CC BY
111
Reviews
Обзоры
Russian Journal of Infection and Immunity = Infektsiya i immunitet 2018, vol. 8, no. 3, pp. 273-283
МЕХАНИЗМЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ HELICOBACTER PYLORI C ЭПИТЕЛИЕМ СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ ЖЕЛУДКА. I. ФАКТОРЫ ПАТОГЕННОСТИ, СПОСОБСТВУЮЩИЕ УСПЕШНОЙ КОЛОНИЗАЦИИ
О.К. Поздеев1, А.О. Поздеева1, Ю.В. Валеева2, П.Е. Гуляев3
1 Казанская государственная медицинская академия — филиал ФГБОУДПО Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования МЗ РФ, г. Казань, Россия
2 ФГАОУ ВО Казанский (Приволжский) федеральный университет, г. Казань, Россия
3 ФГБОУ ВО Казанский государственный медицинский университет МЗ РТ, г. Казань, Россия
Резюме. Helicobacter pylori — грамотрицательная, извитая, подвижная бактерия, способная колонизировать слизистую оболочку желудка (СОЖ) человека и выживать в этих крайне неблагоприятных условиях у более чем половины населения нашей планеты. Показано, что микроорганизм может обитать на СОЖ в течение всей жизни хозяина, но при этом вызывает клинически выраженные заболевания лишь у незначительной группы инфицированных лиц. К причинам, способствующим развитию заболеваний, как правило, относят: сопутствующие инфекции желудочно-кишечного тракта, неправильную стерилизацию медицинских инструментов (как правило эндоскопов), несоблюдение правил личной гигиены, длительный контакт с инфицированными или носителями, в том числе с членами семьи, и ряд других факторов. Хорошо известно, что персистирование H. pylori имеет этиологическое значение в развитии широкого спектра болезней желудочно-кишечного тракта, включая хронический гастрит, язвенную болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, аденокарциному желудка и MALT-лимфомы. Глобальное распространение носительства H. pylori позволяет предположить наличие у бактерии «умных» стратегий, способствующих ее адаптации к агрессивной среде желудка и пожизненному персистирова-нию в организме человека. Даже спустя 34 года после открытия микроорганизма остается множество вопросов, не имеющих своего ответа, в том числе о роли факторов патогенности, способствующих выживанию микроорганизма в суровых условиях микробиома СОЖ. Изучение и понимание механизмов, способствующих колонизации и персистированию H. pylori, позволит оптимизировать прогноз повышенного риска тяжелых заболеваний у лиц, колонизированных этим микроорганизмом. Сложившийся в ходе эволюции долгосрочный баланс между человеком и H. pylori определяет микробное постоянство в микробиоме желудка, но в ряде случаев это совместное сосуществование приводит к риску развития вышеперечисленных тяжелых патологий. В данном обзоре предпринято обсуждение характера взаимоотношений H. pylori с эпителием, участие факторов патогенности бактерии (уреазы, ЛПС, комплекса поверхностных белков, токсинов и протеаз, способствующих инвазии) в колонизации и длительном персистировании на СОЖ. Приведенная информация о механизмах, связанных с колонизацией
Инфекция и иммунитет 2018, Т. 8, № 3, с. 273-283
Адрес для переписки:
Поздеев Оскар Кимович
420012, Россия, г. Казань, ул. Бутлерова, 36,
Казанская государственная медицинская академия.
Тел.: 8 919 693-02-04 (моб.).
E-mail: [email protected]
Библиографическое описание:
Поздеев О.К., Поздеева А.О., Валеева Ю.В., Гуляев П.Е. Механизмы взаимодействия Helicobacter pylori c эпителием слизистой оболочки желудка. I. Факторы патогенности, способствующие успешной колонизации // Инфекция и иммунитет. 2018. Т. 8, № 3. С. 273-283. doi: 10.15789/2220-7619-2018-3-273-283
© Поздеев О.К. и соавт., 2018
Contacts:
Oskar K. Pozdeev
420012, Russian Federation, Kazan, Butlerova str., 36, Kazan State Medical Academy. Phone: +7 919 693-02-04 (mobile). E-mail: [email protected]
Citation:
Pozdeev O.K., Pozdeeva A.O., Valeeva Yu.V., Gulyaev P.E. Mechanisms of interraction of Helicobacter pylori with epithelium of gastric mucosa. I. Pathogenic factors promoting successful colonization // Russian Journal of Infection and Immunity = Infektsiya i immunitet, 2018, vol. 8, no. 3, pp. 273-283. doi: 10.15789/2220-7619-2018-3-273-283
DOI: http://dx.doi.org/10.15789/2220-7619-2018-3-273-283
эпителия желудка H. pylori позволяет создать предпосылки для более эффективной терапии заболеваний гастро-дуоденальной зоны. Сведения, представленные в данном обзоре, важны для объяснения стратегий, используемых H. pylori для выживания в крайне неблагоприятных условиях микробиома желудка.
Ключевые слова: Helicobacter pylori, факторы патогенности, слизистая оболочка желудка, механизмы колонизации, персистирование, патогенез.
MECHANISMS OF INTERRACTION OF HELICOBACTER PYLORI WITH EPITHELIUM OF GASTRIC MUCOSA. I. PATHOGENIC FACTORS PROMOTING SUCCESSFUL COLONIZATION
Pozdeev O.K.a, Pozdeeva A.O.a, Valeeva Yu.V.b, Gulyaev RE.e
a Kazan State Medical Academy — Branch Campus of the Russian Medical Academy of Continuous Professional Education, Kazan, Russian Federation
b Kazan (Volga region) Federal University, Kazan, Russian Federation с Kazan State Medical University, Kazan, Russian Federation
Abstract. H. pylori is a Gram-negative, crimp and motile bacterium that colonizes the hostile microniche of the human stomach roughly one half of the human population. Then persists for the host's entire life, but only causes overt gastric disease in a subset of infected hosts. To the reasons contributing to the development of diseases, usually include: concomitant infections of the gastrointestinal tract, improper sterilization of medical instruments, usually endoscopes, non-observance of personal hygiene rules, prolonged contact with infected or carriers, including family members and a number of other factors. Clinically, H. pylori plays a causative role in the development of a wide spectrum of diseases including chronic active gastritis, peptic and duodenal ulceration, gastric adenocarcinoma, and gastric mucosa-associated lymphoid tissue lymphoma. Due to the global distribution of H. pylori, we are able to conclude that smart strategies are contributing to adaptation of the bacterium in an aggressive environment of a stomach and lifelong permanent circulation in its host. Thirty-four years after the discovery of this bacterium, there are still many unanswered questions. For example, which strategies help the bacterium to survive in this inhospitable conditions? Understanding the mechanisms governing H. pylori persistence will improve identification of the increased risk of different gastric diseases in persons infected with this bacterium. A well-defined and long-term equilibrium between the human host and H. pylori allows bacterial persistence in the gastric microniche; although this coexistence leads to a high risk of severe diseases the diseases which are listed above. In this review, we discuss the pathogenesis of this bacterium and the mechanisms it uses to promote persistent colonization of the gastric mucosa, with a focus on recent insights into the role of some virulence factors like urease, LPS, outer membrane proteins, cytotoxins, factors, promoting invasion. Information on the mechanisms related to H. pylori persistence can also provide the direction for future research concerning effective therapy and management of gastroduo-denal disorders. The topics presented in the current review are important for elucidating the strategies used by H. pylori to help the bacterium persist in relation to the many unfavorable features of living in the gastric microniche.
