Helicobacter pylori

    Oще в края на 19 век са били наблюдавани спирални микроорганизми в стомашни биопсии на животни /Bizzozero, 1893; Salomon, 1896/, но тяхното изолиране и свързване със заболявания при човека е станало много по-късно. За първи път Kreinitz /1906 г./ наблюдава подобни микроорганизми в стомах на починали болни с улцератвен карцином. Doenges /1939 г./ и Freedburg&Barron /1940 г./ описват находка от "спирохети" в стомашната лигавица на пациенти с язви като първият съобщава за наличието им в 43% в стомаха на тези болни /4,8,16/.

    По това време изследователите не са могли да направят връзка между присъсвието на тези спирални микроорганизми с различните заболявания на гастро-интестиналния тракт и да допуснат, че стомахът, в който има толкова солна киселина може да бъде инфектиран с бактерии. Поради тази причина едва през 1982 г. в Perth, Австралия Barry Marshal и Robin Warren успяват да изолират спирални, кампилобактер-подобни бактерии, свързват тяхното присъствие със стомашна и доуденална язва и правят революция в представитени за бактериалната ентиология на тези заболявания. На новооткритите микроорганизми Marshal и Warren дават името Campylobacter pylori./30,31/. През 1989 г. Goodwin /20/ предлага да се създаде нов род Helicobacter. Наименованието е свързано с морфологията на тези бактерии - хеликални, закриве.ни in vivo, но често наподобяващи пръчки in vitro.

    Helicobacter pylori се свързва с язвената болест на стомаха и дуоденума, както и с развитието на стомашeн аденокарцином и стомашен MALT-лимфом /3,24,25,28,36,37,49,50,51,55/.

ПАТОГЕНЕЗА И КЛИНИКА

    В основата на язвената болест стои дисбалансът между нарушението на секрецията на солна киселина и пепсин и защитните фактори на стомашната мукоза. Основният постулат в гастроентерологията без солна киселина и пепсин - няма язва сега е заменен с постулата без H.pylori и солна киселина - няма язва

    H.pylori е екстраепителен микроорганизъм - локализира се в дълбоките мукусни слоеве на ниво интрацелуларни връзки, плътно прилепнал към антралните клетки /в 1% може и вътреклетъчно/ в основата на шийките на стомашните жлези. Характерно е гнездното разположение на клетките.

    За разлика от останалите видове на род Helicobacter, които се срещат в стомаха на животните, H.pylori - адаптиран към човека, постоянно индуцира възпаление и лежи в основата на повечето заболявания на стомаха, включително пептична язва и стомашен карцином. Процесът на взаимодеиствие на H.pylori и стомашната мукоза започва с колонизирне на антралната лигавица. Вследствие на това се нарушават нормалните защитни и регенерационни механизми на лигавицата. Този процес може да се потенцира от паличие на други странични фактори като тютюнопушене, стрес, използване на НПВС и др/4,6,8,15,23/.

    Факторите за патогенност на H.pylori са неговата активна подвижност, способността му да адхерират към епителните клетки и да продуцира ензими и токсини.

    Бързата подвижност на H.pylori е много важен вирулентен фактор. Благодарение на неговата спирална форма и наличието на 4-6 ресни, H.pylori преминава бързо през стомашния лумен и прониква през мукозния слой. Опитите с животни показват, че подвижните щамове са по-вирулентни от неподвижните /9,16,28/.

    Адхезията на H.pylori към епителните клетки води до дегенеративни промети в тях като заличаване на микровилите, разрушаване на скелета на клетките, а така също и на мукоидните гранули.

    След като адхерира върху клетките H.pylori продължава увреждащото си действие с отделянето на бактериални ензими като уреаза, каталаза, муциназа, липаза, фосфатаза и хемолизин

    Ензимът уреаза е много силно изразен. Той хидролизира уреята от серума до амоняк и вода. Отделеният амоняк буферира водородния катион от стомашната солна киселина като рН става близко до неутралното />4/. Така клетките H.pylori могат да бъдат предпазени от бактерицидното действие на стомашната солна киселина и ниското рН в стомаха, което пречи на H.pylori да колонизира епителните клетки и да окупира непосредствено покриващия ги мукосен слой.

