Влияние генетической характеристики Helicobacter pylori на патоморфологию слизистой оболочки желудка при хроническом гастрите у лиц молодого возраста
- Авторы: Спивак Е.М.1, Манякина О.М.2, Аккуратова-Максимова И.С.2
-
Учреждения:
- Ярославский государственный медицинский университет
- Медицинский центр «Здоровье»
- Выпуск: Том 37, № 6 (2020)
- Страницы: 42-47
- Раздел: Оригинальные исследования
- Статья получена: 27.01.2021
- Статья одобрена: 27.01.2021
- Статья опубликована: 28.01.2021
- URL: https://permmedjournal.ru/PMJ/article/view/59585
- DOI: https://doi.org/10.17816/pmj37642-47
- ID: 59585
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Цель. Оценить влияние генетической характеристики Helicobacter pylori (Нр) на характер патоморфологических нарушений в слизистой оболочке желудка при хроническом Нр-ассоциированном гастрите у лиц молодого возраста
Материал и методы. Обследовано 42 пациента (25 мужчин и 17 женщин) в возрасте от 19 до 40 лет с Нр-ассоциированным хроническим гастритом. В гастробиоптатах определяли выраженность и активность воспаления, а также наличие атрофии и кишечной метаплазии. Проводили генетическое типирование Нр по 16 факторам патогенности инфекта: CagA, CagM, CagT, CagH, CagC, CagF, CagE, VacAs1 и As2, IceA, BabА; HpaA; OipA, AlpB; UreB- и UreI-методом с помощью полимеразной цепной реакции.
Результаты. Патогенные штаммы Нр выявлены у 59,5 % пациентов. С наибольшей частотой определялись факторы адгезии – HpaA (83,3 %), OipA (81 %) и AlpB (83,3 %). В 57,1 % случаев обнаруживались цитотоксин группы Cag, положительный CagA-статус имели 54,8 % больных. Аллель гена VacA S1 регистрировалась в 73,8 %, VacA S2 – в 4,8 %, IceA – в 38,1 %, BabA – в 45,2 % случаев. Присутствие в слизистой оболочка желудка штаммов Нр, имеющих три гена островка патогенности и более, значительно увеличивает выраженность и активность воспалительного процесса, выявление признаков умеренной атрофии СОЖ и кишечной метаплазии.
Выводы. Колонизация слизистой оболочки желудка у пациентов молодого возраста с Нр-ассоцииро ванным хроническим гастритом высокопатогенными штаммами Нр приводит к выраженным нарушениям ее морфологии.
Ключевые слова
Полный текст
Введение
В настоящее время получены убедительные доказательства зависимости выраженности и активности воспалительного процесса в слизистой оболочке желудка (СОЖ) от генетической структуры штамма Helicobacter pylori (Нр), вызвавшего хронический Нр-ассоцииро ванный гастрит [1].
Геном Нр характеризуется значительной вариабельностью, и повреждающее воздействие инфекта на СОЖ связано с наличием в нем островка патогенности – специфического локуса, состоящего из нескольких десятков генов, обозначаемых как факторы патогенности. Их присутствие играет решающую роль в процессе взаимодействия Нр с СОЖ макроорганизма, определяя степень патоморфологических нарушений в ней [2].
Ранее нами было установлено, что колонизация СОЖ высокопатогенными штаммами Нр при хроническим гастрите (ХГ) у подростков сопровождается усилением воспаления с возникновением микроэрозий, очагов гиперплазии и морфологических признаков атрофии [3]. Однако классический атрофический гастрит в этих возрастных группах встречается крайне редко. В абсолютном большинстве случаев имеет место так называемая ложная (неопределенная) атрофия СОЖ, преимущественно начальная, которая, в отличие от истинной, не сопровождается необратимой утратой желез желудка и специализированных гландулоцитов. Причинами ее развития являются отек и клеточная инфильтрация, сопутствующие воспалению и подвергающиеся обратному развитию по мере его разрешения [4–6]. В связи с этим большой интерес представляет анализ морфологии СОЖ при хроническом гастрите у взрослых лиц молодого возраста, что может способствовать раннему выявлению у них предраковых состояний желудка.
Цель работы – оценить влияние генетической характеристики Helicobacter pylori на характер патоморфологических нарушений в слизистой оболочке желудка при хроническом Нр-ассоциированном гастрите у лиц молодого возраста.
Материалы и методы исследования
Обследовано 42 пациента (25 мужчин и 17 женщин) в возрасте от 19 до 40 лет с Нр-ассоциированным хроническим гастритом. Всем обследованным проводили эзофагогастродуоденоскопию с биопсией СОЖ и последующим морфологическим анализом в соответствии со стандартной визуально-анало говой шкалой. Нр выявляли с помощью уреазного теста, обнаружение инфекта осуществлялось при световой микроскопии препаратов СОЖ, окрашенных по Романовскому – Гимзе, или его ДНК по результатам полимеразной цепной реакции (ПЦР). Определяли 16 факторов патогенности бактерии: CagA, CagM, CagT, CagH, CagC, CagF, CagE, VacAs1 и As2, IceA, BabА; HpaA; OipA, AlpB; гены, кодирующие субъединицы уреазы B (UreB) и I (UreI), методом ПЦР с помощью тест-систем фирмы «ДНК-Технология».