Key words: Helicobacter pylori, pathogenic factors, gastric mucosa, colonization mechanisms, persistence, pathogenesis.
Helicobacter pylori (H. pylori) — спиралевидная подвижная грамотрицательная микроаэро-фильная бактерия, способная колонизировать слизистую оболочку желудка и двенадцатиперстной кишки человека и различных животных. Основным биотопом бактерий является антральная часть желудка, где отсутствуют об-кладочные (париетальные) клетки. Показано, что H. pylori обнаруживают у большей части (до 50—60%) популяции людей. В зависимости от региона проживания и возраста обследованных лиц уровни инфицированности могут варьировать от 15 до 90%, что делает его одним из самых успешных микробов-комменсалов, выживающих в экстремальных условиях желудка. При этом в большинстве случаев микробная колонизация протекает бессимптомно, но у 10— 15% лиц инфицирование сопровождается клиническими проявлениями, обусловленными развитием хронического воспаления слизистой оболочки желудка (СОЖ). В подобных ситуациях наиболее часто наблюдают развитие атрофи-ческого гастрита типа В, реже язвенной болезни,
а у 0,5—2% инфицированных H. pylori могут развиваться злокачественные заболевания — рак желудка и MALT-лимфомы [5, 64].
Факторы, обусловливающие столь различные реакции организма хозяина на циркуляцию H. pylori, остаются до конца не выяснеными. Результаты многочисленных исследований связывают их с вариабельностью генотипов бактерий по факторам патогенности, либо наличием вариантов полиморфных локусов генов, кодирующих синтез ключевых медиаторов про-и противовоспалительных реакций организма хозяина [16, 21, 22, 43, 69].
Факторы, способствующие выживанию и перемещению H. pylori в просвете желудка
Для того, чтобы выживать в условиях агрессивной среды желудка, колонизировать СОЖ и вызывать хроническое воспаление, H. pylori использует комплекс адаптивных механизмов.
При попадании в среду с низким рН бактерия увеличивает синтез уреазы, формамидазы, аргиназы и других ферментов, разлагающих субстраты с образованием NH4+ и СО2, что способствует образованию «аммиачного облака» вокруг бактериальной клетки с щелочным рН, нейтрализующим кислую среду желудка.
Уреаза представляет собой №2+-содержащий гексадимер и является одним из основных маркеров колонизации H. pylori, и ее определение наиболее часто применяют при проведении диагностических тестов. Генный кластер уреазы содержит 7 генов: 2 структурных гена ureA и ureB (кодируют структурные субъединицы уреазы); 4 добавочных гена ureE, ureF, ureG и ureH кодируют дополнительные белки, необходимые для сборки и включения ионов Ni2+ в субъединицу В. Пятый добавочный ген ureI кодирует канал уреазы для Н+ и является транспортной системой для перемещения мочевины в цитоплазму бактерии. Синтез фермента результируется одновременной экспрессией структурных и добавочных генов, продукты которых изначально существуют как интактные апопротеины. Для появления активной формы фермента необходимы белки UreF, UreG и UreH [62]. Уреаза H. pylori является несекретируемым цитоплазматичес-ким белком, регулирующим внутреннюю концентрацию протонов посредством повышения рН в периплазме и увеличения мембранного потенциала [35]. Белок UreI образует протон-акти-вируемый канал для мочевины, активируемый низким рН и регулирует активность уреазы через варьирование уровней внутриклеточного импорта мочевины [95]. Дополнительно алифатическая амидаза и формамидаза образуют аммиак и органические кислоты посредством гидролиза короткоцепочечных аминокислот. Активность этих ферментов регулируется двухкомпонент-ной системой ArsSR, состоящей из гистидин ки-назы ArsS, распознающей снижение рН и OmpR-подобного регулятора ответа [65].
В желудке H. pylori сталкивается с непрерывным тонким слоем слизистого геля, покрывающим поверхность СОЖ. Он состоит из гликопротеинов толщиной 190—300 мкм, под которыми располагается слой бикарбонатов, прилежащий к поверхностному эпителию слизистой оболочки. Вместе они образуют слизис-то-бикарбонатный барьер, защищающий эпителий от агрессивной среды и химуса в просвете желудка. В составе слизи находится комплекс антимикробных факторов, таких как иммуноглобулин A, лизоцим, лактоферрин и др. [3]. Таким образом, он представляет собой эффективную преграду для диффузии различных веществ, а также проникновения различных инфекционных агентов, впрочем, исключая H. pylori. В определенной степени в отношении последнего слизь играет защитную роль, так как H. pylori, располагаясь в ее толще, избегает
не только действия желудочного сока и антибактериальных веществ в просвете желудка, но и эффектров гуморального и клеточного иммунных ответов. Для последующей успешной колонизации H. pylori должен преодолеть слой слизи и вступить в контакт с эпителием СОЖ. Степень вязкости слизи определяет содержание гликопротеинов и ее pH. В нейтральной среде макромолекулы гликопротеинов формируют жидкую фракцию, а при снижении рН среды менее 4, трансформируются в вязкий полимерный гель [8]. Уреаза H. pylori разлагает мочевину, содержащуюся в слизи, с образованием NH3, что, в свою очередь, изменяет рН среды, способствуя перемещению бактерий [7]. Движению H. pylori в слое слизи также способствует спиральная форма, обусловливающая «винтообразное» движение со скоростью, намного превышающей движение многих палочковидных бактерий [36]. В настоящее время подвижность H. pylori рассматривают как важный фактор патогенности.
