong>e til<br />
næringsmedium (BSK-H), omdannes<br />
cyst<strong>en</strong>e til normale <strong>spirochet</strong>er<br />
etter 9-17 dager.<br />
Det er spekulert i om cyster<br />
kan t<strong>en</strong>kes å være til stede i<br />
spinalvæsk<strong>en</strong> hos pasi<strong>en</strong>ter med<br />
nevroborreliose. Cyster vil lett<br />
kunne overses ved mikroskopi (se<br />
følg<strong>en</strong>de), så vel som ved dyrkning,<br />
ettersom cyst<strong>en</strong>e spirer<br />
forholdsvis s<strong>en</strong>t og prøv<strong>en</strong>e lett<br />
vil kunne passere som negative<br />
38 biolog, nr. 2 2009<br />
→ Fig. 6. Termittf lagellat isolert fra<br />
tarm hos <strong>en</strong> amerikansk termitt<br />
(Reti culotermes fl <strong>av</strong>ipes). Flagellatcell<strong>en</strong><br />
har én stor <strong>spirochet</strong> festet<br />
ti l cellemembran<strong>en</strong> (fra midt<strong>en</strong> ti l<br />
topp<strong>en</strong> <strong>av</strong> bildet). Tett innti l ses tre<br />
<strong>av</strong> fl agellat<strong>en</strong>s egne fl ageller (a).<br />
De øvrige, kortere <strong>spirochet</strong><strong>en</strong>e på<br />
cellemembran<strong>en</strong> lever i <strong>en</strong> slags<br />
symbiose med vertscell<strong>en</strong> (b og c).<br />
Tilbøyelighet ti l å danne clustre og<br />
feste seg ti l overfl ater er typisk for<br />
mange <strong>spirochet</strong>er.<br />
dersom de ikke observeres gj<strong>en</strong>nom<br />
fl ere døgn.<br />
Egne eksperim<strong>en</strong>ter<br />
Prøver fra Carolina Biological (CB).<br />
I våre mikroskopiske undersøkelser<br />
<strong>av</strong> Borrelia har vi tatt<br />
utgangspunkt i prøver fra Carolina<br />
Biological (CB). Dette er<br />
verd<strong>en</strong>s fremste læremiddelfi<br />
rma, og Borrelia-prøv<strong>en</strong>e herfra<br />
anses som absolutt sikre.<br />
Prøv<strong>en</strong>e viser typiske <strong>spirochet</strong>er<br />
med karakteristiske bølge- eller<br />
korketrekkerlikn <strong>en</strong>de mønstre,<br />
og cyster i ulike stadier, som kan<br />
tolkes som «spiringscyster» eller<br />
«spr<strong>en</strong>gte cyster» (Fig. 4 d-f), og<br />
inaktive hvilestadier (Fig. 4 a-c).<br />
Borrelia-cyst<strong>en</strong>e har <strong>en</strong> utvilsom<br />
likhet (id<strong>en</strong>tisk!) med det som<br />
er karakterisert som cyster i <strong>en</strong><br />
prøve mottatt fra Øystein Brorson<br />
(ØB), Vestfold s<strong>en</strong>tralsykehus.<br />
ØB-cyst<strong>en</strong>e er undersøkt med<br />
fasekontrast og etter osmiumfi ksering<br />
i plast innleirete tynnsnitt<br />
i lysmikroskop, og i transmisjonselektronmikroskop<br />
(negativ<br />
staining teknikk). De(n) eg<strong>en</strong>tlige<br />
bakteri<strong>en</strong>(e) ligger s<strong>en</strong>tralt i<br />
cyst<strong>en</strong>, ofte fl ere parallelt. Cyst<strong>en</strong>e<br />
og bakteri<strong>en</strong>e farges lett med<br />
vanlige fargestoffer for lysmikroskopi,<br />
og med blycitrat for transmisjons-elektronmikroskopi.<br />
Til<br />
b<br />
a<br />
tross for at bakteri<strong>en</strong>(e) er sterkt<br />
kond<strong>en</strong>sert(e), ses fremdeles spor<br />
<strong>av</strong> bølge- eller skruemønster (Fig.<br />
4 p-s). D<strong>en</strong> ytre kapp<strong>en</strong> farger<br />
svakt og har relativ høy brytningsindeks.<br />
Blod fra syke pasi<strong>en</strong>ter.<br />
I utstrykspreparater <strong>av</strong> blod fra<br />
pasi<strong>en</strong>ter med antatt borreliose<br />
kan man <strong>av</strong> og til se sfæriske<br />
cyster som ofte kan likne svært<br />
på normale lymfocytter. Setter<br />
man til 45 % eddiksyre til ferske<br />
blodutstryk, ødelegges blodcell<strong>en</strong>e<br />
og d<strong>en</strong> ytre kapp<strong>en</strong> <strong>av</strong> cyst<strong>en</strong>e blir<br />
igj<strong>en</strong> og vil kunne id<strong>en</strong>tifi seres.<br />
Ettersom cyst<strong>en</strong>e er <strong>av</strong> om lag<br />
samme størrelse og form som lymfocytter,<br />
kan de være vanskelige å<br />
id<strong>en</strong>tifi sere i vanlige ut stryk. Det<br />
beste kj<strong>en</strong>netegnet er at cyst<strong>en</strong>es<br />
ytre hylster har <strong>en</strong> forholdsvis<br />
høy brytningsindeks.<br />
Fasekontrastmikroskopi <strong>av</strong><br />
ufargete blodutstryk fra pasi<strong>en</strong>ter<br />
som kan mist<strong>en</strong>kes for å lide <strong>av</strong><br />
CLB viser ofte verk<strong>en</strong> bakterier<br />
eller andre påfall<strong>en</strong>de strukturelle<br />
forandringer. Først med adekvat<br />
fargeteknikk (variant <strong>av</strong> Giemsametod<strong>en</strong><br />
eller sølvfarging) blir det<br />
mulig å skjelne relevante inklusjoner<br />
<strong>av</strong> fragm<strong>en</strong>ter, perlekjeder<br />
og ringer i de røde blodcell<strong>en</strong>e<br />
(Fig. 5 h-l). Reaksjon<strong>en</strong>e som<br />
fi nner sted ved Giemsafarging<br />
er kompliserte i seg selv og det<br />
c
fi ns mange feilkilder. Artefakters<br />
strukturlikhet med Borrelia kan<br />
være stor, så omfatt<strong>en</strong>de undersøkelser<br />
må til før man ev<strong>en</strong>tuelt<br />
kan bruke d<strong>en</strong>ne teknikk<strong>en</strong> til<br />
sykdomspåvisning.<br />
Mikroskopi <strong>av</strong> «lev<strong>en</strong>de blodprøver».<br />
Mikroskopiske <strong>studier</strong> <strong>av</strong> «lev<strong>en</strong>de»,<br />
ubehandlet blod ut<strong>en</strong><br />
til setninger kan i fasekontrast <strong>av</strong>sløre<br />
mange interessante f<strong>en</strong>om<strong>en</strong>er.<br />
F. eks. er det mulig for kort<br />
tid å utføre time-lapse fi lming<br />
<strong>av</strong> bevegelsesf<strong>en</strong>om<strong>en</strong>er i blodfi<br />
lm<strong>en</strong>. Borrelia kan imidlertid<br />
være vanskelig å påvise. Antakelig<br />
gjelder her de samme optiske<br />
forhold som for syfi lis-<strong>spirochet</strong><strong>en</strong><br />
(Treponema pallidum) som har<br />
om lag samme brytningsindeks<br />
som blodplasma (Carleton 1967).<br />
I blodfi lmer vil <strong>spirochet</strong>er derfor<br />
være vanskelige å se, både ved<br />
fasekontrast og mørkefeltmikroskopi.<br />
Tilstede værelse <strong>av</strong> <strong>spirochet</strong>er<br />
ved våtblodsmikroskopi<br />
