Cutaneous manifestations of Lyme borreliosis

Summary The dermatological symptoms of Lyme borreliosis present with a typical clinical pattern and characteristic time of appearance. In contrast to other manifestations of Lyme borreliosis they are easily recognizable in most of the cases. In the first stage, erythema migrans arises at the tick bite site. With this symptom the diagnosis of Lyme borreliosis can be established. During all manifestations of Lyme borreliosis the history of erythema migrans is an important parameter to verify the diagnosis. In the early stage of disease a lymphocytic proliferation can appear at the tick bite site, at the ear lobe, or at the mamilla. Borrelia lymphocytoma can be diagnosed when antibodies againstBorrelia burgdorferi are positive. Years after infection, acrodermatitis chronica atrophicans arises at distal body sites causing livid swelling and gradually skin atrophy. Skin lesions can be accompanied by neuropathies, mostly of the lower legs, which in contrast to the skin lesions, do not respond well to antibiotic therapy. There is evidence that some cases of Shulman syndrome, morphea and lichen sclerosus et atrophicus might be related to a borrelia infection as indicated by cultivation ofB. burgdorferi from skin biopsies of morphea and response to antibiotic treatment in some cases. The classical dermatological symptoms of Lyme borreliosis, erythema migrans, borrelia lymphocytoma and acrodermatitis chronica atrophicans respond to oral antibiotic treatment. In acrodermatitis chronica atrophicans parenteral antibiotic therapy is sometimes necessary.

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Hautmanifestationen der Lyme-Borreliose

Zusammenfassung Dermatologische Manifestationen der Lyme-Borreliose zeichnen sich durch ihr charakteristisches Erscheinungsbild und durch den typischen Zeitpunkt ihres Auftretens aus und sind im Gegensatz zu anderen Symptomen meist gut zu diagnostizieren. Die Diagnose des Erythema chronicum migrans, das an der Zeckenstichstelle entsteht, erlaubt einerseits die exakte Diagnose einer Lyme-Borreliose und stellt in Spätstadien oft einen wichtigen anamnestischen Parameter zur Verifizierung einer durchgemachten Borrelieninfektion dar. Lymphozytäre Proliferationen können einerseits an der Zeckenstichstelle, andererseits auch an abstehenden Körperpartien beobachtet werden. Ein Borrelienlymphozytom kann dann diagnostiziert werden, wenn Antikörper gegenBorrelia burgdorferi nachweisbar sind. Die Acrodermatitis chronica atrophicans entsteht nach jahrelanger Latenz an abstehenden Körperpartien und führt zur Hautatrophie. Gelegentlich sind Begleitneuropathien möglich, welche im Gegensatz zu den Hautveränderungen auf die antibiotische Therapie nicht so gut ansprechen. Es gibt Berichte, wonach einige Fälle von Shulman Syndrom, Morphea und Lichen sclerosus et atrophicus auch durch eine Infektion mitB. burgdorferi verursacht werden. Die Isolierung vonB. burgdorferi aus Morphealäsionen dürfte dazu einen direkten Hinweis geben. Die klassischen dermatologischen Symptome Erythema chronicum migrans, Borrelienlymphozytom und Acrodermatitis chronica atrophicans sprechen auf orale antibiotische Therapie an. Bei letzterer Erkrankung muß manchmal auf eine parenterale antibiotische Therapie zurückgegriffen werden.

     

Laboratory diagnosis and seroepidemiology of Lyme borreliosis

Summary Laboratory diagnosis of Lyme borreliosis is performed by direct detection ofBorrelia burgdorferi in body fluids and tissue samples. This can be achieved by cultivation of the organisms, staining techniques, or demonstration of parts of the genome. Although the best aetiologic proof in case of positivity, these methods cannot yet serve as routine techniques: they are too time consuming and expensive. Currently, the usual method for establishing the diagnosis of Lyme borreliosis is serologic testing (indirect detection). Immunofluorescence, hemagglutination, ELISA tests with whole cell antigen should be considered as screening methods. Assays with selected fractions ofB. burgdorferi antigens or tests using selected recombinant antigens should be considered as more specific. Immunoblotting (Western blotting) may be considered as a confirmatory test. However, the interpretation of test results requires an experienced investigator. Laboratory diagnosis ofB. burgdorferi infections of the central nervous systems (CNS) is the most highly developed method. Demonstration of intrathecally produced specific antibodies, and, moreover, demonstration of specific oligoclonal bands may very well prove the actual infection of the CNS and/or the nerve roots. Seroepidemiological investigations identify neurological manifestations as the most frequent ones among European cases of Lyme borreliosis. The true incidence and prevalence of Lyme borreliosis, however, cannot be determined with current diagnostic methods and must await the development of methods to identify actual infection.

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Diagnose und Seroepidemiologie der Lyme-Borreliose

Zusammenfassung Die Laboratoriumsdiagnose der Lyme-Borreliose erfolgt direkt durch den Nachweis vonBorrelia burgdorferi in Körperflüssigkeiten und Gewebeproben. Dies kann durch Anzüchtung der Organismen, Färbetechniken oder Nachweis von Genombestandteilen erfolgen. Obwohl im positiven Fall der sicherste Beweis, können diese Methoden nicht als Routineverfahren eingesetzt werden; sie sind zu zeitaufwendig und kostspielig. Zur Zeit sind es überwiegend serologische Verfahren (indirekter Nachweis), die zur Laboratoriumsdiagnostik der Lyme-Borreliose eingesetzt werden. Immunfluoreszenz-, Hämagglutinations-, ELISA-Tests mit Ganzzell-Antigen sollten als Suchtests betrachtet werden. Testverfahren mit ausgewählten Antigenen sollten als spezifischer eingeschätzt werden. Die Immunoblot- Technik (Westernblot) kann als Bestätigungsverfahren betrachtet werden, sofern die Interpretation der Ergebnisse durch einen sehr erfahrenen Untersucher erfolgt. Die Laboratoriumsdiagnostik derB. burgdorferi- Infektionen des Zentralnervensystems ist am weitesten entwickelt. Der Nachweis von intrathekal gebildeten spezifischen Antikörpern und von spezifischen oligoklonalen Banden kann mit hoher Wahrscheinlichkeit als Beweis der aktuellen Infektion angesehen werden. Seroepidemiologische Untersuchungen weisen neurologische Erkrankungen der Lyme-Borreliose als die häufigsten unter den europäischen Erkrankungsfällen aus. Jedoch kann die wahre Inzidenz und Prävalenz der Lyme-Borreliose erst ermittelt werden, wenn Verfahren zum Nachweis der aktuellen Infektion verfügbar sind.

     

Neurological manifestations of Lyme borreliosis

Summary After the isolation ofBorrelia burgdorferi, the previously unknown causative agent of Lyme disease, two neurological disorders, Bannwarth's syndrome and acrodermatitis chronica atrophicans-associated neuropathy, which have been known in Europe for decades, gained new interest. With the availability of serodiagnostic tests, a chronic debilitating disorder — progressive borrelia encephalomyelitis — was found to be caused by chronic infection withB. burgdorferi. Beside these typical manifestations, a growing number of publications about various neurological phenomena appeared, which were thought to be caused byB. burgdorferi. This assumption was based in many cases on the results of serodiagnostic tests only. Considerations for causal connections were frequently lacking. While prior to the availability of serodiagnostic tests neurological manifestations of Lyme borreliosis frequently remained undiagnosed, we now face a tendency for overdiagnosis. The great variety of neurological manifestations in Lyme borreliosis — most of them can also be attributed to other conditions — and the high rate of seropositivity forB. burgdorferi amongst the population living in endemic areas require strict criteria for the correct diagnosis of new and atypical neurological manifestations.

