Lyme borreliosis (LB) is caused by spirocheter of Borrelia burgdorferi sensu lato. There are different types of borrelia species and some differ in their ability to survive in the presence of the complement system. B. afzelii is complementresistant while B. garinii is complementsensitive. This is based on the ability to recruit immune regulators, such as factor H to the bacterial surface and prevent activation of the complement system. Some individuals may show anti-Borrelia antibodies without having developed clinical symptoms. This may indicate a more effective immune response against spirochetes. The aim of this study was to investigate differences in complement activation by measuring C3a and sC5b-9 with sandwich ELISA between two previously Borrelia-exposed groups; individuals with previous subclinical Lyme borreliosis (SB) and patients previously diagnosed with neuroborreliosis (NB), and a control group without signs of LB exposure. Samples analyzed in this study consisted of controls (Ctrl, n = 8st), SB (n = 60st) and NB (n = 22st). Plasma from the groups were activated with ACA1 and Lu59. To compare the relative increase between the groups, complement factor C3a and the soluble terminal complement complex, sC5b-9, were analyzed using sandwich-ELISA.The analysis of C3a and sC5b-9 showed higher activation with Lu59 than ACA1, which is consistent with previous studies. According to C3a-analysis, no significant differences were observed between the groups for neither ACA1 nor Lu59. According to sC5b-9-analysis, a significant difference between SB and Ctrl (p= 0,0081) for Lu59 was observed. Conclusion of the studie was that further studies are required to interpret how this complement activation affects LB from a clinical prespective.

Borrelios är den vanligaste fästingburna infektionen på norra halvklotet, och orsakas av spiroketer tillhörande Borrelia burgdorferi sensu lato-komplexet. Dessa bakterier kan spridas till flera organ och ge upphov till olika symptom i bland annat hud, nervsystem, leder och hjärta. Omkring 15 % utvecklar neurologiska symptom, så kallad neuroborrelios. Den bästa indikatorn på aktiv neuroborrelios är framförallt karakteristiska neurologiska symptom samt tecken på en inflammatorisk förändring i cerebrospinalvätskan (CSV) i kombination med lokalt producerade antikroppar mot Borrelia burgdorferi s.l. i CSV. Nuvarande metod för diagnostik av neuroborrelios är en immunokemisk metod, en ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) som bygger på en jämförelse av Borrelia-antikroppsnivåer i CSV och i serum genom beräkning av antikroppsindex (AI). Beräkning av AI kompenserar för en eventuell ospecifik överföring av antikroppar från serum, till följd av en skada på blod-hjärnbarriären. Det finns dock tecken på att den nuvarande analysmetoden har för låg sensitivitet med falskt negativa resultat, framförallt tidigt i infektionsförloppet. För diagnostik av andra former av borrelios än neuroborrelios används en typ av ELISA baserad på C6-peptid. C6-peptid ELISA visar god känslighet för detektion av B. burgdorferi s.l.-specifika antikroppar i serum. C6-antigenet utgör en starkt immunogen och konserverad region av bakteriens VlsE-ytprotein. Syftet med den här studien var att undersöka om detektion av antikroppar mot C6-peptid i CSV kan komplettera den nuvarande använda metoden och därmed förbättra den totala sensitiviteten för diagnostik av neuroborrelios. I studien analyserades 169 patientprover från unga personer, samt 18 oklara patientfall som tidigare bedömts negativa med den nuvarande metoden. Antikroppar mot C6-peptid detekterades hos åtta unga patienter samt två oklara patientfall. Av dessa hade åtminstone tre unga patienter sannolikt neuroborrelios. Resultat från den här studien tyder på att C6-peptid-ELISA på CSV-prover kan fungera som ett komplement till befintlig metod för diagnostik av neuroborrelios. En kombination av båda metoderna kan sannolikt ge en betydligt högre sensitivitet. Vid tolkning av resultat från C6-peptid-baserade analysmetoder på CSV ska hänsyn tas till eventuell ospecifik överföring av B. burgdorferi s.l.-specifika antikroppar genom blod-hjärnbarriären. / Lyme Borreliosis, caused by spirochetes of the Borrelia burgdorferi sensu lato-complex, is the most common tick-borne infection in the temperate regions of the northern hemisphere. The bacteria can infect many different organs, this can give rise to a variety of symptoms in skin, the nervous system, joints and heart. Approximately 15 % of the infected individuals show neurological symptoms referred to as neuroborreliosis. An active neuroborreliosis is indicated by inflammatory changes in the cerebrospinal fluid (CSF) and local synthesis of anti-Borrelia antibodies in CSF. The current method to diagnose neuroborreliosis is an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) which compares levels of anti-Borrelia antibodies in CSF and serum by calculating an antibody index (AI). Calculations of AI compensate for unspecific leakage of antibodies from serum to CSF following an injury of the blood-brain barrier. The drawback of the current method is a low sensitivity with a high rate of false negative results in samples collected early during an infection. Another type of ELISA, based on the use of a C6 peptide, has earlier shown good sensitivity for detection of B. burgdorferi s.l.-specific antibodies in serum. The C6 antigen corresponds to a highly immunogenic and conserved region of the bacterial surface protein VlsE. The aim of this study was to investigate whether a detection of antibodies against the C6 peptide in CSF could improve the total sensitivity for the diagnostics of neuroborreliosis. In the current study, 169 samples with negative AI from young patients and 18 samples from special cases were analyzed. Antibodies against the C6 peptide were found in 8 young patients and in 2 samples from special cases. Out of these, 3 young patients were stated positive for neuroborreliosis. Results of this study show that the C6 peptide ELISA on CSF samples could act as a complement to the current serological method for diagnosing neuroborreliosis. A combination of both methods could possibly increase the overall sensitivity. However, the blod-brain barrier injury issue is a problem in the analysis and interpretation of the results of the C6 peptide-based method on CSF should take into consideration a possible dysfunction of the blood-brain barrier. In conclusion, a combination of both the current method and the C6 peptide ELISA could give a markedly improved sensitivity in diagnostics of neuroborreliosis.

