Zhoršující a rizikové faktory

Knock-out of 5-LOX

• Lead to a longer duration of arthritis
• Decreased phagocytic capacity of murine macrophages (Blaho et al., 2011)
• Possibly mediated by leukotriene B4 (Zhang et al., 2017).

Kyselina arachidonová

• Polynenasycená mastná kyselina omega-6, která se nachází v červeném mase a živočišných produktech. Kyselina arachidonová je prekurzorem pro tvorbu prozánětlivých eikosanoidů, jako jsou prostaglandiny a leukotrieny, které mohou zvyšovat zánětlivé reakce.
• Zvýšená konzumace kyseliny arachidonové může zvýšit chronický zánět a zhoršit příznaky boreliózy, což přispívá k dalšímu rozvoji infekce a zhoršuje odpověď na léčbu.

Arginin

• Aminokyselina, která podporuje tvorbu oxidu dusnatého (NO), což má obecně pozitivní vliv na imunitní odpověď a kardiovaskulární zdraví. Nicméně některé patogenní bakterie, včetně borelií, mohou využívat arginin k podpoře svého růstu a ke zvýšení své obrany proti imunitnímu systému hostitele.

Zvýšená produkce NO může mít pro borelie paradoxně ochranný účinek, zejména pokud je NO produkován v nadměrném množství a vede k narušení rovnováhy mezi oxidačním a antioxidačním stavem hostitele.

• Lidé s boreliózou by měli být opatrní při užívání doplňků s argininem, zejména ve vysokých dávkách, aby se zabránilo riziku, že by tato aminokyselina mohla podpořit růst bakterií.

Aspirin

• Tím že potlačuje produkci prostaglandinů, může ovlivnit některé aspekty imunitní odpovědi, což může teoreticky snížit efektivitu přirozené obranyschopnosti proti boreliím. Prostaglandiny mají roli při aktivaci imunitních buněk a řízení zánětlivých reakcí, což může být důležité při bojování proti infekci.

Betablokátory

• Např. metoprolol, propranolol
• Mohou být nevhodné u některých pacientů s boreliovou infekcí, zejména pokud dojde k rozvoji Lymské karditidy, což je forma boreliózy postihující srdce. Lymská karditida může způsobit arytmie nebo srdeční blokády a užívání betablokátorů by mohlo zhoršit srdeční funkci a zpomalit srdeční rytmus.
• Monitorování: U pacientů s lymskou karditidou by měly být betablokátory používány pouze pod přísným dohledem lékaře, aby se předešlo riziku dalšího poškození srdce.

Biofilmová formace

• Borelie jsou schopné tvořit biofilm, což je komplexní struktura, kde jsou buňky obklopeny polysacharidovou matricí, která jim poskytuje ochranu před antibiotiky a imunitní odpovědí. Biofilmová forma je velmi obtížně proniknutelná pro antibiotika, což vede k vytvoření odolného perzistentního prostředí, kde bakterie přežívají.
• Biofilm je významným ochranným mechanismem borelií, který jim umožňuje přežívat ve stavu perzistence. Biofilm je tvořen polysacharidy, proteiny a dalšími složkami, které chrání borelie před chemickými látkami (včetně antibiotik) a před rozpoznáním imunitním systém
• Proto jsou v terapii významné látky, které biofilmy rozbíjí - např. monolaurin aj.
• Tvorba biofilmu je stimulována prostředím s nízkou dostupností živin a přítomností antibiotik. Bakterie uvnitř biofilmu mohou přecházet do stavu s nízkou metabolickou aktivitou, což jim umožňuje přežít dlouhé období v nepříznivých podmínkách.

Cholesterol

• cholesterol in CGAL and ACGal, as well as free cholesterol in the spirochetes membrane
• Bacteria do not possess the capability to synthesize cholesterol themselves (Johnson, 1977).
• B. burgdorferi s.l. takes up these metabolites from its environment to incorporate them in its lipid membrane.
• Lipid membrane of B. burgdorferi s.l. spirochetes was found to reflect the lipid composition of its surroundings (Johnson, 1977).
• www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877959X19302389

Cholesterol

• The presence of cholesterol in CGAL and ACGal
• Free cholesterol in the spirochetes membrane
• Bacteria do not possess the capability to synthesize cholesterol themselves (Johnson, 1977)
• B. burgdorferi s.l. takes up these metabolites from its environment
• To incorporate them in its lipid membrane
• Lipid membrane of B. burgdorferi s.l. spirochetes was found to reflect the lipid composition of its surroundings (Johnson, 1977).
• www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877959X19302389

Choline

• B. burgdorferi s.l. has a limited repertoire of membrane phospholipids
• Limited capabilities to synthesize these phospholipids.
• Spirochete is therefore dependent on host-derived choline for synthesis of its phospolipids,
• Might interact with host lipid membranes to obtain choline.
• Targeting of host lipid membranes, either directly through lipases or indirectly through ROS, might give rise to bioactive lipid mediators that can play an active role in the immune response.