    Уреазата има и директен токсичен ефект върху стомашните клетки, което се дължи на продукцията на амоняк. Последният може да се свърже със солната киселинаи да се образуват цитотоксични продукти като хидроксиламин NH2OH и монохлорамин - NH2Cl. Натрупването на амоняк може да доведе до нарушаване на интегритета на стомашната лигавица, при което да последва обратна дифузия на Н+ в направление към епителните клетки и да доведе до улцерация на тъканта /18,37/.

    Уреазата има и директен токсичен ефект върху стомашните клетки, което се дължи на продукцията на амоняк. Последният може да се свърже със солната киселинаи да се образуват цитотоксични продукти като хидроксиламин NH2OH и монохлорамин - NH2Cl. Натрупването на амоняк може да доведе до нарушаване на интегритета на стомашната лигавица, при което да последва обратна дифузия на Н+ в направление към епителните клетки и да доведе до улцерация на тъканта /18,37/.

    Каталазата е токсин, който предпазва бактериите от токсичния ефект на водородния прекис, формиран в неутрофилите като го хидролизира до H2О и O2/37,40/.

    Продуцирането на протеаза /муциназа/, липаза и фосфатаза от H.pylori спомагат за разрушаване на на протективния мукосен слой, довеждат до неговата дестабилизация и наваляване на вискозитета му.

    Някои щамове H.pylori образуват слабо активен хемолизин, който може да е цитотоксичен и може да медиира възпаление.

ГЕНЕТИКА

    Три са генетичните маркери при Helicobacter pylori, които са идентифицирани и тяхното наличие или отсъствие определя патологията на горните отдели на храносмилателния тракт: cagA, vacA, iceA oci. Цитотоксин-асоциирания ген cagA е маркер за патогенност. В генома се намира т. нар. Cag остров, съдържащ гени, кодиращи протеини, които увеличават вирулентността на щама. Нараства продукцията на цитокини от клетката гостоприемник. VacA кодира цитотоксин, който уврежда епителните клетки. Генът съдържа най-малко две вариабилни зони, означавани като s и m. Продукцията на вакуолизиращ цитотоксин е свързана с мозаичната структура на vacA. Между американските и европейските щамове vacA s/m генотип е маркер за патогенността на индивидуалния щам, in vitro продукцията на цитотоксин, разрушаване не епитела in vivo и пептична язва. IceA генът е открит последен и се индуцира при контакт с епитела/33,38/. Съществува в две алелни форми - А1 и А2. Той е маркер и на пептична язвена болест. Цитотоксин-асоциирания ген е обявен от СЗО за канцероген от I степен/10,17,39,56/.

    От проучване в нашата доказахме, че генотип - vacA s1m1 cagA+ преобладава в българската популация. Този генотип корелира с висока активност на вакуолиращия цитотоксин и е най-агресивната комбинация от алели /1,2/.

КЛИНИКА

    H.pylori причинява гастрит тип В, при който се засяга най-напред антрума, а след това корпуса на стомаха.

    H.pylori нарушава солнокиселото равновесие в две посоки от една страна повишава киселинността /хипергастринемия/ чрез стимулиране на хормона гастрин и намаляване нивото на соматостатина, с това се предизвиква дуоденална язва и обратно при хипохлорхидрия - намаляване на гастрина и повишаване секрецияна на соматостатин - стомашна/5,8,11,16,19,21,23,26,37,39, 44/.

ЛАБОРАТОРНА ДИАГНОСТИКА

    Поради голямото значение на H.pylori в патологията на стомаха е от особена важност навременното му откриване с цел своевременно лечение и ерадикация. Взискателната природа на този микроорганизъм прави неговото изолиране продължително и много скъпо струващо. Все още не е намерен универсален метод, чрез който бързо, евтино и надеждно да се открива наличието му в стомашната лигавица.

    Методите за идентификация на H.pylori се разглеждат в две направления: неинвазивни и инвазивни. Неинвазивни са дихателен уреазен тест и серологичните тестове, а инвазивните са свързани с вземане на стомашни биопсии с фиброгастроскоп и последващо микробиологично и хистологично изследване.

