Perm Medical JournalPerm Medical JournalПермский медицинский журнал (сетевое издание "Perm medical journal")0136-14492687-1408Eco-Vector6515510.17816/pmj38187-99Literature reviewОбзор литературыReview ArticleRole of genetic structure of Helicobacter Pylori in formation of chronic inflammatory process in gastric mucosaРоль генетической структуры Helicobacter Pylori в формировании хронического воспалительного процесса в слизистой оболочке желудкаManyakinaO. M.МанякинаО. М.
Russian Federation

Head of Gastroenterological Unit

заведующая гастроэнтерологическим отделением

an.shitova77@yandex.ruAkkuratova-MaksimovaI. S.Аккуратова-МаксимоваИ. С.
Russian Federation

Candidate of Medical Sciences, doctor of Gastroenterological Unit

кандидат медицинских наук, врач гастроэнтерологического отделения

an.shitova77@yandex.ruPukhovaT. G.ПуховаТ. Г.
Russian Federation

Candidate of Medical Sciences, Associate Professor, Department of Pediatrics № 2

кандидат медицинских наук, доцент кафедры педиатрии № 2

an.shitova77@yandex.ruShitovaA. S.ШитоваА. С.
Russian Federation

Assistant, Department of Pediatrics № 2

ассистент кафедры педиатрии № 2

an.shitova77@yandex.ruMedical Center «Health»Медицинский центр «Здоровье»Yaroslavl State Medical UniversityЯрославский государственный медицинский университет2201202138187991604202116042021Copyright ©; 2021, Manyakina O.M., Akkuratova-Maksimova I.S., Pukhova T.G., Shitova A.S.Copyright ©; 2021, Манякина О.М., Аккуратова-Максимова И.С., Пухова Т.Г., Шитова А.С.2021Manyakina O.M., Akkuratova-Maksimova I.S., Pukhova T.G., Shitova A.S.Манякина О.М., Аккуратова-Максимова И.С., Пухова Т.Г., Шитова А.С.http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0https://permmedjournal.ru/PMJ/article/view/65155

The literature review highlights the questions of the interaction of Helicobacter pylori and the human body. Modern data on the structure of the pathogenicity island in the Helicobacter pylori genome are presented. There is given a detailed description of both well-known virulence and pathogenicity factors of the infection (genes encoding the formation of urease subunits, in particular urel, cytotoxin associated gene A, vacuolating cytotoxin gen A, blood group associated binding adhesion, induced by contact with epithelium) and less studied ones (sialic acid-binding adhesion, adhesion-associated lipoprotein A and B, adhesin gene of Helicobacter pylori, Hp outer membrane protein). The significance of individual genes and proteins encoded by them in the development of chronic inflammatory process in diseases of the upper digestive tract, as well as in ulcer – and carcinogenesis is analyzed. Mechanisms of interaction of bacteria with epithelial cells of the gastric mucosa, adhesive and cytotoxic effects of Helicobacter pylori, factors of biofilm formation are described. The influence of the genetic structure of Infect on cytological composition of the gastric glands in the form of reduction of specialized glandular cells – chief and parietal cells of pyloric glands and the increase of endocrine cells in the pool is assessed. It is shown that colonization of the gastric mucosa by highly pathogenic strains of Helicobacter pylori contributes to the development of widespread pronounced and active inflammation in it, the appearance of morphological signs of atrophy. The role of the genetic characteristics of the infection in the failure of anti-helicobacter therapy is emphasized. Separately, the question of the effect of combined infection of the gastric mucosa with highly pathogenic strains of Helicobacter pylori and Epstein-Barr virus is highlighted.