røpes vanligvis ved uregelmessige<br />
bevegelser <strong>av</strong> de røde blodcell<strong>en</strong>e.<br />
Bevegelsesmønsteret er ulikt de<br />
vanlige Brownske bevegels<strong>en</strong>e.<br />
Vi er også kj<strong>en</strong>t med at perlekjedelikn<strong>en</strong>de<br />
strukturer kan bli<br />
synlige etter <strong>en</strong> tid i «lev<strong>en</strong>de»<br />
blodfi lmer, mulig<strong>en</strong>s som følge<br />
<strong>av</strong> økt brytningsindeks under<br />
omdannelse til perlekjede-stadiet.<br />
Spirochetlikn<strong>en</strong>de tråder med<br />
eg<strong>en</strong>bevegelse kan fore komme.<br />
Med moderne digital teknikk kan<br />
bevegelsesmønsteret nå fi lmes<br />
i sann tid eller med tidsforkortning<br />
(«time-lapse») og ev<strong>en</strong>tuelle<br />
misoppfatninger oppklares. Før<br />
lot dette seg kun gjøre med særs<br />
kostbart analogt fi lmutstyr, eller<br />
spesialbygde videokameraer<br />
som i praksis kun var forbeholdt<br />
spesialinstitutter (se Laane 2006).<br />
Koagulasjonsf<strong>en</strong>om<strong>en</strong>er og celleforandringer<br />
inntrer imidlertid<br />
etter kort tid. Også Brownske<br />
bevegelser og væskestrømninger i<br />
preparatet kan gi opph<strong>av</strong> til feiltolkninger.<br />
Time-lapse fi lming <strong>av</strong> hvite<br />
blodceller i næringsmedium som<br />
infi seres med Borrelia vil lett kunne<br />
utføres, og kan gi viktige opplysninger<br />
om infeksjonsmekanism<strong>en</strong>.<br />
BOKS 1. Artikkel<strong>en</strong> bygger på følg<strong>en</strong>de materiale:<br />
1) Lev<strong>en</strong>de prøver <strong>av</strong> tallrike <strong>spirochet</strong>arter (andre <strong>en</strong>n Borrelia) hos<br />
termitter i forbindelse med cellulære evolusjons<strong>studier</strong> (se Laane<br />
& Yu 2000).<br />
2) Klassiske histologiske preparater fra andre blodsykdommer undersøkt<br />
i mikroskop for å vinne erfaring, - herunder malaria (Plasmodium<br />
vivax), sovesyke (Trypanosoma gambi<strong>en</strong>se), Babesia, og<br />
mikrofi larier (Dirofi laria immitis).<br />
3) Kulturer <strong>av</strong> nematod<strong>en</strong> Cha<strong>en</strong>orhabditis elegans, som er blandet<br />
med blod til utstryk for å simulere det optiske bildet ved nematodeinfeksjon<br />
i blod. Husk: Det er kj<strong>en</strong>t at både nematoder og<br />
fl agellater (trypanosomer) også kan overføres ved fl åttbitt.<br />
4) Bomullsfi bre og andre vanlig forekomm<strong>en</strong>de (også syntetiske)<br />
fi bre, som kan forveksles med nematoder. Disse fi ns som støvpartikler<br />
og er blandet i blodutstryk for å utrede forskjeller i optiske<br />
eg<strong>en</strong>skaper, som gjør det mulig å skille dem fra biologiske partikler<br />
i reelle infeksjoner.<br />
5) Lev<strong>en</strong>de fl ått (nymfer og voksne) (Ixodes ricinus) er innsamlet i<br />
Vestfold, Marker i Østfold og i områder ved Lindesnes. Flått ble<br />
dissekert i saltløsning og mageinnholdet mikroskopert for forekomst<br />
<strong>av</strong> <strong>spirochet</strong>er, cyster og granulære former. Et mer omfatt<strong>en</strong>de<br />
materiale er under bearbeidelse.<br />
6) Humant materiale (se også pkt. 8) som omfatter bl.a. utstryk <strong>av</strong><br />
EDTA-blodprøver fra alvorlig syke pasi<strong>en</strong>ter, som mist<strong>en</strong>kes for å<br />
ha kronisk Lyme-borreliose (CLB) eller infeksjoner med Babesia.<br />
Det humane materialet vil bli pres<strong>en</strong>tert i <strong>en</strong> s<strong>en</strong>ere artikkel.<br />
7) Eget materiale er samm<strong>en</strong>liknet med kultivert Borrelia-materiale<br />
<strong>av</strong> sikker type innkjøpt fra Carolina Biological i USA.<br />
8) To tuber med lev<strong>en</strong>de Borrelia-cyster på destillert vann s<strong>en</strong>dt oss<br />
fra Øystein Brorson, Vestfold S<strong>en</strong>tralsykehus. Prøv<strong>en</strong>e er studert<br />
med ulike teknikker.<br />
Borrelia har <strong>en</strong> komplisert livssyklus<br />
I termitt<strong>en</strong>e inngår <strong>spirochet</strong>er<br />
i et naturlig og nødv<strong>en</strong>dig symbioseforhold<br />
(se Fig. 6). I fl ått,<br />
pattedyr og fugler fi ns Borreliabakteri<strong>en</strong><br />
i naturlige reservoarer<br />
og lever på gr<strong>en</strong>s<strong>en</strong> mellom <strong>en</strong><br />
parasitt og <strong>en</strong> symbiont; hos m<strong>en</strong>neske<br />
er bakteri<strong>en</strong> et patog<strong>en</strong> som<br />
gir sykdom.<br />
Borrelia-bakteri<strong>en</strong>s utvikling<br />
og livssyklus som symbiont (eks.<br />
fl ått-tarm<strong>en</strong>) og patog<strong>en</strong> (eks.<br />
human borreliose) i ulike organismer<br />
er ufullst<strong>en</strong>dig kj<strong>en</strong>t.<br />
Likevel har vi gj<strong>en</strong>nom egne<br />
under søkelser og h<strong>en</strong>visning til<br />
<strong>en</strong> rekke nye arbeider (Brorson &<br />
Brorson 1997, Brorson & Brorson<br />
1998a, 1998b, Miklossy 2008,<br />
Miklossy et al. 2008) etter hvert<br />
dannet oss et bilde <strong>av</strong> Borreliabakteri<strong>en</strong>s<br />
livssyklus og d<strong>en</strong>s<br />
ulike morfo logiske former. Dette<br />
er oppsummert i Fig. 3. Borreliabakteri<strong>en</strong><br />
kan opptre i ulike<br />
former både in vitro og in vivo.<br />
D<strong>en</strong> kanadiske forsker<strong>en</strong> Judith<br />
Miklossy og h<strong>en</strong>nes forskergruppe<br />
har nylig påvist cyster og granu-<br />
biolog, nr. 2 2009 39
lære former <strong>av</strong> Borrelia i infi sert,<br />
infl ammert hjernevev hos pasi<strong>en</strong>ter<br />
med langtkommet nevroborreliose,<br />
tilsvar<strong>en</strong>de det man ser hos<br />
<strong>en</strong>kelte syfi lispasi<strong>en</strong>ter infi sert<br />
med Treponema-<strong>spirochet</strong> <strong>en</strong><br />
(Miklossy 2008, Miklossy et al.<br />
2004, 2008). Ved hjelp <strong>av</strong> forfi<br />
nete immunohistokjemiske<br />
metoder har de kunnet påvise<br />
pleomorfe former <strong>av</strong> Borrelia in<br />
vivo, i overvei<strong>en</strong>de grad cyster og<br />
granulære former i hjernevevet.<br />
D<strong>en</strong>ne forskergrupp<strong>en</strong> har også<br />
studert bakteri<strong>en</strong> og infl ammasjonsprosess<strong>en</strong><br />
ved infeksjon <strong>av</strong><br />