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Neurologische Manifestationen der Lyme-Borreliose

Zusammenfassung Seit der Entdeckung der bisher unbekannten Borrelien-Art,Borrelia burgdorferi und der ätiologischen Abklärung der Lyme-Krankheit, haben zwei in Europa vor Jahrzehnten beschriebene neurologische Krankheitsbilder, das Bannwarth Syndrom und die Acrodermatitis chronica atrophicans-assoziierte Neuropathie, neue Bedeutung gewonnen. Eine weitere neurologische Erkrankung, die zu chronischer Behinderung führende progressive Borrelienenzephalomyelitis, konnte seit der Verfügbarkeit serodiagnostischer Testmethoden identifiziert werden. Abgesehen von diesen typischen und gut charakterisierten neurologischen Krankheitsbildern, wurden in letzter Zeit in einer wachsenden Zahl von Publikationen eine Vielzahl neurologischer Krankheitsbilder einer Borrelieninfektion zugeschrieben. In vielen Fällen beruhte diese Annahme lediglich auf serodiagnostische Testresultate. Auf den kausalen Zusammenhang zwischen Testresultat und Krankheitsbild wurde nur selten eingegangen. Während vor Verfügbarkeit serodiagnostischer Testmethoden die Lyme-Borreliose häufig undiagnostiziert blieb, besteht nun die Gefahr, daß diese Diagnose zu häufig gestellt wird. Vor allem für die Diagnose atypischer Manifestationen der Lyme-Borreliose sind strenge Kriterien erforderlich, da einerseits in Endemiegebieten mit einer hohen Seropositivität der Bevölkerung zu rechnen ist, andererseits viele neue, der Lyme-Borreliose zugeschriebene neurologische Krankheitsbilder, auch anderen Ursachen zugerodnet werden können.

     

Immunological and molecular variability of OspA and OspC. implications forBorrelia vaccine development

Summary Borrelia burgdorferi sensu lato, the etiological agent of Lyme borreliosis is considerably heterogeneous in Europe. Since the outer surface proteins OspA and OspC are the most promising candidates for aBorrelia vaccine the immunological heterogeneity of these proteins was investigated. By immunological analysis with monoclonal antibodies and sequence analysis of PCR amplified OspA and OspC at least seven and 16 different types, respectively, were found. Whereas skin isolates (n=68) were quite homogeneous (84% belonged to OspA-serotype 2 orBorrelia afzelii), isolates from human cerebrospinal fluid and from ticks (n=43 and n=90 respectively) were highly heterogeneous in their OspA-serotypes with prevalence of theBorrelia garinii associated types (about 70%). OspA-type 4 was often found among isolates from cerebrospinal fluid (28%). In ticks type 4 OspA has not been detected by culture so far. However, as reported in a previous study, type 4 OspA could be detected in ticks by the highly sensitive PCR technique.

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Immunologische und molekulare Variabilität von OspA und OspC: Implikationen für die Entwicklung einer Borrelien-Vakzine

Zusammenfassung Borrelia burgdorferi sensu lato, der Erreger der Lyme-Borreliose, ist in Europa ausgesprochen heterogen. Da die äußeren Membranproteine OspA und OspC die Hauptkandidaten für eine Borrelien-Vakzine sind, wurde deren immunologische und molekulare Heterogenität untersucht. Aufgrund von Westernblotanalysen mit monoklonalen Antikörpern und Sequenzanalysen von PCR-amplifiziertem OspA und OspC fanden wir sieben verschiedene OspA- und 16 verschiedene OspC-Typen. Während Hautisolate (n=68) ganz vorwiegend (84%) OspA-Serotyp 2 (oderBorrelia afzelii) angehörten, waren Isolate aus Liquor cerebrospinalis und von Zecken (n=43 bzw. n=90) ausgesprochen heterogen im OspA-Typ mit Prävalenz der mitBorrelia garinii assoziierten OspA-Typen. OspA-Typ 4 fand sich oft bei Liquorisolaten (28%). Von Zecken wurde OspA-Typ 4 bisher nicht isoliert. Wie in einer anderen Studie berichtet, konnte jedoch Typ 4-OspA in Zecken mit der hochsensitiven PCR nachgewiesen werden.

     

Formation and cultivation ofBorrelia burgdorferi spheroplast-L-form variants

Summary As clinical persistence ofBorrelia burgdorferi in patients with active Lyme borreliosis occurs despite obviously adequate antibiotic therapy,in vitro investigations of morphological variants and atypical forms ofB. burgdorferi were undertaken. In an attempt to learn more about the variation ofB. burgdorferi and the role of atypical forms in Lyme borreliosis, borreliae isolated from antibiotically treated and untreated patients with the clinical diagnosis of definite and probable Lyme borreliosis and from patient specimens contaminated with bacteria were investigated. Furthermore, the degeneration of the isolates during exposure to penicillin Gin vitro was analysed. Morphological analysis by darkfield microscopy and scanning electron microscopy revealed diverse alterations. Persisters isolated from a great number of patients (60–80%) after treatment with antibiotics had an atypical form. The morphological alterations in culture with penicillin G developed gradually and increased with duration of incubation. Pleomorphism, the presence of elongated forms and spherical structures, the inability of cells to replicate, the long period of adaptation to growth in MKP-medium and the mycoplasma-like colonies after growth in solid medium (PMR agar) suggest thatB. burgdorferi produce spheroplast-L-form variants. With regard to the polyphase course of Lyme borreliosis, these forms without cell walls can be a possible reason whyBorrelia survive in the organism for a long time and the cell-wall-dependent antibody titers disappear and emerge after reversion.

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Sphäroplasten-L Phase-Varianten vonBorrelia burgdorferi: Morphologische Analyse und Kultivierung

Zusammenfassung Mit Hilfe von Dunkelfeld- und elektronenmikroskopischer Darstellungen wurden Borrelien-Stämme auf morphologische Varianten untersucht. Es interessierte das Vorkommen und die Bedeutung von atypischen Formen und Sphäroplasten bei antibiotisch behandelten und unbehandelten Patienten mit der klinisch diagnostizierten aktiven Lyme Borreliose bzw. beim Verdacht auf Lyme Borreliose. Ferner untersuchten wir die Zellveränderungen unter Penicillin G-Wirkungin vitro. Die morphologische Analyse zeigte neben der helikalen Form sehr heterogene Veränderungen unter den Borrelien. Die morphologische Veränderung unter Penicillineinwirkung war stark von der Einwirkungszeit abhängig. Die Borrelien-Persister, isoliert von Patienten nach Antibiotikatherapie, zeigten jeweils in großer Zahl (60–80%) atypische Formen. Pleomorphismus, elongierte Zellen und sphäroide Strukturen, Bewegungs- und Vermehrungsunfähigkeit, schlechtes Wachstum im MKP-Medium, sowie Mykoplasmaähnliche Kolonien auf PMR-Agar lassen beiBorrelia burgdorferi die Bildung von Sphäroplasten-L Phase-Varianten vermuten. In Hinblick auf den Krankheitsverlauf der Lyme Borreliose wären diese zellwandfreien Formen eine Möglichkeit für die Borrelien, längere Zeit im Organismus zu überdauern. Die zellwandabhängigen Antikörper können so verschwinden und wieder auftauchen, wenn die Organismen revertieren.