    Дихателния уреазен тест с радиоактивно маркирана урея е най-точния неинвазивен метод за диагностика на инфекция, причинена от Helicobacter pylori. Основава на хидролиза на радиоактивно маркирана урея /С14/ от ензима уреаза, продуциран от H.pylori/29/.

Инвазивни методи:

ХИСТОЛОГИЯ

    Хистологията е първия метод използван за откриване на Нр и все още е много полезен и демонстративен. Полуколичествен е. Той дава възможност за наблюдаване на H.pylori директно в стомашни биоптати чрез използване на някои оцветявания като Giemsa, Whrtin-Starry и др./29,35/

КУЛТИВИРАНЕ

    Като материали за бактериологично изследване за H.pylori се използват стомашни биопсии, взети с фиброгастроскоп. Поради чувствителността на H.pylori към кислорода е необходимо биопсиите да се транспортират до микробиологичната лаборатория в транспортни среди /Стюарт, Амиес/, в бульон или физиологичен разтвор за поддържане на влажност.

Биопсиите се хомогенизират чрез стриване.

Директен микроскопски препарат

    От стритите биопсии се приготвя директен микроскопски препарат и се оцветява по Грам. Наблюдава се за присъствието на закривени, спираловидни пръчици върху лигавичната повърхност/16,42,43,4754,/.

    Бърз уреазен тест

    H.pylori продуцира голямо количество уреаза като установяването на този ензим в стомашната мукоза винаги показва наличие на инфекция с H.pylori. На този принцип са разработени различни бързи тестове за доказване на уреаза, които се използват широко в практиката за диагностика на H.pylori директно в стомашни биопсии във фиброгастроскопските кабинети/48,52/.

Клтивиране

    За изолиране на H.pylori се използва селективна и неселективна хранителни среди. Към селективните среди се прибавят антимикробни вещества: ванкомицин 10 mg/l, триметоприм 5 mg/l, налидиксова киселина 5 mg/l и гризеофулвин 5 mg/l.

    Газова атмосфера. Посевките за H.pylori се култивират в микроаерофилн атмосфера с 10% СО2 и 5%О2, осигурена от пакети Helico Campy Pak

    Култивирането на H.pylori се извършва при температура 370С. Растежът се отчита най-рано на 3 ден, като при първично изолиране култивирането продължава до 7 ден. Колониите на H.pylori върху хранителните среди са малки с диаметър 0,5-1 мм, сивкави, гладки и прозрачни те са Грам отрицателни, спираловидни бактерии, каталаза и уреаза позитивни.

СЕРОЛОГИЧНО ИЗСЛЕДВАНЕ

Определят се качествено IgG антитела срещу H.pylori.

ЧУВСТВИТЕЛНОСТ КЪМ АНТИБИОТИЦИ И ЛЕЧЕНИЕ НА ИНФЕКЦИИТЕ ПРИЧИНЕНИ ОТ H.PYLORI

    Нарастването на клиничното значение на H.pylori като причинител на гастроинтестинални заболявания изисква разработването на правилна терапевтична стратегия за неговата ерадикация/27,32/.

    H.pylori показва много добра in vitro чувствителност към различни антибиотици като - лактами - пеницилин, ампицилин, цефокситин и цефалексин; към макролидите - еритромицин, кларитромицин, азитромицин, рокситромицин; кам хинолони - ципрофлаксацин, офлоксацин; карбапенеми - имипенем, меропенем; нитроимидазоли - метронидазол, тинидазол; аминогликозиди - гентамицин, тетрациклин и др./13,14,53/.

    Флуклонсацилин, оксацилин, рифампицин, монобактам и астреонам са с междинна чувствителност. Повечето изолати са резистентни на ванкомицин, цефзулодин, налидиксова киселина.

    Въпреки високата чувствителност in vitro на H.pylori конвенционалните антиулцеративни препарати и посочените по-горе антимикробни лекарствени средства, на практика инфекциите причинени от този микроорганизъм се поддават трудно на лечение. Наблюдават се разлики в чувствителността към различните антибактериални средства при in vivo и in vitro изпитванията/37,41/.

    В стомашната лигавица, където се намира H.pylori - трудно се постига необходимата лекарствена концентрация, както и високата киселинност - води до инактивирането на тези средства. Поради това схемите за лечение с един препарат са неуспешни. Най добър ефект се получава при комбинирана терапия на антибактериални вещества с антиулцеративни препарати.