vevskulturer og gjort interessante<br />
komparative funn.<br />
Trekk fra morfologisk syklus<br />
(Fig. 3 og 4)<br />
Vegetative korketrekkerformete<br />
<strong>spirochet</strong>er <strong>av</strong> Borrelia med<br />
«kappe» (Fig. 3, stadium 1;<br />
Fig. 4 d-l), deler seg ofte i to på<br />
tvers <strong>av</strong> l<strong>en</strong>gdeaks<strong>en</strong> (Fig. 3,<br />
st. 2; Fig. 4 k). Tynnere, trådformete<br />
til svakt korketrekkerformete<br />
<strong>spirochet</strong>er ut<strong>en</strong> kappe<br />
er vist i Fig. 4 h. No<strong>en</strong> ganger<br />
har vi observert utvikling<strong>en</strong> <strong>av</strong><br />
et såkalt «cluster» (Fig. 3, st. 3;<br />
Fig. 4 n), andre ganger omdannes<br />
d<strong>en</strong> spiralformete cell<strong>en</strong> til små<br />
fragm<strong>en</strong>ter ved tverrdelinger, og<br />
inntar <strong>en</strong> granulær form, gjerne<br />
ordnet i rekke som et perlekjede<br />
(Fig. 3, st. 4; Fig. 4 h). Spirocheter<br />
og ikke minst perlekjedestadiet<br />
og granulerte <strong>en</strong>keltfragm<strong>en</strong>ter<br />
<strong>av</strong> Borr elia er ørsmå strukturer<br />
med <strong>en</strong>kle geometriske former<br />
(Fig. 3, st. 5; Fig. 4 j). Disse minste<br />
form<strong>en</strong>e, som kan opptre som<br />
løsrevne <strong>en</strong>keltfragm<strong>en</strong>ter (granulae),<br />
synes nå godt dokum<strong>en</strong>tert<br />
både in vitro og in vivo (Miklossy<br />
2008, Miklossy et al. 2008). Vi vet<br />
også med sikkerhet at Borrelia<br />
og mange andre <strong>spirochet</strong>er kan<br />
danne cyster, <strong>en</strong> form for hvilestadier<br />
som oppstår så snart de sterkt<br />
bevegelige og aktive bakteri<strong>en</strong>e får<br />
suboptimale leveforhold (Fig. 3, st.<br />
6; Fig. 4 a-c). Cystedannels<strong>en</strong> kan<br />
oppfattes som et forsvar mot brå<br />
miljø<strong>en</strong>dringer, og selve prosess<strong>en</strong><br />
kan lett følges i mikroskopet.<br />
Disse cyst<strong>en</strong>e kan spr<strong>en</strong>ges (Fig. 3,<br />
40 biolog, nr. 2 2009<br />
BOKS 2 Mikroskopiske metoder og teknikker<br />
1) Det er under arbeidet anv<strong>en</strong>dt et bredt register <strong>av</strong> mikroskopiske<br />
instrum<strong>en</strong>ter og metoder. De fl este mikrofotografi <strong>en</strong>e er tatt i et<br />
Zeiss Photomicroscope III med apokromatisk optikk og ombygd<br />
for digitalfotografi . Lupebilder <strong>av</strong> fl ått (voksne og nymfer) er fotografert<br />
med Zeiss Tessovar fotolupe tilpasset et Bresser digitalkamera.<br />
Blodfi lmer er farget med <strong>en</strong> variant <strong>av</strong> standard Giemsa<br />
fargeteknikk for blodutstryk.<br />
2) Til fl uoresc<strong>en</strong>smikroskopi ble det brukt et Leica Di<strong>av</strong>ert mikroskop<br />
(inverst mikroskop) med spesialoptikk utstyrt med kvikksølvhøytrykksbelysning<br />
HBO 100W, og Lagner-Voss LED 1000 Lum<strong>en</strong><br />
fl uoresc<strong>en</strong>s tilsats (Ploemsystem). Det ble brukt Leica spesialobjektiv<br />
40x/1.30, eller Zeiss neofl uar 100x/1.30 og et spesialtilpasset<br />
Olympus Camedia 5050 digitalkamera med infrarød utløser.<br />
3) Akridin-orange (AO), (Merck) ble løst i vann, - alternativt med tilsats<br />
<strong>av</strong> 0,9 pros<strong>en</strong>t NaCl i forholdet 1:10 000. Vi har også utprøvd<br />
Bisb<strong>en</strong>zimid H 33258 (Riedel-de Ha<strong>en</strong>) og prober fra «Dig DNAlabeling<br />
kit» (Boehringer) som begge ga svært spesifi kk DNA-fl uoresc<strong>en</strong>s<br />
i cyster og hvite blodceller. Ikke uv<strong>en</strong>tet fi kk vi likevel de<br />
mest informative fl uoresc<strong>en</strong>sbild<strong>en</strong>e med (AO). I visse tilfeller kan<br />
(AO) også skille tydelig mellom DNA (grønn fl uoresc<strong>en</strong>s) og RNA<br />
(rød fl uoresc<strong>en</strong>s). Dette klassiske fl uorochrom fortj<strong>en</strong>er <strong>en</strong> r<strong>en</strong>essanse<br />
i moderne mikroskopi.<br />
4) Borrelia-cyster i destillert vann ble dryppet på forvarbelagte<br />
<strong>en</strong>kelthullsgrids og farget i 1% uranylacetat for transmisjons-elektronmikroskopi.<br />
Preparat<strong>en</strong>e ble digital-fotografert i et Philips CM<br />
100 elektronmikroskop.<br />
5) Bild<strong>en</strong>e er etterbehandlet i Adobe Photoshop. Enkelte bilder med<br />
spesiell høy digitaloppløsning er produsert fra digitale «bildestabler»<br />
i z-aks<strong>en</strong> eller fremstilt ved «panoramafotografering» ved<br />
bruk <strong>av</strong> programm<strong>en</strong>e «Combine-Z» eller «Autostitch». For detaljer<br />
vedrør<strong>en</strong>de g<strong>en</strong>erelle mikroskopiske teknikker og metoder for<br />
digitalfotografi h<strong>en</strong>vises til mer omfatt<strong>en</strong>de fremstillinger (Laane<br />
& Lie 2007, Laane 2007).<br />
st. 7; Fig. 4 d-h). Både cyster og<br />
<strong>en</strong>keltfrag m<strong>en</strong>ter kan spire og produsere<br />
nye, korketrekkerformete<br />
<strong>spirochet</strong>er når leveforhold<strong>en</strong>e<br />
igj<strong>en</strong> begunstiges. I cyst<strong>en</strong>e ses<br />
ofte «parallelle» bakterie rekker,<br />
hvor fl ere individer er posisjonert<br />
tett samm<strong>en</strong> i s<strong>en</strong>trum. Vi mist<strong>en</strong>ker<br />
derfor at det i cystestadiet også<br />
kan forekomme seksuelle prosesser,<br />
ut<strong>en</strong> at dette har vært utredet.<br />
Mye er fortsatt omdiskutert<br />
Nyere, svært omdiskutert forskning,<br />
antyder at det også kan<br />
være <strong>en</strong> samm<strong>en</strong>h<strong>en</strong>g mellom<br />
multippel sklerose (MS) og<br />
<strong>spirochet</strong>-infeksjon (Mattman<br />
1993). Nylig er det også påvist<br />
<strong>spirochet</strong>-infeksjon i hjernevev<br />
hos pasi<strong>en</strong>ter med langt fremskred<strong>en</strong><br />
Alzheimers sykdom (MacDonald<br />
& Miranda 1987, Miklossy et<br />
al. 2004, MacDonald 2008, online;<br />
se også MacDonald web-page),<br />
ut<strong>en</strong> at det nødv<strong>en</strong>digvis er no<strong>en</strong><br />
indikasjon på hva som er årsak<strong>en</strong><br />
til sykdomm<strong>en</strong> (!). Utvilsomme<br />
<strong>spirochet</strong>er er imidlertid påvist i<br />
hjernevev, sannsynligvis Borrelia.