Coenzyme A

• Identified as a major low-molecular weight thiol
• Responsible for reducing H2O2, as the spirochete does not contain glutathione (Boylan et al., 2006)

Cukry

• B. burgdorferi can utilize a finite number of carbohydrates as energy sources, including
• Glucose,
• Maltose,
• Glycerol,
• Mannose,
• Trehalose,
• Chitobiose,
• N-acetylglucosamine (GlcNAc)
• Glucose is likely a primary energy source
• www.nature.com/articles/srep44394#Sec1

Cystein

• Je sírná aminokyselina, která hraje důležitou roli v produkci glutathionu, což je hlavní antioxidant v těle. Ačkoli glutathion má ochranný účinek na buňky, borelie mohou využít cystein a jiné sírné aminokyseliny pro své vlastní metabolické procesy a k tvorbě ochranných mechanismů, které zvyšují jejich odolnost vůči oxidačnímu stresu.
• To znamená, že zvýšený příjem cysteinu nebo jiných sírných aminokyselin by mohl paradoxně podpořit obranyschopnost borelií proti léčbě.

GalaktĂłza

• Borrelia could utilize galactose as an energy source
• no evidence has been found to support this hypothesis
• Galactose, glycerol, and maltose
• Statistically significant by both treatment and time
• Galactose
• May be an important carbohydrate involved in the development of spirochetes within the tick
• Represented by the lower relative abundance of galactose in tick groups infected with B. burgdorferi or B. mayonii compared to uninfected control ticks
• B. mayonii and B. burgdorferi
• May differ in their metabolic capacities within vector ticks during the later stages of infection, especially with regard to specific carbohydrate utilization and availability
• www.nature.com/articles/srep44394#Sec1

Glycerol

• Involved in
• Glycerophospholipid metabolism (KEGG map00564),
• Glycerolipid metabolism (KEGG map00561),
• Ether lipid metabolism (KEGG map00565).
• While there is a low abundance of glycerol present in the early stages of feeding glycerol availability begins to spike upward at day 2 of feeding
• ATP input is required to convert glycerol into a more usable form: glycerol-3-phosphate
• (also significant by treatment, time, and treatment:time)
• Glycerol-3-phosphate can then be converted into dihydroxyacetone phosphate
• By glycerol-3-phosphate dehydrogenase
• Using energy cofactors NADH and NAD+.
• www.nature.com/articles/srep44394#Sec1

MaltĂłza

• Phosphoenolpyruvate:phosphotransferase (PTS) systems
• Used to acquire maltose
• Suggesting that maltose may also be used in glycolysis
• In both I. scapularis and in B. burgdorferi, maltose is involved with
• Starch and sucrose metabolism,
• Phosphotransferase systems,
• ABC transporters (KEGG C00208)
• Abundance of maltose in the uninfected control tick groups and the Borrelia-infected tick groups is
• Similar early in the feeding process,
• Differs vastly 3 days after attachment
• Maltose may be used as a carbon source until a certain threshold, when it may become involved in metabolite shuttling
• www.nature.com/articles/srep44394#Sec1

Glycolysis

• Likely the only pathway involved in metabolizing carbohydrates in B. burgdorferi s.l.
• Spirochete is able to utilize several alternative carbon sources to drive glycolysis
• Glucose,
• Mannose,
• N-acetylglucosamine,
• Maltose,
• Chitobiose
• Glycerol (von Lackum and Stevenson, 2005)

• This allows the spirochete to survive in various conditions
• During mammalian infection, glucose is expected to be the primary carbon source
• Due to its high abundance (Troy et al., 2016)

• Glycolysis for ATP production
• Pathogens slow growth rate (Barbour, 1984), as glycolysis typically yields only 2 ATP
• Compared to the net yield of 30 ATP after a functioning TCA cycle and OXPHOS
• Pathogen is able to increase its ATP yield from glycolysis
• By using an alternative fuel to drive phosphofructo-1-kinase (PFK) activity

Homocystein

• Aminokyselina, která se vytváří během metabolismu methioninu. Zvýšené hladiny homocysteinu jsou spojeny se zvýšeným zánětem a oxidačním stresem, což může zhoršit boreliovou infekci. Zvýšený zánět a oxidační stres mohou vytvořit prostředí, které je výhodné pro přežití borelií.
• Vyšší hladiny homocysteinu mohou navíc zhoršovat neurologické příznaky boreliózy, což vede k dalším komplikacím.