В обзоре литературы освещаются вопросы взаимодействия Helicobacter pylori и организма человека. Представлены современные данные о структуре островка патогенности в геноме Helicobacter pylori. Дана подробная характеристика как хорошо известных факторов вирулентности и патогенности инфекта (гены, кодирующие образование субъединиц уреазы, частности ureI, cytotoxin associated gene А, vacuolating cytotoxin gen A, blood group associated binding adhesion, induced by contact with epithelium), так и менее исследованных (sialic acid-binding adhesin, adherence-associated lipoprotein A and B, adhesin gene of Helicobacter pylori, Нр outer membrane protein). Анализируется значение отдельных генов и кодируемых ими белков в развитии хронического воспалительного процесса при заболеваниях верхнего отдела пищеварительного тракта, а также в ульцеро- и канцерогенезе. Описаны механизмы взаимодействия бактерии с эпителиоцитами слизистой оболочки желудка, адгезивные и цитотоксические эффекты Helicobacter pylori, факторы образования биопленок. Оценено влияние генетической структуры инфекта на цитологический состав желез желудка в виде редукции специализированных гландулоцитов – главных клеток фундальных и париетальных клеток пилорических желез и увеличении клеток эндокринного пула. Показано, что колонизация слизистой оболочки желудка высокопатогенными штаммами Helicobacter pylori способствует развитию в ней распространенного выраженного и активного воспаления, появлению морфологических признаков атрофии. Подчеркивается роль генетической характеристики инфекта в неуспешности антихеликобактерной терапии. Отдельно освещается вопрос о влиянии сочетанного инфицирования слизистой оболочки желудка высокопатогенными штаммами Helicobacter pylori и вирусом Эпштейна – Барр.

