Penyakit Lyme atau disebut juga borreliosis disebabkan oleh bakteri jenis spirochete. Bakteri ini termasuk dalam genus Borrelia, dari genus ini setidaknya 12 spesies diketahui menyebabkan penyakit Lyme pada manusia, dengan B. burgdorferi menjadi yang paling banyak dipelajari dan paling sering di antara mereka. Di sisi lain, telah dijelaskan bahwa spesies lain mampu menyebabkan penyakit serupa pada hewan lain, seperti sapi (B. therileri) atau burung ( B. anserina ) misalnya.
Filogeni dan sejarah evolusi: genus Borrelia mencakup sekitar 40 spesies, kebanyakan dari mereka menyebabkan penyakit pada hewan. B. rekuren adalah salah satu spesies yang paling umum, bersama-sama dengan yang telah disebutkan, dan penyebab demam berulang. Genus Borrelia adalah bagian dari taksonomi Keluarga Spirochaetaceae, yang paling representatif dan pertama kali ditemukan dari 4 keluarga Ordo Spirochaetales. Ordo ini adalah satu-satunya dari Kelas Spirochaetia, dan Filum Spirochaetes-nya. Di dalam Filum ini terdapat banyak bakteri patogen, seperti yang menyebabkan sifilis (Treponema pallidum) atau leptospirosis (genus Leptospira).
Deskripsi: Bakteri spirochete memiliki morfologi berbentuk spiral yang sangat khas, dan semuanya GRAM negatif dan mikroaerofilik. Mereka memiliki antara 7 dan 20 flagela khusus yang disebut filamen aksial yang terletak di antara dua membran yang mereka miliki. Genus Borrelia mampu tumbuh pada media minimal (spesies B. burgdorferi mampu tumbuh pada media tanpa besi, mengubah semua enzimnya untuk menghindari penggunaan besi sebagai kofaktor). Mereka memiliki berbagai faktor virulensi, seperti lipopolisakarida dan molekul lain di permukaannya. Mereka juga resisten terhadap fagositosis dan mampu menonaktifkan bagian dari sistem komplemen dari sistem kekebalan tubuh.
Distribusi dan habitat: meskipun menyerang manusia, bakteri ini dapat menghuni rusa dan tikus. Hewan-hewan ini dapat digigit oleh kutu (dari genus Ixodes, biasanya spesies I. scapularis) dan kemudian menggigit manusia yang menularkan penyakit. Selanjutnya, penularan dari manusia ke manusia dapat terjadi melalui kutu. Penyakit ini khas daerah lembab di Eropa, dari mana ia menyebar ke Amerika Utara dan Asia dengan kutu, itulah sebabnya ia hadir di seluruh belahan bumi utara. Ini adalah bakteri tick-borne paling banyak di Eropa.
Interaksi dengan manusia: genus bakteri Borrelia menarik bagi manusia, bukan hanya karena menyebabkan penyakit pada manusia, tetapi juga karena mempengaruhi ternak. Meski penyakit ini tidak fatal jika bisa menjadi kronis. Dalam kasus ini, orang yang terkena harus minum antibiotik (biasanya penisilin) selama sisa hidup mereka untuk menghindari kerusakan saraf, mereka yang terkena mungkin kehilangan ingatan mereka. Gambaran klinisnya sangat ringan pada tahap awal dan perkembangan penyakitnya bisa memakan waktu bertahun-tahun, sehingga diagnosisnya sangat rumit. Disarankan bahwa saat mengeluarkan kutu itu dibawa ke pusat untuk menganalisis apakah ia memiliki patogen. Satu-satunya tanda infeksi Borrelia adalah lingkaran merah yang terbentuk di sekitar gigitan kutu.