BOKS 3. «G<strong>en</strong>ospecies» <strong>av</strong> B. burgdorferi og beslektede<br />
Borrelia-arter (Etter Steere et al. 2005).<br />
Arter (antall) Forekomst Referanse<br />
Patog<strong>en</strong>e (3)<br />
B. burgdorferi USA og Europa Atlas et al. 1988<br />
B. afzelii Europa og Asia Bacon et al. 2003<br />
B. garinii Europa og Asia Bailasiewicz et al. 1988<br />
Minimalt patog<strong>en</strong>e eller ikke-patog<strong>en</strong>e (8)<br />
B. andersonii USA Baranton et al. 1992<br />
B. bissetti USA Barbour & Garon 1987<br />
B. valaisiana Europa Barbour 1984<br />
B. lusitaniae Europa Barbour et al. 1983<br />
B. japonica Asia Bannwarth 1944<br />
B. tanukii Asia Baranton et al. 2001<br />
B. turdi Asia Baranton et al. 2001<br />
B. sinica Asia Barbour & Hayes 1986<br />
En tr<strong>en</strong>t mikroskopør vil måtte<br />
medgi at Borrelia-cyster har betydelige<br />
likheter med såkalte plakk<br />
som fi ns i hjernevev til <strong>en</strong>kelte<br />
Alzheimer-pasi<strong>en</strong>ter. Det hevdes<br />
også at <strong>en</strong> del plakk viser positiv<br />
Borrelia-reaksjon med fl uorescer<strong>en</strong>de<br />
prober. M<strong>en</strong> Alzheimers<br />
sykdom forekommer også i<br />
områder der Borrelia-infeksjoner<br />
er lite aktuelle. Utbrudd og forløp<br />
<strong>av</strong> disse alvorlige nevrologiske<br />
sykdomm<strong>en</strong>e har trolig mange og<br />
komplekse årsakssamm<strong>en</strong>h<strong>en</strong>ger,<br />
m<strong>en</strong> at Borrelia i <strong>en</strong>kelte tilfeller<br />
kan være <strong>en</strong> utløs<strong>en</strong>de faktor, kan<br />
ikke utelukkes.<br />
No<strong>en</strong> mulige feilkilder<br />
De bild<strong>en</strong>e som vi har funnet<br />
publiserte <strong>av</strong> Borrelia fra blodutstryk,<br />
viser ganske få, spredte<br />
objekter, sjeld<strong>en</strong>t med typisk kor-<br />
ketrekkerform. Borrelia-likn<strong>en</strong>de,<br />
trådformete objekter er påvist<br />
inne i både hvite og røde blodceller,<br />
se Fig. 5. Det krever imidlertid<br />
erfaring og særlig aktsomhet<br />
å skille relevante strukturer fra<br />
det vi kan kalle «optisk støy», og<br />
som ikke har no<strong>en</strong> tilknytning til<br />
Borrelias livssyklus. Både fargeteknikker<br />
og f<strong>en</strong>om<strong>en</strong>er knyttet<br />
til lysbrytning, diffraksjon og mer<br />
eller mindre spesifi kk fl uoresc<strong>en</strong>s<br />
<strong>av</strong> DNA-s<strong>en</strong>sitive fargestoffer<br />
kommer inn. Klassisk og <strong>av</strong>ansert<br />
mikroskopi står s<strong>en</strong>tralt i<br />
dette, og ved tolkning <strong>av</strong> mikroskopbilder<br />
kreves også innsikt i<br />
<strong>en</strong>kelte basale fysiske- og kjemiske<br />
prinsipper. Mulighet<strong>en</strong>e for<br />
feiltolkninger er store. Det er <strong>av</strong><br />
grunnlegg<strong>en</strong>de viktighet å kunne<br />
skille biologiske strukturer fra artefakter.<br />
Vi skal kort nevne no<strong>en</strong><br />
vanlige feilkilder og fallgruver.<br />
«Nematoder» i blodutstryk<br />
Det er kj<strong>en</strong>t at fl åttbitt kan<br />
overføre både bakterier, virus,<br />
fl agellater og nematoder. Hos<br />
pasi<strong>en</strong>ter med CLB vil man derfor<br />
også måtte vurdere mulighet<strong>en</strong> <strong>av</strong><br />
multiple infeksjoner. Blodutstryk<br />
kan inneholde mikroskopiske<br />
nematoder (mikrofi larier etc.),<br />
som strukturmessig likner små<br />
jordnematoder slik man fi nner<br />
i vannprøver fra akvarium, små<br />
dammer og tjern, og sølepytter.<br />
Pasi<strong>en</strong>ter kan ha blitt smittet i<br />
utlandet, og sjans<strong>en</strong> øker med utvidet<br />
reisevirksomhet til eksotiske<br />
ferie steder. M<strong>en</strong> de «nematodelikn<strong>en</strong>de<br />
objekt<strong>en</strong>e» man <strong>av</strong> og til<br />
observerer er som oftest tøyfi bre,<br />
særlig bomulls fi bre fra klesplagg<br />
og støv som faller ned på overfl at<strong>en</strong><br />
<strong>av</strong> utstryket, eller som «smitter»<br />
prøv<strong>en</strong> når blodprøv<strong>en</strong> blir<br />
tatt. Bomullsfi bre er sterkt dobbeltbryt<strong>en</strong>de<br />
og <strong>av</strong>sløres lett ved<br />
hjelp <strong>av</strong> polarisert lys. Pussing <strong>av</strong><br />
objektglass<strong>en</strong>e med linellapapir<br />
eller linsepapir introduserer ofte<br />
fi bre som lett kan forveksles med<br />
nematoder, spesielt i fl uoresc<strong>en</strong>smikroskop<br />
(se Fig. 5 d-f).<br />
Falske <strong>spirochet</strong>er<br />
Frittlev<strong>en</strong>de <strong>spirochet</strong>er har som<br />
nevnt karakteristisk spiral-<br />
eller korketrekkerform og ses lett<br />
i lev<strong>en</strong>de eller fi ksert tilstand i<br />
fasekontrast allerede med et 40x<br />
objektiv. Så l<strong>en</strong>ge de er fullt utviklet<br />
og ligger fritt, kan de neppe<br />
forveksles med andre bakterieformer<br />
eller ikke-biologiske strukturer.<br />
Hos Borrelia-bakteri<strong>en</strong> kan<br />
d<strong>en</strong> ytre kapp<strong>en</strong> <strong>av</strong> og til mangle,<br />
og fremtrer da som ytterst tynne<br />
tråder med ufullst<strong>en</strong>dige bølgemønstre.<br />
Tråd<strong>en</strong>e kan variere<br />
svært i l<strong>en</strong>gde. Det er her viktig<br />
å være oppmerksom på at hvite<br />
blodceller lett kan bli revet i stykker<br />
mekanisk under preparering<strong>en</strong>,<br />
og cytoplasmafragm<strong>en</strong>ter og<br />
biter <strong>av</strong> cellekjerner vil kunne<br />
trekkes ut i tynne tråder, som kan<br />
likne <strong>spirochet</strong>er. Inneholder slike<br />
cellefragm<strong>en</strong>ter også DNA, vil de<br />
kunne gi fl uoresc<strong>en</strong>sreaksjon og<br />