Факторы адгезии H. pylori
Важнейшим этапом колонизации H. pylori СОЖ является адгезия бактерий к эпителию. Ее медиируют липополисахарид (ЛПС) бактерий и специализированные адгезины OMP (outer membrane proteins, белки поверхностной мембраны). Геном H. pylori содержит 32 гена, кодирующих OMP. Последние включают подгруппы Hop (Helicobacter outer membrane proteins) и Hor (Нор-related). В подгруппу Hop входят белки адгезии BabA, SabA, AlpA/B, HopZ и OipA [4].
При микроскопии окрашенных биоптатов слизистой СОЖ пациентов, инфицированных H. pylori, S.J. Hessey et al. (1990) установили, что на момент фиксации препарата не менее 20% бактерий оказались прикрепленными к эпителию [28]. Дальнейшее изучение влияния колонизации бактерий на ульраструктуру эпителия СОЖ показало, что H. pylori располагается на вершине микроворсинок и индуцирует образование «пьедесталов», либо прочно связывается с мембранами эпителиоцитов через фимбриальные структуры [54]. В качестве первого лиганда, взаимодействующего с клеточными рецепторами, был идентифицирован фибриллярный гемагглюти-нин, связывающий N-ацетилнейраминиллактозу, позднее обозначенный как HpaA (H. pylori adhesion). Белок HpaA дислоцирован по всей поверхности бактерий, включая оболочку жгутиков [6]. Кроме того, у H. pylori обнаружен дополнительный комплекс факторов, проявляющих свойства адгезинов in vitro. В частности, показано, что бактерии способны распознавать ганглио-тетраозилцерамиды, ганглиотриаозилцерамиды и фосфатидилэтаноламиды через экзофермент-S-подобный адгезин с липид-связывающей специфичностью. Также идентифицирован железос-
вязывающий белок, способный неспецифически связываться с эритроцитами, буккальным эпителием и ламинином [15]. Но следует отметить, что до настоящего времени аргументированные подтверждения проявлений этих эффектов in vivo отсутствуют.
Липополисахарид (ЛПС). Синтез ЛПС H. pylori кодируют не менее 27 генов, разбросанных по всему геному бактерии. Участие ЛПС в адгезии на клетках эпителия СОЖ обусловлено наличием в боковых О-цепях ЛПС Льюис-подобных лигандов, аналогичных антигенам системы Льюис (Leb) ABO группы крови человека. Показано, что большая часть изолятов H. pylori (> 80%), выделенных в Европе, экспрессирует LeX и/или LeY 2 типа, тогда как < 10% штаммов — LeA и LeB 1 типа. При этом штаммы, изолированные в Восточной Азии, экспрессируют антигены 1 и 2 типов [50, 79]. Льюис-подобный антиген X O-цепи ЛПС участвует в адгезии H. pylori к эпителию антральной части желудка, взаимодействуя с мембранными ß-галактозид-связывающим рецептором галектином-3 [102]. При этом, структура Льюис-подобных антигенов H. pylori может претерпевать изменения в динамике инфекции in vivo, а также в ходе культивирования in vitro. Эти фазовые вариации ЛПС адаптируют бактерии к противодействию факторов резистентности посредством имитации Льюис-фенотипа эпителия СОЖ и подобная антигенная мимикрия не дает возможности распознавать их как «чужеродные» [67] В то же время длительное персистирование H. pylori может индуцировать синтез антител, перекрестно реагирующих с ß-субъединицей протонной помпы (И+,К+-АТФаза), дислоцированной в канальцах париетальных клеток, что, в конечном итоге, может приводить к атрофии слизистой желудка. Штаммы H. pylori могут экспрессировать эпитопы LeX, LeY, LeA и LeB, а антитела к ним могут реагировать с аналогичными эпитопами эпителия СОЖ [52]. К факторам, облегчающим персистенцию бактерий, также можно отнести относительно низкую иммуногенность ЛПС H. pylori, способствующую хроническому течению инфекции [102].
BabA (blood-group associated binding adhesin). Мишенями для BabA являются остатки фукозы льюис-подобных антигенов типа В (LeB), экс-прессируемых клетками желудочного эпителия. В настоящее время идентифицированы 3 аллели гена bab: babA1, babA2 и babB. Функционально активным является ген babA2, кодирующий образование BabA [31]. Связывание BabA Нр с LeB антигенами на поверхности эпителиоцитов активирует контакт-зависимую систему секреции IV типа, обеспечивающую непосредственную доставку эффекторных белков в цитозоль эпи-телиоцитов через особую «инъекционную иглу», отдаленно напоминающую конъюгационную пилю [32].
SabA (sialic acid-binding adhesin). Роль белка SabA как адгезина H. pylori была впервые доказана у страдающих гастритами пациентов, колонизированных штаммами, дефектными по babA1A2 или babA2 [44, 49]. Мишенью для SabA является димерный сиало-льюис Х-гликосфинголипид (sLeX), экспрессирующийся на поверхности эпителия СОЖ [44]. Также SabA способен связывать и другие сиаловые рецепторы, например, расположенные на поверхности ламинина и эритроцитов [2, 94]. Штаммы H. pylori проявляют полиморфизм в связывании сиалосодер-жащих структур через SabA, что свидетельствует о способности бактерий адаптироваться к уровню экспрессии сиалосодержащих рецепторов на поверхности эпителия СОЖ [2]. Если для ранних этапов колонизации первостепенное значение имеет взаимодействие BabA с Льюис-подобными антигенами на эпителиоцитах, то с увеличением выраженности воспалительного ответа увеличивается экспрессия sLeX на их поверхности. Таким образом, SabA увеличивает уровни колонизации Нр воспаленной СОЖ [99].
