DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-40464-z
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41764219
تاريخ النشر: 2026-02-28
المؤلف: Michał Biernacki وآخرون
الموضوع الرئيسي: الأمراض المعدية المنقولة بواسطة الناقلات
نظرة عامة
تسلط الأبحاث الضوء على التغيرات الكبيرة في استقلاب الدهون المرتبطة بالأمراض المنقولة بواسطة القراد، والتي يمكن اكتشافها من خلال تقنيات التحليل الحديثة في عينات البول. على وجه التحديد، تشير الدراسة إلى ارتفاع مستويات منتجات أكسدة الدهون المختلفة في بول المرضى الذين تم تشخيصهم بحالات مثل الحمامى المهاجرة (EM)، والتهاب الأعصاب البوريلي (NB)، والتهاب الدماغ المنقول بالقراد (TBE)، والتهاب الدماغ المنقول بالقراد مع مرض لايم (TBE+LD)، والأنابلازموزيس الحبيبي البشري (HGA) مقارنة بمجموعة التحكم (CG).
تكشف التحليلات الكمية عن تركيزات مميزة من الوسائط الالتهابية، بما في ذلك البروستاجلاندين E2 (PGE2)، والليوكوترين D4 (LTD4)، وحمض 5-هيدروكسي إيكوساتيتراينويك (5-HETE)، والبروستاجلاندين D2 (PGD2)، وحمض 15-هيدروكسي إيكوساتيتراينويك (15-HETE) عبر مجموعات المرضى قبل العلاج. تؤكد هذه النتائج على إمكانية استخدام علامات أكسدة الدهون كأدوات تشخيصية لتقييم التأثير الأيضي للأمراض المنقولة بواسطة القراد، مما يوفر أساسًا لمزيد من التحقيق في دورها في علم الأمراض والاستجابة للعلاج.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على الزيادة المتزايدة في حالات الأمراض المنقولة بواسطة الناقلات، والتي تمثل 17% من جميع الأمراض المعدية وتؤدي إلى أكثر من 700,000 حالة وفاة سنويًا. حوالي 80% من السكان العالميين معرضون لخطر هذه الأمراض، التي تنتقل بشكل أساسي بواسطة القراد الذي يحمل مجموعة متنوعة من مسببات الأمراض، بما في ذلك الفيروسات والبكتيريا والطفيلات. الطبيعة غير المحددة للأعراض المرتبطة بالأمراض المنقولة بواسطة القراد تعقد التشخيص والعلاج، مما يجعلها تحديًا سريريًا كبيرًا.
على وجه التحديد، غالبًا ما تظهر مرض لايم (LD) مع الحمامى المهاجرة (EM) في حوالي 70% من الحالات، مما يسهل التشخيص والعلاج دون اختبارات مصلية. ومع ذلك، فإن غياب EM في بعض المرضى يمكن أن يؤخر التشخيص ويؤدي إلى مضاعفات خطيرة، مثل التهاب الأعصاب البوريلي. الأنابلازموزيس، التي تكون عادة بدون أعراض، تشكل خطر الفشل المتعدد للأعضاء إذا لم تعالج، مما يتطلب استخدام الدوكسيسيكلين في الحالات المشتبه بها. يظهر التهاب الدماغ المنقول بالقراد (TBE) في مرحلتين، مع احتمال أن تؤدي المرحلة الثانية إلى مضاعفات عصبية شديدة، وعلى الرغم من وجود لقاح، إلا أن انتشاره يختلف بشكل كبير عبر المناطق. قدرة قرادة إكسوديس ريكينوس على نقل عدة مسببات للأمراض في وقت واحد تزيد من تعقيد التحديات التشخيصية والعلاجية، خاصة في حالات العدوى المشتركة، التي يمكن أن تعرقل العروض السريرية وتزيد من تعقيد إدارة المرضى.
