Borrelia burgdorferi s. l. is a spirochete which causes the multisystemic disorder Lyme disease. As the borreliae lack toxin production, the pathogenicity is thought to involve, at least in part, molecules from the outer surface. Most Lyme disease Borrelia strains express two major outer surface lipoproteins, OspA (31 kD) and OspB (34 kD), on their surface. However, some strains lack the expression of OspA and OspB, but express a smaller 21 to 25 kD OspC protein instead. This thesis focuses on the importance of these proteins in the pathogenesis of Lyme disease. Biochemical and immunochemical studies of the OspA and OspB proteins from strains of various geographic origins show considerable differences in the apparent molecular weights and in their reactivities to monoclonal antibodies. The cloning and sequencing of the ospAB opérons from strains of different origins has demonstrated that the heterogeneity is found also at the DNA level Comparison of the ospAB sequences allows the classification of the strains into three types, which coincide with the recent species designations, B. burgdorferi sensu stricto, B. afzelii and B. garinii The genes are located on a linear plasmid about 50 kb in size, and are cotranscribed as a single message. The expression of the osp operon in different strains was studied by Western blot and Northern blot analysis. The ospAB operon of strains expressing varying amounts of the Osp proteins was cloned and sequenced. The DNA sequence was found to be &gt;99% identical. The regulation appears to be primarily at the transcriptional level. In patients who have received incomplete treatment, B. burgdorferi have been isolated several years after the onset of the disease. As mentioned above, the ospAB loci of different strains show considerable heterogeneity, and it has been speculated that the spirochetes evade the host’s immune system by antigenic variation of the Osp proteins. In a mouse model system it was shown that no variation of the osp genes occurs over the course of an infection, and that other escape mechanisms must be used. The OspB proteins in particular have been shown to be very heterogeneous in different isolates. The MAb 84C recognizes a wide variety of B. burgdorferi strains, and the binding epitope was mapped to a conserved region in the carboxyl terminus of the OspB protein with putative structural and/or functional importance. It is well known that antibodies can kill bacteria in the presence of complement and phagocytes. Some antibodies seem to have a bactericidal effect by themselves. H6831 is a monoclonal antibody recognizing the OspB protein of some B. burgdorferi strains. The bactericidal action of univalent FAb fragments from H6831 was further characterized, and the binding epitope was mapped to a very heterogeneous region of the carboxyl end of the OspB protein. / <p>Diss. (sammanfattning) Umeå : Umeå universitet, 1994, härtill 5 uppsatser</p> / digitalisering@umu

Amblyomma americanum, the lone star tick, is an indigenous tick species in southern Indiana that harbors a diverse group of pathogenic and nonpathogenic microorganisms, including Borrelia lonestari, the putative agent for the southern tick associated rash illness (START) and a spotted fever group rickettsial endosymbiont. The purpose of this study was to implement the real-time polymerase chain reaction (real-time PCR) as a molecular technique to examine the microbial diversity in A. americanum ticks by estimating abundances of different microorgansisms. A SYBR Green real-time PCR assay was designed to detect and quantify B. lonestari in A. americanum ticks, and a previously published TaqMan real-time PCR assay, designed to detect (not quantify) Rickettsia species in ticks, was validated for the detection and quantification of the spotted fever group rickettsial endosymbiont in A. americanum ticks. Many pitfalls associated with real-time PCR were experienced in this study, such as difficulties in assay design and problems with contamination, and appropriate modifications are recommended to laboratories routinely performing real-time PCR. / Department of Biology