AlpA/B (adherence-associated lipoprotein A and B). У Нр идентифицированы 2 гомологичных гена AlpA и AlpB, кодирующие поверхностные ад-гезины AlpA иAlpB [56, 75]. Однако до настоящего времени клеточные рецепторы для этих адгезинов остаются неидентифицированными. Для секреции AlpAB во внешней мембране бактерий формируются «ф-бочкообразные» поры, внутренняя полость которых сформирована 14 трансмембранными белковыми мономерами. Штаммы H. pylori, дефектные по alpA и alpB, или содержащие только alpB, проявляют слабую адгеизвную активность в отношении ламини-на, свидетельствующую, что ламинин является мишенью для AlpB [56]. Показано, что взаимодействие AlpA/B с эпителиоцитами стимулирует запуск провоспалительного сигнального каскада. Мутантные штаммы H. pylori с делецией гена alpAB проявляли слабую колонизационную активность и слабо индуцировали секрецию IL-6 и IL-8 [14, 41].
HopZ (helicobacter outer protein Z). Другим поверхностным адгезином H. pylori является белок HopZ. Показано, что мутантные по гену hopZ штаммы бактерий проявляли слабую адгезию на клетки AGS in vitro. До настоящего времени остается неидентифицированным поверхностный рецептор, с которым взаимодействует HopZ. Ген hopZ является фазовариабельным, что обусловлено наличием СТ динуклеотидных последовательностей в регионе, кодирующем сигнальную последовательность [63]. Транскрипцию гена hopZ также регулируют изменения рН [48] и контакты с эпителиоцитами СОЖ [25].
OipA (outer inflammatory protein A). Первоначально белок OipA, кодируемый геном hopH, был идентифицирован как промотор синтеза интер-лейкина-8 (IL-8) эпителиоцитами СОЖ, незави-
симый от активности системы IV типа секреции, так как изогенные мутантные штаммы, дефектные по гену oipA индуцировали слабый провос-палительный ответ эпителием СОЖ [100, 101]. Показано, что бактерии индуцируют секрецию IL-8 посредством прямого контакта с эпители-оцитами. В эпителии СОЖ регуляцию транскрипции гена цитокина осуществляет белок, подобный стимулированному интерфероном элементу ответа (ISRE), активаторный белок (AP)-1 и ядерный фактор NF-kB [78]. Позднее было установлено, что OipA может регулировать синтез других провоспалительных медиаторов, выраженность нейтрофильной инфильтрации СОЖ с развитием интерстициальной метаплазии, а также вызывать повреждение цитоскелета эпителиоцитов [37, 42, 53, 85, 98]. В частности, показано, что OipA подавляет секрецию IL-10 и созревание дендритных клеток, что способствует развитию персистирующей инфекции [49]. Влияние OipA на развитие стрессового ответа цитоскелета клеток реализуется через фосфори-лирование киназ фокальной адгезии (FAK), что, в свою очередь, активирует киназу стрессового ответа Erk и образование ориентированных ак-тиновых микрофиламент (стрессовых волокон). Cag A H. pylori индуцирует фосфорилирование FAK остатка Y407, тогда как OipA — фосфорилирование остатков Y397, Y576, Y577, Y861 и Y925, что указывает на большее влияние OipA на формирование стрессовых волокон [89].
Факторы H. pylori, повреждающие эпителий СОЖ
Помимо мощного аппарата адгезии, H. pylori обладает комплексом эффекторных белков, непосредственно повреждающих эпителиоциты. Их кодируют более 30 генов, дислоцированных в «острове патогенности» Cag. Кроме того, в нем расположены гены, кодирующие синтез компонентов систем секреции III и IV типа, обеспечивающих перенос эффекторных молекул в клетки-мишени. Интерес представляет тот факт, что способность к непосредственному взаимодействию с эпителием СОЖ проявляют не более 20% бактерий, что во многом определяет вариабельность клинических проявлений, ассоциированных с циркуляцией H. pylori [30].
Cag А (citotoxin associated gene A). Криптический иммунодоминантный белок Cag А является, очевидно, самым известным фактором вирулентности H. pylori и своеобразным маркером «острова патогенности» Cag. [55]. Ген cagA является уникальным, а его продукт не имеет гомологов среди других бактерий. Он присутствует не у всех штаммов H. pylori, и его наличие расценивают как фактор риска последующего развития язвы и болезней злокачественного роста [86]. Молекулы CagA транспортируются в клетку-мишень с помощью аппарата IV типа секреции, где
они становятся субстратом для внутриклеточных тирозинкиназ, через которые бактерия может вмешиваться в процессы фосфоририлирова-ния. Попав в цитоплазму клетки, молекулы CagA фосфорилируется тирозиновыми протеинкина-зами Src и Abl по Glu-Pro-Ile-Tyr-Ala (EPIYA) мотиву в карбокси-териминальном домене [68, 82]. Фосфорилирование CagA приводит к нарушению межклеточных контактов, полярности и повреждению цитоскелета эпителиоцитов, а также стимулирует активность париетальных клеток [96]. В норме однослойный призматический железистый эпителий СОЖ отличает апико-ба-зальная полярность, которую обеспечивают различные виды плотных межклеточных контактов, контролируемых цитоскелетом эпителиоцитов. Плотные межклеточные контакты формируют клеточный барьер, препятствующий свободному прохождению различных молекул, где мембраны соседних клеток максимально сближены и «сшиты» специализированными белками (клаудины, окклюдины и др.) [97, 103]. Молекула CagA содержит несколько остатков тирозина, пригодных для фосфорилирования, причем мутации этих сайтов способны предотвратить фосфорилиро-вание белка CagA и нарушать развитие фенотипа «колибри» (удлинение и уплощение клеток эпителия, делающее их похожими на длинный узкий клюв этих птиц) [96].
Исследования последних лет выяснили функциональные свойства белка CagL, также кодируемого в острове патогенности cag [10, 38, 77, 88]. Ранее CagL рассматривали как компонент системы секреции IV типа, обеспечивающей транспортировку CagA. Позднее было установлено, что в действительности CagL является компонентом пилей, обеспечивающим контакт между эпителием СОЖ и бактерией [38]. В частности, CagL усиливает связывание инъекционного аппарата IV типа секреции с a5pl-интегриновым рецептором эпителиоцита [18, 34]. С ним также могут взаимодействовать и другие белки Cag (CagY, CagI) [34]. В конечном итоге, все эти взаимодействия медиируют транспорт CagA в клетки.