طرق
شملت الدراسة تحليل عينات البول من إجمالي 49 مشاركًا، بما في ذلك 10 مرضى يعانون من الحمامى المهاجرة (EM)، و5 يعانون من التهاب الأعصاب البوريلي (NB)، و9 يعانون من التهاب الدماغ المنقول بالقراد (TBE)، و4 يعانون من الأنابلازموزيس الحبيبي البشري (HGA)، و15 من الأصحاء. كان المرضى في الغالب من الفئة العمرية المتوسطة، حيث تراوحت أعمارهم المتوسطة بين 44.5 إلى 51.8 عامًا، وتم جمع العينات بين عامي 2018 و2020. تم حفظ عينات البول عند -80 درجة مئوية بعد إضافة هيدروكسي التولوين (BHT) لمنع التحلل، مع تأكيد سابق على أن ظروف التخزين لم تؤثر على المواد المحللة.
تباينت بروتوكولات العلاج حسب التشخيص: تلقى المرضى الذين يعانون من EM وHGA الدوكسيسيكلين، بينما تم علاج أولئك الذين يعانون من NB بمضاد حيوي سيفترياكسون عن طريق الوريد. تم إدارة مرضى TBE بشكل عرضي. تم تحديد التشخيصات بناءً على العروض السريرية، وتاريخ التعرض للقراد، ومعايير مختبرية محددة، بما في ذلك زيادة عدد اللمفاويات في السائل الدماغي الشوكي (CSF) واختبارات مصلية للأجسام المضادة. التزمت الدراسة بالمعايير الأخلاقية كما هو موضح في إعلان هلسنكي وحصلت على موافقة من اللجنة المحلية للأخلاقيات الحيوية في الجامعة الطبية في بياويستوك، مع الحصول على موافقة مستنيرة من جميع المشاركين. تم تفصيل البيانات الديموغرافية والسريرية في الجداول المرفقة.
مناقشة
تسلط المناقشة الضوء على التغيرات الأيضية والإجهاد التأكسدي المرتبط بالأمراض المنقولة بواسطة القراد، مع التركيز بشكل خاص على أدوار أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) والوسائط الدهنية مثل الكانابينويدات والنواتج الإيكوسانويدية. تؤدي وجود مسببات الأمراض مثل فيروس التهاب الدماغ المنقول بالقراد (TBE) وبوريليا بورجدورفيري إلى زيادة الإجهاد التأكسدي، والذي يتميز بارتفاع مستويات منتجات أكسدة الدهون، بما في ذلك 4-هيدروكسي-2-نونينال (4-HNE) وF2-إيزوبروستانات (8-إيزوPGF2α). تشير هذه التغيرات إلى توازن مختل في الأكسدة والاختزال، والذي يمكن أن يكون له تأثيرات وقائية وضارة على المضيف، مما يؤثر على الاستجابات المناعية والمسارات الأيضية.
تؤكد الدراسة على أهمية تحليل الكانابينويدات والنواتج الإيكوسانويدية في البول كعلامات حيوية محتملة لتشخيص العدوى المنقولة بواسطة القراد. من الجدير بالذكر أن مستويات أوليويل إيثانولاميد (OEA) وبالمتيول إيثانولاميد (PEA) كانت مرتفعة في المرضى الذين يعانون من TBE، مما يشير إلى استجابة فسيولوجية تهدف إلى تعديل الالتهاب والإجهاد التأكسدي. بالإضافة إلى ذلك، تم ملاحظة اختلافات في مستويات الإيكوسانويدات، مثل البروستاجلاندين E2 (PGE2) وحمض 15-هيدروكسي إيكوساتيتراينويك (15-HETE)، مما يعكس التفاعل المعقد بين المسارات المؤيدة للالتهاب والمضادة للالتهاب أثناء العدوى. بشكل عام، تؤكد النتائج على إمكانية استخدام الوسائط الدهنية كأدوات تشخيصية وأهداف علاجية في إدارة الأمراض المنقولة بواسطة القراد.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-40464-z
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41764219
Publication Date: 2026-02-28
Author(s): Michał Biernacki et al.
Primary Topic: Vector-borne infectious diseases
Overview
The research highlights significant alterations in lipid metabolism associated with tick-borne diseases, which can be detected through modern analytical techniques in urine samples. Specifically, the study reports elevated levels of various lipid peroxidation products in the urine of patients diagnosed with conditions such as erythema migrans (EM), neuroborreliosis (NB), tick-borne encephalitis (TBE), TBE combined with Lyme disease (TBE+LD), and human granulocytic anaplasmosis (HGA) compared to a control group (CG).
