H. рylori и рак на стомаха



01/02/2009
Инфекцията с Helicobacter pylori (H. pylori) се свързва с индуцирането на стомашна карциногенеза, според обзорна статия, публикуване в Journal of Gastroenterology and Hepatology (1). Вероятно, това се дължи на два основни механизма: - индиректно действие на H. pylori върху епителните клетки на стомаха чрез предизвиканото от него възпаление - директно действие на бактерия върху епителните клетки чрез индукция на протеинова модулация и генни мутации H. pylori-позитивният стомашен рак винаги се асоциира с гастрит, като проучвания показаха, че рискът за развитието на карцином е пропорционален на тежестта на гастрита. Най-силна връзка е установена при хроничния атрофичен гастрит на корпуса на стомаха. Има данни за връзка между язвата на стомаха (GU) и развитието на карцином на стомаха и липса на такава при случаите с дуоденална язва (DU). В Япония, където ракът на стомаха е с висока честота, съотношението DU/GU е по-малко от единица. Обратно - в Европа DU/GU е по-високо от единица и случаите със стомашен карцином са съответно по-малко. Известно е, че пациентите с DU обикновено имат преобладаващо антрален гастрит (тип B гастрит) с лекостепенна, мукозна атрофия на корпуса, докато при пациентите с GU преобладава гастритът на корпуса на стомаха (тип AB гастрит) с различни степени на лигавична атрофия. В инфектираната с H. pylori стомашна лигавица, броят на CD4 T клетките (тип Th1 и Th2, които секретират съответно гама-интерферон и интерлевкин 4) е значимо увеличен в сравнение с останалите клетъчни типове. CD4 T клетките имат важна роля в развитието на гастрита - в проучвания с миши модели, при които тези лимфоцити липсват, не се наблюдава гастрит. Проучване, оценяващо имунния отговор при пациенти с GU и DU на фона на съпътстващ пангастрит (тип AB) и антрален гастрит (тип B), установи, че T-клетките на болните с GU продуцират по-голямо количество гама-IFN и по-малко IL-4 в сравнение с пациентите с DU. Освен това, при случаите с GU се установяват повишени серумни нива на имуноглобулин G (IgG)2, Th1-тип IgG, специфичен за H. pylori, в сравнение с пациентите с язва на дванадесетопръстника. Тези данни предполагат, че Th1 тип имунният отговор ускорява прогресирането на корпусния гастрит с атрофия на лигавицата, което води до развитието на GU и рак на стомаха. Все още не е достатъчно изяснен механизмът, по който H. pylori индуцира Th1-тип отговор. В тази връзка, изследвания показаха, че Пайеровите плаки в тънкото черво играят решаваща роля при производството на H. pylori-специфичните CD4 T клетки, тяхната миграция в лигавицата на стомаха и евентуалното им участие в развитието на гастрита (2). Установено е, че при липса на Пайерови плаки (в миши модели) H. pylori не успява да доведе до развитието на гастрит, независимо от значителното му заселване в стомашната лигавица. Освен с инфилтрация на Т-лимфоцити и активирани мононуклеарни клетки, индуцираният от H. pylori гастрит се характеризира още със засилено производство на различни проинфламаторни цитокини в стомашната лигавица, някои от които (като IL-бета1) се свързват с индуцирането на карциногенеза. Проучване на El-Omar и сътр. (3) установи връзка между IL-бета1 генния полиморфизъм и повишения риск за рак на стомаха при наличие на хеликобактерна инфекция, която увеличава експресията на IL-бета1. IL-бета1 се счита за значим фактор, участващ в развитието на стомашния карцином при наличието на хеликобактерна инфекция. Данни от проучвания, подкрепящи тази хипотеза, показват развитието на рак на стомаха при IL-бета1 трансгенни мишки. Продукцията на други цитокини - тумор-некротизиращ фактор-алфа (TNF-алфа), IL-6, IL-7 и IL-8, също е повишена в стомашната лигавица, като IL-бета1 и TNF-алфа повишават активацията на NF-кB (нуклеарен фактор-kappa B), за която се знае, че участва във възпалително-асоциираната карциногенеза. NF-кB участва в развитието на рака на стомаха на фона на гастрит посредством своето анти-апоптозно действие в епителните клетки. Активирането на NF-кB в имунните клетки повишава гастралното възпаление чрез засилване на производството на различни цитокини. Нещо повече, активирането на NF-кB в епителните, възпалителните и мезенхимните клетки води до увеличаване на продукцията на циклооксигеназа-2 в лигавицата на стомаха, което повишава риска за развитието на неоплазия. Проучване посочи, че активирането на сигналните трансдюсери и активатори на транскрипция-3 (signal transducers and activators of transcription-3 - STAT3) при мишки води до развитието на стомашен карцином, което предполага, че IL-6 и IL-11 играят роля в този процес. Инфекцията с H. pylori повишава индиректно експресията на RegI-алфа, който е мощен фактор за растежа на лигавицата на стомаха в епителните клетки на стомаха. Експресията на RegI-алфа в стомашните епителни клетки се стимулира от IL-6 по STAT3-зависим