    Кои са най-подходящите антибактериални средства за лечение?

    Най - подходящ от групата на - лактамите е ампицилинът. Киселинно устойчив е като се постига добра клетъчна концентрация. Дифундира добре в стомашната лигавица като 30% от него се абсорбират.

    Макролидите - добър бактериостатичен ефект. Еритромицинът не може да се прилага за лечение, тъй като е слабо активен в присъствие на солна киселина. Азитромицинът е с по-добра киселинна устойчивост и прониква добре в тъканите. Неговото използване обаче не се препоръчва, защото в процеса на лечение се създава резистентност. Кларитромицинът има 8 пъти по-висока активност от еритромицина. МПК90 за него е установена, че е 0,03 mg/l. Той е киселинно устойчивост, поддържа висока концентрация в кръвта и тъканите и се оказва най подходящ от макролидите за лечение на пептична язва/13,34/.

    От нитроимидазоловите препарати метронидазолът се прилага най-често за лечение. Резистентността към него обаче е висока - от 10 до 84% в различни райони в света/37,53,54/.

    Наред с антибактериалните вещества при комбинираното лечение се използват и антиулцеративни препарати като вещества с протективни свойства каквито са бисмутовите препарати /колоидален бесмутов субцитрат - De Nol и бисмутов субсалицилат/, агенти редуциращи киселинноста в стомаха като Н2 рецепторните антагонисти /симетидин, ранитидин и фамотидин/ и инхибитори на протонната помпа /PPI/ - омепразол, лансопразол, пантопразол и рабепразол /37,53/.

    Във връзка с уеднаквяването на схемите за лечение на H.pylori е разработен Маахстрихски консенсус/12/, който определя: kой и как трябва да се лекува, лечението не трябва да бъде сложно, добре да се понася, достъпно по цени и ерадикацията да е над 80% .Индикации за лечение - положителен резултат за H.pylori, дуоденална и стомашна язви (активни или не), MALT лимфома, атрофичен гастрит или след резекция на стомашен карцином, пациенти с родствена връзка от първа степен на пациенти със стомашен карцином и по желание на самите пациенти.

    Как трябва да се лекуваме?

    Терапия на първа линия
    PPI стандартна доза + Clarithromycin 500 mg + Amoxicillin 1000 mg или Metronidazole
    500 mg за минимум 7 дни;
    При неуспешна ерадикация Терапия на втора линия
    PPI стандартна доза +Bismuth subsalicylate/subcitrate 120 mg
    + Metronidazole 500 mg +Tetracycline 500 mg За минимум 7 дни;

    Макар, че са разработени много схеми на лечение на инфекциите, причинени от H.pylori, все още не е намерен най-точния и ефективен критерии за ерадикацията му. Установяването, че повече от половината от населението на земята е инфектирано с този микроорганизъм и, че веднж придобит гастритът остава за цял живот, се счита за едно от най-фундаменталните открития в гастро-интестиналната патология.

ЛИТЕРАТУРА

1. Боянова, Л. Кандидатска дис., София, 1996.

2. Иванова, К. Гастроентерология, 2008, /под печат/.

3. Томов, А. и колектив, ЕМИ, 1, 1990, 14-19.

