Etablierung und Evaluierung zweier IgG Subklassen-ELISA für die Borreliose-Diagnostik beim Menschen

Abstract

Es wurde in dieser Studie ein neues diagnostisches Verfahren in Form zweier borrelienspezifischer IgG1-und IgG3-Subklassen-ELISA(Antigen: Borrelienstamm Pko) und deren Auswertung etabliert, um durch mögliche Unterschiede in dem IgG1- undIgG3-Subklassenverhältnis in Bezug zur klinischen Symptomatik einen neuen diagnostischen Parameter zu finden. Dabei wurden untereNachweisgrenzen für die beiden ELISA festgelegt, mit Hilfe derer eine Differenzierung der seronegativen und seropositivenProbandengruppen möglich war (Sensitivität 83%; Spezifität 80%). Weiterhin wurde das diagnostische Verfahren durch Bestimmung derIntra- und Inter-Assay-Präzisionen und der Überprüfung der Verdünnungsechtheit auf die Leistungsfähigkeit überprüft. Es wurden mit denIgG1- und IgG3-ELISA 219 Probanden untersucht, die in drei Gruppen aufgeteilt wurden: die seropositive Probandengruppe mitLB-Symptomatik (n=82), die seropositive Probandengruppe ohne LB-Symptomatik (n=62) und die seronegative Probandengruppe (n=75).Dabei wurden in diesen Gruppen nach Syndromen aufgeteilte Untergruppen gebildet und miteinander verglichen. Alle Probanden wurdenmittels IgG(gesamt)-ELISA oder Westernblot auf borrelienspezifische Antikörpertiter voruntersucht. Bei den beiden seropositivenProbandengruppen wurden IgG3/IgG1-Quotienten gebildet und miteinander verglichen. Die Trennung der beiden seropositivenProbandengruppen wurde durch Bestimmung eines Cut-Off-Wertes möglich, der bei einem Q IgG3/IgG1 von 1,2 festgesetzt wurde(Sensitivität 84% und Spezifität 74%). Die Gruppe der seropositiven Probanden mit LB-Symptomatik wies signifikant höhere QIgG3/IgG1-Werte als die seropositive Probandengruppe ohne LB-Symptomatik auf (p<0,0001). Bei 24 Neuroborreliosepatienten wurde das IgG3/IgG1-Verhältnis über einen Zeitraum von 1-21 Monaten beobachtet. In 79% der Fällenahmen die Q IgG3/IgG1-Werte ab. Bei 40 Probanden (24 seropositive Probanden mit LB-Symptomatik und 16 seropositive Probanden ohne LB-Symptomatik) wurde dasIgG3/IgG1-Verhältnis nicht nur mit Antigen des Vertreters des B.burgdorferi Stammes Pko beschichteten Mikrotiterplatten untersucht,sondern auch mit Antigenen dreier anderer B.burgdorferi Stämme: B31, Pka II und Pbi. Dabei konnte auch bei diesen Untersuchungensignifikant höhere Q IgG3/IgG1-Werte bei der seropositiven Probandengruppe mit LB-Symptomatik gegenüber den Probanden derseropositiven Gruppe ohne LB-Symptomatik ermittelt werden.Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, daß es durch Etablierung diesesneuen diagnostischen Verfahrens erstmalig die Erkennung von LB-Patienten mit Hilfe serologischer Mittel gelungen ist. This study establishes a new diagnostic procedure in the form of two borrelia burgdorferi specific IgG1- and IgG3- subgroup-ELISAs(antigen: borrelia burgdorferi strain Pk0), respectively, and their analysis. This was done to find a new diagnostic parameter via possibledifferences in the relation of IgG1 and IgG3 subgroups correlated to the clinical picture. Lower end detection levels for both ELISAs weredetermined which allow a differentiation between seronegative and seropositive groups of test persons (sensitivity 83%, specificity 80%). Inaddition, the diagnostic procedure was validated by determination of intra- and interassay-precision and by checking the dilution validity forperformance. A total of 219 test persons were divided into three groups and tested with both IgG1- and IgG3-ELISA: a seropositive group of test personswith symptoms of Lyme disease (n = 82), a seropositive group without symptoms of Lyme disease (n = 62), and a seronegative group (n =75). Within these groups subgroups were established according to syndromes and were compared. All test persons were pretested forborrelia specific antibodies via IgG (total)- ELISA or Westernblot. For the two seropositive groups IgG3/IgG1 ratios were calculated andcompared. Differentiation between the two seropositive groups was possible by establishing a cut-off-value which was set at an IgG3/IgG1ratio of 1.2 (sensitivity 84% and specificity 74%). The seropositive group with symptoms of Lyme disease had a significant higherIgG3/IgG1 ratio as compared to the seropositive group without symptoms of Lyme disease (p < 0.0001). For 24 patients with neuroborreliosis the IgG3/IgG1 ratio was observed for a period from 1 to 21 months. In 79 % of the cases theIgG3/IgG1 value decreased. In 40 test persons (24 seropositive test persons with symptoms of Lyme disease and 16 seropositive test persons without symptoms ofLyme disease) the IgG3/IgG1 ratio was not only determined by using microtiter dishes coated with antigens of B. burgdorferi strain Pk0; inaddition, they were investigated by using antigens of three more B. burgdorferi strains: B31, Pka II and Pbi. Here, too, significant higherIgG3/IgG1 ratios were found when comparing the seropositive group with symptoms of Lyme disease with the seropositive group withoutsymptoms of Lyme disease.The results of this study show for the first time the identification of patients with symptoms of Lyme diseaseusing serological means, via the establishment of this new diagnostic procedure.