فهم اختبارات داء لايم: دليل المريض الشامل للتشخيص

جدول المحتويات

• النقاط الرئيسية
• لماذا تعتبر أبحاث داء لايم مهمة
• البكتيريا الكامنة وراء داء لايم
• داخل الجينوم: سمات غير عادية
• الأنواع العديدة لبكتيريا لايم
• كيف تغير البكتيريا غلافها
• الطيف الكامل لداء لايم
• التشخيص المخبري: الصورة الكبيرة
• زراعة البكتيريا: تقنيات الاستزراع
• ما هي عينات المرضى التي يمكن استزراعها
• حدود هذا البحث
• ما الذي يعنيه هذا للمرضى
• الأسئلة الشائعة
• معلومات المصدر

النقاط الرئيسية

• يحدث داء لايم بسبب بوريليا بورغدورفيري، وهي لولبية تنتقل عن طريق قراد جنس اللبود، مع حوالي 95% من الحالات في الولايات المتحدة في 12 ولاية.
• تعد زراعة البكتيريا أقوى دليل على العدوى النشطة ولكنها تستغرق ما يصل إلى 12 أسبوعًا وتتطلب أوساطًا متخصصة وأخصائيي فحص مجهري ماهرين.
• الحمامى المهاجرة، وهي الطفح الجلدي المتوسع الذي يبلغ قطره 5 سم على الأقل، تظهر لدى 80% على الأقل من المرضى الذين لديهم دليل موضوعي ويمكن تشخيصها سريريًا.
• قد يعاني ما يصل إلى 10% من المرضى المصابين بالتهاب المفاصل اللايمي من التهاب في المفاصل يستمر لأشهر أو سنوات رغم تناول المضادات الحيوية، وهو أكثر شيوعًا مع متغيرات جينات HLA-DRB معينة.
• تسبب أنواع مختلفة من البوريليا المرض في أمريكا الشمالية وأوروبا وآسيا، مما يؤدي إلى اختلافات إقليمية في المظاهر المتأخرة مثل التهاب المفاصل أو التهاب الجلد الطرفي المزمن الضموري.

لماذا تعتبر أبحاث داء لايم مهمة

داء لايم — الاسم الطبي لمرض لايم — ينتقل عن طريق قراد معقد اللبود الخروعي. هذه هي نفس القراديات ذات الجسم الصلب، التي تسمى أحيانًا قراد الغزلان، التي تتغذى على البشر في المناطق الحرجية. وُصف المرض لأول مرة كحالة مميزة في الولايات المتحدة في أواخر سبعينيات القرن العشرين.

منذ عام 1982، عندما بدأ تتبع الصحة العامة، تم الإبلاغ عن أكثر من 200,000 حالة إلى المراكز الأمريكية لمكافحة الأمراض والوقاية منها (CDC). بين عامي 1998 و2001، تم الإبلاغ عن حوالي 17,000 حالة كل عام. في عام 2002، ارتفع هذا العدد إلى 23,763 حالة، مما أعطى معدل حدوث وطني قدره 8.2 حالة لكل 100,000 شخص.

تتركز الحالات جغرافيًا بشكل كبير. حوالي 95% من جميع الحالات تحدث في 12 ولاية فقط: كونيتيكت، ديلاوير، مين، ماريلاند، ماساتشوستس، مينيسوتا، نيو هامبشاير، نيو جيرسي، نيويورك، بنسلفانيا، رود آيلاند، وويسكونسن. تقع هذه المجموعة في المناطق الشمالية الشرقية والوسطى الأطلسية والشمالية الوسطى من البلاد.

داء لايم ليس مشكلة في أمريكا الشمالية فقط. فهو منتشر على نطاق واسع في الدول الأوروبية، ويحدث أيضًا في أقصى شرق روسيا وأجزاء من آسيا. نظرًا لأن المرض شائع جدًا وواسع الانتشار جغرافيًا، فإن الطلب على الاختبارات المعملية الموثوقة هائل. في الولايات المتحدة وحدها، يُقدر أن أكثر من 2.7 مليون عينة مصل تُختبر كل عام بحثًا عن الأجسام المضادة ضد بوريليا بورغدورفيري.

لتلبية هذا الطلب، أدخلت المختبرات العديد من الاختبارات المختلفة. بعضها يكشف البكتيريا مباشرة. والبعض الآخر يبحث عن الأجسام المضادة للجهاز المناعي باستخدام محلولات الخلية الكاملة (مادة بكتيرية مكسورة)، أو مستضدات مؤتلفة (بروتينات مصنعة في المختبر)، أو مستضدات ببتيدية (شظايا بروتينية قصيرة). هذه الاختبارات هي مقايسات مناعية إنزيمية (EIA، اختبار يستخدم تغير اللون للكشف عن التفاعل). تقيّم هذه المراجعة كيفية تطوير هذه الاختبارات ومدى جودة أدائها.