     

Cefotaxime versus penicillin in the late stage of lyme disease — prospective,randomized therapeutic study

Summary The low responsiveness of Lyme arthritis to high dose intravenous penicillin G therapy has evoked the demand for new drugs for the treatment of late stage borreliosis. As can be deduced fromin vitro susceptibility data, third generation cephalosporins are far more effective onBorrelia burgdorferi spirochetes than penicillin G. The study presented here was designed to compare cefotaxime at a dosage of 2 × 3 g/day with penicillin G at a dosage of 2 × 10 megaunits/day, for ten days in a prospective randomized trial. A total of 135 patients were included in the study. They were diagnosed to suffer from late stage Lyme borreliosis on the basis of defined clinical symptoms compatible with stage three borreliosis manifestations of at least six months' duration and positive antibody titers againstB. burgdorferi. Final outcomes were recorded after a 24 month post-treatment observation period with re-examination at three-month-intervals. Cefortaxime proved to be significantly superior to penicillin G with 87.9% versus 61.3% of treatments resulting in full or incomplete remission of symptoms (p=0.002). Clinical remission was accompanied by declining antibody titers. Herxheimer-like reactions were observed in 20% of the patients of the penicillin group and in 40.5% of the patients of the cefotaxime group and may be interpreted as an indication of a response to therapy.

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Cefotaxim im Vergleich zu Penicillin zur Therapie der Lyme-Borreliose im Spätstadium. Prospektive, randomisierte Studie

Zusammenfassung Die geringe Ansprechrate der Lyme-Arthritis auch bei intravenöser und hochdosierter Gabe von Penicillin G hat das Interesse an neueren Antibiotika zur Behandlung der Lyme-Borreliose im Spätstadium erhöht. Wie schon auf Grund vorliegender In-vitro-Daten zur Empfindlichkeit vonBorrelia burgdorferi erwartet werden konnte, sind Cephalosporine der dritten Generation sehr viel effektiver als Penicillin G. In der hier vorgestellten randomisierten prospektiven Untersuchung wurde deshalb Cefotaxim in einer Dosierung von 2 × 3 g täglich mit Penicillin G in einer Dosierung von 2 × 10 Mega-Einheiten verglichen. 135 Patienten, bei denen eine definierte klinische Symptomatik im Sinne einer Stadium-3-Borreliose für mindestens sechs Monate bestanden hatte und bei denen Antikörper gegenB. burgdorferi nachweisbar waren, wurden in die Studie aufgenommen. Die Patienten wurden 24 Monate nachbeobachtet und im Abstand von drei Monaten reevaluiert. Die mit Cefotaxim behandelten Patienten zeigten ein signifikant besseres Therapieergebnis. Während in der Penicillin-Gruppe nur 61,3% der Patienten eine Voll- oder Teilremission ihrer Beschwerden zeigten, konnte dies bei der Cefotaxim-Gruppe bei 87,9% der Patienten erreicht werden (p=0,002). Parallel zum klinischen Effekt war ein Absinken der Antikörpertiter im Immunfluoreszenztest zu beobachten. Herxheimer-artige Reaktionen waren bei 20% der Patienten der Penicillin-Gruppe und bei 40,5% der Patienten der Cefotaxim-Gruppe zu beobachten. Diese Reaktion kann als Hinweis auf ein Ansprechen der Therapie gewertet werden.

     

Experimental immunization against Lyme borreliosis with recombinant Osp proteins: An overview

Summary Interest in human and veterinary vaccines against Lyme borreliosis is growing. Both whole cell immunization and subunit vaccines can protect against infection withBorrelia burgdorferi. For development of a human vaccine the focus has been on a subunit vaccine. The most promising candidate is OspA, a major outer membrane lipoprotein ofB. burgdorferi sensu lato. Of Osp proteins A through D, OspA shows the least variability between strains in its sequence and in the level of its expression. Borreliae in ticks express OspA. Antibodies to OspA kill borreliaein vitro and provide passive protection in mice. Active immunization of mice with OspA provides protection against challenge by syringe inoculation or tick bite. The lipid moiety of the OspA is necessary for immunogenicity in the absence of a potent adjuvant. A recombinant OspA-based vaccine is already in clinical trials. Although there is compelling evidence that immunization with OspA will provide protection, questions remain regarding the duration of protection from such immunization, the necessity to have a minimum level of neutralizing antibodies at all times for protection, and the relationship of an immune response to OspA and autoimmune features of Lyme borreliosis. The experimental aspects of immunization with Osp-A based constructs and other Lyme vaccine candidates are reviewed and discussed.

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Experimentelle Immunisierung gegen Lyme Borreliose mit rekombinantem OspA und anderen Komponenten: Übersicht

Zusammenfassung Die Entwicklung humaner und veterinärmedizinischer Impfstoffe gegen die Lyme Borreliose gewinnt zunehmend an Interesse. Ein Infektionsschutz gegenBorrelia burgdorferi kann sowohl durch eine Ganzzell- wie durch Subunit-Vakzinen erreicht werden. Bei der Entwicklung einer humanen Vakzine wurde das Hauptgewicht auf Subunit-Vakzine gelegt. Am vielversprechendsten ist OspA, ein wichtiges Lipoprotein der äußeren Membran vonB. burgdorferi sensu lato. OspA weist in seiner Aminosäuresequenz und dem Expressionsgrad unter der Reihe von Osp-Proteinen von A–D die geringste Stamm-Variabilität auf. In Zecken lebende Borrelien exprimieren OspA. Antikörper gegen OspA töten Borrelienin vitro ab und vermitteln bei Mäusen einen passiven Schutz. Die aktive Immunisierung von Mäusen mit OspA bietet gegen die Inokulation durch Injektion oder durch Zeckenstich einen Schutz. Die Lipid-Verbindung von OspA ist für deren Immunogenität erforderlich, wenn nicht ein potentes Adjuvans eingesetzt wird. Eine rekombinante OspA-Vakzine befindet sich bereits in klinischer Prüfung. Obwohl schlüssige Beweise dafür vorliegen, daß die Immunisierung mit OspA protektiv ist, bleiben Fragen zur Dauer des Schutzes durch eine solche Immunisierung, die Notwendigkeit eines anhaltenden Minimalspiegels neutralisierender Antikörper für den Schutz und die Beziehung zwischen Immunantwort gegen OspA und die Autoimmun-Komponente der Lyme Borreliose zu klären. Die experimentellen Aspekte der Immunisierung mit Vakzine-Konstrukten auf der Basis von OspA und anderen Kandidaten von Lyme Impfstoffen werden in einer Übersicht dargestellt und diskutiert.

     

Relapsing fever and its serological discrimination from lyme borreliosis

Summary Patients withBorrelia-caused relapsing fever produce cross-reacting antibodies toBorrelia burgdorferi, the anti-genetically related causative agent of Lyme borreliosis. The antibody response of the serum of a patient (acute and convalescent) with relapsing fever was analysed by the immunoblot technique usingBorrelia hermsii andB. burgdorferi as antigens. The diagnosis was established by microscopic detection of spirochetes in the patient's blood. The patient's serum showed significantly elevated titers of IgG and IgM in aB. burgdorferi indirect immuno-fluorescence assay. Immunoblot analysis indicated the presence of cross-reacting antibodies directed toB. burgdorferi antigens with apparent molecular weights of 60, 41, 40, 36, 30 and 20 kDa.

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Rückfallfieber — serologische Abgrenzung von Lyme Borreliose. Fallbericht

Zusammenfassung Patienten mit borrelieninduziertem Rückfallfieber produzieren kreuzreagierende Antikörper gegen den nah verwandten Erreger der Lyme-Borreliose,Borrelia burgdorferi. Wir beschreiben die Antikörperantwort einer Patientin mit klinisch diagnostiziertem Rückfallfieber gegenBorrelia hermsii, einem Erreger des zeckenübertragenen Rückfallfiebers in den USA, undB. burgdorferi. Die Diagnose eines Rückfallfiebers konnte durch den mikroskopischen Nachweis von Spirochäten im Blut der Patientin gesichert werden. Die Patientin zeigte signifikant erhöhte IgG- und IgM-Titer imB. burgdorferi-IFT. Die Immunoblot-untersuchungen zeigen, daß kreuzreagierende Antikörper gegenB. burgdorferi-Antigene mit einem apparenten Molekulargewicht von etwa 60, 41, 40, 36, 30, und 20 kDa gerichtet sind.