minne sterkt om fl uorescer<strong>en</strong>de<br />
Borrelia. Videre vil kontrastfor-<br />
biolog, nr. 2 2009 41
Fig. 7 (a-b). Lev<strong>en</strong>de celler utdissekert fra tarm<strong>en</strong> fra fl ått (Ixodes ricinus) innsamlet ved Lindesnes. Tarmepitelceller<br />
er dyrket ved romtemperatur i Ringers medium for Drosophila. Cell<strong>en</strong>e kan leve et par døgn i<br />
dett e medium, noe som gir muligheter for ti me-lapse mikroskopi. (c-d) sannsynlig Borrelia i tarminnhold, (c)<br />
atypisk <strong>spirochet</strong> ut<strong>en</strong> kappe, (d) perlekjedeform, (e) perlekjedelikn<strong>en</strong>de strukturer i våt blodfi lm fra kronisk<br />
syk pasi<strong>en</strong>t, samm<strong>en</strong>likn med (d), (f) Borrelia-cyste fra tarm<strong>en</strong> hos fl ått , (g-h) snitt gj<strong>en</strong>nom gullelektrode<br />
med ti lheft ete Hela-celler og Borrelia-cyster. Elektrodeoppsett et inngår i det såkalte ECIS-systemet oppfunnet<br />
<strong>av</strong> bl.a. professor og fysiker Ivar Giaever. Forsøket kan muliggjøre fremti dige <strong>studier</strong> <strong>av</strong> infeksjonsmekanismer<br />
ved borreliose. Forandringer i <strong>en</strong> svak høyfrekv<strong>en</strong>t vekselstrøm påsatt elektrodesystemet kan gi vikti ge opplysninger<br />
om cyst<strong>en</strong>es biologiske akti viteter. Gullelektrod<strong>en</strong> er d<strong>en</strong> øverste horisontale linj<strong>en</strong> i (g), de båtf ormete<br />
cell<strong>en</strong>e er Hela-celler.<br />
42 biolog, nr. 2 2009<br />
a<br />
d<br />
f<br />
b<br />
g<br />
c<br />
e<br />
h
hold<strong>en</strong>e i fl uoresc<strong>en</strong>smikroskopet<br />
ofte nødv<strong>en</strong>diggjøre bildebehandling<br />
etter at digitalbild<strong>en</strong>e er tatt,<br />
der man fjerner «bakgrunnstøy» i<br />
bild<strong>en</strong>e. Dette kan medføre at fl uorescer<strong>en</strong>de<br />
cellekanter o.l. fremtrer<br />
som «trådlikn<strong>en</strong>de bakt erier».<br />
Andre objekter som er cystelikn<strong>en</strong>de<br />
I blod fra m<strong>en</strong>neske er Borreliacyster<br />
noe større <strong>en</strong>n erytrocytter,<br />
og noe mindre <strong>en</strong>n lymfocytter,<br />
som også har <strong>en</strong> sfærisk form.<br />
Lymfocytter kan i utstryk fra<br />
EDTA-prøver være samm<strong>en</strong>trukne<br />
og til forveksling likne<br />
cyster. Virkelige cyster har imidlertid<br />
<strong>en</strong> karakteristisk «kjerne»,<br />
som repres<strong>en</strong>terer d<strong>en</strong> mer eller<br />
mindre samm<strong>en</strong>trukne bakteri<strong>en</strong><br />
omgitt <strong>av</strong> et ytre hylster. Virkelige<br />
cyster kan lett påvises med<br />
eddiksyre (45 %) som ødelegger<br />
erytrocytt<strong>en</strong>e i friske blodfi lmer.<br />
De hvite blodcell<strong>en</strong>e som fremdeles<br />
er bevart, kan likne, spesielt<br />
lymfocytt<strong>en</strong>e, m<strong>en</strong> de har ikke et<br />
ytre, sterkt lysbryt<strong>en</strong>de «hylster»,<br />
kun <strong>en</strong> cellemembran.<br />
Kjedeformete kokkebakterier, Borrelia<br />
perlekjedestadier og <strong>en</strong>keltfragm<strong>en</strong>ter<br />
Perlekjedestadier i livssyklus hos<br />
Borrelia blir ofte oversett fordi de<br />
assosieres, eller forveksles med<br />
helt andre objekter, f. eks. kjedeformete<br />
kokkebakterier. Id<strong>en</strong>tifi -<br />
kasjon i mikroskop er også meget<br />
vanskelig, og mulighet<strong>en</strong>e for<br />
feilid<strong>en</strong>tifi kasjon er store. Det er<br />
fastslått at Borrelia kan opptre i<br />
d<strong>en</strong>ne form<strong>en</strong> som del <strong>av</strong> sin livssyklus<br />
(Fig. 3, st. 4), og behovet<br />
for <strong>en</strong> <strong>en</strong>kel og pålitelig måte å<br />
skille kokk<strong>en</strong>e og spiochet<strong>en</strong>es<br />
perlekjedestadium er presser<strong>en</strong>de<br />
(se Fig. 4 j og Fig. 7 d-e).<br />
Fremmed «DNA-reaksjon» mellom<br />
erytrocytt<strong>en</strong>e<br />
Mange fl uorescer<strong>en</strong>de fargestoffer<br />
gir tydelig nukleinsyre-reaksjon<br />
i ofte sfæriske til eggformete<br />
strukturer mellom erytrocytt<strong>en</strong>e.<br />
Akridine-orange fl uorescerer etter<br />
et mønster som kan antyde<br />
blandinger <strong>av</strong> RNA og DNA, m<strong>en</strong>s<br />
mer spesifi kke DNA-prober gir<br />
tydeligere DNA-likn<strong>en</strong>de fl uores-<br />
c<strong>en</strong>sreaksjoner. De fl este <strong>av</strong> disse<br />
struktur<strong>en</strong>e er sannsynligvis blodplater<br />
(som dannes i makro fager i<br />
beinmarg<strong>en</strong>). Mindre strukturer,<br />
ca. 0.2-0.3 mikrometer lange/<br />
brede forekommer også. Kontrollforsøk<br />
med blindprøver viser at<br />
det for Bisb<strong>en</strong>zimid H 33258 (Riedel-de<br />
Ha<strong>en</strong>) til dels dreier seg om<br />
uoppløste fl uor escer<strong>en</strong>de fargekorn.<br />
Filtreres disse bort, fi nner<br />
man i <strong>en</strong>kelte prøver fortsatt<br />
<strong>en</strong>kelte små, int<strong>en</strong>st fl uorescer<strong>en</strong>de<br />
korn mellom erytrocytt<strong>en</strong>e.<br />
Korn<strong>en</strong>e fremtrer også med AO<br />
og prober fra «Dig DNA-labeling<br />
kit» (Boehringer) og mist<strong>en</strong>kes<br />
sterkt for å repres<strong>en</strong>tere biologiske<br />
strukturer som ikke skal<br />
være der, e.g. Borrelia-fragm<strong>en</strong>ter.<br />
Fluoresc<strong>en</strong>steknikk<strong>en</strong>e som er<br />
b<strong>en</strong>yttet er svært følsomme, og<br />
det er viktig å ta i betraktning at<br />
<strong>en</strong> del «støy» kan forekomme. Ved<br />
store forstørrelser kan lokalisering<br />
<strong>av</strong> fl uorescer<strong>en</strong>de molekyler<br />
