Borrelia burgdorferi

Borrelia burgdorferi on spirokeettoihin kuuluva spiraalinen muotoinen gram-negatiivinen bakteeri, joka aiheuttaa ihmisissä borrelioosia ". B. burgdorferi" on ehdoton parasiitti, joka käyttää luonnollisena isäntänään nisäkkäitä, kuten jyrsijöitä sekä lintuja ja liskoja. "B. burgdorferin" perimä muodostuu yhdestä n. 900 000 emäsparia pitkästä lineaarisesta kromosomista ja jopa 21:stä plasmidista . Se muodostaa yli 20 genotyypistä koostuvan lajikompleksin, jota kutsutaan nimellä "B. burgdorferi" sensu lato . Kolme "Borrelia"-lajia aiheuttavat borrelioosia ihmisille: "B. burgdorferi" sensu stricto, "B. garinii" ja "B. afzelii". "B. burgdorferi sensu stricto" on pääasiallinen borrelioosin aiheuttaja Pohjois-Amerikassa, mutta Euroopassa ja Aasiassa kaikki kolme borreliaa aiheuttavaa lajia ovat yleisiä . Tauti leviää uusiin isäntiin sekä ihmisiin "Ixodes"-suvun puutiaisten välittämänä. B. "burgdorferi" elää puutiaisen keskisuolessa, mutta leviää uuteen isäntään pureman kautta puutiaisen syljen mukana. 
Bakteeri kykenee muokkaamaan sen pintaproteiineja elämänvaiheen mukaan välttääkseen isännän immuunijärjestelmää. Puutiaisessa ollessaan bakteerin pinnalla runsaimpana proteiinina on OspA, kun taas infektion aikaisessa vaiheessa se ilmentää OspC-proteiinia. OspC-proteiinilla on todettu olevan sekä anti-fagosytoottisia, että komplementtia estäviä vaikutuksia, ollen tärkeä erityisesti tartunnan aikaisissa vaiheissa. Siirtyessään nisäkäsisäntään yleisimmäksi pintaproteiiniksi vaihtuu VlsE. Tämä proteiini on tärkeä nimenomaan immuunijärjestelmän välttelyssä ja kroonisen infektion syntymisessä. Proteiinia koodaava "vls"-lokus luo bakteerille antigeenivariaatiota, jolloin antigeenin tunnistaminen vaikeutuu. 
Isäntäkirjo.
Eri "Borrelia"-lajit ovat erikoistuneet aiheuttamaan tautia vain tietyissä isännissä. "B. burgdorferi" (sensu stricto) infektoi laajasti eri isäntiä, kun taas "B. afzelii" aiheuttaa infektioita ennen kaikkea jyrsijöissä ja "B. garinii" linnuissa. Pitkään on tiedetty, että tämä isäntäspesifisyys liittyy bakteerin kykyyn väistää isännän immuunipuolustusta. CspA on bakteerin ulkokalvon proteiini, joka estää isännän immuunipuolustuksen ensilinjan, komplementin, aktivoitumisen . CspA sitoutuu komplementin tekijä H:n kanssa ja aikaansaa komplementin inaktivaation, mikä edesauttaa infektion leviämistä. Bakteerit eivät kuitenkaan pysty sitoutumaan kuin tiettyjen isäntien tekijä H:n kanssa, mikä selittää isäntäspesifisyyden. CspA-proteiini on todennäköisesti kehittynyt edellisen jääkauden aikana noin 15 000 – 55 000 vuotta sitten. Tutkimustiedon valossa ei ole kuitenkaan todennäköistä, että proteiinin tekijä H:ta sitovalla kyvyllä olisi yhteistä kanta-isää. Kyky sitoutua komplementin tekijä H:n kanssa on kehittynyt itsenäisesti eri lajeissa pitkän ajan kuluessa. Tämä isäntäkirjon määrittävä tekijä on siten kehittynyt eri "Borrelia"-lajeissa konvergentin evoluution kautta.
Borrelia-rokote.
Useita rokotteita on kehitetty borrelioosia vastaan. FDA hyväksyi ensimmäisen rokotteen, LYMErix, myyntiin 1998. Rokotteen kohteena toimi OspA-proteiini. Rokotettujen henkilöiden keskuudessa "Borrelia burgdorferi" -bakteerin aiheuttama borrelioosi väheni 76 %. Rokote kuitenkin vedettiin markkinoilta 2002 romahtaneen kysynnän takia. Syynä olivat useat kanteet, joissa rokote yhdistettiin lauenneisiin autoimmuunisairauksiin. Myöhempi tarkastelu on osoittanut väitteet perättömiksi, eikä yhteyttä ole löydetty . Tällä hetkellä LYMErix on ainoa ihmiskäyttöön tarkoitettu myyntiin päässyt rokote. Lemmikeille on kuitenkin saatavilla useita vaihtoehtoja.
VLA15 on uusi, "B. burgdorferin" OspA:ta vastaan kehitetty rokotekandidaatti, joka on tällä hetkellä vaiheen III kliinisissä tutkimuksissa, joissa arvioidaan rokotteen tehoa ja siedettävyyttä. Rokote on suunnattu kuutta eri pohjoisamerikkalaista ja europpalaista kantaa vastaan. 
OspA-proteiinin lisäksi myös OspC on ollut rokotekehityksen kohteena. Haasteena on ollut kuitenkin proteiinin huomattava monimuotoisuus eri "B. burgdorferi" -kantojen välillä.