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This study was presented in part at the spring meeting of the Deutsche Gesellschaft für Hygiene und Mikrobiologie (DGHM), March 14–15, 1991 (Berlin, Germany).     

Infections following tickbites. Tick-borne encephalitis and lyme borreliosis — A prospective epidemiological study from tyrol

Summary We present here a prospective study on infections following tickbites in military recruits in the province of Tyrol (Austria). 84 recruits experienced tickbites and underwent clinical and serological examination twice at four-week intervals for signs of tick borne encephalitis (TBE)-virus orBorrelia burgdorferi infections. 56 and 50 recruits could be evaluated for TBE-virus and Borrelia infection, respectively. Whereas no recruit was found with clinical or laboratory evidence of TBE-virus infection, two (4%) recruits showed an erythema chronicum migrans as primary manifestation of aBorrelia burgdorferi infection and 11 (20%) recruits had a significant increase in the titer of anti-Borrelia burgdorferi antibodies. Our results support the predominance of a subclinical course of a tick-transmitted borrelia infection in the population under observation, and shed some light on the epidemiological situation of tick-transmitted diseases in Tyrol.

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Infektionen nach Zeckenbiß — Eine prospektive, epidemiologische Studie aus Tirol

Zusammenfassung Die Ergebnisse einer prospektiven Studie über Infektionen nach Zeckenbiß bei Rekruten des österreichischen Bundesheeres im Bundesland Tirol (Österreich) werden hier vorgelegt. Insgesamt 84 Rekruten wurden nach einem Zeckenbiß zweimal innerhalb von vier Wochen klinisch und serologisch auf Zeichen einer Frühsommer-Meningo-Enzephalitis(FSME)-Virusinfektion und einerBorrelia burgdorferi-Infektion untersucht. Endgültig konnten 56 und 50 Rekruten für die Analyse von FSME-Virus- bzw. Borrelia-Infektionen herangezogen werden. Während bei keinem Rekruten eine FSME-Virusinfektion nachgewiesen werden konnte, zeigten zwei (4%) ein Erythema chronicum migrans als Primärmanifestation der Lyme-Borreliose und bei 11 (20%) Rekruten wurde ein signifikanter Anstieg von Anti-Borrelia burgdorferi-Antikörpern festgestellt. Diese Ergebnisse zeigen ein Überwiegen von subklinischen Verläufen der von Zecken übertragenen Borrelien-Infektion und erhellen die epidemiologische Situation der Zecken-vermittelten Erkrankungen in Tirol.

     

Serological diagnosis of erythema migrans disease and related disorders

Summary An indirect immunofluorescence technique for the determination of antibodies against ixodid tick spirochetes is described. Differences in the reactivity betweenIxodes ricinus spirochete andIxodes dammini spirochete antigens were not observed. Cross-reacting antibodies againstTreponema pallidum andTreponema phagedenis can be eliminated by quantitative absorption withT. phagedenis. Cross-reactions with leptospira were not observed by immunofluorescence. In the IgM test, false negative reactions caused by high-titered specific IgG antibodies or false positive reactions caused by rheumatoid factor occur. This can be avoided by testing the IgM fraction (19S-IgM-test) or using sera previously treated with anti-IgG serum. Significantly elevated antibody titers against ixodid tick spirochetes were observed in 45% of 44 cases with erythema migrans disease, in 72% of 29 cases of lymphocytic meningoradiculitis, in all of nine patients with acrodermatitis chronica atrophicans and in all of four investigated patients with lymphocytoma (lymphadenosis benigna cutis).

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Serologische Diagnostik der Erythema migrans-Krankheit und verwandter Krankheitsbilder

Zusammenfassung Ein indirekter Immunfluoreszenztest zum Nachweis von Antikörpern gegen durch Zecken des Genus Ixodes übertragene Spirochäten wird eingehend beschrieben. Unterschiede in der Reaktivität vonIxodes dammini- undIxodes ricinus-Spirochätenantigen im indirekten Immunfluoreszenztest wurden nicht beobachtet. Kreuzreaktionen durch Antikörper gegenTreponema pallidum undTreponema phagedenis können durch eine erschöpfende Absorption der Seren mitT. phagedenis sicher vermieden werden. Kreuzreaktionen mit Leptospiren konnten im Immunfluoreszenztest nicht beobachtet werden. Beim Nachweis von IgM Antikörpern ist damit zu rechnen, daß durch Interferenz von erregerspezifischen IgG Antikörpern bedingt falsch negative sowie durch Rheumafaktoraktivität bedingt falsch positive Ergebnisse auftreten, was durch Untersuchung der 19S-Fraktion oder von anti-IgG-behandeltem Serum vermieden wird. Signifikant erhöhte Titer gegen Zeckenspirochäten wurden bei 44 Fällen von Erythema migrans-Krankheit in 45%, bei 29 Fällen mit lymphozytärer Meningoradikulitis in 72%, bei allen neun Fällen von Acrodermatitis chronica atrophicans sowie bei allen vier bislang untersuchten Fällen von Lymphozytom (Lymphadenosis benigna cutis) festgestellt.

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For example, Lyme disease. See also page 358, Letter to the Editor.     

Persistence of borrelia burgdorferi and histopathological alterations in experimentally infected animals. A comparison with histopathological findings in human Lyme disease

Summary Gerbils appear to be susceptible to infection by human isolates ofBorrelia burgdorferi; we obtained 100% infection. Isolation of theB. burgdorferi from different organs six months post infection causes a generalized infection thus demonstrating that borreliae persist in these animals for a long period. Spirochetemia was present for 14 days, apparently in two intervals. TheBorrelia burgdorferi specific antibody titers increased with time after infection thus indicating the persistence of spirochetes. The intraperitoneal inoculation of theB. burgdorferi to six gerbils of groups A and B induced significant histopathologic changes in most of the major organ systems and their surrounding adipose and fibrous connective tissues. The infiltrates consisted mainly of lymphocytes and histiocytes. Various numbers of plasma cells, eosinophils and high numbers of mast cells were also present. Three further animals which served as controls displayed no histological signs of inflammation in any organ system. No significant differences were noted between the histopathological findings seen in the animals of groups A and B (infected with cells from subcultures no. 25 and with no. 5, respectively). The persistence ofB. burgdorferi and the high number of organs involved with slight to severe signs of inflammation in this series can be compared to persistence and to the multiorgan involvement seen in human Lyme disease. Thus gerbils can serve as suitable experimental animals to study the pathogenesis of Lyme disease and the extent of organ damage caused byB. burgdorferi.

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Persistenz von Borrelia burgdorferi und histopathologische Veränderungen in experimentell infizierten Gerbils

Zusammenfassung Das Humanisolat P/Ko derBorrelia burgdorferi ist infektiös für Gerbils, wir konnten damit eine 100%ige Infektion der Tiere erreichen. Die Isolierung derB. burgdorferi aus verschiedenen Organen, sechs Monate nach der Infektion, bestätigt eine generalisierte Infektion und zeigt, daß Borrelien in diesen Tieren über Monate persistieren können. Die Spirochätemie wurde 14 Tage beobachtet und erfolgte in zwei Intervallen. Die intraperitoneale Inokulation derB. burgdorferi an sechs Gerbils der Gruppen A und B (infiziert mit 25. bzw. 5. Subkultur des Erregers) verursachte signifikante histopathologische Veränderungen in der Mehrzahl der Organsysteme und dem umgebenden Gewebe. Die histologischen Befunde zeigen perivaskuläre, entzündliche Reaktionen mit Lymphozyten, Histiozyten, Plasmazellen und eosinophilen Leukozyten. Bei Kontrolltieren wurden keine Zeichen von Entzündungen in keinem der Organe festgestellt. Die histopathologischen Ergebnisse der Tiergruppen A und B sind nahezu identisch. Die Persistenz derB. burgdorferi und die hohe Zahl der betroffenen Organsysteme in dieser Versuchsserie kann mit Beobachtungen an Patienten mit Lyme-Borreliose verglichen werden. Die Ergebnisse dieser Studie bestätigen, daß Gerbils als Tiermodell für Studien der Pathogenese der Lyme-Borreliose sowie andereIn-vivo-Studien sehr geeignet sind.

