Advances in Clinical and Experimental Medicine

Title abbreviation: Adv Clin Exp Med
JCR Impact Factor (IF) – 1.736
5-Year Impact Factor – 2.135
Index Copernicus  – 168.52
MEiN – 70 pts

ISSN 1899–5276 (print)
ISSN 2451-2680 (online)
Periodicity – monthly

Download original text (EN)

Advances in Clinical and Experimental Medicine

2006, vol. 15, nr 6, November-December, p. 1003–1008

Publication type: original article

Language: English

Prevalence of Borrelia burgdorferi Sensu Lato Genospecies in Ixodes ricinus Ticks from Recreational Areas of Silesia

Częstość występowania genogatunków Borrelia burgdorferi sensu lato w populacji kleszczy Ixodes ricinus na terenach rekreacyjnych województwa śląskiego

Joanna K. Strzelczyk1,, Andrzej Wiczkowski1,, Mirosław Kwaśniewski2,, Marzena Zalewska−Ziob1,, Janusz Strzelczyk3,, Katarzyna Gawron1,, Brygida Adamek1,, Grażyna Spausta1,

1 Department of General Biology, Medical University of Silesia in Katowice, Poland

2 Department of Genetics, University of Silesia in Katowice, Poland

3 Department of Pathophysiology and Endocrinology, Medical University of Silesia in Katowice, Poland

Abstract

Background. Lyme borreliosis is a multisystem disorder caused by the genetically diverse spirochetes Borrelia burgdorferi sensu lato. Different species of pathogenic Borrelia are able to cause various symptoms. Borrelia is transmitted to humans by ticks.
Objectives. The aim of the study was to analyze the prevalence of B. burgdorferi s.l. genospecies in Ixodes ricinus ticks.
Material and Methods. PCR−RFLP analysis of the flagellin gene was performed. The study was conducted in recreational areas of Silesia (Tarnowskie Góry administrative district).
Results. Eleven monoinfections and two dual infections were detected: six (40.0%) were infected with B. burgdorferi sensu stricto, five (33.3%) with B. garinii, and four (26.7%) with B. afzelii. Two of the analyzed ticks were infected simultaneously with B. burgdorferi s.s. and B. garinii.
Conclusion. Investigations of the prevalence of B. burgdorferi s.l. genospecies in tick populations of recreational areas are a basis for evaluating the risk of infection. Moreover, the PCR−RFLP technique is an easy and rapid method for genotyping Borrelia species.

Streszczenie

Wprowadzenie. Borrelioza z Lyme jest wieloukładową chorobą wywołaną przez zróżnicowane genetycznie krętki Borrelia burgdorferi sensu lato. Określone patogenne genogatunki Borrelia wywołują różne symptomy chorobowe. Borrelia jest przenoszona na ludzi przez kleszcze.
Cel pracy. Ocena częstości występowania genogatunków B. burgdorferi s.l. w populacji kleszczy Ixodes ricinus.
Materiał i metody. Badania wykonano metodą PCR−RFLP na podstawie analizy genu flagelliny. Obszar badań obejmował tereny rekreacyjne województwa śląskiego (powiatu tarnogórskiego).
Wyniki. Zidentyfikowano 11 monoinfekcji oraz 2 infekcje podwójne.Wanalizowanych próbkach 6 (40,0%) z nich wykazało zakażenia B. burgdorferi sensu stricto, 5 (33,3%) zakażenie B. garinii oraz 4 (26,7%) B. afzelii. Analizowane kleszcze w dwóch przypadkach wykazały jednoczesne zakażenie B. burgdorferi s.s. oraz B. garinii.
Wnioski. Badania dotyczące określenia częstości występowania genogatunków B. burgdorferi s.l. w populacji kleszczy Ixodes ricinus na terenach rekreacyjnych są podstawą do oszacowania ryzyka zakażenia. Technika PCR−RFLP jest ponadto łatwą i szybką metodą genotypowania gatunków Borrelii.