i cell<strong>en</strong>e bli unøyaktig grunnet<br />
optiske brytningsforskjeller ved<br />
ulike bølgel<strong>en</strong>gder.<br />
Erytrocytt «Ghosts» og andre artefakter<br />
Fluoresc<strong>en</strong>sprob<strong>en</strong>e som ble<br />
brukt er salt- eller vannholdige,<br />
og innholdet i erytrocytt<strong>en</strong>e i<br />
blodutstryk<strong>en</strong>e kan lett vaskes<br />
ut. Over tid skrumper cell<strong>en</strong>e, og<br />
rest<strong>en</strong>e <strong>av</strong> cellemembran<strong>en</strong> får et<br />
bølgelikn<strong>en</strong>de mønster. Lysforhold<strong>en</strong>e<br />
ved fasekontrast bevirker<br />
at membrankant<strong>en</strong>e kan få <strong>en</strong><br />
slå<strong>en</strong>de likhet med velutviklete<br />
<strong>spirochet</strong>er. Elektronisk forsterkning<br />
i digitalkameraet forverrer<br />
sak<strong>en</strong>, og forsiktighet tilrådes.<br />
I utstryk kan som nevnt fragm<strong>en</strong>ter<br />
<strong>av</strong> cellekjerner (og cytoplasma)<br />
no<strong>en</strong> ganger trekkes ut<br />
i tynne tråder og bli <strong>spirochet</strong>likn<strong>en</strong>de.<br />
Slike kan oppstå i<br />
ethvert preparat. Ved digitalbehandling<br />
<strong>av</strong> spesielt fl uoresc<strong>en</strong>sbilder<br />
der kontrastforhold<strong>en</strong>e<br />
er dramatiske, kan bild<strong>en</strong>e lett<br />
bli misvis<strong>en</strong>de og feiltolkes, selv<br />
etter standard elektronisk bildebehandling.<br />
Forsiktighet tilrådes.<br />
Piggete erytrocytter og inklusjoner<br />
Piggete erytrocytter i utstryk<br />
skyldes normalt tørkef<strong>en</strong>om<strong>en</strong>er<br />
og anses da som artefakter. Slike<br />
kan også opptre i blodprøver<br />
fra friske personer. Hos <strong>en</strong>kelte<br />
pasi<strong>en</strong>ter er imidlertid antallet<br />
piggete erytrocytter påfall<strong>en</strong>de<br />
stort og kan muligvis repres<strong>en</strong>tere<br />
et trekk ved selve sykdomsbildet,<br />
spesielt der <strong>en</strong> parasitt<br />
har invadert de røde blodcell<strong>en</strong>e.<br />
Piggete erytrocytter er karakteristiske<br />
ved både Achantocytosis og<br />
Echinocytosis. Enkelte m<strong>en</strong>er de<br />
også kan dannes i forbindelse med<br />
nevrodeg<strong>en</strong>erative sykdommer.<br />
Oppsummering<br />
Full utredning <strong>av</strong> Borrelias livssyklus<br />
og infeksjonsbiologi er<br />
nødv<strong>en</strong>dig for <strong>en</strong> effektiv bekjempning<br />
<strong>av</strong> sykdomm<strong>en</strong> Lymeborreliose.<br />
Mye er fortsatt ikke<br />
forstått. En bakterie som har <strong>en</strong><br />
fl åttvert med tre utviklingsstadier<br />
fra larve til nymfe til voks<strong>en</strong><br />
fl ått, og vertsvekslinger mellom<br />
invertebrater såvel som vertebrater,<br />
omfatter mange forhold som<br />
krever nærmere utredning. Det<br />
som imidlertid kan slås fast er at<br />
fr<strong>av</strong>ær <strong>av</strong> skrueformete <strong>spirochet</strong>er<br />
i blod- eller andre vevsprøver<br />
på ing<strong>en</strong> måte utelukker tilstedeværelse<br />
<strong>av</strong> bakteri<strong>en</strong> (!). Det er<br />
fastslått at bakteri<strong>en</strong> kan opptre i<br />
ulike former (Fig. 3), og at cyster,<br />
fragm<strong>en</strong>ter og også trådformer<br />
(ut<strong>en</strong> ytre hylster) kan påvises i<br />
kroppsvev og organer. Mikroskopisk<br />
er disse form<strong>en</strong>e vanskelige<br />
å påvise. Forskergrupper har<br />
dokum<strong>en</strong>tert at Borrelia og andre<br />
bakterier under visse betingelser<br />
kan overleve omfatt<strong>en</strong>de antibiotika-behandling.<br />
En mulig årsak<br />
kan være at cyster eller andre<br />
mer resist <strong>en</strong>te og/eller upåvirkelige<br />
stadier har invadert områder<br />
eller vev i kropp<strong>en</strong> der effekt<strong>en</strong><br />
<strong>av</strong> antibiotika g<strong>en</strong>erelt er lit<strong>en</strong>.<br />
Dette gjelder i særlig grad stadier<br />
som måtte fi nnes beskyttet i<br />
biofi lmer. Sein delingssyklus hos<br />
aktive former (ca. 24 t) kan også<br />
bidra til suboptimal respons på<br />
antibiotika behandling.<br />
Det fi ns <strong>en</strong> omfatt<strong>en</strong>de litteratur<br />
om Borrelia-bakteri<strong>en</strong>s ulike<br />
strukturformer og deres relasjo-<br />
biolog, nr. 2 2009 43
ner til infeksjons- og utviklingsmønstre<br />
i vertsorg anism<strong>en</strong>.<br />
Likevel synes det å være <strong>en</strong><br />
utbredt oppfatning blant leger og<br />
helsepersonell at dette har lit<strong>en</strong><br />
klinisk relevans for sykdomm<strong>en</strong><br />
Lyme-borreliose.<br />
Vi frykter at <strong>spirochet</strong>ers <strong>av</strong>anserte<br />
strategier for å overleve<br />
og holde seg skjult i vert<strong>en</strong>, og<br />
vanskeligheter med å oppdage<br />
dem, kan ha medført at mange<br />
i dag lider <strong>av</strong> langt fremskred<strong>en</strong><br />
CLB ut<strong>en</strong> å ha fått riktig diagnose<br />
eller adekvat behandling (!). D<strong>en</strong><br />
viktigste grupp<strong>en</strong> er sannsynligvis<br />
de som ikke har fått riktig diagnose,<br />
og som aldri har fått relevant<br />
behandling. Det er også rimelig å<br />
anta at det fi ns mange pasi<strong>en</strong>ter<br />
med CLB som i utgangspunktet<br />
har fått diagnos<strong>en</strong> Lyme-borreliose,<br />
m<strong>en</strong> der diagnos<strong>en</strong> er blitt<br />
revidert etter mangl<strong>en</strong>de effekter<br />
<strong>av</strong> (inadekvat?) antibiotikabehandling.<br />
Hvor mange pasi<strong>en</strong>ter<br />
med CLB som fi ns i Norge og i<br />
andre land er ikke kj<strong>en</strong>t. Dette<br />
er bakgrunn<strong>en</strong> for de opphetede<br />