начин и от IFN-гама, произвеждащ се от Th1 клетките. Съществуват данни, че H. pylori индуцира стомашната карциногенеза и чрез директно действие върху епителните клетки на стомаха. In vitro изследвания показаха, че бактерият действа директно върху част от епителните клетки на стомаха като модулира различни клетъчни функции. Така например, инфекцията с H. pylori или въвеждането на различни негови гени в епителните клетки на стомаха модулират клетъчния растеж, апоптоза, клетъчната миграцията и индуцират появата на фенотипа „hummingbird” („колибри”), характеризиращ се с необикновено удължени епителни клетки, подобни на тесния и дълъг клюн на птицата колибри. H. pylori или продуктите на бактерия могат да действат върху клетъчните мембрани, като някои от ефектите се медиират от повърхностните клетъчни рецептори, като Toll-like рецепторите (TLR). Проучвания за вирулентността на H. pylori и патогенезата на язвената болест показват наличието на антитела, които са специфично насочени срещу два от протеините на H. pylori – cag A и vacA. Доказването им е възможно със съвременни серологични китове като ELISA (Enzyme-Linked Immuno Sorbent Assay). CagA е протеин, кодиран от съответния ген (цитотоксин-асоцииран ген A, cytotoxin-associated gene A) в хромозомата на H. pylori, и е маркер за по-тежко протичане на хроничния гастрит, като показва и тенденция за атрофия на стомашната лигавица и интестинална метаплазия (преканцероза). Свързва се с по-голяма честота на дуоденална язва и с интестинален тип стомашен карцином. VacA е вакуолизиращ токсин, който се активира при ниски стойности на pH и е резистентен към киселина и пепсин. Данни in vitro показаха, че той предизвиква вакуализация на пристенните клетки на стомашната лигавица. При животински модели (мишки) бе свързан с увреждане на стомашния епител. Съществуват cagA-позитивни и cagA-негативни щамове на H. pylori, като cagA-позитивните щамове се считат за по-инвазивни за увреждане на лигавицата и развитието на атрофичен гастрит, отколкото са cagA-отрицателните щамове. Клинични проучвания установиха силна връзка между инфекцията на стомаха с cagA-позитивни H. pylori и развитието на неоплазия, като данни от изследвания сочат, че по-голямата част от пациентите с рак на стомаха са заразени с cagA-позитивни щамове. Установено е, че CagA е предаден в епителните клетки на стомаха чрез бактериалния тип IV секреционен апарат, където е подложен на фосфорилиране от тирозин кинази от Src семейството (Src family kinases) или Abl киназата (Abl kinase), намиращи се в C-терминалния регион. CagA активира ядрения фактор на активираните Т-лимфоцити чрез стимулиране на калциневрина, независимо от състоянието си на фосфорилиране, нарушава клетъчната адхезия, разрушава връзки и причинява загуба на клетъчния поляритет чрез инхибиране на PAR1/MARK полярност-регулиращите кинази. CagA дестабилизира Е-cadherin-бета-catenin комплекса с генерирането на бета-катенинов сигнал. Всички тези действия на CagA могат да допринесат за развитието на рак на стомаха чрез осигуряване на подходяща среда на епителните клетки за неопластична трансформация. Развитието на рака се характеризира с натрупване на генни модулации, включително и мутации. Различни генни мутации, като например тези в TP53, се откриват при карцином на стомаха, като TP53 генната мутация присъства в почти 50% от случаите на стомашна неоплазия. Установено е, че H. pylori директно индуцира генни мутации чрез засилване на експресията на активирано-индуцираната цитидинова деаминаза (activation-induced cytidine deaminase-AID) в стомашните епителни клетки. AID действа като главен редактор в ДНК и РНК, от съществено значение е за соматичните хипермутации и играе ролята на превключвател на имуноглобулиновите гени в В-лимфоцитите. AID се експресира единствено в В-клетките при физиологични условия. Проучвания при трансгенни миши модели установиха, че експресията на тази деаминаза води до развитието на рак на стомаха с висока честота на мутации, което предполага, че въпросният ензим играе важна роля в стомашната карциногеза чрез индуциране на генни мутации. Ектопична експресия на AID се наблюдава при H. pylori-индуцирания гастрит, както и в човешки тъкани със стомашен рак, като ерадикацията на инфекцията води до намаляване на тази експресия. Взети заедно, тези данни категорично показват, че H. pylori директно индуцира генни мутации в епителните клетки чрез засилване на експресията на AID, активирането на NF-кB, цитокини като IL-бета1 и TNF-алфа. Проучвания доказаха, че инфекцията с H. pylori повишава аберантната ДНК метилация в лигавицата на стомаха и че този процес може да участва в стомашната карциногенеза чрез намаляване на тумор супресорните гени. Ushijima и сътр. доказаха засилена ДНК метилация при инфектирани с H. pylori пациенти без данни за неоплазия (4). В ранен етап от гастрита, когато има голямо