     

Active immunization with pC protein ofBorrelia burgdorferi protects gerbils againstB. burgdorferi infection

Summary Serious infection due toBorrelia burgdorferi and the disseminated infection characteristic of the disease possess unique treatment problems. The wide and still increasing incidence of Lyme borreliosis as well as the problems in treatment call for effective prevention strategies by active immunization. Vaccination experiments were done to determine if active immunization of gerbils with recombinant OspA and pC protects against infection with strains ofB. burgdorferi. Gerbils were vaccinated with recombinant OspA and pC (20 kDa protein) and challenged four weeks later with a clone (derived fromB. burgdorferi strain PKo) which expresses an abundant amount of pC but only little OspA. Non-immunized gerbils challenged with the sameB. burgdorferi strain were used as controls. Both groups of immunized gerbils developed antibodies against the recombinant vaccines. The pC vaccinated group was protected against infection, whereas the OspA vaccinated group showed signs of infection. The non-vaccinated group developed generalised infection. These results show that pC should be considered as a further vaccine candidate and probably needs to be combined with OspA for an efficient vaccine againstB. burgdorferi.

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Aktive Immunisierung mit pC-Protein von Borrelia burgdorferi hat bei Gerbils protektive Wirkung gegen die B. burgdorferi-Infektionen

Zusammenfassung Weite Verbreitung und zunehmende Inzidenz der Lyme Borreliose sowie Therapieprobleme bei schweren Erkrankungsformen besonders im Spätstdadium der Infektion sind Gründe für die Entwicklung einer möglichen Alternative zur Antiobitikatherapie wie zum Beispiel Schutzimpfung. Die Schutzwirkung einer aktiven Immunisierung mit rekombinanten OspA und pC gegen die Infektion mitBorrelia burgdorferi wurde bei Gerbils geprüft. Die Tiere wurden mit rekombinanten OspA und pC vomB. burgdorferi-Stamm PKo immunisiert; die Infektion erfolgte vier Wochen nach der Immunisierung mit dem PKo-Stamm (schwache OspA, gute pC Expression). Als Kontrollgruppe dienten infizierte, nicht immunisierte Gerbils. Die immunisierten Tiere bildeten Antikörper gegen rekombinante Vakzine. Die mit pC immunisierten Tiere waren vor der Infektion geschützt, die Kontrollgruppe zeigte eine generalisierte Infektion. Die Immunisierung mit OspA schützte nicht, die Tiere zeigten, wie die Kontrollgruppe Merkmale der Infektion. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, daß pC für eine Immunisierung in Frage kommt. Eine Kombination von OspA und pC scheint für eine effektive Vakzine gegenBorrelia burgdorferi nötig zu sein.

     

Azithromycin and doxycycline for treatment ofBorrelia culture-positive erythema migrans

Summary Adult patients with typical solitary erythema migrans, participating in prospective therapeutic studies on early Lyme borreliosis at the Lyme borreliosis Outpatient's Clinic, University Department of Infectious Diseases in Ljubljana, in 1991 to 1993, and followed up for 1 year, were included in the study. Only patients who were treated with azithromycin or doxycycline and in whomBorrelia burgdorferi was isolated from the border of the skin lesion prior to institution of antibiotic treatment were selected for presentation in this report. Fifty-eight patients received azithromycin (500 mg twice daily for the first day, followed by 500 mg once daily for 4 days) and 42 patients received doxycycline (100 mg twice daily for 14 days). The median duration of skin lesions after the beginning of treatment was 6.5 (2–30) days in the azithromycin group and 8 (2–35) days in the doxycycline group (nonsignificant difference). During the follow-up of 12 months one patient in each group developed major later manifestations of Lyme borreliosis and in 19 patients minor manifestations appeared: in nine (15.5%) treated with azithromycin and in ten (23.8%) receiving doxycycline. In one patient in the azithromycin group and in one patient in the doxycycline groupB. burgdorferi was isolated from normal appearing skin at the site of previous erythema migrans 2 months after the institution of antibiotic therapy. Five (8.6%) patients receiving azithromycin and nine (21.4%) patients receiving doxycycline reported mild to moderate gastrointestinal discomfort. In addition, five patients treated with doxycycline developed photosensitivity.

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Azithromycin und Doxycyclin in der Therapie der kulturell nachgewiesenen Borrelieninfektion mit Erythema migrans

Zusammenfassung In der vorliegenden Studie wurden erwachsene Patienten mit typischem solitären Erythema migrans, die an prospektiven Studien zur Behandlung der frühen Lyme-Borreliose an der Lyme-Borreliose-Ambulanz der Universitätsklinik Ljubljana, Abteilung für Infektionskrankheiten teilnahmen und ein Jahr lang nachbeobachtet wurden, aufgenommen. Im folgenden wird nur über die Patienten berichtet, bei denenBorrelia burgdorferi aus dem Rand der Hautläsion isoliert worden war, bevor eine Behandlung mit Azithromycin oder Doxycyclin eingeleitet wurde. 58 Patienten erhielten Azithromycin (500 mg zweimal täglich am ersten Tag, anschließend 500 mg einmal täglich für 4 Tage). 42 Patienten wurden mit Doxycyclin in einer Dosis von zweimal täglich 100 mg 14 Tage lang behandelt. Nach Einleitung der Therapie blieben die Hautläsionen in der Azithromycin-Gruppe im Median 6.5 (2–30) Tage, in der Doxycyclin-Gruppe 8 (2–35) Tage bestehen (Unterschied nicht signifikant). Während der 12monatigen Verlaufsbeobachtung entwickelte aus jeder Gruppe ein Patient schwerwiegende Folgeerscheinungen der Lyme-Borreliose, in 19 Fällen kam es zu geringfügigeren Manifestationen. Neun Fälle (15,5%) traten nach Behandlung mit Azithromycin und zehn (23,8%) nach Behandlung mit Doxycyclin auf. Bei je einem Patienten der Azithromycin und Doxycyclin-Gruppe wurdeB. burgdorferi aus augenscheinlich normaler Haut an der Stelle der früheren Erythema migrans-Läsion 2 Monate nach Einleitung der Antibiotikatherapie isoliert. Fünf Patienten (8,6%) berichteten unter Azithromycin und neun Patienten (21,4%) unter Doxycyclin über leichte bis mäßiggradige gastrointestinale Beschwerden. Zusätzlich trat bei fünf mit Doxycyclin behandelten Patienten eine Photosensitivität auf.

     

Survival of Borrelia burgdorferi in antibiotically treated patients with lyme borreliosis

Summary The persistence ofBorrelia burgdorferi in patients treated with antibiotics is described. The diagnosis of Lyme disease is based on clinical symptoms, epidemiology and specific IgG and IgM antibody titers toB. burgdorferi in serum. Antibiotic therapy may abrogate the antibody response to the infection as shown in our patients.B. burgdorferi may persist as shown by positive culture in MKP-medium; patients may have subclinical or clinical disease without diagnostic antibody titers toB. burgdorferi. We conclude that early stage of the disease as well as chronic Lyme disease with persistence ofB. burgdorferi after antibiotic therapy cannot be excluded when the serum is negative for antibodies againstB. burgdorferi.