4. Andersen, L. et al. Scand.J.Gastroenterol., 22, 1987, 19-24.

5. Barthel, J.S. et al. Arch.Intern.Med., 148, 1988, 1149-1152

6. Benaissa,M.P. et al. Infect.Immun., 64, 1996, 2331-3235.

7. Borody,T.J.et al. Med.J.Aust.., 151, 1989, 431-435.

8. Buck,G. Clin.Microbiol.Rev., 3, 1990, 1-12.

9. Cellini, L., J.Infect.Dis. 173, 1996, 1288.

10. Campbell, S.et al., Infec.Immun., 9, 1997, 3708-3712.

11. Cristel, J.M. et al., Gut, 39, 1996, 27-30.

12. Current Concepts in the Management of Helicobacter pylori Infection,The Maastricht 2-2000 ,Consensus Report 21.

13. Debets-Ossen C., FEMS, 142, 1996, 37

14. DeCros, A.J. et al., J.Clin.Microbiol., 8, 1993, 1973-1974.

15. Dent,J.C., McNulty,C.A.M., Eur.J.Clin.Microbiol.Infec.Dis., 7,1988, 555-568.

16. Dooley,C.P., Cohen,H., Ann.Intern.Med., 108, 1988, 70-79.

17. Formam,D. Scand.J.Gastroenterol., 31, 1996, 23-26.

18. Fox, J.G. et al., J.Clin.Microbiol., 2, 1995, 445-454.

19. Fox, J.G. et al., Vet.Pathol., 34, 1997, 225-229.

20. Goodwin,C.S.et al. Int..J.Syst.Bacteriol., 4, 1989, 397-405.

21. Grubel,P. et al., J.Clin.Microbiol. 6, 1997, 1300-1303.

22. Hazell,S.L.et al., Am.J.Gastroentrol., 82, 1987, 292-296.

23. Hu,P. et al., Gut, 36, 1995, 198-202.

24. Hunt,R.H. ,Scand.J.Gastroenterol. 31, 1996, 3-9.

25. Kokkola,A. et al., Scand.J.Gastroenterol. 7, 1996, 643-647.

26. Kusters,J.G. et al., Infec.Immun., 9, 1997, 3672-3679.

27. Lam,S.C. et al., Gut, 41, 1997, 43-48.

28. Lee,A. et al., Infect.Immun. 61, 1993, 1601-1610.

29. Madan,E. et al., Am.J.Clin.Pathol., 4, 1988, 450-453.

30. Marshal,B., Warren,J.R., Lancet, i. 1983, 1273-1275.

31. Marshal,B. et al., Microbios.Lett.. 25, 1984, 83-88.

32. McNulty,C.A.M., Dent,J.C., Eur.J.Clin.Microbiol.Infec.Dis.7,1988,566-569.

33. Miehlke S, Yu J, Schuppler M, et al. Am J Gastroenterol 2001;96:1008-13.

34. Meyer,J.M.et al., Antimicrob.Agents Chemother., 7, 1997, 1607-1608.

35. Montgomery,E. et al., Am.J.Clin.Pathol., 5, 1988, 606-609.

36. Nagashima, R. et al., Gastroenterol.6, 1996, 1674-1678.

37. Noach,L.A., Tytgat,G.N.J., H.pylori Infection. Aspects of pathogenesis and therapy,.Yamanouchi, Eur. Publ.,1993.

38. Odenbreit S, P?ls J, Sedlmaier B, et al. Science 2000;287:1497-500..

39. Pan,Z.J. et al., J.Clin.Microbiol., 6, 1997, 1344- 1347.

40. Parsonnet,J. et al., Lancet, 348, 1996, 150-154.

41. Parsonnet,J. et al., J.Infect.Dis., 175, 1997, 1240-1242.

42. Peek RM, Blaser MJ. Nat Rev Cancer 2002;2:28-37.

43. Queiroz,D. et al., J.Clin.Microbiol., 25, 1987, 2378-2379.

44. . Rathbone,B.J. et.al., Gut, 27, 1986, A607.

45. Rieder,G.et al., Infec.Immun., 9, 1997, 3622-3630.

46. Shibata,T. et al., Biomed.Pharmacother., 51, 1997, 22-28.

47. Skirrow,M.B., BML, 2, 1977, 9-11.

48. . Sweeney,L. et al., J.Clin.Microbiol., 12, 1989, 2684-2686.

49. . Theuer,C.P. et al., Am.J.Surg. 172, 1996, 473-477.

50. . Torlacovic,E. et al., Human Pathol., 28, 1997, 166-173.

51. . Trivett-Moore,N.L.et al., J.Clin.Microbiol., 5, 1997, 1144-1150.

52. . Vaira,D. et al., J.Clin.Pathol., 41, 1988, 812-813.

53. . Vasquez,A. et al., J.Clin.Microbiol., 5, 1996, 1232-1234.

54. Vatier,G. et al., Pharmacol.Ther., 11, 1997, 107-108.

55. Wotherpoon,A.C., Yale J.Biol.Med. 69, 1996, 61-68.

56. Yoshiyuki,I.et al., J.Clin.Microbiol., 7, 1997, 1710-1714.