البكتيريا المسببة لداء لايم

العامل المسبب، بوريليا بورغدورفيري، هو لولبية — بكتيريا حلزونية الشكل (تشبه المفتاح اللولبي) ذات أسواط داخلية متعددة (ذيول داخلية تشبه السوط تسمح لها بالسباحة). تتكون الخلايا من 3 إلى 10 لفات فضفاضة ويبلغ طولها 10 إلى 30 ميكرومتر (µm) وعرضها 0.2 إلى 0.5 µm.

تم عزل الكائن الحي لأول مرة في عام 1982 من القراد الناقل Ixodes dammini، الذي أعيدت تسميته الآن إلى Ixodes scapularis. ثم تمت تنميته لاحقًا من عينات خزعة الجلد، والسائل الدماغي الشوكي (CSF، السائل المحيط بالدماغ والنخاع الشوكي)، وعينات الدم. جاءت هذه العينات من مرضى في كل من الولايات المتحدة وأوروبا.

كائنات بوريليا بورغدورفيري المستزرعة متحركة وتسبح عند وضعها على شرائح محضرة حديثًا. يمكن رؤية الكائنات الحية باستخدام الفحص المجهري بالحقل المظلم أو الفحص المجهري بتباين الطور — وهي تقنيات تجعل الأجسام الرقيقة والشفافة مرئية دون تلوين. كما يمكن التعرف عليها تحت المجهر الضوئي القياسي بعد تلوينها بصبغات الفضة، أو بطرق الفحص المجهري الفلوري.

تتكون بنية البكتيريا من عدة طبقات. تشمل بنيتها الدقيقة (التشريح الداخلي الدقيق):

• طبقة سطحية مخاطية خارجية (تسمى الطبقة S)
• غشاء خارجي ثلاثي الصفائح يحيط بالحيز المحيطي (الفجوة بين الغشاءين الداخلي والخارجي)
• 7 إلى 11 سوطًا محيطيًا داخل ذلك الحيز
• حجرة داخلية تسمى الأسطوانة البروتوبلازمية

داخل الجينوم: سمات غير عادية

كانت بوريليا بورغدورفيري أول لولبية يتم تحديد تسلسل جينومها الكامل (مجموعتها الكاملة من التعليمات الجينية). يبلغ إجمالي جينوم السلالة المرجعية، بوريليا بورغدورفيري بالمعنى الضيق B31، 1,521,419 زوجًا قاعديًا (bp) — "الحروف" الفردية للشفرة الجينية.

ينقسم هذا الإجمالي إلى كروموسوم خطي يبلغ طوله 910,725 زوجًا قاعديًا، بمحتوى G+C (وهو مقياس للتركيب الكيميائي للحمض النووي DNA) يبلغ 28.6%، بالإضافة إلى 21 بلازميدًا — 9 دائرية و12 خطية — بحجم إجمالي يبلغ 610,694 زوجًا قاعديًا. البلازميدات هي حلقات أو خيوط صغيرة منفصلة من الحمض النووي DNA تقع خارج الكروموسوم الرئيسي.

عند مقارنة هذا الجينوم بجينوم نوع أوروبي ذي صلة، وهو Borrelia garinii السلالة PBi، وجد الباحثون أن معظم الكروموسوم محفوظ: تطابق بنسبة 92.7% في كل من تسلسل الحمض النووي DNA والأحماض الأمينية. يبدو أن الكروموسوم بالإضافة إلى بلازميدين خطيين (lp54 وcp26)، اللذين يحملان ما يقرب من 860 جينًا، يشكلان المخزون الجيني الأساسي لجميع أنواع البوريليا المسببة لداء لايم. ليست كل سلالة من B. burgdorferi تمتلك المجموعة الكاملة من البلازميدات، لذا يختلف الحجم الكلي للجينوم بين العزلات.

كشف تحليل الجينوم عن عدة سمات غير شائعة بين البكتيريا:

• كروموسوم خطي وبلازميدات خطية ودائرية متعددة
• تنظيم فريد لجينات الحمض النووي الريبوزي الريبوسومي: جين 16S rRNA واحد (rrs) مع جينات 23S (rrl) و5S (rrf) rRNA المتكررة على التوالي
• أكثر من 150 جينًا مرمزًا للبروتين الدهني، تمثل 4.9% من جينات الكروموسوم و14.5% من جينات البلازميد — وهي نسبة أعلى بشكل ذي دلالة إحصائية من أي جينوم بكتيري آخر تم تسلسله في ذلك الوقت
• جزء كبير من الحمض النووي للبلازميد يبدو أنه في حالة تدهور تطوري
• أدلة على وجود العديد من عمليات إعادة الترتيب الحديثة المحتملة للحمض النووي بين جينات البلازميد
• نقص في الجينات المعروفة المسؤولة عن تصنيع الأحماض الأمينية والأحماض الدهنية والعوامل المرافقة للإنزيمات والنيوكليوتيدات

تفتقر البكتيريا أيضًا إلى جينات إنزيمات دورة حمض ثلاثي الكربوكسيل (جزء من آلية إنتاج الطاقة في الخلية) وإلى المركبات المشاركة في نقل الإلكترونات. مجتمعةً، تشير هذه الجينات المفقودة إلى أن B. burgdorferi طفيلية بطبيعتها — فهي تعتمد على مضيفها للحصول على العديد من اللبنات الأساسية بدلاً من تصنيعها بنفسها.