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Persistenz der Borrelia burgdorferi bei negativer Serologie und Behandlung mit Antibiotika

Zusammenfassung Es wird über die Persistenz vonBorrelia burgdorferi bei sechs Patienten berichtet. Nach dem Zecken- bzw. Insektenstich und Erythema migrans konnteB. burgdorferi noch Wochen nach der Antibiotikatherapie nachgewiesen werden. Serologische Befunde waren außer bei einem Patienten negativ. Diese Ergebnisse bestätigen unsere früheren Beobachtungen und sprechen dafür, dß die Antibiotikabehandlung die Antikörperbildung gegenB. burgdorferi beeinflussen kann. Ferner zeigen diese Ergebnisse und Beobachtungen, daß nicht nur im Frühstadium der Lyme Borreliose, sondern auch in chronischen Stadien bzw. bei Persistenz des Erregers der Nachweis von Antikörpern negativ bleiben kann.

     

Erythema migrans: Three Weeks treatment for prevention of late Lyme borreliosis

Summary An open, randomized, prospective study was carried out to compare the clinical efficacy and safety of phenoxymethylpenicillin with that of minocycline in the treatment of erythema migrans. Sixty patients (minocycline 30, penicillin 30) were enrolled in the study. The two groups of patients were statistically homogeneous regarding age and sex distribution. IgG and IgM antibodies againstBorrelia burgdorferi were determined by ELISA before and after treatment and 1 year thereafter. Thirty-nine patients completed the study. All these patients (penicillin 21, minocycline 18) who received a 21-day course of treatment were free of clinical symptoms of late Lyme borreliosis after 1 year. Serum antibodies againstB. burgdorferi could be detected before treatment in 6/21 patients treated with penicillin and 3/18 patients treated with minocycline. After 1 year 8/39 patients were seropositive without any evidence of ongoing disease. In the remaining 21 patients treatment could not be completed with the initial antibiotic due to side effects (penicillin 9/30, minocycline 12/30). One patient, who stopped penicillin treatment at day 14 and one patient who stopped minocycline at day 4, developed fatigue and memory impairment within the observation period. A 3-week course of treatment with penicillin or minocycline is equally effective in treating patients with erythema migrans and preventing late symptoms of Lyme borreliosis.

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Vergleich von Phenoxymethylpenicillin mit Minocyclin in der Behandling des Erythema chronicum migrans

Zusammenfassung Zum Vergleich der klinischen Wirksamkeit und Sicherheit einer Behandlung des Erythema chronicum migrans mit Phenoxymethylpenicillin und Minocyclin wurde eine offene, randomisierte klinische Studie durchgeführt. 60 ambulante Patienten (25 Männer, 35 Frauen im Alter von 19–80 Jahren) mit Erythema migrans erhielten nach einem Randomisierungsschema entweder eine Behandlung mit Phenoxymethylpenicillin (4,5 Mio IE/Tag für 21 Tage; Gruppe A) oder mit Minocyclin (200 mg/Tag für 21 Tage; Gruppe B). Die beiden Patientengruppen waren hinsichtlich Alter und Geschlecht homogen. Alle Patienten wurden bis zu 12 Monate nach Therapiebeginn nachkontrolliert. In beiden Gruppen kam es innerhalb der Behandlungszeit zur Abheilung des Erythema migrans. Alle 39 über 21 Tage behandelten Patienten zeigten bis zu 12 Monate nach Therapiebeginn keine Zeichen von Spätmanifestationen der Lyme-Borreliose. Hingegen wurden bei zwei Patienten, die vorzeitig die Therapie abgebrochen hatten (ein mit Penicillin behandelter Patient nach 14 Tagen und ein mit Minocyclin behandelter Patient nach 4 Tagen Therapiedauer), während des Beobachtungszeitraumes Müdigkeit und Konzentrationsstörungen beobachtet. 21 Patienten mußten aufgrund eines Therapieabbruches von der Evaluierung ausgeschlossen werden. Vor Therapiebeginn wurde eine humorale Immunantwort gegenBorrelia burgdorferi bei 6/21 Patienten der Penicillin-Gruppe und bei 3/18 Patienten der Minocyclin-Gruppe nachgewiesen. Ein Jahr nach Studienbeginn waren 8/39 Patienten seropositiv. Die Ergebnisse zeigen, daß Phenoxymethylpenicillin und Minocyclin in der Behandlung des Erythema migrans als gleichwertig einzuschätzen sind, wobei die Therapiedauer über 21 Tage als wesentlich für den Langzeittherapieerfolg angesehen wird.

     

Tick factors andin vitro cultivation influence the protein profile,antigenicity and pathogenicity of a clonedBorrelia garinii isolate fromIxodes ricinus hemolymph

Summary ABorrelia garinii isolate (NE11H) was obtained from the hemolymph of infedIxodes ricinus. NE11H expressed four major proteins of 33 kDa, 32 kDa, 23 kDa and 22 kDa. Duringin vitro culture, NE11H successively lost the expression of the 22 kDa and 23 kDa proteins and the NE11H variant (NE11Hp15) was not recognized by an immune serum specific for the OspC protein (anti-OspC IS). However, when reintroduced into tick midguts, NE11Hp15 spirochetes present in the midgut again reacted with anti-OspC IS. A clone derived from the wild type line, cNE11H, lacked the 22 kDa but not the 23 kDa protein. The 23 kDa protein of cNE11H was recognized by anti-OspC IS. In addition, the two descendant lines (NE11Hp15 and cNE11H) lost their capacity to induce clinical arthritis in SCID mice. When cNE11H was reintroduced into ticks and reisolated from various tick organs, most reisolates presented the same reaction with anti-OspC IS as cNE11H. Interestingly, two reisolates obtained from the tick midgut reexpressed large amounts of the 22 kDa protein which was recognized by anti-OspC IS and these two reisolates induced clinical arthritis in SCID mice. The results confirm that proteins of 22/23 kDa are differentially expressed duringin vitro subcultures and in ticks, and show that proteins which are not detectable afterin vitro culture may be reexpressed after reexposure ofB. burgdorferi to its former environment in the tick. The data suggest that the pathogenicity ofB. burgdorferi for mice might be influenced by environmental factors via differential expression of 22/23 kDa proteins.

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Faktoren der Zecke undin vitro-Kultivierung beeinflussen das Proteinmuster, die Antigenität und die Pathogenität eines aus Hämolymphe gewonnenen kloniertenBorrelia garinii Isolats

Zusammenfassung EinBorrelia garinii Isolat (NE11H) wurde aus der Hämolymphe nicht gefütterterIxodes ricinus Zecken gewonnen. NE11H exprimierte vier Hauptproteine mit einem Molekulargewicht von jeweils 33, 32, 23 und 22 kDa. Im Laufe derin vitro Kultur entstand eine Variante (NE11Hp15), die durch den Verlust der 22 und 23 kDa Proteine gekennzeichnet war. NE11Hp15 zeigte keine Reaktion mit einem Immunserum gegen OspC. Wurde NE11Hp15 in Zecken passagiert, fand sich wieder eine Reaktion mit dem anti-OspC-Immunserum. Ein Klon der Ausgangslinie NE11H (cNE11H) war durch das Fehlen des 22 kDa, nicht jedoch des 23 kDa Proteins, gekennzeichnet. Das 23 kDa Protein von cNE11H wurde durch anti-OspC-Immunserum erkannt. Sowohl NE11Hp15 als auch cNE11H waren nicht in der Lage, eine klinisch nachweisbare Arthritis in SCID-Mäuse zu induzieren. Nach Reinokulation von cNE11H in Zecken und anschließender Reisolation aus verschiedenen Zeckenorganen, zeigten die meisten Reisolate eine Reaktion mit anti-OspC-Immunserum wie der Ausgangsklon cNE11H. Interessanterweise fand sich bei zwei Reisolaten aus dem Zeckenmitteldarm eine starke Expression des 22 kDa Proteins, welches durch das anti-OspC-Immunserum erkannt wurde. Darüberhinaus induzierten diese beiden Reisolate eine klinisch nachweisbare Arthritis in SCID-Mäusen. Zusammengefaßt zeigen unsere Resultate, daß die spirochätalen 22/23 kDa Proteine während der Zeckenpassage differentiell exprimiert werden. Darüberhinaus zeigen sie auch, daß spirochätale Proteine, die nach Kultivierungin vitro nicht mehr nachweisbar sind, dann reexprimiert werden können, wennB. burgdorferi der Mikroumgebung des Zeckenorganismus ausgesetzt wird. Wir postulieren, daß die Pathogenität vonB. burgdorferi in Mäusen durch umgebungsbedingte differentielle Expression der 22 und 23 kDa Proteine beeinflußt werden könnte.