Amblyomma americanum is a hard tick species found in southern Indiana. Once a notorious pest to humans and livestock, A. americanum has now taken on a role as vector to pathogenic organisms. This study aimed to detect and quantify three microbes in A. americanum: Rickettsia amblyommii, Ehrlichia chaffeensis, and Borrelia lonestari. A primary objective of this study was to determine microbial interaction within a single A. americanum tick through quantification of each microbe within a co-infected tick. A second objective was to determine the density of R. amblyommii within the salivary glands of A. americanum ticks. Infection rates were 44%, 1%, and 0% for R. amblyommii, E. chaffeensis, and B. lonestari respectively. This study found no co-infected ticks, therefore no microbial interaction was determined. This study also found multiple drawbacks with utilizing quantitative real-time PCR to determine the density of R. amblyommii within the salivary glands of A. americanum ticks. / Department of Biology

Access to abstract permanently restricted to Ball State community only / Access to thesis permanently restricted to Ball State community only / Department of Physiology and Health Science

Die sichere Diagnose der Lyme-Borreliose und der Nachweis des verursachenden Spirochäten Borrelia burgdorferi bei Mensch und Tier sind problematisch. In Nordamerika ist B. burgdorferi sensu stricto (B. burgdorferi s.s.) die einzige pathogene Spezies, während in Europa und Asien mit B. garinii und B. afzelii mindestens zwei weitere pathogene Arten vorkommen. B. valaisiana, B. spielmanii und B. lusitaniae werden ebenfalls als Verursacher der Lyme-Borreliose diskutiert. Der indirekte Erregernachweis durch Detektion von Antikörpern mittels Antigen aus Borrelienlysat im Zweistufentest (ELISA und Western-Blot) gilt seit langem trotz der anspruchsvollen Interpretationskriterien als Methode der Wahl. Ein hochspezifischer ELISA mit dem synthetischen C6 Peptid als Antigenkomponente ergänzt erst seit wenigen Jahren die Diagnostik. Das C6-Peptid basiert auf der invariablen Region 6, welche eine konstante Region des ansonsten hochvariablen Borrelien-Oberflächenproteins VlsE darstellt. Nur metabolisch aktive Borrelien exprimieren VlsE/C6 Epitope im Säugetierwirt. Studien zeigten, dass C6-Antikörper mehrere Monate nach einer potenziell erfolgreichen antibiotischen Therapie deutlich messbar und langfristig absinken. In Deutschland sind ein C6-Schnelltest (4Dx®SNAP®, IDEXX Inc., USA) und ELISA (Quant C6®, IDEXX Inc., USA) für die Serodiagnostik bei Hunden erhältlich. Über die Anwendbarkeit des C6-Peptids für die kanine Borreliosediagnostik in Deutschland liegen wenige Daten vor, aber zunehmend wird der Ersatz des Zweistufentests durch das C6-Peptid diskutiert. In dieser Arbeit sollte zunächst festgestellt werden, ob potenzielle kanine Infektionen in der Routinediagnostik mit dem C6-Peptid ebenso sensitiv detektiert werden können wie mit dem Zweistufentest und ob C6-positive Hunde nach einer Antibiose mit dem deutlichen Sinken der C6 Antikörperspiegel als Zeichen eines potenziellen Therapieerfolges reagieren. Dafür wurden 510 Sera von Hunden aus verschiedenen deutschen Tierarztpraxen untersucht, wobei neben der serologischen Untersuchung eine Analyse der Vorberichte erfolgte. Eine dort angegebene, bestehende Infektion konnte in 93,3 % der Fälle serologisch nicht bestätigt werden und nur bei 3,3 % der Hunde wurden infektionsspezifische Antikörper ermittelt. Der Zweistufentest und der C6 Schnelltest wiesen hier eine vollständige Übereinstimmung auf. Unabhängig vom Vorliegen klinischer Anzeichen wurden für diese Studie C6-positive Hunde