Helicobacter pylorigenomestomachgastric mucosainflammationHelicobacter pyloriгеномжелудокслизистая оболочкавоспалениеNizhevich A.A., Valeeva D.S. Helicobacter pylori infection in childhood: modern aspects of diagnosis and treatment. Bolezni zheludka i dvenadcatiperstnoj kishki u detej. Moscow: Medpraktika-M 2017; 129–201 (in Russian).Нижевич А.А., Валеева Д.С. Инфекция Helicobacter pylori в детском возрасте: современные аспекты диагностики и лечения. Болезни желудка и двенадцатиперстной кишки у детей. М.: Медпрактика-М 2017; 129–201.Crowe S. E. Helicobacter pylori infection. New England Journal of Medicine 2019; 380: 1158–1165.Crowe S.E. Helicobacter pylori infection. New England Journal of Medicine 2019; 380: 1158–1165.Sepponen P., Maaroos H.I. Chronic gastritis. Scandinavian Journal of Gastroenterology 2015; 6 (50): 657–667.Cimmerman Ja.S. Critical analysis of the concept of the leading role of Helicobacter pylori infection in the development of gastroduodenal diseases. Klinicheskaja farmakologija i terapija 2019; 2 (19): 19–27 (in Russian).Циммерман Я.С. Критический анализ концепции о ведущей роли Helicobacter pylori инфекции в развитии гастродуоденальных заболеваний. Клиническая фармакология и терапия 2019; 2 (19): 19–27.Blaser M.J. Ecology of Helicobacter pylori in the human stomach. Journal of Clinical Investigation 1997; 100 (4): 759–762.Baryshnikova N.V., Suvorov A.N., Tkachenko E.I., Uspenskij Ju.P. The role of genetic features of Helicobacter pylori in the pathogenesis of diseases of the digestive system: from theory to practice. Jeksperimental'naja i klinicheskaja gastrojenterologija 2009; 1: 52–59 (in Russian).Барышникова Н.В., Суворов А.Н., Ткаченко Е.И., Успенский Ю.П. Роль генетических особенностей Helicobacter pylori в патогенезе заболеваний органов пищеварения: от теории к практике. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология 2009; 1: 52–59.Correa P. Does Helicobacter pylori cause gastric cancer via oxidative stress? Journal of Biological Chemistry 2006; 4 (387): 361–364.Choi Il.J., Kim C.G., Lee J.Y., Kim Y-Il, Kook M-Ch., Park B., Joo J. Family history of gastric cancer and Helicobacter pylori treatment. New England Journal of Medicine 2020; 382: 427–436.Toracchio S., Caruso R.A., Perconti S., Rigoli L, Betri E., Neri M., Verginelli F., Mariani-Costantini R. Evolutionarily-related Helicobacter pylori genotypes and gastric intraepithelial neoplasia in a high-risk area of Northern Italy. Microorganisms 2020; 3 (8): 324–330.Toracchio S., Caruso R.A., Perconti S., Rigoli L, Betri E., Neri M., Verginelli F., Mariani-Costantini R. Evolutionarily-related Helicobacter pylori genotypes and gastric intraepithelial neoplasia in a highrisk area of Northern Italy. Microorganisms 2020; 3 (8): 324–330.Isaeva G.Sh., Valieva R.I. Biological properties and virulence of Helicobacter pylori. Klinicheskaja mikrobiologija i antimikrobnaja himioterapija 2018; 1 (20): 14–23 (in Russian).Исаева Г.Ш., Валиева Р.И. Биологические свойства и вирулентность Helicobacter pylori. Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия 2018; 1 (20): 14–23.Pozdeev O.K., Pozdeeva A.O., Valeeva Ju.V., Guljaev P.E. Mechanisms of interaction of Helicobacter pylori with the epithelium of the gastric mucosa. Factors contributing to successful colonization. Infekcija i immunitet 2018; 3 (8): 273–283 (in Russian).Поздеев О.К., Поздеева А.О., Валеева Ю.В., Гуляев П.Е. Механизмы взаимодействия Helicobacter pylori с эпителием слизистой оболочки желудка. Факторы, способствующие успешной колонизации. Инфекция и иммунитет 2018; 3 (8): 273–283.Crowe S. E. Helicobacter pylori infection. New England Journal of Medicine 2019; 380: 1158–1165.Crowe S.E. Helicobacter pylori infection. New England Journal of Medicine 2019; 380: 1158–1165.Šterbenc A., Jarc E., Poljak M., Homan M. Helicobacter pylori virulence genes. World Journal of Gastroenterology 2019; 25 (7): 4870–4884.