Key words

Borrelia burgdorferi, genospecies, flagellin gene, PCR−RFLP analysis, ticks

Słowa kluczowe

Borrelia burgdorferi, genogatunki, gen flagelliny, PCR−RFLP, kleszcze

References (23)

  1. Derdakova M, Lencakova D: Association of genetic variability within the Borrelia burgdorferi sensu lato with the ecology, epidemiology of Lyme borreliosis in Europe. Ann Agric Environ Med 2005, 12, 165–172.
  2. Wang G, van Dam AP, Schwartz I, Dankert J: Molecular typing of Borrelia burgdorferi sensu lato: taxonomic, epidemiological and clinical implications. Clin Microbiol Rev 1999, 12, 633–653.
  3. Stańczak J, Kubica−Biernat B, Burkiewicz A, Racewicz M, Kruminis−Łozowska W, Kur J: Preliminary study on the use of polymerase chain reaction (PCR) in determining Borrelia burgdorferi sensu lato spirochetes in Ixodes ricinus (Acari, Ixodidae) ticks. Wstępne badania nad zastosowaniem techniki reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR) do wykrywania krętków Borrelia burgdorferi sensu lato w kleszczach Ixodes ricinus (Acari, Ixodidae). Probl Hig 1997, 54, 122–126.
  4. Danielova V, Daniel M, Rudenko N, Golovchenko M: Prevalence of Borrelia burgdorferi sensu lato genospecies in host−seeking Ixodes ricinus tick in selected South Bohemian locations (Czech Republic). Cent Eur J Publ Health 2004, 12, 151–156.
  5. Busch U, Hizo−Teufel C, Boehmer R, Fingerie V, Nitschko H, Wilske B, Preac−Mursic V: Three species of Borrelia burgdorferi sensu lato (B. burgdorferi sensu stricto, B. afzelii and B. garinii) identified from cerebrospinal fluid isolates by pulsed−field gel electrophoresis and PCR. J Clin Microbiol 1996, 43, 1072–1078.
  6. Kondrusik M, Grygorczuk S, Skotarczak B, Wodecka Pancewicz S, Zajkowska J, Świerzbińska R, Hermanowska−Szpakowicz T: PCR determination of genetic material of Borrelia burgdorferi in the blood of Lyme disease patients. Ocena występowania materiału genetycznego Borrelia burgdorferi we krwi obwodowej chorych na boreliozę metodą łańcuchowej reakcji polimerazowej. Pol Merk Lek 2004, 17, 593–596.
  7. Spausta G, Wiczkowski A, Ciarkowska J, Strzelczyk J, Trapp G, Adamek B, Zalewska−Ziob M: Prevalence of Borrelia burgdorferi sensu lato Ixodes ricinus ticks in the Tarnowskie Góry area. Częstość występowania Borrelia burgdorferi sensu lato u kleszczy Ixodes ricinus z okolic Tarnowskich Gór. Wiad Parazytol 2003, 49, 39–45.
  8. Schwan TG, Schrumpf ME, Karstens RH, Clover JR, Wong J, Daugherty M, Struthers M, Rosa PA: Distribution and molecular analysis of Lyme borreliosis spirochetes, Borrelia burgdorferi, isolated from ticks throughout California. J Clin Microbiol 1993, 31, 3096–3108.
  9. Quessada T, Martial−Convert F, Arnaud S, Leudet de la Vallee H, Gilot B, Pichot J: Prevalence of Borrelia burgdorferi species and identification of Borrelia valaisiana in Questing Ixodes ricinus in the Lyon Region of France as determined by Polymerase Chain Reaction−Restriction Fragment Length Polymorphism. Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2003, 22, 165–173.
  10. Wodecka B, Skotarczak B: First isolation of Borrelia lusitaniae DNA from Ixodes ricinus tick in Poland. Scand J Infect Dis 2005, 37, 27–34.