Помимо белка CagA, по системе IV типа секреции в эпителий СОЖ могут транспортироваться компоненты клеточной стенки, в частности, пеп-тидогликан и муропептиды. Попав в цитозоль, пептидогликан H. pylori распознается лигандом NOD1 (nucleotide-olygomerization domain). NOD1 относится к группе паттерн-распознающих рецепторов, располагающихся в цитоплазме и распознающих молекулы пептидогликана грамот-рицательных и грамположительных бактерий в виде высококонсервативных фрагментов экзогенных молекул, ассоциированных с патогенными микроорганизмами PAMP (pathogen-associated molecular pattern). Связывание собственных ли-гандов с паттерн-распознающими рецепторами запускает внутриклеточные сигнальные каскады, приводящие к активации факторов транс-
крипции, в том числе NF-kB, являющегося фактором, инициирующим синтез провоспалитель-ных цитокинов и хемокинов, активирующим фагоциты и т. д. [93].
VacA (vacuolating cytotoxin A). Вакуолизи-рующий цитотоксин VacA — уникальный экзотоксин, аминокислотные последовательности которого не встречаются у других бактериальных или эукариотических белков. По уровню синтеза VacA является основным белком, секретируемым H. pylori. Изначально VacA экспрессируется как протоксин с молекулярной массой 140 kD состоящий из N-терминального сигнального пептида, центрального региона, образующего собственно токсин, и C-терминального домена-аутотранс-портера [66, 74, 76]. В ходе секреции по IV типу центральный регион (м.м. 88 kDа) конвертируется в субъединицы А (VacAp33) и В (VacAp55). [33]. Мишенью для субъединицы В VacA являются рецептор-подобные протеины тирозинфосфата-зы RPTPa и RPTPp, а также гликозилированные трансмембранные белки на поверхности эпи-телиоцитов. Эти контакты запускают механизм рецептор-опосредованного эндоцитоза, обусловливающего попадание VacA в эпителиоцит [70]. Перед проникновением в клетку-мишень, под действием низкого или высокого рН протоксин переходит с активную форму [47]. После интер-нализации молекула VacA локализуется в мембранных микровезикулах [23], а затем с помощью протонной помпы вакуолярного типа (АТФаза V типа) закачиваются в поздние эндосомы и лизо-сомы. В них в неизмененной форме токсин может сохраняться в течение нескольких дней [72, 81]. Активность VacA реализуется через образование анионных каналов в мембранах, обусловленное активацией АТФазы V-типа [61, 84], что понижает рН внутри вакуолей эпителиоцитов и, тем самым, обеспечивает поступление в них анионов (аммиака и др.) из внутриклеточного пространства [87, 92, 46]. Под действием разницы осмотического давления в вакуоли поступает вода, что приводит к их набуханию. Сливаясь друг с другом, вакуоли приводят к разрыву клеточной мембраны и гибели клетки [11]. При этом активность цитотоксина возрастает по мере снижения рН желудочного сока [73]. По аналогии с классическими двухкомпонентными экзотоксинами, предполагают, что субъединица В взаимодействует с мембраной, а субъединица А образует каналы [46, 70].
Кроме вакуолизации VacA оказывает и другие эффекты. На уровне клеток желудочного эпителия он нарушает функциональную активность эндосом и лизосом, индуцирует увеличение внеклеточной секреции кислых гидролаз, ингибирует клеточную пролиферацию, повреждает митохондрии, а также дезорганизует цитоскелет эпителиоцитов [19, 73]. Механизмы повреждения цитоскелета остаются до конца не выясненными, но показано, что экспозиция
эпителия желудка крыс с VacA нарушает образование «стрессовых волокон» и приводит к разрушению микротрубочек [58]. Подобный эффект VacA имеет значение не только для реализации вакуолизации, но объясняет ингибирующий эффект токсина на пролиферативный ответ клеток [59, 71]. Действуя на митохондриальную мембрану, VacA вызывает освобождение цитох-рома С и индуцирует апоптоз эпителиоцитов [85]. Повреждение эпителиоцитов VacA запускает воспалительный процесс в СОЖ через синтез клетками провоспалительных цитокинов: IL-1ß, IL-6, IL-8, фактора некроза опухолей альфа (TNFa) и др. В свою очередь, цитокины способствуют повреждению эпителиоцитов желудка [104].
Уреаза. В слое слизи между просветом желудка и эпителием СОЖ существует градиент рН, обусловленный секрецией бикарбонатов в эпи-телиоцитах, что обеспечивает оптимальный рН на поверхности клеток. На поверхности эпителия под слоем слизи рН равен 6,5—7,0, в просвете желудка — 1,5—3,0. Слизь замедляет скорость обратной диффузии Н+, в это время бикарбонаты нейтрализуют ионы водорода. Секреция бикарбонатов и слизи зависит от микроциркуляции и регулируется простагландинами, последние же постоянно синтезируются поверхностным эпителием. При усилении секреции HCl усиливается и секреция слизи. Этот градиент препятствует повреждению клеток ионами Н+, поскольку слой слизи замедляет скорость их обратной диффузии, за это время НСО3- успевает нейтрализовать Н+, формируя «слизисто-бикарбонатный барьер» [12]. Второй защитный барьер составляют гликопротеиновые компоненты слизи, образующие непрерывный слой и защищающие эпителий желудка от действия пептических факторов. Но этот защитный слой содержит также мочевину, поступающую посредством транссудации из плазмы крови и концентрирующуюся вблизи межклеточных промежутков [39]. Ряд авторов указывают на способность аммиака, высвобождающегося при гидролизе мочевины уреазой H. pylori, разрушать фосфолипидный монослой в слизи, тем самым истощать гидрофобный барьер СОЖ, что позволяет H. pylori преодолевать эти барьеры [45, 51]. Аммиак также резко повышает рН внутри слизистой, что приводит к увеличению содержания неионизированного вещества [90]. Показано, что неионизированный аммиак может проникать через фосфолипидные мембраны эпителиоцитов, при этом пропорционально повышению рН увеличивается его проникающая способность. В цитозоле неионизи-рованный аммиак превращается в NH4+ и ОН-, что повышает внутриклеточный и митохондри-альный рН, нарушая тем самым митохондри-альное и клеточное дыхание и, как следствие, энергетический метаболизм, а в конечном счете — жизнеспособность клеток [90].