Kortikosteroidy (např. prednison) a další imunosupresiva (např. methotrexát, azathioprin)

• Jsou obvykle kontraindikované při aktivní boreliové infekci, protože potlačují imunitní odpověď těla.
• Borelie potřebují efektivní imunitní odpověď hostitele k jejich eliminaci, a potlačení této odpovědi může vést k progresi onemocnění a zvýšenému riziku rozvoje chronické infekce.
• Potlačení imunitního systému zhoršuje schopnost těla reagovat na invazi borelií, což může vést k jejich perzistenci v různých tkáních, zejména v kloubech, nervové soustavě nebo srdci.

Imunospupresivní proteiny slin klíštěte

• V průběhu sání vylučuje klíště proteiny, které mají imunosupresivní účinek

Inhibition of COX-2

• Associated with arthritis severity (Anguita et al., 2002)
• COX-2 knock-out mice showed prolong joint inflammation when Lyme arthritis was induced (Blaho et al., 2008).
• Takže léky co se často podávají na bolest kloubů, které taky inhibují COX2 jako např. Aulin aj. !!!

Inhibition of complement-mediated bacterial lysis

• May render antibody response ineffective

Kobalt

• Je součástí molekuly vitaminu B12 (kobalamin) a je klíčový pro normální funkce metabolismu. Nicméně u některých mikroorganismů, včetně borelií, může kobalt působit jako kofaktor pro určité enzymy, které jim umožňují lepší přežití a růst.
• Zvýšené hladiny kobaltu mohou přispět ke zvýšení produkce některých enzymů a metabolických drah, které borelie využívají, a tím podpořit jejich agresivitu.

Kortizol nebo DHEA

• Hormony, které se podílejí na regulaci zánětu a stresu.
• Kortizol ve vyšších dávkách má imunosupresivní účinky, což by mohlo usnadnit boreliím přežití a rozmnožování, zvláště pokud jsou v perzistentní formě.

Produkce laktátu

• Exposure of primary human peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) to B. burgdorferi s.l.
• Induced increased levels of glycolysis,
• Leading to lactate production, without altering oxidative metabolism (Oosting et al., 2016).
• This phenomenon has been previously described to occur in cells of the immune system

• Quiescent cells
• Use the combined action of glycolysis, TCA cycle and OXPHOS,
• Activated cells
• Shift their metabolism towards glycolysis,
• Converting pyruvate directly into lactate,
• Bypassing the TCA cycle.

Shift to glylcolysis

• Is also known to be induced by
• Low oxygen concentrations - known as anearobic glycolysis
• In this case the shift occurs regardless of oxygen levels.
• Increased rates of glycolysis serve to
• Accommodate an increased energy demand,
• Actively contribute to the inflammatory response of both the
• Innate (Weichhart and Säemann, 2008; Nizet and Johnson, 2009; Cheng et al., 2014) and the
• Adaptive immune system (Kane and Weiss, 2003; MacIver et al., 2008; Chang et al., 2013).
• Increase in glycolysis
• Crucial for the inflammatory response against B. burgdorferi s.l.
• Inhibiting glycolysis but not OXPHOS
• Drastically reduced cytokine production in response to stimulation with the spirochete (Oosting et al., 2016)

Increased lactate levels

• Indicative of increased cellular glycolysis
• found in serum from patients in with erythema migrans (Oosting et al., 2016)
• In CSF from neuroborreliosis patients (Djukic et al., 2012; Kindler et al., 2016)
• Increase in lactate production - consequences for the spirochetes
• Possess a transporter to take up extracellular lactate (Saier and Paulsen, 2000)

• Transporter (lctP)
• Significantly increased in B. burgdorferi s.l. spirochetes in response to tick feeding (Iyer et al., 2015)
• Possibly due to lactate accumulation in the closed environment of the tick midgut
• Taken up lactate can be used to sustain metabolism through its conversion to pyruvate

• Increased levels of pyruvate
• Will lead to an increase in the PEP/pyruvate ratio
• Regulates to uptake of alternative carbohydrates (Iyer et al., 2015)

• NADH released by the conversion
• Can be used by CoADR,
• Important role in regulating redox homeostasis
• One of the only enzymes present in B. burgdorferi s.l. able to regenerate NAD + to sustain glycolysis (Eggers et al., 2011).