     

Evaluation of the detection ofBorrelia burgdorferi DNA in urine samples by polymerase chain reaction

Summary It is difficult in some cases to identify an infection caused byBorrelia burgdorferi and to monitor the effect of therapy. Seropositivity will persist even after successful treatment and therefore may suggest ongoing infection. For direct detection ofB. burgdorferi DNA in human urine samples, the polymerase chain reaction (PCR) was evaluated. A published primer system was selected, which amplifies a 259 bp fragment from the gene encoding the 23S rRNA. The lower detection limit of the primer system was 10 fg of extractedB. burgdorferi DNA. Several methods for the pretreatment of urine sample were tested. Of these, the Geneclean® kit (Bio 101, USA) showed the best results. A total of 114 urine samples from 74 patients belonging to three clinical groups was investigated: (i) 51 samples from 26 patients with active Lyme disease, (ii) 36 samples from 27 patients with previous infection but no symptoms at the time the urine was collected, and (iii) 27 samples from 21 seronegative control patients without Lyme disease.B. burgdorferi DNA was detected in 25 urine samples of 17 patients with active disease, whereas 26 samples from this group of patients were negative. Only one asymptomatic case with previous infection showed a positive result, and the urine samples of the patients without Lyme disease were uniformly negative. Two of four patients from whom samples before and directly after onset of therapy were available converted from negative to positive PCR results after initiation of therapy, accompanied by the symptoms of a Jarisch-Herxheimer reaction. It can be concluded from these results that a positive PCR from urine is with high probability an indicator of active Lyme disease. On the other hand, as only 17 of the 26 patients with active infection were positive, a negative PCR result does not exclude active infection.

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Evaluation des Nachweises vonBorrelia burgdorferi-DNA in Urinproben mittels Polymerase-Kettenreaktion

Zusammenfassung In manchen Fällen ist es schwierig, Infektionen mitBorrelia burgdorferi zu diagnostizieren und den Effekt einer Therapie abzuschätzen. Seropositivität bleibt selbst nach erfolgreicher Therapie bestehen und kann deshalb ein weiterbestehendes Infektionsgeschehen vortäuschen. Zum Direktnachweis vonB. burgdorferi-DNA in menschlichen Urinproben wurde das Verfahren der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) evaluiert. Zur Anwendung kam ein Primersystem, dessen Zielsequenz auf dem Gen für die 23S rRNA liegt (Schwartz et al., J. Clin. Microbiol. 30: 3082–3088; 1992). Die Nachweisgrenze des Primersystems betrug 10 fg an extrahierter DNA vonB. burgdorferi. Zur Probenvorbereitung von Urinproben wurden mehrere Methoden getestet. Davon erwies sich das Geneclean® Kit (Fa. Bio 101) als am besten geeignet. Damit wurden insgesamt 114 Urinproben von Patienten aus drei klinischen Gruppen untersucht: (i) 51 Proben von 26 Patienten mit aktiver Lyme-Borreliose, (ii) 36 Proben von 27 symptomlosen Patienten mit vorangegangener Infektion, und (iii) 27 Proben von 21 seronegativen Kontrollpatienten ohne Lyme-Borreliose. Mit Hilfe der PCR bei Probenaufbereitung mit Geneclean® gelang ein Nachweis von Borrelien-DNA in 25 Proben von 17 Patienten mit aktiver Erkrankung, während 26 Proben aus dieser Gruppe negativ waren. Ein asymptomatischer Fall zeigte ein positives Resultat, und die Proben der Patienten ohne Lyme-Borreliose waren einheitlich negativ. Zwei von vier Patienten, von denen Urinproben vor und direkt nach Therapie verfügbar waren, zeigten eine Konversion von negativen zu positiven PCR-Resultaten nach Therapiebeginn, was auf einen Erregerzerfall und vermehrte Ausscheidung von Borrelien-DNA schließen läßt. Die Positivität unter Therapie war korreliert mit dem klinischen Auftreten einer Jarisch-Herxheimer-Reaktion. Die vorliegenden Ergebnisse lassen schließen, daß zwar ein negatives PCR-Ergebnis nicht gegen Krankheitsaktivität spricht, da nur 17 der 26 Patienten mit aktiver Erkrankung positive Resultate zeigten, jedoch daß ein positives PCR-Resultat als Hinweis auf eine aktive Infektion gewertet werden kann.

     

Lyme borreliosis of central nervous system (CNS) in children: A diagnostic challenge

Summary Within 24 months in a consecutive series of 84 children with neurological symptoms indicative of Lyme borreliosis of the central nervous system (CNS) 45 seronegative children (group III), 17 seropositive (group II), and 22 children with specificBorrelia burgdorferi results in cerebrospinal fluid (CSF) — i.e.B. burgdorferi antibodies and/or intrathecally producedB. burgdorferi antibodies and/or positiveB. burgdorferi culture in CSF were observed. The results show that intrathecally producedB. burgdorferi antibodies are the most important marker for the diagnosis of neuroborreliosis (with 71.4% positives) andB. burgdorferi cultivation directly from CSF may be successful in the earliest phase of the disease. Since each of the specific CSF parameters may be false negative in some cases, a careful synopsis of laboratory parameters was done. It shows that CSF protein and CSF cell values are higher in group I than in II or III. Neither can seronegativity exclude nor can seropositivity confirm the diagnosis of neuroborreliosis as in only 71% of group I serumB. burgdorferi antibodies were detected. In view of these aspects clinical and laboratory results are discussed.

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Neuroborreliose im Kindesalter: eine diagnostische Herausforderung

Zusammenfassung Bei 84 Kindern mit Verdacht auf Neuroborreliose wurde der klinische Verlauf und eine Palette spezifischer und unspezifischer Laborparameter aus Liquor und Serum untersucht. Als spezifische, für eine Neuroborreliose beweisende Parameter wurdenB. burgdorferi-Antikörper im Liquor und/oder intrathekal produzierteB. burgdorferi-Antikörper und/oder eine positiveB. burgdorferi-Kultur im Liquor gewertet. Diesen Kindern mit definitiver Neuroborreliose (Gruppe I, n=22) wurden 17 nur im SerumB. burgdorferi-positive (Gruppe II) und 45B. burgdorferi seronegative Kinder (Gruppe III) gegenübergestellt und die unspezifischen Parameter im Gruppenvergleich auf ihre Borrelienrelevanz hin überprüft. Aus klinischer Sicht zeigt sich, daß die neurologische Erkrankung oftmals die Erstmanifestation der Lyme Borreliose im Kindesalter ist (seröse Meningitis und/oder Hirnnervenparese), die nach adäquater antibiotischer Therapie in der Regel auscheilt. Aus den serologischen Ergebnissen ist abzuleiten, daß (1) zur Diagnose einer Neuroborreliose die Bestimmung von intrathekalen Antikörpern die höchste diagnostische Trefferquote aufweist (71,4%), (2) die Liquor-Kultur in frühen Krankheitsstadien aussichtsreich erscheint, (3) in Einzelfällen jeder der drei spezifischen Liquor-Parameter falschnegativ sein kann, (4) daß ein erhöhtes Liquor-Protein bei gesicherter Neuroborreliose deutlich häufiger als in den Vergleichsgruppen (II, III) anzutreffen ist und (5) daß ein positiverB. burgdorferi-Titer im Serum ebensowenig ein deutlicher Hinweis auf eine Neuroborreliose sein kann wie ein negativer eine solche ausschließt (71% seropositive in Gruppe I).