Эндопротеаза HtrA (high temperature requirement A). Эндопротеазы HtrA локализуются в периплазме бактерий и участвуют в обеспечении устойчивости бактериальной клетки к высоким температурам. Проявляют свойства сериновых протеаз и участвуют в удалении белков, поврежденных либо денатруированных в результате воздействия высокой температуры или оксида-тивного стресса. Эндопротеазы HtrA и гомологичные им ферменты экспрессируются в виде протеаз и шаперонов у про- и эукариот [91]. Одним из субстратов протеаза HtrA H. pylori является Е-кадгерин [29, 40, 60]. Е-кадгерин представляет собой одноцепочечную трансмембранную молекулу и является основным белком межклеточных контактов эпителиальных клеток, обеспечивающим поддержание барьерных свойств. Внеклеточная часть молекулы имеет пять гомологичных ЕС-доменов, участвующих в Са2+-зависимом контакте с двумя молекулами Е-кадгерина на соседних клетках. Цитоплазматический домен связан с актиновым цитоскелетом через молекулы а- и в-катенина, что обеспечивает стабильность межклеточных контактов [27]. Эндопротеаза HtrA H. pylori разрушает внеклеточные домены Е-кадгерина и, соответственно, межклеточные контакты, что позволяет бактериями проникать в межклеточные пространства.
GGT (gamma-glutamyl transpeptidase). Сообщение о том, что гамма-глутамил транспептидаза является фактором патогенности H. pylori явилось полной неожиданностью, так как у других бактерий таковыми гамма-глутамилпеп-тидазы (GGT) никогда не рассматривалась [9]. В бактериальной клетке фермент располагается в пузырьках внешней мембраны и участвует во взаимодействии H. pylori с эпителиоцита-ми [57]. GGT активирует NF-kB, стимулирует синтез IL-8, а также образование Н2О2 эпите-лиоцитами. Кроме того GGT H. pylori повышает уровень 8-гидрокси-2-деоксигуанина, что указывает на оксидативное повреждение ДНК. Клиническую значимость GGT подтверждает высокая активность фермента у штаммов, выделенных от пациентов с язвами желудка, по сравнению с изолятами, выделенными от пациентов с диспепсиями [26]. Также GGT опосредует деградацию глутатиона с образованием веществ с проокидантной актиностью, что способствует повреждению эпителия СОЖ [20].
NAP (neutrophil-activating protein). Фактор, активирующий нейтрофилы (NAP) был впервые выделен из водных экстрактов H. pylori [17, 24]. Являясь цитоплазматическим белком, NAP высвобождается при разрушении бактериальной клетки. Анализ последовательности аминокислот показал, что NAP гомологичен бактерио-ферритинам. Бактериоферритины представляют собой олигомерные белки, формирующие полость внутри белковой глобулы. В этой полости происходит накопление Fe3+ в виде нетоксичных для клетки ферригидритов, формирующих минеральное ядро. Они играют исключительно важную роль в поддержании внутриклеточного гомеостаза Fe3+, а также образуют прочные комплексы с ДНК. Другой важнейшей функцией бак-териоферритинов является инактивация свобод-норадикального окисления с использованием железа в качестве катализатора [80]. Установлено, что активность NAP H. pylori отличается от прочих бактериоферритинов. Он способен проходить через эпителий СОЖ и эндотелий капилляров, где стимулирует нейтрофилы и моноциты к образованию IL-12 и IL-23 [1, 13]. Эти цитоки-ны индуцируют синтез IFNy T-клетками и играют важную роль в развитии ТЫ-ответа [104]. NAP взаимодействуют с Toll-подобным рецептором TLR-2, распознающим компоненты клеточной стенки бактерий, но в отличие от прочих TLR-2 гонистов, NAP индуцирует образование IL-12 [1]. Синтез NPA и экспрессия эпителиоцитами IL-8 с последующим запуском всего провоспа-лительного каскада обусловливает развитие ней-трофильной инфильтрации, обнаруживаемой у 100% инфицированных лиц. Мигрирующие в СОЖ нейтрофилы повреждают эпителиальные клетки за счет выделения кислородных суперок-сидантов и выделения комплекса энзимов, а также продуцируют провоспалительные цитокины. В таких условиях на фоне прогрессирования воспаления в одних случаях имеют место повреждение и гибель эпителиоцитов с формированием эрозивных и язвенных дефектов, а в других постепенно формируются атрофии, метаплазии и неоплазии СОЖ.
Следствием прямого или непрямого (за счет действия растворимых продуктов) взаимодействия H. pylori с эпителием СОЖ является активация эпителиоцитов и усиленное образование ими сигнальных молекул, посредством которых запускается целый каскад защитных механизмов.