Neuroborrelios (NB) kan förekomma när Borrelia garinii, som är en del av artkomplexet Borrelia burgdorferi sensu lato (s.l), infekterar nervsystemet. När immuncellerna utsätts för borreliaantigen bildas antikroppar i plasma och intratekalt. NB ger även upphov till mononukleär pleocytos i cerebrospinalvätska (CSV). Neurologiska symptom, pleocytos och antikroppsindex (AI), som indikerar intratekal syntes av borreliaantikroppar, vägleder nuvarande NB-diagnostik på Klinisk Mikrobiologi i Kalmar. Diagnostiken försvåras vid tidig NB när AI är negativ och pleocytos positiv. För att komplettera tidig NB-diagnostik kan kemokinet C-X-C motif ligand 13 (CXCL13) mätas i CSV. I nuläget utförs CXCL13 enzymkopplad immunadsorberande analys (ELISA) på ett externt laboratorium. Mätning av CXCL13 kan även utföras med en snabb semi-kvantitativ ReaScan+ CXCL13 metod som bygger på lateral flödesimmunanalys (LFIA). Syftet var att verifiera ReaScan+ CXCL13, kontrollera linjäritet, CXCL13 stabilitet och bestämma diagnostisk specificitet och sensitivitet. CSV-proverna indelades i fyra grupper baserat på pleocytos och AI samt tre kategorier utifrån kriterier till NB-diagnos (n=31). Metodjämförelsen genomfördes mellan ReaScan+ LFIA och CXCL13 ELISA (n=25). Linjäritetsanalys utfördes på prov med hög CXCL13-koncentration i CSV och CXCL13-stabiliteten kontrollerades på två patientprover vid frys- och kylförvaring. Beräkning av sensitivitet och specificitet baserades på definitiv (n=20) och ej NB (n=5). Metodjämförelsen visade en fullständig överensstämmelse och Spearman´s korrelationskoefficienten var 0,949. Determinationskoefficienten för linjäritetsanalysen var 0,963. Diagnostisk sensitivitet var 80% och specificitet 100%. Hög prestanda, acceptabla stabilitets- och linjäritetsresultat samt ReaScan+ potentiella förmågan att särskilja mellan definitiv och ej NB, indikerar att metoden kan införas på Klinisk Mikrobiologi i Kalmar och komplettera nuvarande diagnostik av tidig NB. / Lyme neuroborreliosis (LNB) occurs when Borrelia garinii, part of the Borrelia burgdorferi sensu lato (s.l) species complex, infects the nervous system. Upon exposure, immune cells produce antibodies that can be measured in serum or cerebrospinal fluid (CSF). LNB also cause mononuclear pleocytosis in CSF. Neurological symptoms, pleocytosis and antibody index (AI), which indicate intrathecal synthesis of Borrelia antibodies, guide current diagnosis of LNB at the Clinical Microbiology in Kalmar. The diagnosis is complex in early LNB, especially when AI is negative and pleocytosis is positive. Expression of chemokine C-X-C motif ligand 13 (CXCL13) in CSF can be used as an additional marker to early LNB. Analysis is currently performed at an external laboratory using enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). The aim of this project was to evaluate the performance of the rapid semi-quantitative lateral flow immunoassay (LFIA) ReaScan+ CXCL13 test using 31 patient samples divided into four groups based on pleocytosis and AI. Linearity assay was performed on samples with high CXCL13 concentrations and stability was tested on two CSF samples after freezing and refrigeration. Estimation of sensitivity and specificity was based on definite (n=20) and non-LNB (n=5). Method comparison showed a complete agreement and Spearman's correlation coefficient was 0,949. The R2 for linearity was 0,963. Sensitivity was 80% and specificity 100%. Strong agreement, acceptable stability and linearity results as well as ReaScan+ potential ability to distinguish between definite and non-NB, indicate that the method can be introduced at Clinical Microbiology in Kalmar and used as a supplement in early LNB diagnostics.