Цифровые данные обработаны с применением пакета прикладных программ StatPlus 2009 в среде WINDOWS XP. Для оценки взаимосвязей признаков использовали коэффициент ранговой корреляции Спирмена. Статистическую значимость различий относительных величин (%) определяли с помощью углового преобразования Фишера.
Результаты и их обсуждение
В зависимости от результатов генетического типирования Нр было выделено две группы больных: группа сравнения, которую составили лица с ХГ, ассоциированным с малопатогенными штаммами Нр (n = 17); основная группа, сформированная из пациентов с ХГ, ассоциированным с высокопатогенными штаммами Нр (n = 25), у которых в геноме Нр определялось ≥ 3 факторов патогенности.
Результаты исследования частоты обнаружения отдельных факторов патогенности Нр свидетельствуют о том, что чаще других обнаруживаются гены, кодирующие образование белков, способствующих адгезии бактерии к эпителиоцитам СОЖ: HpaA (83,3 %), OipA (81 %) и AlpB (83,3 %). По данным корреляционного анализа именно эти факторы оказывают наибольшее влияние на степень обсемененности СОЖ инфектом; значения коэффициента Спирмена составили + 0,70; + 0,66 и + 0,68 соответственно (р < 0,005). Установлено, что у больных основной группы высокий уровень колонизации Нр регистрировался в 36 % случаев против 5,9 % в группе сравнения (р = 0,012).
Более чем у половины пациентов (57,1 %) определялись различные цитотоксин-ассоциированные гены. Доказано, что наибольшую роль в реализации патогенного эффекта Нр среди них играет CagA. Этот ген кодирует синтез белка, ухудшающего процесс клеточного обновления и барьерную функцию эпителиального покрова СОЖ. CagA участвует в секреции провоспалительных цитокинов, стимулирует внутриклеточную сигнальную систему SHP-2, активирует гены, регулирующие продукцию цитокинов 1β, IFN-γ, фактора некроза опухоли α [7]. По нашим данным, положительный CagA-статус имели 54,8 % больных.
Кроме CagA большое значение в развитии гастродуоденальной патологии имеют и другие Cag-гены острова патогенности. Они активируют ядерный фактор NF-kB, стимулируют выброс интерлейкина 8. CagL является компонентом пилей, осуществляющих контакт между бактерией и СОЖ. В конечном итоге все это способствуют транспорту CagA в клетку [8].
Ген VacA обеспечивает синтез протеина, основной цитотоксический эффект которого проявляется образованием вакуолей в эпителиоцитах СОЖ. Это связано с его воздействием на АТФ-азу, что снижает рН внутри клетки. Вследствие ацидоза из перицеллюлярного пространства в нее проникает аммиак и другие вещества, а также вода. В результате вакуоли набухают, сливаются друг с другом, что, в конечном итоге, приводит к разрыву цитоплазматической мембраны и клеточной смерти. В структуру VacA входит вариабельный S-регион, имеющий два аллельных варианта S1 и S2. Показано, что штаммы Нр, имеющие в составе генома аллель VacAs1, значительно усиливают потенциал кислотно-пептического фактора за счет стимуляции синтеза пепсиногена [9]. По нашим данным, VacAs1 встречался во много раз чаще, чем VacAs2 (73,8 против 4,8 %, р < 0,005).
Практически у каждого третьего больного (38,1 %) обнаруживался ген IceA – один из факторов, обеспечивающих контакт Нр с эпителием. В 45,2 % случаев регистрировали ген BabA. Патофизиологическое значение BabA и одноименного протеина заключается в обеспечении процесса адгезии инфекта к эпителиальному покрову СОЖ, что снижает возможность элиминации Нр из организма хозяина [10].
Установлено, что присутствие в СОЖ высокопатогенных штаммов Нр значительно увеличивает выраженность и активность воспалительного процесса как в теле, так и в антральном отделе (табл. 1).
Таблица 1. Результаты морфологического исследования гастробиоптатов при хроническом гастрите у лиц молодого возраста в зависимости от штамма Нр, %
Морфологический показатель | Группа | |
сравнения, n = 17 | основная, n = 25 | |
Выраженность воспаления в теле желудка | ||
Начальное | 82,3 | 44,0** |
Умеренное | 11,8 | 40,0** |
Выраженное | 5,9 | 16,0 |
Активность воспаления в теле желудка | ||
Начальная | 82,3 | 52,0* |
Умеренная | 5,9 | 28,0* |
Выраженная | 11,8 | 20,0 |
Выраженность воспаления в антральном отделе | ||
Начальное | 76,4 | 20,0*** |
Умеренное | 11,8 | 40,0* |
Выраженное | 11,8 | 40,0* |
Активность воспаления в антральном отделе | ||
Начальная | 76,4 | 20,0*** |
Умеренная | 17,6 | 24,0 |
Выраженная | 6,0 | 56,0*** |
Микроэрозии | 11,8 | 44,0* |
Лимфоидные фолликулы | 11,8 | 44,0* |
Признаки атрофии СОЖ | 23,5 | 56,0* |
Примечание: * – р < 0,05; ** – р < 0,01; *** – р < 0,005.