     

Penicillin G sodium and ceftriaxone in the treatment of neuroborreliosis in children — A prospective study

Summary A controlled clinical study was set up to examine whether penicillin G sodium (PG) or ceftriaxone (C) is superior in the treatment of acute neuroborreliosis in childhood. Within a time period of 18 months 77 children with symptoms indicative of Lyme borreliosis of the central nervous system (CNS) were seen. In 23 of these childrenBorrelia burgdorferi specific cerebrospinal fluid (CSF) parameters confirmed the diagnosis of a neuroborreliosis. These children were treated at random with intravenous (i.v.) PG 400,000 – 500,000 I.U./kg/day for 14 days (group I) or with i.v. ceftriaxone 75–93 mg/kg/day for 14 days (group II), respectively. Clinical examination and a set of diagnostic laboratory parameters were done at admission, right after therapy, three, six and partly 12 months after therapy. The general condition of all children in both groups improved dramatically during antibiotic therapy, and no relapse occurred within the observation period. Considering the clear and comparable decrease ofB. burgdorferi serum titres and the clinical outcome (duration of disease and follow-up for at least six months) in children of both groups no difference between both antibiotic drugs can be demonstrated.

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Penicillin-G Natrium und Ceftriaxon in der Therapie der Neuroborreliose im Kindesalter — eine prospektive Studie

Zusammenfassung Eine kontrollierte klinische Studie wurde durchgeführt, um zu überprüfen, ob eine Überlegenheit eines der beiden Präparate: Penicillin-G Natrium oder Ceftriaxon in der Behandlung der akuten Neuroborreliose im Kindesalter besteht. In einem Zeitraum von 18 Monaten wurden 77 Kinder beobachtet, deren Symptomatik den Verdacht auf eine Lyme-Borreliose des Zentralnervensystems erweckte. Bei 23 Kindern wurde der Verdacht mittels spezifischerBorrelia burgdorferi-Parameter aus dem Liquor cerebrospinalis bestätigt. Diese Kinder wurden bezüglich der antibiotischen Therapie randomisiert. Gruppe I wurde mit PG (400.000 – 500.000 I.E./kg Körpergewicht und Tag für 14 Tage) und Gruppe II mit Ceftriaxon (75 – 93 mg/kg Körpergewicht und Tag für 14 Tage) intravenös behandelt. Neben einer klinischen Untersuchung wurde zum Zeitpunkt der Spitalsaufnahme, direkt nach Therapie, sowie drei, sechs und teilweise 12 Monate nach Therapie eine Reihe von Laborparametern geprüft. Bei Betrachtung des klaren und zwischen beiden Gruppen gut vergleichbaren Abfalles derB. burgdorferi-Serum-Titer und des klinischen Verlaufes (Krankheitsdauer und Weiterbeobachtung über wenigstens sechs Monate) ist kein Unterschied zwischen beiden Antibiotika erkennbar. Alle Kinder beider Gruppen zeigten eine rasche Besserung ihres Allgemeinzustandes während der Therapie, ein Rückfall wurde während des Beobachtungszeitraumes nicht beobachtet.

     

Polymerase chain reaction control of antibiotic treatment in dermatoborreliosis

Summary Assessment of the efficacy of an antibiotic drug used in patients with various manifestations of dermatoborreliosis is crucial. Clinical judgement alone (resolution of the present dermatologic lesion, prevention of later major or minor sequelae) is not sufficient in erythema migrans and acrodermatitis chronica atrophicans. Thus, laboratory tests are desirable to prove the benefit of an antimicrobial agent. It was intended to establish a constant parameter — besides the clinical picture — for assessing the efficacy of antibiotic treatment in patients with dermatoborreliosis in terms of eradication ofBorrelia burgdorferi from the site of infection. Polymerase chain reaction (PCR) was therefore performed from pretreatment biopsy specimens from lesional skin of 36 erythema migrans patients (m:f=15:21, mean age 49 years) and seven acrodermatitis chronica atrophicans patients (m:f=0:7, mean age 59 years), respectively. After antibiotic therapy with minocycline (100 mg, orally twice daily, 14 days) for erythema migrans, and ceftriaxone (2 g, intravenously once daily, 14 days) for acrodermatitis chronica atrophicans another punch biopsy was obtained and analysed by PCR. In pretreatment specimens,B. burgdorferi-specific DNA was amplified by PCR in 23/36 erythema migrans patients (69%), and in 5/7 acrodermatitis chronica atrophicans patients (71%). After antibiotic therapy, PCR yielded negative results in all of these cases. Clinically, all patients showed complete recovery or at least marked improvement of lesions at this time. PCR appears to be a reliable parameter for the assessment of the efficacy of antibiotic treatment in dermatoborreliosis.

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Die Polymerase-Ketten-Reaktion zur Kontrolle der Effektivität antibiotischer Therapie bei Dermatoborreliosen

Zusammenfassung Bei der Behandlung von Patienten mit Dermatoborreliose ist die Überprüfung der Wirksamkeit des eingesetzten Antibiotikums von entscheidender Bedeutung. Die klinische Beurteilung des Krankheitsverlaufes ist als Therapiekontrolle weder für Patienten mit Erythema migrans noch mit Acrodermatitis chronica atrophicans ausreichend. Es ist vielmehr notwendig, den klinischen Eindruck durch entsprechende Laborparameter abzusichern. In der vorliegenden Studie wurde daher nach einem zuverlässigen Parameter gesucht, welcher auf der Basis der Eradikation vonBorrelia burgdorferi in Zusammenschau mit dem klinischen Zustand des Patienten, festzustellen vermag, ob ein Antibiotikum erfolgreich war oder nicht. Es wurde daher vor Therapiebeginn eine Polymerase-Ketten-Reaktion (PCR) von Gewebeproben läsioneller Haut bei 36 Patienten mit Erythema migrans (15 Männer, 21 Frauen, Durchschnittsalter 49 Jahre) und sieben Patienten mit Acrodermatitis chronica atrophicans (sieben Frauen, Durchschnittsalter 59 Jahre) durchgeführt. Die Patienten mit Erythema migrans wurden danach mit Minocyclin (100 mg 2x täglich, peroral, 14 Tage) und die Patienten mit Acrodermatitis chronica atrophicans mit Ceftriaxon (2 g 1x täglich, intravenös, 14 Tage) behandelt. Nach der Therapie wurde erneut eine Stanzbiopsie aus der Haut entnommen und mittels PCR analysiert. Während vor TherapiebeginnB. burgdorferi-spezifische DNA bei 23/36 Patienten mit Erythema migrans (69%) und bei 5/7 Patienten mit Acrodermatitis chronica atrophicans (71%) amplifiziert werden konnte, wurde nach der Behandlung bei keinem einzigen PatientenB. burgdorferi-spezifische DNA in der Gewebeprobe nachgewiesen. Klinisch war zu diesem Zeitpunkt Abheilung oder klare Besserung des Hautzustandsbildes bei allen Patienten gegeben. Die PCR scheint ein zuverlässiger Parameter für die Kontrolle antibiotischer Therapie der Dermatoborreliose zu sein.