• This may play a role in situations where glucose availability is limited,
• In acute, localized infection such as in an erythema migrans lesion or an arthritic joint

• Converting lactate into pyruvate
• May be a protective mechanism
• Increasing pyruvate levels can protect the spirochete against H2O2-mediated DNA-damage and cell death (Troxell et al., 2014).
• Role of lactate uptake in bacterial survival in the host
• Suggested for other pathogens (Exley et al., 2005, 2007; Baddal et al., 2015)

• B. burgdorferi s.l. is expected to rely primarily on glucose
• For maintaining glycolysis when present in the mammalian host.

• When encountering B. burgdorferi s.l.,
• Host cells drastically increase their levels of glycolysis,
• Leading to increased production of lactate.
• Lactate in its turn could be used by the spirochete
• To sustain metabolism
• As a scavenger of reactive oxygen species (ROS) (Troxell et al., 2014).
• Increased levels of pyruvate may protect the spirochete from oxidative damage by scavenging H2O2.
• www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877959X19302389

Mangan

• Je důležitý pro různé biologické procesy, a to nejen pro hostitele, ale i pro bakterie, jako jsou borelie. Borrelia burgdorferi má specifický metabolismus, který potřebuje mangan namísto železa jako kofaktor pro klíčové enzymy. Tento prvek je zásadní pro jejich antioxidační obranu a podporu růstu.

Zvýšený příjem manganu může podpořit přežití borelií v těle tím, že zajišťuje dostatek dostupného kovu, který bakterie využívají pro svou ochranu proti imunitnímu systému a k dalšímu růstu.

N-acetylglukosamin (NAG)

• Vyžadují obohacenou komplexní půdu s N-acetylglukosaminem, aminokyselinami, vitaminy a nukleotidy
• www.wikiskripta.eu/w/Borrelia_burgdorferi
• Do kultivačního média je potřebný pro růst borrelií
• Je inkorporován do buněčné stěny
• Může rovněž sloužit jako zdroj energie
• Je základní složka chitinu, který tvoří klíštěcí kutikulu
• Může být zdrojem cukrů pro borrelii, když je asociována s klíštětem
• Borrelie může metabolizovat NAG na fruktóza-6-fosfát, který může být dále zužitkován v glykolýze.
• www.biopticka.cz/cz/sluzby/molekularni-genetika/vyzkum/BB.php

Nadbytek Omega 6 a málo Omega 3

• Substantial differences are found in the eicosanoid profiles between the arthritis-resistant mouse strain DBA and the susceptible mouse strain C3H (Blaho et al., 2009),
• A role for eicosanoid metabolites in initiating arthritis.
• Altered fatty acid and/or eicosanoid metabolism in patients with erythema migrans
• Through pathways specific for B. burgdorferi s.l. infection (Molins et al., 2015, 2017)

• Several processes may play a role in the induction of eicosanoids in response to B. burgdorferi s.l. infection
• Cleavage of arachidonic acid
• By cytosolic phospholipase A (cPLA) in response to Toll-Like Receptor (TLR-) stimulation
• Induction of eicosanoids precede the influx of inflammatory cells into the joint (Blaho et al., 2009, 2011)
• Early peak in the non-enzymatically derived eicosanoids, called isoprostanes, was seen (Blaho et al., 2009).
• This class of eicosanoids most commonly arise from oxidation of membrane lipids.
• Lipid exchange between B. burgdorferi s.l. and host cells (Crowley et al., 2013)
• Presence of an essential lipase-like enzyme BB0646 (Shaw et al., 2012),
• May function as a phospholipase,
• Direct interaction between the spirochete and host lipid membranes
• May also be a mechanism by which eicosanoids are released
• Several mechanisms play a role in the induction of the B. burgdorferi s.l. specific induction pattern of eicosanoids
• B. burgdorferi s.l. induces the release of arachidonic acid-derived eicosanoids,
• Implicated in the pathogenesis of Lyme borreliosis !!!!

• Several mechanisms play a role in eicosanoid production in response to B. burgdorferi s.l. infection. -cPLA2 activation after recognition of borrelial antigens
• Direct interaction between B. burgdorferi s.l. and host cell membranes

• B. burgdorferi s.l. targets host lipid membranes
• Membrane-derived phospholipid metabolites
• Potential diagnostic markers for early Lyme borreliosis (Molins et al., 2017)
• Increased circulating levels of oxidized phospholipids (OxPL)
• Found in patients with neuroborreliosis and Lyme arthritis (Łuczaj et al., 2011; Moniuszko-Malinowska et al., 2016; Łuczaj et al., 2017)

Oxidation of membrane phospholipids

• Can occur enzymatically through action of 12/15 lipoxygenase
• Or mediated by reactive oxygen species commonly generated as part of the immune response
• Oxidized forms of phospholipids
• Can be active mediators in the inflammatory response

OxPL products

• Danger-associated molecular patterns (DAMPs)
• Recognized as a danger signal by the immune system
• Leading to inflammatory activation

• Tohle si dál tuším cca člověk zhorší, když bude baštit hodně smažených potravin.