الأنواع العديدة لبكتيريا لايم

تم وصف أحد عشر نوعًا من البوريليا ضمن مجموعة B. burgdorferi بالمعنى الواسع (المجموعة الأوسع من بكتيريا لايم ذات الصلة) في جميع أنحاء العالم. وهي غير موزعة بالتساوي.

• أمريكا الشمالية: ثلاثة أنواع — B. burgdorferi بالمعنى الضيق، وBorrelia andersonii، وBorrelia bissettii
• أوروبا: خمسة أنواع — B. burgdorferi بالمعنى الضيق، وB. garinii، وBorrelia afzelii، وBorrelia valaisiana، وBorrelia lusitaniae
• آسيا (الصين، اليابان، كوريا): سبعة أنواع — B. garinii، وB. afzelii، وB. valaisiana، وBorrelia japonica، وBorrelia tanukii، وBorrelia turdi، وBorrelia sinica

ليست كل هذه الأنواع تسبب المرض للإنسان. في أوروبا، من المعروف أن ثلاثة أنواع على الأقل ممرضة (مسببة للمرض) للإنسان: B. burgdorferi بالمعنى الضيق، وB. garinii، وB. afzelii. في الولايات المتحدة، B. burgdorferi بالمعنى الضيق هو النوع الوحيد المعروف بأنه يسبب العدوى للإنسان.

ضمن B. burgdorferi بالمعنى الضيق، حدد الباحثون عدة أنواع فرعية. ربطت الدراسات أنواعًا فرعية محددة بالانتشار الدموي (انتشار البكتيريا عبر مجرى الدم) وغزو الأنسجة لدى المرضى، وكذلك في الحيوانات المصابة تجريبيًا.

في آسيا، تم التأكيد بشكل قاطع على أن B. garinii وB. afzelii فقط هما من مسببات الأمراض البشرية. تشير الدراسات التي أجريت على المرضى وحيوانات المختبر إلى أن B. bissettii وB. valaisiana وB. lusitaniae قد تكون قادرة أيضًا على التسبب بالمرض، لكن قدرتها على إصابة البشر غير مثبتة جيدًا.

تُظهر المقارنات الجينية أن هذه الأنواع وثيقة الصلة، مع ترتيب جينات كروموسومية محفوظ بدرجة عالية وملامح بلازميدية متشابهة. ومع ذلك، وثقت دراسات أحدث تباينًا جينيًا ذا دلالة (اختلافًا) بين العزلات في كل من الولايات المتحدة وأوروبا. يتوفر الآن عدد كبير من تسلسلات جينات B. burgdorferi بالمعنى الواسع في GenBank، قاعدة البيانات العامة التي يديرها المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، بما في ذلك fla وvlsE وbmpA وdbpA، بالإضافة إلى جينات 16S rRNA والبروتينات السطحية الخارجية A وC.

كيف تغير البكتيريا غلافها

بوريليا بورغدورفيري بالمعنى الواسع تعبّر عن بروتينات سطحية مختلفة اعتمادًا على مكان عيشها — وهي استراتيجية بقاء للتكيف مع بيئات مختلفة داخل القراد والثدييات. وهذا الأمر مهم للغاية للتشخيص.

عندما تستقر اللولبيات في المعي المتوسط للقراد غير المتغذي، فإنها تعرض OspA وليس OspC. أثناء وجبة دم القراد، تتوقف بعض اللولبيات عن إنتاج OspA وتبدأ في إنتاج OspC بدلاً منه. ولا يتم التعبير عن جينات أخرى إلا في العائل الثديي، أو يتم زيادة التعبير عنها هناك بشكل ذي دلالة إحصائية. وتشمل هذه البروتينات VlsE وDbpA وBBK32 وErp وMlp.

استخدم الباحثون مصفوفات دقيقة للجينوم الكامل (أدوات تقيس نشاط آلاف الجينات دفعة واحدة) لدراسة التعبير الجيني في ظروف تحاكي القراد غير المتغذي والقراد المتغذي والعوائل الثديية. في إحدى التجارب الرئيسية، تمت تنمية بوريليا بورغدورفيري B31 عند 23 درجة مئوية و35 درجة مئوية، لمحاكاة درجات الحرارة الموجودة في نواقل القراد والعوائل الثديية، على التوالي. تم التعبير بشكل تفاضلي عن إجمالي 215 إطار قراءة مفتوح (تسلسلات جينية) عند درجتي الحرارة. ومن اللافت للنظر أن 136 منها — أي 63% — كانت محمولة على البلازميدات. وتسلط هذه النتيجة الضوء على مدى أهمية الجينات المحمولة على البلازميدات للتكيف مع البيئات المختلفة.

للتنوع الجيني والتعبير الجيني التفاضلي عواقب مباشرة على الاختبارات المعملية. يمكن أن يستهدف اختيار بادئات تفاعل البوليميراز المتسلسل (تسلسلات DNA قصيرة تستخدم للكشف عن المادة الوراثية البكتيرية) أجزاء مختلفة من الجينوم. كما يمكن أن يغير اختيار مستضدات معينة لاختبارات الأجسام المضادة من حساسية ونوعية المقايسة التشخيصية.