Šterbenc A., Jarc E., Poljak M., Homan M. Helicobacter pylori virulence genes World Journal of Gastroenterology 2019; 25 (7): 4870–4884.Boonyanugomol W., Kongkasame W., Palittapongarnpim P., Baik S-C., Jung M-H., Shin M-R., Kang H-L., Lee W-K. Genetic variation in the cag pathogenicity island of Helicobacter pylori strains detected from gastroduodenal patients in Thailand. Brazilian Journal of Microbiol 2020; 51: 1093–1101.Boonyanugomol W., Kongkasame W., Palittapongarnpim P., Baik S-C., Jung M-H., Shin M-R., Kang H-L., Lee W-K. Genetic variation in the cag pathogenicity island of Helicobacter pylori strains detected from gastroduodenal patients in Thailand. Brazilian Journal of Microbiol 2020; 51: 1093–1101Spivak E.M., Levit R.M., Akkuratova I.S., Nadezhin A.S. Chronic gastroduodenitis in children: clinical options, features of diagnosis and treatment. Jaroslavl': Filigran' 2016; 172 (in Rus-sian).Спивак Е.М., Левит Р.М., Аккуратова И.С., Надежин А.С. Хронический гастродуоденит у детей: клинические варианты, особенности диагностики и лечения. Ярославль: Филигрань 2016; 172.Ansari S., Yamaoka Y. Helicobacter pylori virulence factor cytotoxin-associated gene A (CagA)-mediated gastric pathogenicity. International Journal of Molecular Sciences 2020; 21: 7430–7446.Knorr J., Ricci V., Hatakeyama M., Backert S. Classification of Helicobacter pylori virulence factors: is CagA a Toxin or not? Trends in Microbiology 2019; 27: 731–738.Knorr J., Ricci V., Hatakeyama M., Backert S. Classification of Helicobacter pylori virulence factors: is CagA a Toxin or not? Trends in Microbiology 2019; 27: Р. 731–738.Cover T. L. Role of Helicobacter pylori CagA in modulation gastrin expression. Gut 2012; 7 (61): 965–966.Cover T.L. Role of Helicobacter pylori CagA in modulation gastrin expression. Gut 2012; 7 (61): 965–966.Hatakeyama M. Structure and function of Helicobacter pylori cag, the first-identified bacterial protein involved in human cancer. Proceeding of the Japan Academy Series B: Physical and Biological Science 2017; 4 (93): 196–219.Abu-Taleb A.M.F., Randa S.A., Abdel-Hady A., Omran F.H., El-korashi L.A., El-hady H.A., El-Gebaly A.M. Prevalence of Helicobacter pylori cagA and iceA genes and their association with gastrointestinal diseases. International Journal of Microbiology 2018; 4: 1–7.Sinnett C.G., Letley D.P., Narayanan G.L., Patel S.R., Hussein N.R., Zaitoun A.M., Robinson K., Atherton J.C. Helicobacter pylori vacA transcription is genetically-determined and stratifies the level of human gastric inflammation and atrophy. International Journal of Clinical Pathology 2016; 69: 968–973.Bartpho T.S., Wattanawongdon W., Tongtawee T., Paoin C., Kangwantas K., Dechsukhum C. Precancerous gastric lesions with Helicobacter pylori vacA+/babA+/oipA+ genotype increase risk of gastric cancer. BioMed Research International 2020; 18: 4–12.Kpoghomou M.A., Wang J., Wang T., Jin G. Association of Helicobacter pylori babA2 gene and gastric cancer risk: a metaanalysis. BMC Cancer 2020; 20 (1): 465–472.Gutierrez-Escobar A.J., Mendez-Callejas G., Acevedo O., Bravo M.M. Rapid evolution of the Helicobacter pylori AlpA adhesion in a high gastric cancer risk region from Colombia. Peer Journal 2018; 6 (25): 4846–4866.Horridge D.N., Begley A.A., Kim J., Aravindan N., Fan K., Forsyth M.H. Outer inflammatory protein a (OipA) of Helicobacter pylori is regulated host cell contact and mediates CagA translocation and interleukin-8 response only in the presence of a functional cag pathogenicity island type IV secretion system. Pathogens and Disease 2017; 8 (75): 31.Fauzia K.A., Miftahussurur M., Syam A.F., Waskito L.A., Doohan D., Rezkitha Y.A.A., Matsumoto T., Tuan V.P., Akada J., Yonezawa H., Kamiya S., Yamaoka Y. Biofilm formation and antibiotic resistance phenotype of Helicobacter pylori clinical isolates. Toxins 2020; 12: 473–487.Rizzato C., Torres J., Kasamatsu E., Ponce M.C., Bravo M.M., Canzian F., Kato I. Potential role of biofilm formation in the development of digestive tract cancer with special reference to Helicobacter pylori infection. Frontiers in Microbiology 2019; 10: 846–461.Kormshhikov I.S., Spivak E.M., Levit R.M. Features of chronic inflammatory process in the gastric mucosa depending on the molecular genetic characteristics of Helicobacter pylori in adolescents. Permskij medicinskij zhurnal 2014; 5 (31): 30–33 (in Rus-sian).Кормщиков И.С., Спивак Е.М., Левит Р.