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Christina Elisabeth Brunnemann

• Ziel dieser Studie war, die Prävalenz von Borrelia burgdorferi sensu lato (s. l.) in Ixodes ricinus (I. ricinus) Zecken in Wäldern nahe Greifswald zu ermitteln und die europäischen Borrelia burgdorferi sensu lato species B. burgdorferi sensu stricto, B. afzelii, B. garinii (OspA Typen 3 bis 7), B. valaisiana und B. lusitaniae zu differenzieren. Die Zecken wurden zwischen April und Oktober 2003 in 2 Sammelgebieten (Nymphen und Adulte) und zwischen April und August 2004 in einem Sammelgebiet (nur Adulte) gefangen. Insgesamt wurden 689 Adulte (355 Weibchen, 334 Männchen) und 825 Nymphen der Spezies I. ricinus gesammelt. Adulte wurden bei DNA – Extraktion und PCR einzeln aufgearbeitet, bei den Nymphen waren je 5 Individuen zu einem Pool zusammengefasst. Es kamen verschiedene PCR Protokolle zur Anwendung, es wurde eine heminested PCR mit anschließender Restriktionsenzymanalyse, die eine Differenzierung der Genospezies erlaubte, gewählt. Im Jahr 2003 betrug die Infektionsrate adulter I. ricinus Zecken 14,9 %. Borrelien – DNA wurde in 16,8 % der Weibchen und in 12,9 % der Männchen nachgewiesen. 5,7 % der Nymphen waren positiv (Berechnung nach de Boer et al. 1993). Die mittleren Infektionsraten der zwei Sammelgebiete unterschieden sich signifikant voneinander (7,1 % bzw. 19,2 %, p= 0,005). Im Jahr 2004 unterschieden sich die Infektionsraten weiblicher und männlicher Zecken signifikant voneinander (p= 0,024): Die mittlere Infektionsrate betrug 19,9 %, wobei 25,4 % der Weibchen und 14,1 % der Männchen infiziert waren. Im Jahr 2003 war B. garinii OspA Typ 6 die häufigste Genospezies (63,9 %), gefolgt von B. afzelii (16,7 %) und B. valaisiana (11,1 %). B. garinii OspA Typ 4 und 5 und B. burgdorferi sensu stricto traten selten auf (1,4 %, 1,4 % und 5,5 %). Im Gegensatz dazu dominierte B. burgdorferi sensu stricto im Jahr 2004 (38,6 %) aufgrund der hohen Prävalenz von 65,2 % im August. 34,1 % aller Zecken waren mit B. garinii OspA Typ 6 infiziert. B. afzelii wurde in 11,4 %, B. valaisiana in 9,1 % nachgewiesen. Doppelinfektionen traten in 2,8 % (2003) und 2,3 % (2004) der Zecken auf. In Ostvorpommern wurden alle o. g. humanpathogenen Spezies und OspA – Typen außer B. lusitaniae und B. garinii OspA Typ 3 und 7 nachgewiesen. Die ermittelten Infektionsraten stimmen mit den Ergebnissen ähnlicher epidemiologischer Studien in benachbarten Regionen in Polen überein (Stanczak et al. 2000; Bukowska 2002). Am häufigsten trat B. garinii OspA Typ 6 auf, außer im August 2004, wo B. burgdorferi sensu stricto die dominante Spezies war (65,2 %). Diese hohe Infektionsrate mit B. burgdorferi sensu stricto geht einher mit den Ergebnissen einer Untersuchung durch Bukowska in Westpommern 2000 – 2001. Mischinfektionen waren selten. Nur zwei von 70 positiv getesteten Zecken im Jahr 2003 (2,8 %) waren mit zwei verschiedenen OspA – Typen der B. garinii Gruppe doppelinfiziert. Im Jahr 2004 zeigte nur eine der 43 positiv getesteten Zecken (2,3 %) eine Doppelinfektion, ebenfalls mit zwei verschiedenen B. garinii OspA – Typen. Untersuchungen zum Vorkommern von Borrelia burgdorferi sensu lato in Zecken durch Borrelien – DNA – Nachweis mittels PCR und Differenzierung der einzelnen Stämme wurden bislang vor allem im Süden Deutschlands durchgeführt. Epidemiologische Studien zur Häufigkeit und Verteilung der verschiedenen Borrelienspezies in den verschiedenen Regionen Europas ist für die prospektive Entwicklung von Vakzinen und mikrobiologischen Testsystemen von entscheidender Bedeutung.
• The aim of this study was to determine the prevalence of Borrelia burgdorferi sensu lato (s. l.) in Ixodes ricinus (I. ricinus) ticks from woodlands near Greifswald in eastern West Pomerania (Germany), and to differentiate the European Borrelia burgdorferi sensu lato species B. burgdorferi sensu stricto, B. afzelii, B. garinii (OspA types 3 – 7), B. valaisiana and B. lusitaniae. Ticks were collected between April and October 2003 from 2 sampling sites (nymphs and adults) and between April and August 2004 from one sampling site (adults only). Altogether 689 adults (355 females, 334 males) and 825 nymphs of I. ricinus were collected. The adults were processed individually for DNA extraction and PCR, nymphs were pooled by five. Different PCR protocols were used in our laboratory, and finally we chose the technique of a heminested PCR followed by restriction enzyme analysis, which allowed us to differentiate the genospecies. In 2003 the infection rate of I. ricinus adults was 14.9 %. Borrelia DNA was present in 16.8 % of adult females and in 12.9 % of adult males. Among nymphs 5.7 % were tested positive (calculation according to de Boer et al. 1993). The overall infection rates differed significantly at the two sampling sites (7.1 % vs. 19.2 %, p= 0.005). In 2004 the infection rate differed significantly between females and males (p= 0,024): the overall infection rate was 19.9 %, with 25.4 % in adult females and 14.1 % in adult males. In 2003 B. garinii OspA type 6 was the dominant genospecies (63.9 %), followed by B. afzelii (16.7 %) and B. valaisiana (11.1 %). B. garinii OspA type 4 and 5 and B. burgdorferi sensu stricto were rare (1.4 %, 1.4 % and 5.5 %, respectively). In contrast B. burgdorferi sensu stricto predominated in 2004 (38.6 %), based on the high prevalence in August (65.2 %). 34.1 % of all ticks were positive for B. garinii OspA type 6. B. afzelii was detected in 11.4 %, B. valaisiana in 9.1 %. Double- infections of ticks occurred in 2.8 % (2003) and 2.3 % (2004). In eastern West Pomerania all species and OspA types were found except B. lusitaniae and B. garinii OspA type 3 and 7. The infection rates are consistent with the results of similar epidemiological studies in bordering regions in Poland (Stanczak et al. 2000; Bukowska 2002). The dominant genospecies was B. garinii OspA type 6 except for August 2004 where B. burgdorferi sensu stricto was the most common genospecies (65.2 %). The high frequency of B. burgdorferi sensu stricto at this time is similar to the findings by Bukowska in West Pomerania in 2000 – 2001. Mixed infections were rare. Only two of 70 positive tested ticks in 2003 (2.8 %) were double infected with two different OspA types of B. garinii. In 2004 only one of 43 infected ticks (2.3 %) showed a double infection, also with two different OspA types of B. garinii. Investigations on the presence of Borrelia burgdorferi sensu lato have been carried out mainly in the southern territory of Germany by isolating strains and by detecting Borrelia DNA in the tick vector I. ricinus by PCR. Epidemiological studies on the heterogeneity of species and OspA types in Europe have important implications for the development of vaccines and microbiological test systems.