NSAID s dlouhodobým užíváním

• Riziko zánětu bez eliminace příčiny
• Nesteroidní protizánětlivé léky (NSAID), jako jsou ibuprofen (Ibalgin) nebo naproxen, jsou často používány ke zmírnění zánětu a bolesti při borelióze, zejména při Lymské artritidě. Pro krátkodobou symptomatickou úlevu jsou NSAID vhodné, ale dlouhodobé užívání může být problematické.
• Dlouhodobé užívání NSAID může potlačit symptomatický zánět, ale zároveň bránit rozpoznání a adekvátnímu řešení příčiny zánětu. To může maskovat příznaky probíhající infekce a umožnit boreliím, aby se usadily a vytvořily rezervoáry.

Nadbytek Omega 6 a málo Omega 3

• Substantial differences are found in the eicosanoid profiles between the arthritis-resistant mouse strain DBA and the susceptible mouse strain C3H (Blaho et al., 2009),
• A role for eicosanoid metabolites in initiating arthritis.
• Altered fatty acid and/or eicosanoid metabolism in patients with erythema migrans
• Through pathways specific for B. burgdorferi s.l. infection (Molins et al., 2015, 2017)

• Several processes may play a role in the induction of eicosanoids in response to B. burgdorferi s.l. infection

Cleavage of arachidonic acid

• By cytosolic phospholipase A (cPLA) in response to Toll-Like Receptor (TLR-) stimulation
• Induction of eicosanoids precede the influx of inflammatory cells into the joint (Blaho et al., 2009, 2011)
• Early peak in the non-enzymatically derived eicosanoids, called isoprostanes, was seen (Blaho et al., 2009).
• This class of eicosanoids most commonly arise from oxidation of membrane lipids.
• Lipid exchange between B. burgdorferi s.l. and host cells (Crowley et al., 2013)
• Presence of an essential lipase-like enzyme BB0646 (Shaw et al., 2012),
• May function as a phospholipase,
• Direct interaction between the spirochete and host lipid membranes
• May also be a mechanism by which eicosanoids are released
• Several mechanisms play a role in the induction of the B. burgdorferi s.l. specific induction pattern of eicosanoids
• B. burgdorferi s.l. induces the release of arachidonic acid-derived eicosanoids,
• Implicated in the pathogenesis of Lyme borreliosis !!!!

• Several mechanisms play a role in eicosanoid production in response to B. burgdorferi s.l. infection. -cPLA2 activation after recognition of borrelial antigens
• Direct interaction between B. burgdorferi s.l. and host cell membranes

• B. burgdorferi s.l. targets host lipid membranes
• Membrane-derived phospholipid metabolites
• Potential diagnostic markers for early Lyme borreliosis (Molins et al., 2017)
• Increased circulating levels of oxidized phospholipids (OxPL)
• Found in patients with neuroborreliosis and Lyme arthritis (Ĺ�uczaj et al., 2011; Moniuszko-Malinowska et al., 2016; Ĺ�uczaj et al., 2017)

Oxidation of membrane phospholipids

• Can occur enzymatically through action of 12/15 lipoxygenase
• Or mediated by reactive oxygen species commonly generated as part of the immune response
• Oxidized forms of phospholipids
• Can be active mediators in the inflammatory response

OxPL products

• Danger-associated molecular patterns (DAMPs)
• Recognized as a danger signal by the immune system
• Leading to inflammatory activation

TLR2

• Main receptor recognizing B. burgdorferi s.l.
• May also recognize oxidized phospholipids,
• TLR2-knock out
• Limit inflammation in response to OxPLs in mice (Kadl et al., 2011)
• OxPL
• May also inhibit TLR2 signaling induced by other ligands (Walton et al., 2003; Erridge et al., 2008).
• Effect of OxPL on the inflammatory response may depend on the context,
• Absence or presence of other (pathogen-derived) danger signals
• Generation of OxPL after B. burgdorferi s.l. infection
• May have profound effects on the inflammatory response

• B. burgdorferi s.l. has a limited repertoire of membrane phospholipids
• Only limited capabilities to synthesize these phospholipids
• Dependent on host-derived choline for synthesis of its phospolipids
• It might interact with host lipid membranes to obtain choline
• Targeting of host lipid membranes
• Directly through lipases
• Indirectly through ROS
• Might give rise to bioactive lipid mediators that can play an active role in the immune response.