mit Antibiotika behandelt. Vier bis 18 Monaten nach der Therapie wurde von insgesamt 27 Hunden eine zweite Blutprobe untersucht. Die C6 Antikörperspiegel waren bei acht Hunden im ELISA um mindestens 50 % gesunken. Für deutliche Effekte musste aber ein ausreichend hoher initialer C6-Antikörperspiegel vorliegen. Da in Europa mindestens drei pathogene Borrelienarten vorkommen, wurde in einem murinen Infektionsmodell analysiert, ob speziesspezifische C6-Peptide von B. burgdorferi s.s., B. garinii und zwei Varianten von B. afzelii sicher Antikörper detektieren, die durch definierte experimentelle Monoinfektionen mit B. burgdorferi s.s. N40, B. garinii PBi, B. afzelii Slovakia, B. afzelii PKo, B. valaisiana, B. spielmanii oder B. lusitaniae induziert wurden. Um die erfolgreiche Infektion zu belegen, wurden murine Gewebe zur Borrelienisolation in Kulturmedien inkubiert und zusätzlich eine qPCR zum Nachweis von ospA durchgeführt. Eine PCR zur Detektion von essenziellen Plasmiden ergab, dass die B.-lusitaniae- und B.-valaisiana-Isolate nicht infektiös waren. Eine Infektion konnte durch Gewebekultur und qPCR dagegen bei mit B.-burgdorferi-s.s.-, B- garinii-, B.-afzelii- und B. spielmanii-inokulierten Mäusen belegt werden. Die Ergebnisse des C6-Peptid-ELISAs wurden mit dem des Zweistufentests als Goldstandard verglichen und die Sensitivitäten der C6-Peptide ermittelt. Diese betrug bei C6-Peptiden von B. burgdorferi s.s. und B. garinii je 100 % für B.¬burgdorferi¬s.s.¬N40, B. garinii-PBi- oder B.-afzelii-PKo-spezifische C6-Antikörper. Dagegen konnten C6-Peptide basierend auf B. afzelii nur B.-afzelii-PKo-spezifische Antikörper zu 100 % erfassen. Antikörper gegen B. afzelii Slovakia wurden von jedem C6-Peptid schlechter erfasst als Antikörper gegen B. afzelii PKo, was das Vorkommen stamm- oder isolatspezifischer C6-Antikörperfraktionen nahelegt. Die Untersuchung der 27 C6-positiven Hundesera aus der serologischen Studie ergab zudem, dass der Großteil der Sera ausschließlich gegenüber B.-burgdorferi-C6 und B.-garinii-C6 deutlich messbar reagierte. Die Eignung des C6-Peptids in praxi als ein schneller, hochspezifischer Infektionsmarker für den serologischen Nachweis bei Hunden aus Deutschland kann bestätigt werden. Allerdings kann der alleinige Nachweis von C6-Antikörpern weder einen detaillierten Vorbericht, noch den Zweistufentest auf Lysatantigen-Basis ersetzen. Seine Eignung als Marker für einen potenziellen Therapieerfolg ist nur unter definierten Bedingungen gegeben. Die divergenten Sensitivitäten verschiedener C6 Peptidsequenzen gegenüber Antikörpern von in Europa vorkommenden Borrelien-Arten und Isolaten machen deutlich, dass zukünftig weiterer, intensiver Forschungsbedarf bezüglich der Etablierung von ausreichend sensitiven C6-Testsystemen für europäische Bedürfnisse notwendig ist.

Diss. (sammanfattning) Umeå : Univ., 2007. / Härtill 6 uppsatser.

Diss. (sammanfattning) Linköping : Linköpings universitet, 2006. / Härtill 4 uppsatser.

Thesis (Ph. D.)--University of Missouri-Columbia, 2007. / The entire dissertation/thesis text is included in the research.pdf file; the official abstract appears in the short.pdf file (which also appears in the research.pdf); a non-technical general description, or public abstract, appears in the public.pdf file. "May 2007" Includes bibliographical references.

Thesis (M.S.)--Michigan State University. Dept. of Fisheries and Wildlife, 2008. / Title from PDF t.p. (viewed on July 30, 2009) Includes bibliographical references (p. 176-183). Also issued in print.

Thesis (Ph. D.) -- University of Texas Southwestern Medical Center at Dallas, 2005. / Vita. Bibliography: 284-323.