количество H. pylori, бактерият оказва директни и индиректни въздействия върху епителните клетки. H. pylori задълбочава гастрита не само от представянето на бактериалните антигени в Пайеровите плаки на червата, но и чрез стимулиране на вродения имунитет локално. В същото време, H. pylori действа директно върху част на епителните клетки на стомаха като предизвиква генни мутации чрез активирането на NF-кB и стимулирането на клетъчния растеж, забавя или промотира апоптозата, модулира клетъчната адхезия и миграция чрез повлияване на различни вътреклетъчни сигнални каскади. Предполага се, че директните действия на бактерия са насочени към стволовите клетки или прогениторните клетки в истмуса на стомашните жлези, тъй като е трудно за диференцираните клетки да се трансформират в ракови. В по-късната фаза на гастрита, H. pylori обикновено намалява или дори изчезва с прогресирането на атрофичния гастрит във връзка с развитието на интестинална метаплазия. На този етап, гастритната дейност е намалена, но персистират H. pylori-специфичните Т-клетки от червата, което е причина за хроничния ход на заболяването. Най-добрата стратегия за предотвратяване на рака на стомаха е ерадикацията на H. pylori. Препоръчва се това да става в ранната фаза на заболяването, тъй като за развитието на неоплазията важна роля играят генните мутации, които могат да се индуцират в началото на гастрита. Ерадикация на H. pylori Ерадикация на инфекция с H. pylori с цел превенция на стомашния карцином се препоръчва при: - пациенти с язвена болест на стомаха и дванадесетопръстника и стомашен MALT (mucosa associated lymphoid tissue)* лимфом с ниска степен на малигненост - пациенти с атрофичен гастрит - родственици по първа линия на пациенти със стомашен карцином - пациенти с необяснима желязодефицитна анемия - пациенти с хронична идиопатична тромбоцитопенична пурпура За първа линия терапия на инфекция с Н. рylori се препоръчва прилагането на тройна комбинация, включваща двукратен дневен прием на инхибитор на протонната помпа (PPI)** плюс clarithromycin 2 х 500 mg дневно и amoxicillin 2 х 1 g дневно (PPI-CA) или clarithromycin с metronidazole 2 х 500 mg дневно (PPI-CM) за 7-14 дни. Успехът на тази терапия варира от 70% до 95% като при продължителност 10-14 дни тя е със 7-9% по-ефективна спрямо седемдневния курс на лечение. Ерадикацията на инфекцията трябва да бъде потвърдена 4-8 седмици след края на лечението (най-добре с дихателен тест). Бактериалната резистентност, която зависи основно от географското разположение, е настоящ проблем в лечението на язвената болест. Аmoxicillin е предпочитан медикамент, тъй като към metronidazole случаите на резистентност непрекъснато нарастват. PPI-CA е препоръчителна за първа линия, тъй като при PPI-CM се индуцира вторична резистентност към clarithromycin и metronidazole. Ефективността на терапията намалява със 70%, ако към clarithromycin има резистентност, достигаща 15% до 20%. В същото време резистентността към metronidazole има много по-малко влияние - намалява ефекта на тройната терапия с 25%, позволявайки допустима степен на ерадикация при резистентност към антибиотика под 40%. Като алтернативна първа линия терапия се предлага bismuth 4 х 120 mg дневно, metronidazole 3 х 500 mg дневно, tetracycline 4 х 500 mg дневно и PPI два пъти дневно за минимум седем дни. Основно правило при избора на втора линия лечение е да се използват антибактериални средства, които са различни от приложените като първа линия терапия. При липса на успех по отношение на ерадикацията на инфекцията, изборът на трета линия антибиотици трябва да бъде съобразен с резултатите от антибиограмата. (КП) * лимфом, произхождащ от В-клетките на асоциираната с мукозата лимфна тъкан (mucosa-associated lymphatic tissue – MALT) ** omeprazol (Sopral - Sopharma), esomeprazol (Nexium - AstraZeneca) и др. За допълнителна информация: Генотипът на H. pylori определя тежестта на преканцерозните лезии. MD март 2008http://mbd.protos.bg Използвани източнци: 1. Chiba T., Marusawa H., Seno H. et al. Mechanism for gastric cancer development by Helicobacter pylori infection. J Gastroenterol Hepatol. 2008; 23:1175-1181 www3.interscience.wiley.com/journal/118533731/home 2. Kiriya K., Watanabe N., Nishio A. et al. Essential role of Peyer's patches in the development of Helicobacter-induced gastritis. Int. Immunol. 2007; 19: 435-46 http://intimm.oxfordjournals.org 3. El-Omar E., Carrington M., Chow W. et al. Interleukin-1 polymorphisms associated with increased risk of gastric cancer. Nature 2000; 404: 398-402 www.nature.com/nature/journal/v404/n6776/full/404398a0.html 4. Maekita T., Nakazawa K., Mihara M. et al. High levels of aberrant DNA methylation in Helicobacter pylori-infected gastric mucosae and its possible association with gastric cancer risk. Clin. Cancer Res. 2006; 12: 989-95 http://clincancerres.aacrjournals.org