Přechod do perzistence

1. Stres způsobený antibiotiky

• Antibiotika, jako jsou doxycyklin a penicilin, mohou působit jako stresový faktor, který vede borelie k přechodu do perzistentní formy. Některé antibiotika inhibují růst bakterií, ale borelie mají schopnost vytvořit latentní formy, které jsou rezistentní vůči většině antibiotik, což jim umožňuje přežít i při agresivní léčbě.

2. Imunitní tlak

• Imunitní systém hostitele představuje další stresor, který přispívá k přechodu borelií do perzistentní formy. Makrofágy a další buňky imunitního systému produkují reaktivní formy kyslíku (ROS), což vytváří oxidační stres. Tato reakce způsobuje, že borelie vytvářejí cystickou formu nebo tvoří biofilm, který je chrání před imunitním útokem.

3. Nepříznivé fyzikálně-chemické podmínky

• K přechodu do perzistence mohou přispívat také nepříznivé podmínky, jako jsou nízké teploty, změny pH, nebo nedostatek živin. Při nedostatku živin borelie sníží metabolickou aktivitu a vytvoří formu, která je méně energeticky náročná, což jim umožňuje přežít delší dobu v prostředí s omezeným přístupem k potravě.

Nedostatek živin

• Jako jsou esenciální kovy (např. železo, mangan) nebo aminokyseliny, vede borelie k tomu, aby přešly do perzistentní formy, ve které mohou přežívat dlouhodobě, aniž by potřebovaly aktivně růst a dělit se.
• Změny v pH nebo další změny v prostředí, jako je zvýšená koncentrace toxických látek nebo nepříznivé teplotní podmínky, také působí jako spouštěče pro přechod do perzistence.

Podněty pro přechod z perzistence zpět do aktivní formy

1. Zlepšení životních podmínek

• Jakmile se podmínky, jako je dostupnost živin, zlepší, nebo klesne oxidační stres, borelie mohou reaktivovat svůj metabolismus a přejít do aktivní, infekční formy. Tento přechod je umožněn zvýšením produkce energie a proteinů, které jsou potřebné pro růst a šíření bakterií.
• Zvýšená dostupnost manganu, železa nebo glukózy, může iniciovat návrat k aktivnímu růstu a replikaci.
• Změny v pH nebo teplotě, které vracejí podmínky na úroveň, která je příznivá pro růst, mohou také sloužit jako signál pro reaktivaci.

2. Snížení antibiotického a imunitního tlaku

• Pokud antibiotická terapie skončí nebo se sníží intenzita imunitního tlaku, perzistentní formy borelií se mohou znovu reaktivovat a začít se množit. To vysvětluje, proč se u některých pacientů po skončení antibiotické léčby objeví recidiva příznaků.

3. Signalizační molekuly

• Různé signalizační molekuly a změny v chemickém prostředí, například kvórumové signály produkované ostatními bakteriemi v mikrobiálním prostředí, mohou být klíčovými signály, které iniciují přechod borelií zpět do aktivního růstu. Tento mechanizmus umožňuje boreliím přizpůsobit svou aktivitu podle hustoty populace nebo přítomnosti dalších mikroorganismů.

Potraviny a živiny zhoršující boreliózu a její komplikace

Potraviny s vysokým obsahem cukru

Vysoký obsah cukru podporuje růst bakterií a může oslabit imunitní systém. Cukry, zejména jednoduché sacharidy a rafinovaný cukr, podporují růst plísní a patogenních bakterií, což může zhoršit celkový zánět v těle a vést k horšímu zvládání boreliové infekce.Důsledky pro boreliózu: Borelie často vytvářejí biofilm, který jim pomáhá přežít i v těžkých podmínkách. Zvýšená hladina glukózy může přispět k vytvoření a udržení biofilmu, což znesnadňuje léčbu antibiotiky.

Průmyslově zpracované potraviny

Zpracované potraviny obsahují přísady, jako jsou transmastné kyseliny, konzervanty a umělá sladidla, které zvyšují systémový zánět a mohou oslabit imunitní systém.Transmastné kyseliny: Tato skupina tuků zvyšuje hladiny C-reaktivního proteinu (CRP) a dalších zánětlivých markerů, což zhoršuje imunitní odpověď a zánět, který již může být zvýšen v důsledku infekce borelií.

Potraviny s vysokým obsahem omega-6 mastných kyselin

Omega-6 mastné kyseliny jsou nezbytné pro tělo, ale nadměrná konzumace, zejména v nepoměru k omega-3 mastným kyselinám, může způsobit zvýšení zánětlivých procesů. Oleje, jako je kukuřičný, sójový a slunečnicový olej, jsou bohaté na omega-6 mastné kyseliny.Důsledky pro boreliózu: Při nadměrném příjmu omega-6 mastných kyselin může dojít k výraznému zvýšení produkce prostaglandinů a leukotrienů, které zvyšují zánět. To zhoršuje celkový stav pacienta a zvyšuje riziko komplikací spojených s borelií.