Список литературы/References
1. Amedei A., Cappon A., Codolo G., Cabrelle A., Polenghi A., Benagiano M., Tasca E., Azzurri A., D'Elios M.M., Del Prete G., de Bernard M. The neutrophil-activating protein of Helicobacter pylori promotes Th1 immune responses. J. Clin. Invest., 2006, vol. 116, no. 4, pp. 1092-1101. doi: 10.1172/JCI27177
2. Aspholm M., Olfat F.O., Norden J., Sonden B., Lundberg C., Sjöström R., Altraja S., Odenbreit S., Haas R., Wadström T., Engstrand L., Semino-Mora C., Liu H., Dubois A., Teneberg S., Arnqvist A., Boren T. SabA is the H. pylori hemagglutinin and is polymorphic in binding to sialylated glycans. PLoSPathog., 2006, vol. 2, no. 10, pp. 110. doi: 10.1371/journal.ppat.0020110
3. Atuma C., Strugala V., Allen A., Holm L. The adherent gastrointestinal mucus gel layer: thickness and physical state in vivo. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol, 2001, vol. 280, no. 5, pp. 922-929. doi: 10.1152/ajpgi.2001.280.5.G922
4. Backert S., Clyne M., Tegtmeyer N. Molecular mechanisms ofgastric epithelial cell adhesion and injection of CagA by Helicobacter pylori. Cell Commun. Signal., 2011, vol. 9, pp. 28. doi: 10.1186/1478-811X-9-28
5. Blaser M.J., Atherton J.C. Helicobacter pylori persistence: biology and disease. J. Clin. Invest., 2004, vol. 113, no. 3, pp. 321—333. doi: 10.1172/JCI20925
6. Carlsohn E., Nystrom J., Bolin I., Nilsson C.L., Svennerholm A.M. HpaA is essential for Helicobacter pylori colonization in mice. Infect. Immun, 2006, vol. 74, no 2, pp. 920-926. doi: 10.1128/IAI.74.2.920-926.2006
7. Celli J.P., Turner B.S., Afdhal N.H., Keates S., Ghiran I. Kelly C.P., Ewoldt R.H., McKinley G.H., So P., Erramilli S., Bansil R. Helicobacter pylori moves through mucus by reducing mucin viscoelasticity. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2009, vol. 106, no. 34, pp. 14321-14326. doi: 10.1073/pnas.0903438106
8. Celli J.P., Turner B.S., Afdhal, N.H., Ewoldt R.H., McKinley G.H., Bansil R., Erramilli S. Rheology of gastric mucin exhibits a pH-dependent sol-gel transition. Biomacromolecules, 2007, vol. 8, no. 5, pp. 1580-1586. doi: 10.1021/bm0609691
9. Chevalier C., Thiberge J.M., Ferrero R.L., Labigne A. Essential role of Helicobacter pylori gamma-glutamyltranspeptidase for the colonization of the gastric mucosa of mice. Mol. Microbiol., 1999, vol. 31, no. 5, pp. 1359-1372. doi: 10.1046/j.1365-2958.1999.01271.x
10. Cover T.L. Role of Helicobacter pylori CagL in modulating gastrin expression. Gut, 2012, vol. 61, no. 7, pp. 965-966. doi: 10.1136/ gutjnl-2012-302142
11. Cover T.L., Blanke S.R. Helicobacter pylori VacA, a paradigm for toxin multifunctionality. Nat. Rev. Microbiol., 2005, vol. 3, no. 4, pp. 320-332. doi: 10.1038/nrmicro1095
12. Crampton J.R. Gastroduodenal mucus and bicarbonate — the defensive zone. Quart. J. Med., 1988, vol. 67, no. 252, pp. 269-272.
13. De Bernard M., D'Elios M.M. The immune modulating activity of the Helicobacter pylori HP-NAP: Friend or foe? Toxicon, 2010, vol. 56, no. 7,pp. 1186-1192. doi: 10.1016/j.toxicon.2009.09.020
14. De Jonge R., Durrani Z., Rijpkema S.G., Kuipers E.J., Van Vliet A.H.M., Kusters J.G. Role of the Helicobacter pylori outermembrane proteins AlpA and AlpB in colonization of the guinea pig stomach. J. Med. Microbiol., 2004, vol. 53, no 5, pp. 375-379. doi: 10.1099/jm m. 0.45551- 0
15. Doig P., Austin J.W., Trust T.J. The Helicobacter pylori 19.6-kilodalton protein is an iron-containing protein resembling ferritin. J. Bacteriol., 1993, vol. 175, no. 2, pp. 557-560.
16. El-Omar E.M., Carrington M., Chow W.H., McColl K.E.L., Bream J.H., Young H.A., Herrera J., Lissowska J., Yuan C.C., Rothman N., Lanyon G., Martin M., Fraumeni J.F., Rabkin C.S. Interleukin-1 polymorphisms associated with increased risk of gastric cancer. Nature, 2000, vol. 404, no. 6776, pp. 398-402. doi: 10.1038/35006081
17. Evans D.J., Evans D.G., Takemura T., Nakano H. Lampert H.C., Graham D.Y., Granger D.N., Kvietys P.R. Characterization of a Helicobacter pylori neutrophil-activating protein. Infect. Immun., 1995, vol. 63, no. 6, pp. 2213-2220.
18. Fanchi L., Park J.H., Shaw, M.H., Marina-Garcia N., Chen G., Kim Y.G., Nunez G. Intracellular NOD-like receptors in innate immunity, infection and disease. Cell. Microbiol., 2008, vol. 10, no. 1,pp. 1-8. doi: 10.1111/j.1462-5822.2007.01059.x
19. Figura N., Vindigni C., Presenti L., Carducci A. New acquisitions in Helicobacter pylori characteristics. Ital. J. Gastroenterol. Hepatol, 1998, vol. 30, suppl. 3, pp. S254-S258.
20. Flahou B., Haesebrouck F., Chiers K.,Van Deun K., De Smet L., Devreese B., Vandenberghe I., Favoreel H., Smet A., Pasmans F., D'Herde K., Ducatelle R. Gastric epithelial cell death caused by Helicobacter suis and Helicobacter pylori y-glutamyl transpeptidase is mainly glutathione degradation-dependent. Cell. Microbiol., 2011, vol. 13, no. 12, pp. 1933-1955. doi: 10.1111/j.1462-5822.2011.01682.x
21. Garcia-Gonzalez M.A., Lanas A., Santolaria S., Crusius J.B.A., Serrano M.T., Pena A.S. The polymorphic IL-1/3 and IL-1RN genes in the aetiopathogenesis of peptic ulcer. Clin. Exp. Immunol., 2001, vol. 125, no. 3, pp. 368-375. doi: 10.1046/j.1365-2249.2001.01593.x
22. Garcia-Gonzalez M.A., Lanas A., Savelkoul P.H.M., Santolaria S., Benito R., Crusius J.B.A., Pena. A.S. Association of in-terleukin 1 gene family polymorphisms with duodenal ulcer disease. Clin. Exp. Immunol., 2003, vol. 134, no. 3, pp. 525-531. doi: 10.1046/j.1365-2249.2003.02325.x
23. Garner J.A., Cover T.L. Binding and internalization of the Helicobacter pylori vacuolating cytotoxin by epithelial cells. Infect. Immun, 1996, vol. 64, no. 10, pp. 4197- 4203.