Quantitative analyses reveal distinct concentrations of inflammatory mediators, including prostaglandin E2 (PGE2), leukotriene D4 (LTD4), 5-hydroxyeicosatetraenoic acid (5-HETE), prostaglandin D2 (PGD2), and 15-hydroxyeicosatetraenoic acid (15-HETE) across the patient groups prior to treatment. These findings underscore the potential of lipid peroxidation markers as diagnostic tools for assessing the metabolic impact of tick-borne diseases, providing a basis for further investigation into their role in disease pathology and treatment response.
Introduction
The introduction highlights the growing incidence of vector-borne diseases, which account for 17% of all infectious diseases and result in over 700,000 deaths annually. Approximately 80% of the global population is at risk of these diseases, primarily transmitted by ticks that harbor various pathogens, including viruses, bacteria, and protozoa. The nonspecific nature of symptoms associated with tick-borne diseases complicates diagnosis and treatment, making them a significant clinical challenge.
Specifically, Lyme disease (LD) often presents with erythema migrans (EM) in about 70% of cases, facilitating diagnosis and treatment without serological tests. However, the absence of EM in some patients can delay diagnosis and lead to severe complications, such as neuroborreliosis. Anaplasmosis, typically asymptomatic, poses a risk of multi-organ failure if untreated, necessitating doxycycline for suspected cases. Tick-borne encephalitis (TBE) manifests in two phases, with the second phase potentially leading to severe neurological complications, and while vaccination exists, its uptake varies significantly across regions. The Ixodes ricinus tick’s ability to transmit multiple pathogens simultaneously exacerbates diagnostic and therapeutic challenges, particularly in cases of co-infections, which can obscure clinical presentations and complicate patient management.
Methods
The study involved the analysis of urine samples from a total of 49 participants, including 10 patients with erythema migrans (EM), 5 with neuroborreliosis (NB), 9 with tick-borne encephalitis (TBE), 4 with human granulocytic anaplasmosis (HGA), and 15 healthy controls. The patients were predominantly middle-aged, with mean ages ranging from 44.5 to 51.8 years, and samples were collected between 2018 and 2020. Urine samples were preserved at -80°C after the addition of butylated hydroxytoluene (BHT) to prevent degradation, with prior validation confirming that storage conditions did not affect the analytes.
Treatment protocols varied by diagnosis: patients with EM and HGA received doxycycline, while those with NB were treated with intravenous ceftriaxone. TBE patients were managed symptomatically. Diagnoses were established based on clinical presentations, history of tick exposure, and specific laboratory criteria, including lymphocytic pleocytosis in cerebrospinal fluid (CSF) and serological tests for antibodies. The study adhered to ethical standards as outlined in the Declaration of Helsinki and received approval from the Local Bioethics Committee of the Medical University of Bialystok, with informed consent obtained from all participants. Demographic and clinical data are detailed in accompanying tables.
Discussion
The discussion highlights the metabolic alterations and oxidative stress associated with tick-borne diseases, particularly focusing on the roles of reactive oxygen species (ROS) and lipid mediators such as endocannabinoids and eicosanoids. The presence of pathogens like the tick-borne encephalitis (TBE) virus and Borrelia burgdorferi leads to increased oxidative stress, which is characterized by elevated levels of lipid peroxidation products, including 4-hydroxy-2-nonenal (4-HNE) and F2-isoprostanes (8-isoPGF2α). These changes are indicative of a disrupted redox balance, which can have both protective and detrimental effects on the host, influencing immune responses and metabolic pathways.
The study emphasizes the significance of analyzing endocannabinoids and eicosanoids in urine as potential biomarkers for diagnosing tick-borne infections. Notably, the levels of oleoylethanolamide (OEA) and palmitoylethanolamide (PEA) were found to be elevated in patients with TBE, suggesting a physiological response aimed at modulating inflammation and oxidative stress. Additionally, variations in eicosanoid levels, such as prostaglandin E2 (PGE2) and 15-hydroxyeicosatetraenoic acid (15-HETE), were observed, reflecting the complex interplay between pro-inflammatory and anti-inflammatory pathways during infection. Overall, the findings underscore the potential of lipid mediators as diagnostic tools and therapeutic targets in managing tick-borne diseases.