  11. Derdacova M, Beati L, Pet’ko B, Stanko M, Fish D: Genetic variability within Borrelia burgdorferi sensu lato genospecies established by PCR−Single−Strand Conformation Polymorphism analysis of the rrfA−rrlB intergenic spacer in Ixodes ricinus ticks from the Czech Republic. Appl Environ Microbiol 2003, 69, 509–516.
  12. Wallich R, Moter SE, Simon MM, Ebnet K, Heiberger A, Kramer MD: The Borrelia burgdorferi flagellumassociated 41−kilodalton antigen (flagellin): molecular cloning, expression, and amplification of the gene. Infect Immun 1990, 58, 1711–1719.
  13. Skotarczak B, Wodecka B, Hermanowska−Szpakowicz T: Sensitivity of PCR in determining Borrelia burgdorferi sensu lato DNA in various isolates. Czułość techniki PCR w wykrywaniu DNA Borrelia burgdorferi sensu lato w różnych izolatach. Przegl Epidemiol 2002, 56, 73–79.
  14. Johnson BJB, Happ CM, Mayer LW, Piesman J: Detection of Borrelia burgdorferi in ticks by species−specific amplification of the flagellin gene. Am J Trop Med Hyg 1992, 47, 730–741.
  15. Stańczak J, Kubica−Biernat B, Racewicz M, Kruminis−Łozowska W, Kur J: Detection of three genospecies of Borrelia burgdorferi sensu lato in Ixodes ricinus ticks collected in different regions of Poland. Int J Med Microbiol 2000, 290, 559–566.
  16. Wittenbrink MM, Reuter C, Baumeister K, Schutze H, Krauss H: Identification of group VS116 strains among Borrelia burgdorferi sensu lato grown from the hard ticks, Ixodes ricinus (Linnaeus, 1758) by off−coupled restriction fragment length polymorphism analysis. Zentralbl Bakteriol 1998, 288, 45–57.
  17. Tresova G, Mateicka F, Petko B, Kozakova D: Preliminary identification of Borrelia burgdorferi isolated from Ixodes ricinus ticks in eastern Slovakia. Epidemiol Microbiol Immunol 1997, 46, 36–38.
  18. Cinco M, Padovan D, Murgia R, Poldini L, Frusteri L, Van de Pol I, Verbeek−de Kruif N, Rijpkema S, Maroli M: Rate of infection of Ixodes ricinus ticks with Borrelia burgdorferi sensu stricto, Borrelia garinii, Borrelia afzelii and group VS116 in an endemic focus of Lyme borreliosis in Italy. Eur J Clin Microbiol Infect Dis 1998, 17, 90–94.
  19. Hovius KE, Beijer B, Rijpkema SGT, Bleumink−Pluym NMC, Houwers DJ: Identification of four Borrelia burgdorferi sensu lato species in Ixodes ricinus ticks collected from Dutch dogs. Vet Quart 1998, 20, 143–145.
  20. Misonne MC, Van Impe G, Hoet PP: Genetic heterogeneity of Borrelia burgdorferi sensu lato in Ixodes ricinus ticks collected in Belgium. J Clin Microbiol 1998, 36, 3352–3354.
  21. Rijpkema SGT, Molkenboer MJCH, Schouls LM, Jongejan F, Schellekens JFP: Simultaneous detection and genotyping of three genomic groups of Borrelia burgdorferi sensu lato in Dutch Ixodes ricinus ticks by characterization of the amplified intergenic spacer region between 5S and 23S rRNA genes. J Clin Microbiol 1995, 33, 3091–3095.
  22. Escudero R, Barral M, Perez A, Vitutia MM, Garcia−Perez AL, Jimenez S, Sellek RE, Anda P: Molecular and pathogenic characterization of Borrelia burgdorferi sensu lato isolates from Spain. J Clin Microbiol 2000, 38, 4026–4033.
  23. Jouda F, Perret J−L, Gern L: Ixodes ricinus density, and distribution and prevalence of Borrelia burgdorferi sensu lato infection along an altitudinal gradient. J Med Entomol 2004, 41, 162–169.