diskusjoner og kontroverser som<br />
stadig pågår i fagmiljø<strong>en</strong>e (se<br />
Piesman & Gern 2004).<br />
CLB bør gjøres til et høyt prioritert<br />
område for ny forskning.<br />
Problemkomplekset omfatter<br />
grunnlegg<strong>en</strong>de elem<strong>en</strong>ter <strong>av</strong><br />
sterkt tverrfaglig karakter og har<br />
et stort behov for ytterligere økologisk,<br />
mikro biologisk og klinisk<br />
utredning.<br />
Takksigelser<br />
Vi takker Øystein Brorson, Vestfold<br />
S<strong>en</strong>tralsykehus, for materiale<br />
<strong>av</strong> Borrelia og anledning til å<br />
b<strong>en</strong>ytte det i d<strong>en</strong>ne undersøkels<strong>en</strong>.<br />
Vi takker også Reidar Mehl,<br />
Folkehelseinstituttet, for gj<strong>en</strong>nomgang<br />
<strong>av</strong> metoder for isolering<br />
og påvisning <strong>av</strong> Borrelia fra fl ått,<br />
og Jon Reierstad, Foto- og Tegne<strong>av</strong>deling<strong>en</strong><br />
ved Matematisk<br />
naturvit<strong>en</strong>skapelig fakultet, UiO,<br />
for r<strong>en</strong>tegning <strong>av</strong> fi gur 1.<br />
44 biolog, nr. 2 2009<br />
Litteratur<br />
Atlas, E., Novak, S. N., Duray, P. H. &<br />
Steere, A. C. 1988. Lyme myositis:<br />
muscle invasion by Borrelia burgdorferi.<br />
Ann. Intern. Med. 109: 245-246.<br />
Bacon, R. M., Biggerstaff, B. J., Schriefer.<br />
M. E., Gilmore, R. D., Philipp, M. T.,<br />
Steere, A. C., Wormser, G. P., Marques,<br />
A. R. & Johnson, B. J. B. 2003. Serodiagnosis<br />
of Lyme disease by kinetic<br />
<strong>en</strong>zyme-linked immunosorb<strong>en</strong>t assay<br />
using recombinant V1sE1 or peptide<br />
antig<strong>en</strong>s of Borrelia burgdorferi<br />
compared with 2-tiered testing using<br />
whole-cell lysates. J. Infect. Dis. 187:<br />
1187-1199.<br />
Bailasiewicz, A. A., Ruprecht, K. W., Maumann,<br />
G. O. & Bl<strong>en</strong>k, H. 1988. Bilateral<br />
diffuse choroidites and exudates<br />
retinal detachm<strong>en</strong>ts with evid<strong>en</strong>ce of<br />
Lyme disease. Am. J. Ophthalmol. 105:<br />
419-420.<br />
Bannwarth, A. 1944. Zur Klinik und Parthog<strong>en</strong>ese<br />
der “chronisch<strong>en</strong> lymphocytar<strong>en</strong><br />
M<strong>en</strong>ingitis». Arch. Psychiatr.<br />
Nerv<strong>en</strong>kr. 117: 161-185.<br />
Baranton, G., Postic, D., Saint-Girons, I.,<br />
Boerlin, P., Piffaretti, J. C., Assous, M.<br />
& Grimont, P. A. 1992. Delineation of<br />
Borrelia burgdorferi s<strong>en</strong>su stricto, Borrelia<br />
garinii sp. nov., and group VS461<br />
associated with Lyme borreliosis. Int.<br />
J. Syst. Bacteriol. 42: 378-383.<br />
Baranton, G., Scinost, G., Theodore, G.,<br />
Postic, D. & Dykhuiz<strong>en</strong>, D. 2001.<br />
Distinct levels of g<strong>en</strong>etic diversity of<br />
Borrelia burgdorferi are associated<br />
with differ<strong>en</strong>t aspects of pathog<strong>en</strong>icity.<br />
Res. Microbiol. 152: 149-156.<br />
Barbour, A. G. 1984. Isolation and cultivation<br />
of Lyme disease <strong>spirochet</strong>es. Yale<br />
J. Biol. Med. 57: 521-525.<br />
Barbour, A. G., Burgdorfer, W., Grunwaldt,<br />
E. & Steere, A. C. 1983. Antibodies of<br />
pati<strong>en</strong>ts with Lyme disease to compon<strong>en</strong>ts<br />
of the Ixodes dammini <strong>spirochet</strong>e.<br />
J. Clin. Investig. 72: 504-515.<br />
Barbour, A. G. & Hayes, S. F. 1986. Biology<br />
of Borrelia species. Microbiol. Rev. 50:<br />
381-400.<br />
Brorson, O. & Brorson, S.H. 1997. Transformation<br />
of cystic forms of Borrelia<br />
burgdorferi to normal, mobile <strong>spirochet</strong>es.<br />
Infection 25: 240-246.<br />
Brorson, O. & Brorson, S.H. 1998a. A<br />
rapid method for g<strong>en</strong>erating cystic<br />
forms of Borrelia burgdorferi, and<br />
their reversal to mobile <strong>spirochet</strong>es.<br />
APMIS 106: 1131-1141.<br />
Brorson, O. & Brorson, S.H. 1998b. In<br />
vitro conversion of Borrelia burgdorferi<br />
to cystic forms in spinal fl uid, and<br />
transformation to mobile <strong>spirochet</strong>es<br />
by incuvation in BSK-H medium.<br />
Infection 26: 144-150.<br />
Carleton, H. M. 1967. Pp 343-348 In<br />
(revised edition): Drury. R. A. B.,<br />
Wallington, E. A. & Cameron, Sir Roy.<br />
Carletons Histological Technique. Spirochetes.<br />
London, Oxford Univ. Press.<br />
Costerton, J. W. 2007. The biofi lm primer.<br />
Berlin, Springer-Verlag. 199 pp.<br />
Costerton, J. W., Lewandowski, Z.,<br />
Caldwell, D. E., Korber, D. R. &<br />
Lappin-Scott, H. M. 1995. Microbial<br />
biofi lms. Ann. Rev. Microbiol. 49:<br />
711-745.<br />
Coyle, P.K. 1997. Borrelia burgdorferi<br />
infection: Clinical diagnostical techniques.<br />
Properties of the bacterial<br />
ag<strong>en</strong>t. Immunol. Invest. 26: 117-128.<br />
Eldø<strong>en</strong>, G., Vik, E., Vik, I. S. & Midgard,<br />
R. 2001. Lyme-nevroborreliose i Møre<br />
og Romsdal. Tidsskr. Nor. Lægefor<strong>en</strong>.<br />
121 (17): 2008-2011.<br />
Feder H.M. jr., et al. 2007. A critical appraisal<br />
of «chronic Lyme disease».<br />
N. Engl. J. Med. 357: 1422–1430.<br />
Goodman, J. L., D<strong>en</strong>nis, D. T. & Son<strong>en</strong>shine,<br />
D. E. 2005. Tick-Borne Diseases<br />
of Humans. Washington D. C., ASM<br />
Press, 401 pp.<br />
Gray, J. S., Kahl, O., Lane, R. S. & Stanek,<br />
G. 2002. Lyme Borreliosis, Biology,<br />
Epidemology and Control. Wallingford,<br />
Oxon, CABI Publishing, UK. ISBN 0<br />
85199 632 9. 347 pp.<br />
Gross, J. 1912. Über Systematik, Struktur<br />
und Forpfl anzung der Spironemacea.<br />
Z<strong>en</strong>tralbl. f. Bakt. Unz. 65: Heft 1-3.<br />
Hans<strong>en</strong>, K. 1995. Lyme borreliosis. A<br />
translation by P. Riis Hans<strong>en</strong>, MD,<br />