الطيف الكامل لداء لايم

يمكن أن تسبب العدوى بـبوريليا بورغدورفيري بالمعنى الواسع اضطرابات جلدية وعصبية وقلبية وعضلية هيكلية. الصورة السريرية الأساسية متشابهة في جميع أنحاء العالم، ولكن هناك اختلافات موثقة جيدًا بين أوروبا وأمريكا الشمالية. وتُعزى هذه الاختلافات إلى الأنواع البكتيرية المختلفة المسببة للمرض في كل قارة، وحتى داخل أوروبا، تختلف الأنماط حسب المنطقة اعتمادًا على النوع السائد.

تبدأ العدوى المبكرة عادةً بالحمامى المهاجرة الموضعية — الطفح الجلدي الأحمر المتوسع الذي يُطلق عليه غالبًا طفح "عين الثور". وفي غضون أيام أو أسابيع، قد يتبعها دليل سريري على عدوى منتشرة تؤثر على الجلد أو الجهاز العصبي أو القلب أو المفاصل. وبعد أشهر، يمكن أن تظهر العدوى المتأخرة.

الحمامى المهاجرة هي العلامة المميزة للعدوى المبكرة والسمة السريرية المميزة لداء لايم. في السلاسل الحديثة، يتم التعرف عليها في 80% على الأقل من المرضى الذين لديهم دليل سريري موضوعي على العدوى يستوفي تعريف المراقبة لمراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها. يبدأ الطفح الجلدي في موقع لدغة القراد كلطخة أو حطاطة حمراء (بقعة مسطحة أو مرتفعة قليلاً)، ويتضخم بسرعة، ويظهر أحيانًا صفاء مركزي.

يعتمد التشخيص السريري لداء لايم المبكر مع الحمامى المهاجرة على التعرف على المظهر المميز للآفة الجلدية التي يبلغ قطرها 5 سم على الأقل. في هذه المرحلة، قد لا يعاني المرضى من أي أعراض على الإطلاق. والأكثر شيوعًا في الولايات المتحدة، قد يعاني المرضى من أعراض شبيهة بالإنفلونزا مثل الصداع أو الألم العضلي أو آلام المفاصل أو الحمى.

يعتبر بعض الباحثين أن اجتماع الأعراض الجهازية مع الحمامى المهاجرة دليل على الانتشار، لكن المؤلفين يشيرون إلى أن هذا ليس قائمًا على الأدلة. ويفضلون تسمية هذا المظهر السريري "الحمامى المهاجرة المصحوبة بأعراض" بدلًا من ذلك.

يمكن أن يصل الانتشار الدموي (الانتشار عبر مجرى الدم) إلى الجهاز العصبي أو المفاصل أو القلب أو مناطق جلدية أخرى. وفي بعض الأحيان، يصل الانتشار الدموي إلى أعضاء أخرى، ويمكن أن ينتج مجموعة واسعة من مظاهر داء لايم المبكر. وعادةً ما يعاني المرضى الذين لديهم دليل موضوعي على الانتشار من واحد أو أكثر من المتلازمات التالية:

• آفات حمامى مهاجرة متعددة
• عيوب التوصيل الأذيني البطيني (اضطراب الإشارات الكهربائية في القلب)
• التهاب عضلة القلب والتامور (التهاب عضلة القلب والكيس المحيط بها)
• التهاب المفاصل
• شلل الوجه (ضعف العصب الوجهي)
• التهاب السحايا (التهاب الأغشية المحيطة بالدماغ والنخاع الشوكي)
• التهاب السحايا والجذور والأعصاب، المعروف أيضًا باسم متلازمة بانوارث (التهاب جذور الأعصاب)

قد يتطور داء لايم المتأخر لدى بعض المرضى غير المعالجين بعد أشهر إلى بضع سنوات من العدوى المنقولة بالقراد. وتتمثل مظاهره الرئيسية في التهاب المفاصل، وداء البورليات العصبي المتأخر (اعتلال الأعصاب المحيطية أو التهاب الدماغ والنخاع الشوكي — تلف الأعصاب أو التهاب الدماغ والنخاع الشوكي)، والتهاب الجلد الطرفي المزمن الضموري (حالة جلدية تتطور ببطء).

يبدأ التهاب المفاصل اللايمي كنوبات متقطعة من التهاب المفاصل الأحادي أو قليل المفاصل (يصيب مفصلاً واحدًا أو بضعة مفاصل)، خاصة المفاصل الكبيرة. في ما يصل إلى 10% من المرضى، قد يستمر التهاب المفاصل لأشهر أو بضع سنوات على الرغم من العلاج بمضادات الميكروبات (المضادات الحيوية والأدوية ذات الصلة). يُلاحظ التهاب المفاصل المقاوم للعلاج بشكل أكثر تكرارًا لدى المرضى الذين يحملون أليلات معينة من HLA-DRB (متغيرات جينية موروثة في الجهاز المناعي). وقد اقترح الباحثون أن المناعة الذاتية — مهاجمة الجهاز المناعي لأنسجة الجسم نفسه — تلعب دورًا في هذا الشكل.