Alkohol

Alkohol zhoršuje funkci jater, což ovlivňuje schopnost těla detoxikovat toxiny a zplodiny vzniklé při imunitní reakci na infekci. Alkohol navíc oslabuje imunitní systém a podporuje chronický zánět.Interakce s léčbou: Alkohol může také narušit účinnost antibiotik používaných k léčbě boreliózy a zvyšuje riziko vedlejších účinků, jako je poškození jater, což může být zvlášť nebezpečné, když jsou podávána hepatotoxická antibiotika.

Lepková strava

Gluten (lepek), především v nadměrném množství, může vyvolávat zánětlivou reakci, zvláště u lidí, kteří mají zvýšenou citlivost nebo intoleranci na lepek. Lepek může ovlivňovat propustnost střevní stěny (syndrom "leaky gut"), což může vést ke zvýšení systémového zánětu.Důsledky pro boreliózu: U lidí s boreliózou se často vyskytují poruchy imunity, které mohou zvýšit citlivost na lepek, což dále zhoršuje zánětlivou reakci a snižuje schopnost těla zvládnout infekci.

Potraviny s vysokým obsahem histaminu

Potraviny bohaté na histamin, jako jsou některé fermentované potraviny (sýr, kysané zelí, fermentované nápoje), mohou zhoršovat zánětlivou reakci a vést ke zvýšení histaminové intolerance.Důsledky pro boreliózu: Zvýšené hladiny histaminu mohou způsobit zhoršení příznaků jako jsou bolesti hlavy, únavnost, a kožní reakce, což může přispět k výraznějším symptomům boreliózy.

Purine-based nucleotides

• Present in all living organisms, are fundamental components of many crucial biomolecules such as DNA, RNA, ATP, and coenzymes
• For many bacterial pathogens, purine metabolism is required for growth and virulence
• Mammals can synthesize purines de novo
• Many bacterial pathogens lack the necessary molecular machinery and must salvage purines from their host
• Well recognized in
• Salmonella typhimurium during human infections
• Variety of vector-borne protozoa
• Helminths
• B. burgdorferi obtains both purine bases and deoxynucleotides
• Via novel purine salvage pathways
• directly from the host while residing in a vertebrate reservoir
• Or from tick-ingested vertebrate blood while residing within the tick vector
• The most abundant purine in mammalian blood is hypoxanthine
• B. burgdorferi and B. mayonii in feeding I. scapularis ticks
• These spirochetes exert a significant demand on purines from the incoming vertebrate blood meal
• www.nature.com/articles/srep44394#Sec1

Pyrophosphate

High levels of pyruvate

• Present in standard B. burgdorferi s.l. cell culture medium
• Contribute to the high resistance to ROS-mediated damage in in-vitro models

Sugars, amino acids, and fatty acids

Haemoglobin

Laminin

• Can bind to and degrade laminin for nutrition
• A component of the extracellular matrix
• Takže si umí zalézt kamkoliv a bude jí dobře. Vždy se něčeho nažere.

Iron

• Borrelia require iron for growth and survival
• Evolved mechanisms to acquire iron from their host.
• Takže ve střevě by mohla být dobrá e.coli z Mutafloru a IP6 - kyselina fytoová z luštěnin.

Vitamin B12

• Borrelia requires Vitamin B12 for growth and survival.

Chondroitin sulfate

• Borrelia can bind to and degrade chondroitin sulfate
• A component of the extracellular matrix, for nutrition.

Plasminogen

• Borrelia can bind to plasminogen and convert it to plasmin
• Can aid in the dissemination of the bacteria

Fibrinogen

• Borrelia can bind to fibrinogen and convert it to fibrin
• Which can aid in the dissemination of the bacteria.
• CAVE: Tohle může být mechanismus vzniku obstrukce v lymfatickém systému a vzniku otoků.

Laminin-binding proteins

• Borrelia expresses laminin-binding proteins
• Aid in the bacteria's adherence to and penetration of host tissue.

Železo

• Borrelia burgdorferi, jako mnoho bakterií, využívá železo pro svůj metabolismus a přežití. Suplementace železem může teoreticky zvýšit množství dostupného železa v těle a podpořit růst borelií, zejména u jedinců, kteří nemají zjištěný nedostatek železa.

Železo také podporuje oxidační stres a zánětlivou reakci, což může vést ke zhoršení symptomů boreliózy.