У пациентов основной группы достоверно чаще наблюдаются микроэрозии и лимфоидные фолликулы, а также морфологические признаки атрофии. При этом почти в половине случаев (42,9 %) атрофия СОЖ соответствует дефиниции «умеренная», а у четверти больных (24 %) в антральном отделе выявлялись фокусы тонкокишечной метаплазии.
Для уточнения степени влияния отдельных факторов патогенности Нр на морфологические характеристики воспалительного процесса в слизистой оболочке желудка осуществлен корреляционный анализ по Спирмену, в результате которого выявлено большое количество прямых положительных взаимосвязей между структурой генома Нр, с одной стороны, выраженностью, активностью воспаления, наличием признаков атрофии и тонкокишечной метаплазии в СОЖ – с другой (табл. 2).
Таблица 2. Корреляция факторов патогенности Нр и морфологических нарушений в слизистой оболочке желудка при хроническом гастрите
Фактор патогенности Нр | Характеристика воспалительного процесса в СОЖ | |||
выраженность | активность | признаки атрофии | тонкокишечная метаплазия | |
IceA | + 0,27* | + 0,29* | – | – |
HpaA | + 0,70*** | + 0,32* | + 0,41** | – |
BabA | – | – | – | + 0,35** |
VacAs1 | + 0,39** | – | + 0,40* | – |
CagE | – | – | – | – |
AlpB | + 0,68*** | + 0,27* | + 0,47*** | – |
UreB | + 0,64*** | + 0,22* | + 0,41** | – |
CagF | – | – | – | – |
CagC | + 0,23* | – | + 0,37* | + 0,26* |
OipA | + 0,66*** | + 0,42** | + 0,39** | – |
CagA | + 0,37** | + 0,34** | + 0,37* | – |
CagM | + 0,25* | – | + 0,41** | + 0,23* |
CagT | – | – | + 0,37* | + 0,22* |
CagH | – | – | + 0,41** | + 0,23* |
UreI | + 0,24* | – | – | – |
Примечание: * – p < 0,05, ** – р < 0,01, *** – р < 0,005.
Выводы
- Колонизация слизистой оболочки желудка высокопатогенными штаммами Helicobacter pylori по данным морфологического исследования сопряжена с высокими показателями обсемененности, усилением воспаления, появлением признаков умеренной атрофии и кишечной метаплазии слизистой оболочки желудка.
- Присутствие в геноме Helicobacter pylori факторов патогенности имеет прямую положительную связь с нарушениями морфологии слизистой оболочки желудка.
Об авторах
Е. М. Спивак
Ярославский государственный медицинский университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: spivak58@mail.ru
доктор медицинских наук, профессор кафедры педиатрии № 1
РоссияО. М. Манякина
Медицинский центр «Здоровье»
Email: spivak58@mail.ru
заведующая гастроэнтерологическим отделением
Россия, ЯрославльИ. С. Аккуратова-Максимова
Медицинский центр «Здоровье»
Email: spivak58@mail.ru
кандидат медицинских наук, врач гастроэнтерологического отделения
Россия, ЯрославльСписок литературы
- Whitmire J.M., Merrel D.S. Helicobacter pylori genetic polymorphisms in gastric disease development. Advancesin Experimental Medicine and Biology 2019; 1149: 173–194.
- Boonyanugomol W., Kongkasame W., Palittapongarnpim P., Baik S-C., Jung M-h, Shin M-K., 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 Gastroenterology 2020; 51: 1093–1101.
- 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): 31–33.
- 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.
- Левит Р.М., Спивак Е.М., Надежин А.С., Аккуратова И.С. К вопросу об атрофическом гастрите в детском возрасте. Вопросы детской диетологии 2013; 2 11): 63–65.
- Спивак Е.М., Левит Р.М. Современные представления об аутоиммунном гастрите в детском возрасте. Вопросы детской диетологии 2017; 1 15): 25–29.
- Исаева Г.Ш., Валиева Р.И. Биологические свойства и вирулентность Helicobacter pylori. Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия 2018; 1 20): 14–23.
- 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.
- 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.
- Stenberg A., Jarc E., Poljak M., Homan M. Helicobacter pylori virulence genes. World Journal of Gastroenterology 2019; 25 7): 4870–4884.
Дополнительные файлы
![](/img/style/loading.gif)