إن مكان إقامة المريض يحدد شكل المرض المتأخر. التهاب المفاصل اللايمي هو أكثر المظاهر المتأخرة شيوعًا في أمريكا الشمالية، بينما يبدو أن التهاب الجلد الطرفي المزمن الضموري هو أكثر المظاهر المتأخرة شيوعًا في أوروبا. مرة أخرى، من المحتمل أن تكون هذه الاختلافات ناتجة عن الأنواع البكتيرية المختلفة المسببة للعدوى في كل قارة.

التشخيص المخبري: الصورة الكاملة

تم تطوير مجموعة متنوعة من التقنيات المخبرية للكشف المباشر عن بوريليا بورغدورفيري بالمعنى الواسع. توفر هذه المقايسات دليلاً على وجود اللولبيات السليمة، أو مكونات اللولبيات مثل الحمض النووي أو البروتين، في نواقل القراد، أو العوائل الخازنة (الحيوانات التي تحمل البكتيريا في الطبيعة)، أو المرضى.

تم استخدام أربع طرق مختلفة في المختبر السريري:

1. المقايسات المعتمدة على المجهر
2. الكشف عن البروتينات الخاصة بـ بوريليا بورغدورفيري
3. الكشف عن الأحماض النووية الخاصة بـ بوريليا بورغدورفيري (الحمض النووي)
4. الاستنبات (تنمية الكائن الحي)

من بين هذه الطرق، يقدم استنبات بوريليا بورغدورفيري بالمعنى الواسع بلا شك أفضل تأكيد للعدوى النشطة، وقد تم استخدامه بشكل متزايد كأداة تشخيصية من قبل الباحثين على جانبي المحيط الأطلسي. كما يتيح تنمية الكائن الحي للعلماء دراسة الخصائص البنيوية والجزيئية والمستضدية والمسببة للأمراض للأنواع المختلفة.

الكشف المجهري المباشر عن البكتيريا له فائدة سريرية محدودة لتأكيد داء لايم، لأن الكائنات الحية تكون متناثرة جدًا في العينات السريرية. مقايسات الكشف عن المستضدات بخلاف تفاعل البوليميراز المتسلسل تعاني من نفس المشكلة. تم استخدام اختبارات التقاط المستضد للكشف عن المستضدات البكتيرية في السائل الدماغي الشوكي للمرضى المصابين بداء البورليات العصبي. كما تم استخدام هذه الاختبارات في عينات البول من المرضى المشتبه بإصابتهم بداء لايم، لكن موثوقيتها ضعيفة أو، في أحسن الأحوال، مشكوك فيها.

تنمية البكتيريا: تقنيات الاستنبات

الأوساط السائلة (المحاليل المغذية) المستخدمة لتنمية بوريليا بورغدورفيري بالمعنى الواسع اليوم مشتقة من وسط كيلي الأصلي من خلال سلسلة من التعديلات على مر الزمن. تشمل الإصدارات الحالية:

• وسط باربور-ستونر-كيلي الثاني (BSK II) — يستخدم CMRL-1066 بدون جلوتامين، بالإضافة إلى Yeastolate، ونيوببتون كمستحضر ببتون، وHEPES كمحلول منظم
• BSK-H — يحذف الجيلاتين ويستخدم نسبًا مختلفة من مكونات معينة
• وسط كيلي برياك-مورسيك (MKP) — يزيل Yeastolate ويستخدم نسبًا مختلفة من مكونات معينة؛ يُسمى أيضًا بتعديل بيتينكوفر
• تعديل ستونر — يضيف Yeastolate وCMRL-1066، بدون جلوتامين وبدون بيكربونات الصوديوم

تدعم هذه الأوساط الحديثة النمو بشكل أفضل من الإصدارات الأقدم. فهي تسمح بالاستعادة من لقاحات منخفضة (أعداد ابتدائية صغيرة من البكتيريا)، وتنتج أزمنة توليد أقصر، وتصل إلى تركيزات قصوى من اللولبيات تبلغ حوالي 10⁸ إلى 10⁹ كائن حي لكل مليلتر.

تشمل المكونات الرئيسية لوسط BSK II مادة CMRL-1066، وهو وسط قياسي يستخدم لتنمية خلايا الثدييات. تشمل المكونات الأخرى ألبومين المصل البقري الجزء الخامس، وهو مصدر بروتيني غني يعمل أيضًا على تثبيت درجة الحموضة، وN-أسيتيل غلوكوزامين، وهو لبنة بناء لجدار الخلية البكتيرية. يشمل BSK II أيضًا مصل الأرانب، والسيترات، والبيروفات، والعديد من المكونات الأخرى. تعتمد قدرة هذه الأوساط على تعزيز النمو على الاختيار الدقيق للمكونات الرئيسية، والتي يمكن أن تختلف على نطاق واسع في التركيب.