PhD of «Hans<strong>en</strong> K. Borreliose».<br />
Månedsskrift Prakt. Lægegern.<br />
1994: 791-806. Trykt som eget hefte<br />
distribuert <strong>av</strong> DAKO A/S, Glostrup,<br />
Danmark.<br />
Hans<strong>en</strong>, G. 2007. «Forsker Brorson».<br />
Øystein Brorson er garantert d<strong>en</strong> bioing<strong>en</strong>iør<strong>en</strong><br />
i Norge som vet mest om<br />
bakteri<strong>en</strong> Borrelia burgdorferi. Han<br />
er kanskje DEN som vet mest. Daglig<br />
får han h<strong>en</strong>v<strong>en</strong>delser fra hele verd<strong>en</strong><br />
om forskning<strong>en</strong> sin. Interess<strong>en</strong> fra<br />
fagmiljø<strong>en</strong>e i Norge er ikke like stor.»<br />
Bioing<strong>en</strong>iør<strong>en</strong> 6-7: 2 pp.<br />
Hall-Stoodly, L., Costerton, J. W. & Stoodley,<br />
P. 2004. Bacterial biofi lms: from the
natural <strong>en</strong>vironm<strong>en</strong>t to infectious diseases.<br />
Nat. Rev. Microbiol. 2: 95-108.<br />
J<strong>en</strong>um, P. A., Mehl, R., Hasseltvedt, V. &<br />
Bjark, P. 1994. Lyme-borreliose. Tidskr.<br />
Nor. Lægefor<strong>en</strong>. 114: 1968-1973.<br />
Laane, M. M. 2006. Ein einfaches Mikroskopiesystem<br />
für Zeitrafferaufnahm<strong>en</strong> leb<strong>en</strong>der<br />
Zell<strong>en</strong>. Mikrokosmos 95: 310-316.<br />
Laane, M. M. 2007. The use of web-cams<br />
in microscopy. infocus. Proc. Royal<br />
Microscop. Soc. 5: 42-54.<br />
Laane, M. M. & Lie. T. 2007. Moderne mikroskopi<br />
med <strong>en</strong>kle metoder, Unipub<br />
Forlag. ISBN 978-82-7477-281-6. 335 pp.<br />
Laane, M. M. & Yu, L. W. 2000. Mitos<strong>en</strong><br />
- et synkronisert dobbeltsystem.<br />
Natur<strong>en</strong> 124: 3-13.<br />
Laane, M. M. & Yu. L. W. 2005. «The<br />
Living Cell». CD for Windows XP and<br />
Media Player. Varighet ca. 30 min.<br />
Norsk Biologfor<strong>en</strong>ing <strong>BIO</strong>. ISBN 82-<br />
997130-05.<br />
Lindgr<strong>en</strong>, E., Tälleklint, L. & Polfeldt, T.<br />
2000. Impact of climatic change on the<br />
northern latitude limit and population<br />
d<strong>en</strong>sity of the disease-transmitting<br />
European tick Ixodes ricinus. Environ.<br />
Health Perspect. 108 (2): 119-123.<br />
Ljøstad, U. & Mygland, Å. 2008. Lymeborreliose<br />
hos voksne. Tidskr. Nor.<br />
Lægefor<strong>en</strong>. 128 (10): 1175-1178.<br />
Margulis, L. 1993. Symbiosis in Cell<br />
Evolution. Microbial Communities in<br />
the Archean and Proterozoic Eons. (2.<br />
ed.) New York, Freeman and Co. ISBN<br />
0-7167-7029-6.<br />
MacDonald, A. B. 1986. Borrelia in the<br />
brains of pati<strong>en</strong>ts dying with dem<strong>en</strong>tia.<br />
J. Am. Med. Assoc. 256: 2195-2196.<br />
MacDonald, A. B. 2008. (on-line manuscript).<br />
Plaques of Alzheimers disease<br />
originate from cysts of Borrelia<br />
burgdorferi, the Lyme disease <strong>spirochet</strong>e.<br />
Manuscript no. YMEHY-D-06-<br />
00134R1. Elsevier Editorial System<br />
for Medical Hypotheses. 5 pp.<br />
MacDonald, A. B. webpage: http://www.<br />
molecularalzheimer.org/fi les/Borrelia_DNA_in_Alzheimer_plaque.<br />
MacDonald, A. B. & Miranda, J. M. 1987.<br />
Concurr<strong>en</strong>t neocortical borreliosis and<br />
Alzheimer’s disease. Human Pathol.<br />
18: 759-761.<br />
Mattman, L. H. 1993. Cell wall defi ci<strong>en</strong>t<br />
forms: stealth pathog<strong>en</strong>s (2 ed.) CRC<br />
Press, Inc. Boca Raton, Florida.<br />
Miklossy, J. 2008. Biology and neuropathology<br />
of dem<strong>en</strong>tia in syphilis<br />
and Lyme disease. Pp. 809-827. In:<br />
Duyckaerts & Litvan (ed.) Handbook<br />
of Clinical Neurology Vol 89. Chap. 69.<br />
Elsevier.<br />
Miklossy, J., Kahlili, K., Gern, L. Ericson,<br />
R. L, Darekar, P., Bolle, L., Hurlimann,<br />
J. & Paster, B. J. 2004. Borrelia burgdorferi<br />
persists in the brain in chronic<br />
Lyme neuroborreliosis and may be<br />
associated with Alzheimer disease. J.<br />
Alzheimer´s Dis. 6: 1-11.<br />
Miklossy, J., Kasas, S., Zurn, A. D., McCall,<br />
S., Yu, S. & McGeer, P. L. 2008. Persisting<br />
atypical and cystic forms of Borrelia burgdorferi<br />
and local infl ammation in Lyme<br />
neuroborreliosis. J. Neuroinfl ammation<br />
5: 40. Doi: 10.1186/1742-2094-5-40.<br />
Piesman, J. & Gern, L. 2004. Lyme borreliosis<br />
in Europe and North America.<br />
Parasitology 129: 191-220.<br />
Ristow, P., Bourhy, P., Kerneis, S., Schmitt,<br />
C., Prevost, M.-C., Lil<strong>en</strong>baum, W. &<br />
Picardeau, M. 2008. Biofi lm formation<br />
by saprophytic and pathog<strong>en</strong>ic leptospires.<br />
Microbiology 154: 1309-1317.<br />
Steere, A. C., Coburn, J. & Glickstein, L.<br />
2005. Lyme Borreliosis. Pp: 176-206<br />
(Chap. 11) In: Goodman, J. L., D<strong>en</strong>nis,<br />
D. T. & Son<strong>en</strong>shine, D. E. (ed.). Tick-<br />
Borne Diseases of Humans. Washington<br />
D. C., ASM Press.<br />
Vesey, P. M. & Kuramitsu, H. K. 2004.<br />
G<strong>en</strong>etic analysis of Treponema d<strong>en</strong>ticola<br />
ATCC 35405 biofi lm formation.<br />
Microbiology 150: 2401-2407.<br />
Wilske, B. 2003. Diagnosis of Lyme Borreliosis<br />
in Europe. Vector-Borne and<br />
Zoonotic Diseases. 3: 215-227.<br />
Yamada, M., Ikegami, A. & Kuramitsu, H.<br />
K. 2005. Synergistic biofi lm formation<br />
by Treponema d<strong>en</strong>ticola and Porphyromonas<br />
gingivalis. FEMS Microbiology<br />
Letters 250: 271-277.<br />
Øymar, K. & Tveitnes, D. 2008. Økt<br />
forekomst <strong>av</strong> nevroborreliose hos barn.<br />
Tidskr. Nor. Lægefor<strong>en</strong>. 128 (18):<br />
2060-2061.<br />
A<strong>av</strong>itsland, P. 2008. Flåttsommer. Tidskr.<br />
Nor. Lægefor<strong>en</strong>. 128 (10): 1163.<br />
biolog, nr. 2 2009 45