Zinc and manganese

• B. burgdorferi require zinc and manganese as co-factors
• For key biological processes

Zinek a jeho vliv na boreliovou infekci

• Zinek je nezbytný minerál, který se podílí na mnoha tělesných procesech, včetně funkce imunitního systému, buněčného dělení a hojení tkání. Při boreliové infekci, která je způsobena bakteriemi Borrelia burgdorferi, je role zinku komplexní. Zinek může být přínosný i problematický, v závislosti na tom, jakým způsobem je použitý a jaký je celkový stav pacienta.

Potenciální přínosy zinku při boreliové infekci

Podpora imunitního systému

Zinek má klíčovou roli ve funkci imunitního systému a je důležitý pro různé imunitní buňky, včetně T-buněk a neutrofilů, které jsou zásadní při obraně proti bakteriálním infekcím, jako je borelióza.Mechanizmus účinku: Zinek podporuje produkci cytokinů a fungování neutrofilů, které pomáhají identifikovat a likvidovat patogeny. Také zvyšuje aktivitu fagocytózy, což znamená, že tělo je schopno rychleji identifikovat a zlikvidovat borelie, které napadnou organismus.Ochrana před zánětem: Zinek má protizánětlivé vlastnosti a pomáhá regulovat zánětlivé procesy. Borelie mohou způsobit zánět v různých tkáních, a tím vést k závažným symptomům, včetně bolesti kloubů a neurologických problémů. Zinek může pomoci zmírnit zánětlivou odpověď a snižovat škodlivé účinky oxidačního stresu.

Podpora regenerace tkání

Při borelióze může dojít k poškození tkání, například kloubů a nervových tkání. Zinek podporuje hojení ran a regeneraci buněk, což je důležité pro obnovu poškozených tkání během a po akutní infekci boreliemi.

Rizika a potenciální nevýhody zinku při boreliové infekci

Možná podpora růstu borelií

Borrelia burgdorferi, stejně jako jiné bakterie, může využívat různé prvky z hostitelského prostředí k podpoře svého metabolismu a přežití. Ačkoliv konkrétní závislost borelií na zinku není plně doložena, některé studie naznačují, že mikroorganismy, včetně borelií, mohou zinek využívat k podpoře svých antioxidačních systémů.Borelie používají různé mechanizmy pro detoxikaci oxidačního stresu, který na ně vytváří imunitní systém hostitele. Zinek může teoreticky pomoci boreliím odolávat imunitním mechanismům tím, že podporuje jejich antioxidační enzymy, jako je superoxid dismutáza (SOD). Tím se může zvýšit jejich schopnost přežít v hostitelském těle.

Riziko narušení rovnováhy mikroživin

Nadměrné užívání zinku může narušit rovnováhu mezi zinkem a jinými stopovými prvky, jako je měď. Zinek a měď soutěží o absorpci ve střevech, a pokud dojde k nadměrnému příjmu zinku, může dojít k nedostatku mědi, což vede k oslabení imunitního systému a zvýšení náchylnosti k infekcím.Dlouhodobé užívání vysokých dávek zinku (nad 40 mg denně) může také vést k potlačení funkce imunitního systému, což paradoxně zhoršuje schopnost těla bojovat s boreliovou infekcí.

Doporučení pro užívání zinku při boreliové infekci

• Pokud je zinek užíván jako doplněk při borelióze, doporučuje se držet se denní dávky zinku, která se pohybuje v rozmezí 15–30 mg denně
• Vyšší dávky mohou být podávány po omezenou dobu při zjištěném deficitu, ale vždy pod lékařským dohledem.
• Kombinace s mědí: Při dlouhodobé suplementaci zinku je vhodné doplňovat i měď (obvykle 1–2 mg denně),
• Aby byla zajištěna rovnováha mikroživin a zabránilo se nedostatku mědi, který by mohl vést k oslabení imunity.
• Ideálně by měl být zinek získáván z potravin bohatých na zinek, jako jsou ořechy, semena, luštěniny, hovězí maso a mořské plody.
• Přírodní zdroje zinku jsou lépe vstřebatelné a méně pravděpodobně vedou k předávkování nebo narušení rovnováhy minerálů.
• Zinek má potenciál přispět k léčbě boreliózy díky svým účinkům na podporu imunitního systému, hojení tkání a regulaci zánětlivých procesů.
• Optimální množství zinku může pomoci zlepšit imunitní odpověď těla na infekci boreliemi.

• Já sem tedy pro udělat test haldiny zinku a mědi z krve a zjistit, jak na tom ten člověk je, aby se nakonec neukázalo, že např. pje hodně kávy a kakaa a je zinkem už dávno dlouhodobě předávkovaný ap.