ظروف الحضانة مهمة أيضًا. درجات الحرارة التي تبلغ 39 درجة مئوية (حوالي 102 درجة فهرنهايت) أو أعلى قد تقلل أو تمنع النمو. يتم تحضين المستنبتات لمدة تصل إلى 12 أسبوعًا — وهي فترة أطول بكثير مما هو مطلوب لمعظم مسببات الأمراض البكتيرية البشرية الأخرى. يعكس هذا الانتظار الطويل زمن التوليد المطول للولبية الذي يتراوح من 7 إلى 20 ساعة أو أطول أثناء النمو في الطور اللوغاريتمي.

تكتشف المختبرات النمو عن طريق الفحص الدوري لعينة من سائل المستنبت بحثًا عن اللولبيات. تستخدم المختبرات إما الفحص المجهري بالحقل المظلم أو الفحص المجهري الفلوري بعد التلوين بصبغة أكريدين البرتقالي أو جسم مضاد فلوري محدد. يجب تأكيد أي بنى شبيهة باللولبيات يتم رؤيتها على أنها بوريليا بورغدورفيري بالمعنى الواسع، إما عن طريق إظهار التفاعل مع أجسام مضادة وحيدة النسيلة محددة (بروتينات مناعية متطابقة مصنعة مخبريًا) أو عن طريق الكشف عن تسلسلات حمض نووي محددة باستخدام تفاعل البوليميراز المتسلسل.

الخبرة مهمة هنا. إن عدم الإلمام بالكشف المجهري عن B. burgdorferi بالمعنى الواسع يمكن أن يؤدي إلى قراءات إيجابية كاذبة، لأن البنى الأخرى مثل الحطام الخلوي قد تبدو خيطية الشكل ويتم الخلط بينها وبين البكتيريا.

يمكن أيضًا زراعة الكائن الحي على أوساط صلبة، مع إضافة الأغاروز لتصلب الوسط السائل، وحضنه تحت ظروف محبة للقليل من الأكسجين (منخفضة الأكسجين) أو لاهوائية (خالية من الأكسجين). إحدى مزايا الأوساط الصلبة هي أنه يمكن تحديد المستعمرات الفردية، مما يسمح للباحثين بعزل سلالات نسيلية معينة.

يمكن أيضًا زراعة سلالات B. burgdorferi بالمعنى الواسع المنتشرة مخبريًا بشكل مشترك (تنمو معًا) مع خطوط خلوية من القراد ومع خطوط خلوية معينة من الثدييات. قد تكون تقنيات الزراعة المشتركة هذه مفيدة للعزل الأولي للبكتيريا مباشرة من العينات السريرية.

ما هي عينات المرضى التي يمكن زراعتها

يمكن استخلاص B. burgdorferi بالمعنى الواسع من مجموعة متنوعة من الأنسجة وسوائل الجسم من مرضى داء لايم. وتشمل هذه:

• عينات الخزعة والغسل من الآفات الجلدية للحمامى المهاجرة
• عينات الخزعة من الآفات الجلدية لالتهاب الجلد الطرفي المزمن الضموري
• عينات الخزعة من الآفات الجلدية للورم اللمفي البوريلي (عقيدة جلدية حميدة نادرة مرتبطة بداء لايم)
• السائل الدماغي الشوكي
• الدم

هذا الاتساع في أنواع العينات المحتملة مهم، لأنه يعني أن استخلاص الكائن الحي يعتمد بشكل كبير على النسيج الذي تم أخذ العينة منه وفي أي مرحلة من مراحل المرض. تستمر المراجعة العلمية الأصلية من هذه النقطة إلى مناقشات مفصلة لطرق الكشف الجزيئي. تشمل هذه الطرق تفاعل البوليميراز المتسلسل وتفاعل البوليميراز المتسلسل الكمي في الوقت الحقيقي. تغطي المراجعة أيضًا التشخيص المناعي. كما تغطي طرق كشف الأجسام المضادة مثل مقايسات التألق المناعي. تناقش المراجعة أيضًا المقايسات المناعية الإنزيمية، واللطخ المناعي الغربي، والاختبار ثنائي المرحلة، والاختبارات الأحدث التي تستخدم المستضدات المؤتلفة والببتيدية. كما تغطي مقايسات الأجسام المضادة القاتلة للبوريليا، وكشف الأجسام المضادة المرتبطة بالمعقدات المناعية المنتشرة، واختبار الأجسام المضادة في السائل الدماغي الشوكي، واختبارات الاستجابة المناعية الخلوية.

قيود هذا البحث

تصف هذه المراجعة حالة الاختبارات التشخيصية اعتبارًا من عام 2005، لذا فإن التقنيات التي تمت مناقشتها — وأرقام الأداء المذكورة — تعكس ما كان متاحًا في ذلك الوقت. لقد دخلت طرق أحدث إلى المختبر منذ ذلك الحين.