М. Особенности хронического воспалительного процесса в слизистой оболочке желудка в зависимости от молекулярно-генетической характеристики Helicobacter pylori у подростков. Пермский медицинский журнал 2014; 5 (31): 30–33.Volynec N.V., Havkin A.I., Nikonov E.L., Murashkin V.Ju. Features of morphological changes in the gastric mucosa in children depending on Helicobacter pylori infection and Epstein – Barr virus infection. Voprosy detskoj dietologii 2018; 4 (16): 5–12 (in Rus-sian).Волынец Н.В., Хавкин А.И., Никонов Е.Л., Мурашкин В.Ю. Особенности морфологических изменений слизистой оболочки желудка у детей в зависимости от инфекции Helicobacter pylori и Эпштейна – Барр-вирусной инфекции. Вопросы детской диетологии 2018; 4 (16): 5–12.Levit R.M., Spivak E.M., Akkuratova I.S. Features of the course of chronic gastroduodenitis associated with Helicobacter pylori in the persistence of Epstein-Barr virus in children. Voprosy detskoj dietologii 2013; 1 (11): 63–65 (in Russian).Левит Р.М., Спивак Е.М., Аккуратова И.С. Особенности течения хронического гастродуоденита, ассоциированного с Helicobacter pylori, при персистировании вируса Эпштейна-Барр у детей. Вопросы детской диетологии 2013; 1 (11): 63–65.Spivak E.M., Levit R.M., Kormshhikov I.S. Features of the inflammatory process in the gastric mucosa with its combined bacterialviral infection in childhood and adolescence. Vestnik Kostromskogo gosudarstvennogo universiteta im. A.N. Nekrasova 2014; 7 (20): 56–58 (in Russian).Спивак Е.М., Левит Р.М., Кормщиков И.С. Особенности воспалительного процесса в слизистой оболочке желудка при ее сочетанном бактериально-вирусном инфицировании в детском и подростковом возрасте. Вестник Костромского государственного университета им. А.Н. Некрасова 2014; 7 (20): 56–58.Akkuratova I.S., Spivak E.M., Manjakina O.M. Infection of the gastric mucosa with Helicobacter pylori and Epstein-Barr virus as a factor of ineffectiveness of anti-helicobacter therapy for chronic gastritis in adolescents. Permskij medicinskij zhurnal 2019; 1 (36): 27–30 (in Russian).Аккуратова И.С., Спивак Е.М., Манякина О.М. Коинфицирование слизистой оболочки желудка Helicobacter pylori и вирусом Эпштейна – Барр как фактор неэффективности антихеликобактерной терапии хронического гастрита у подростков. Пермский медицинский журнал. 2019; 1 (36): 27–30.Levit R.M., Spivak E.M., Akkuratova I.S. Functional characteristics of cells of the gastric mucosa in its chronic inflammation in children. Vestnik Kostromskogo gosudarstvennogo universiteta im. N.A. Nekrasova 2014; 5 (14): 36–38 (in Russian).Левит Р.М., Спивак Е.М., Аккуратова И.С. Функциональная характеристика клеток слизистой оболочки желудка при ее хроническом воспалении у детей. Вестник Костромского государственного университета им. Н.А. Некрасова 2014; 5 (14): 36–38Levit R.M., Spivak E.M., Akkuratova I.S. Modern ideas about atrophy of the gastric mucosa in children and adolescents. Voprosy detskoj dietologii 2015; 3 (13): 14–16 (in Russian).Левит Р.М., Спивак Е.М., Аккуратова И.С. Особенности клеточного состава желез слизистой оболочки желудка у детей и подростков. Вопросы детской диетологии 2015; 3 (13): 14–16.Spivak E.M., Levit R.M. Modern ideas about atrophy of the gastric mucosa in children and adolescents. Voprosy detskoj dietologii 2015; 4 (13): 38–45 (in Russian).Спивак Е.М., Левит Р.М. Современные представления об атрофии слизистой оболочки желудка у детей и подростков. Вопросы детской диетологии 2015; 4 (13): 38–45.Manjakina O.M., Spivak E.M., Akkuratova I.S. Efficiency of antihelicobacter therapy in chronic gastritis in adolescents depending on the genetic structure of Helicobacter pylori. Vestnik Smolenskoj gosudarstvennoj medicinskoj akademii 2019; 1 (18): 133–136 (in Russian).Спивак Е.М. Особенности диагностики атрофического гастрита у детей и подростков. Смоленский медицинский альманах 2020; 2: 195–199.Spivak E.M., Levit R.M. Modern ideas about autoimmune gastritis in childhood. Voprosy detskoj dietologii 2017; 1 (15): 25–29 (in Russian).Манякина О.М., Спивак Е.М., Аккуратова И.С. Эффективность антихеликобактерной терапии при хронической гастрите у подростков в зависимости от генетической структуры Helicobacter pylori. Вестник Смоленской государственной медицинской академии 2019; 1 (18): 133–136Спивак Е.М., Левит Р.М. Современные представления об аутоиммунном гастрите в детском возрасте. Вопросы детской диетологии 2017; 1 (15): 25–29.