هناك عدة قيود تسري في جميع أنحاء المجال. الكشف المجهري المباشر محدود بقلة عدد الكائنات الحية الموجودة في عينات المرضى. اختبارات كشف المستضد خارج تفاعل البوليميراز المتسلسل ذات موثوقية ضعيفة أو مشكوك فيها. الزراعة، على الرغم من كونها أقوى تأكيد للعدوى النشطة، تتطلب ما يصل إلى 12 أسبوعًا، وتحتاج إلى أوساط متخصصة ومجهريين مهرة، ويمكن أن تسفر عن قراءات إيجابية كاذبة عندما يفتقر الموظفون إلى الخبرة. حتى الجينوم البكتيري يختلف بين السلالات. يتغير التعبير الجيني اعتمادًا على ما إذا كان الكائن الحي في قرادة أو في حيوان ثديي — وهي عوامل يمكن أن تغير مدى جودة أداء اختبار تشخيصي معين.

تشير المراجعة أيضًا إلى المجالات التي لا تزال المعرفة فيها غير محسومة. إن قدرة B. bissettii و B. valaisiana و B. lusitaniae على إحداث مرض بشري ليست راسخة. وفكرة أن الأعراض البنيوية المصاحبة للحمامى المهاجرة تثبت أن العدوى قد انتشرت يصفها المؤلفون بأنها غير قائمة على الأدلة.

ماذا يعني هذا للمرضى

قد تعيش في شمال شرق الولايات المتحدة أو وسط المحيط الأطلسي أو شمال وسط الولايات المتحدة. قد تكون قد سافرت إلى هذه المناطق. قد تعيش أيضًا في أوروبا أو أجزاء من آسيا حيث يحدث داء لايم أو تكون قد سافرت إليها. يمكن أن يساعد فهم الصورة التشخيصية. يمكن أن يساعدك فهم الصورة التشخيصية في إجراء محادثة أفضل مع طبيبك.

1. اعرف الطفح الجلدي. تظهر الحمامى المهاجرة في 80% على الأقل من المرضى الذين لديهم دليل موضوعي على داء لايم. الآفة الجلدية التي لا يقل حجمها عن 5 سم والتي تتضخم على مدى أيام هي العلامة الكلاسيكية ويمكن تشخيصها سريريًا، دون اختبار مخبري.
2. توقع تشخيصًا سريريًا أولاً. عندما يكون الطفح الجلدي المميز موجودًا، يمكن للأطباء في كثير من الأحيان تشخيص داء لايم المبكر من خلال مظهره وحده.
3. افهم أن الزراعة تستغرق وقتًا. زراعة البكتيريا هي أقوى دليل على العدوى النشطة، ولكن يتم الاحتفاظ بالمزارع لمدة تصل إلى 12 أسبوعًا لأن الكائن الحي ينقسم ببطء — تقريبًا كل 7 إلى 20 ساعة.
4. اسأل عن العينة التي يتم فحصها. توجد البكتيريا في مواقع مختلفة من الجسم في مراحل مختلفة — خزعات الجلد من آفات الحمامي المهاجرة، أو التهاب الجلد الطرفي المزمن الضموري، أو الورم اللمفي البوريلي، والسائل الدماغي الشوكي، والدم. تعتمد العينة الصحيحة على أعراضك.
5. اسأل عن حدود الاختبار. قد يفشل الفحص المجهري واختبارات المستضد غير المعتمدة على تفاعل البوليميراز المتسلسل في اكتشاف الكائن الحي أو يعطي نتائج غير موثوقة، كما أن قراءة المزارع تتطلب خبرة لتجنب النتائج الإيجابية الكاذبة.
6. أبلغ عن أعراض المفاصل المستمرة. قد يعاني ما يصل إلى 10% من مرضى التهاب المفاصل اللايمي من التهاب مفصلي يستمر لأشهر أو سنوات على الرغم من العلاج بالمضادات الحيوية. وهذا أكثر شيوعًا لدى الأشخاص الذين يحملون متغيرات جينية موروثة معينة من جينات HLA-DRB.

الخلاصة: داء لايم شائع، ويتركز جغرافيًا، وتسببه كائنات معقدة وراثيًا تغير بروتيناتها السطحية أثناء انتقالها بين القراد والبشر. وهذا التعقيد هو بالضبط سبب عدم وجود اختبار مخبري واحد مثالي، ولماذا يظل التشخيص يعتمد على الجمع بين الأعراض وتاريخ التعرض ونتائج مختبرية مختارة بعناية.

الأسئلة الشائعة

ما هي الطريقة الأكثر موثوقية لتأكيد عدوى لايم النشطة؟

إن زراعة البكتيريا في المختبر هي أقوى دليل على وجود عدوى نشطة. ومع ذلك، فهي بطيئة ومتطلبة تقنيًا، إذ تتطلب حتى 12 أسبوعًا لأن الكائن الحي ينقسم تقريبًا كل 7 إلى 20 ساعة. كما أنها تحتاج إلى أوساط زرع متخصصة ومجهريين مهرة لتجنب القراءات الإيجابية الكاذبة.

كم تستغرق زراعة لايم، ولماذا؟

تُحفظ المزارع لمدة تصل إلى 12 أسبوعًا. ويعود هذا الانتظار الطويل إلى أن البكتيريا تمتلك زمن توليد طويل يتراوح بين 7 إلى 20 ساعة أو أكثر خلال مرحلة النمو اللوغاريتمي. وتفحص المختبرات النمو دوريًا باستخدام الفحص المجهري بالحقل المظلم أو التألق، ويجب تأكيد أي بنى شبيهة باللولبيات باستخدام أجسام مضادة محددة أو اختبار الحمض النووي.

ما هي عينات الجسم التي يمكن فحصها للكشف عن بكتيريا لايم؟

يمكن استخلاص البكتيريا من عدة أنسجة وسوائل: خزعات الجلد من الحمامي المهاجرة، أو التهاب الجلد الطرفي المزمن الضموري، أو آفات الورم اللمفي البوريلي؛ والسائل الدماغي الشوكي؛ والدم. تعتمد العينة الصحيحة على أعراضك ومرحلة المرض، لأن الكائن الحي يوجد في مواقع مختلفة من الجسم في أوقات مختلفة.

هل يمكن تشخيصي بداء لايم دون اختبار مخبري؟

نعم. عند وجود الطفح الجلدي المميز للحمامي المهاجرة، يمكن للأطباء غالبًا تشخيص داء لايم المبكر من مظهره وحده. يظهر الطفح الجلدي لدى 80% على الأقل من المرضى الذين لديهم دليل موضوعي على العدوى، وتعد الآفة الجلدية التي يبلغ حجمها 5 سم على الأقل وتتوسع على مدى أيام العلامة الكلاسيكية.

ماذا يعني إذا لم يتحسن التهاب المفاصل اللايمي لدي بالمضادات الحيوية؟

قد يعاني ما يصل إلى 10% من مرضى التهاب المفاصل اللايمي من التهاب مفصلي يستمر لأشهر أو سنوات على الرغم من العلاج بالمضادات الحيوية. ويُلاحظ هذا الشكل المقاوم للعلاج بشكل أكثر تكرارًا لدى الأشخاص الذين يحملون متغيرات جينية موروثة معينة من جينات HLA-DRB، وقد اقترح الباحثون أن المناعة الذاتية تلعب دورًا في هذا النوع من التهاب المفاصل.

لماذا تختلف أعراض داء لايم بين أمريكا الشمالية وأوروبا؟

تسبب أنواع مختلفة من البوريليا العدوى في كل قارة. في أمريكا الشمالية، تعد بوريليا بورغدورفيري بالمعنى الضيق النوع الوحيد المعروف بأنه يسبب العدوى البشرية، ويعد التهاب المفاصل اللايمي أكثر المظاهر المتأخرة شيوعًا. في أوروبا، هناك ثلاثة أنواع ممرضة، ويعد التهاب الجلد الطرفي المزمن الضموري أكثر المظاهر المتأخرة شيوعًا.

هل اختبارات المستضدات أو الفحص المجهري موثوقة لتشخيص داء لايم؟

للكشف المجهري المباشر فائدة سريرية محدودة لأن الكائنات الحية قليلة في العينات السريرية. وتعاني اختبارات كشف المستضدات غير المعتمدة على تفاعل البوليميراز المتسلسل من المشكلة نفسها. كما أن اختبارات التقاط المستضد المستخدمة على السائل الدماغي الشوكي أو البول ذات موثوقية ضعيفة أو مشكوك فيها. تبقى الزراعة أقوى تأكيد للعدوى النشطة، رغم أنها بطيئة ومتطلبة تقنيًا.

لدي نتائج سلبية لفحص مصلي لداء لايم لكن أعراض المفاصل والقلب مستمرة — متى يجب أن أطلب رأيًا طبيًا ثانيًا بشأن تشخيصي لداء لايم؟

لا يستبعد اختبار الأجسام المضادة السلبي الإصابة بداء لايم، لأن أداء الاختبار يتبدل تبعًا لنوع البكتيريا، والمستضدات المختارة، ومرحلة المرض. يمكن لزرع البكتيريا أن يؤكد العدوى النشطة، لكنه يستغرق حتى 12 أسبوعًا، ويحتاج إلى أوساط استنبات متخصصة وأخصائيي فحص مجهري مهرة، ولا ينجح إلا لدى المرضى غير المعالجين، كما أنه غير حساس إطلاقًا في حالات المرض خارج الجلد، مثل إصابة المفصل أو القلب. إذا استمرت أعراضك رغم النتيجة السلبية، أو إذا استمر التهاب المفاصل لأشهر بعد المضادات الحيوية، فإن المراجعة المستقلة يمكن أن تساعد في توضيح الصورة. يمكن للمراجعة المستقلة لسجل تعرضك للعدوى، وأعراضك، ونتائجك المخبرية أن تساعد في توضيح الصورة. توفر شبكة Diagnostic Detectives Network آراء خبيرة مستقلة ثانية.

معلومات المصدر

Original article title: Diagnosis of Lyme Borreliosis

Publication details: Clinical Microbiology Reviews, July 2005, Volume 18, Number 3, pages 484–509. Copyright © 2005, American Society for Microbiology. DOI: 10.1128/CMR.18.3.484–509.2005.

تستند هذه المقالة الموجهة للمرضى إلى أبحاث خاضعة لمراجعة الأقران.