24. Garrington T.P., Johnson G.L. Organization and regulation of mitogen-activated protein kinase signaling pathways. Curr. Opin. Cell. Biol, 1999, vol. 11, no. 2,pp. 211-218. doi: 10.1016/S0955-0674(99)80028-3
25. Giannakis M., Bäckhed H.K., Chen S.L., Faith J.J., Wu M., Guruge J.L., Engstrand L., Gordon J.I. Response of gastric epithelial progenitors to Helicobacter pylori Isolates obtained from Swedish patients with chronic atrophic gastritis. J. Biol. Chem., 2009, vol. 284, no. 44,pp. 30383-30394. doi: 10.1074/jbc.M109.052738
26. Gong M., Ling S.S., Lui S.Y., Yeoh K.G., Ho B. Helicobacter pylori gamma-glutamyl transpeptidase is a pathogenic factor in the development of peptic ulcer disease. Gastroenterology, 2010, vol. 139, no. 2, pp. 564-573. doi: 10.1053/j.gastro.2010.03.050
27. Gumbiner B.M. Regulation ofcadherin adhesive activity. J. Cell. Biol, 2000, vol. 148, no. 3,pp. 399-404. doi: 10.1083/jcb.148.3.399
28. Hessey S.J., Spencer J., Wyatt J.I., Sobala G., Rathbone B.J., Axon Atr., Dixon M.F. Bacterial adhesion and disease activity in Helicobacter associated chronic gastritis. Gut, 1990, vol. 31, no. 2, pp. 134-138. doi: 10.1136/gut.31.2.134
29. Hoy B., Löwer M., Weydig C.,Carra G., Tegtmeyer N., Geppert T., Schröder P., Sewald N., Backert S., Schneider G., Wessler S. Helicobacter pylori HtrA is a new secreted virulence factor that cleaves E-cadherin to disrupt intercellular adhesion. EMBO Rep., 2010, vol. 11, no. 10, pp. 798-804. doi: 10.1038/embor.2010.114
30. Ikenoue T., Maeda S., Ogura K., Akanuma M., Mitsuno Y., Imai Y., Yoshida H., Shiratori Y., Omata M. Determination of Helicobacter pylori virulence by simple gene analysis of the cag pathogenicity island. Clin. Diagn. Lab. Imm., 2001, vol. 8, no. 1, pp. 181-186. doi: 10.1128/CDLI.8.1.181-186.2001
31. Ilver D., Arnqvist A., Ogren J., Frick I.M., Kersulyte D., Incecik E.T., Berg D.E., Covacci A., Engstrand L., Boren T. Helicobacter pylori adhesin binding fucosylated histo-blood group antigens revealed by retagging. Science, 1998, vol. 279, no. 5349, pp. 373377. doi: 10.1126/science.279.5349.373
32. Ishijima N., Suzuki M., Ashida H., Ichikawa Y., Kanegae Y., Saito I., Boren T., Haas R., Sasakawa C., Mimuro H. BabA-mediated adherence is a potentiator of the Helicobacter pylori type IV secretion system activity. J. Biol. Chem., 2011, vol. 286, no. 28, pp. 25256-25264. doi: 10.1074/jbc.M111.233601
33. Iwamoto H., Czajkowsky D.M., Cover T.L., Szabo G., Shao Z. VacA from Helicobacter pylori: a hexameric chloride channel. FEBSLett., 1999, vol. 450, no. 1-2, pp. 101-104. doi: 10.1016/S0014-5793(99)00474-3
34. Jiménez-Soto L.F., Kutter S., Sewald X., Ertl C., Weiss E., Kapp U., Rohde M., Pirch T., Jung K., Retta S.F., Terradot L., Fischer W., Haas R. Helicobacter pylori type IV secretion apparatus exploits beta 1 integrin in a novel RGD-independent manner. PLoS Pathog., 2009, vol. 5, no. 12, pp. e1000684. doi: 10.1371/journal.ppat.1000684
35. JooJ.S., Park K.C., Song J.Y., Kim D.H., Lee K.J., Kwon Y.C., Kim J.M., Kim K.M., Youn H.S., Kang H.L., Baik S.C., Lee W.K., Cho M.J., Rhee K.H. A thin-layer liquid culture technique for the growth o fHelicobacter pylori. Helicobacter, 2010, vol. 15, no. 4, pp. 295-302. doi: 10.1111/j.1523-5378.2010.00767.x
36. Karim Q.N., Logan R.P., Puels J., Karnholz A., Worku M.L. Measurement of motility of Helicobacter pylori, Campylobacter jejuni, and Escherichia coli by real time computer tracking using the Hobson BacTracker. J. Clin. Pathol., 1998, vol. 51, no. 8, pp. 623-628. doi: 10.1136/jcp.51.8.623
37. Kudo T., Lu H., Wu J.Y., Ohno T., Wu M.J., Genta R.M., Graham D.Y., Yamaoka Y. Pattern of transcription factor activation in Helicobacter pylori-infected Mongolian gerbils. Gastroenterology, 2007, vol. 132, no. 3, pp. 1024-1038. doi: 10.1053/ j.gastro.2007.01.009
38. Kwok T., Zabler D., Urman S., Rohde M., Hartig R., Wessler S., Misselwitz R., Berger J., Sewald N., König W., Backert S. Helicobacter exploits integrin for type IV secretion and kinase activation. Nature, 2007, vol. 449, no. 7164, pp. 862-866. doi: 10.1038/nature06187
39. Lichtenberger L.M. The hydrophobic barrier properties of gastrointestinal mucus. Annu. Rev. Physiol., 1995, vol 57, pp. 565-583. doi: 10.1146/annurev.ph.57.030195.003025
40. Löwer M., Weydig C., Metzler D., Reuter A., Starzinski-Powitz A., Wessler S., Schneider G. Prediction of extracellular proteases of the human pathogen Helicobacter pylori reveals proteolytic activity of the Hp1018/19 protein HtrA. PLoS One, 2008, vol. 3, no. 10, pp. e3510. doi: 10.1371/journal.pone.0003510
41. Lu H., Wu J.Y., Beswick E.J., Ohno T., Odenbreit S., Haas R., Reyes V.E., Kita M., Graham D.Y., Yamaoka Y. Functional and intracellular signaling differences associated with the Helicobacter pylori AlpAB adhesin from Western and East Asian strains. J. Biol. Chem., 2007, vol. 282, no. 9, pp. 6242-6254. doi: 10.1074/jbc.M611178200
42. Lu H., Wu J.Y., Kudo T., Ohno T., Graham D.Y., Yamaoka Y. Regulation of interleukin-6 promoter activation in gastric epithelial cells infected with Helicobacter pylori. Mol. Biol. Cell, 2005, vol. 16, no. 10,pp. 4954-4966. doi: 10.1091/mbc.E05-05-0426
43. Machado J.C., Figueiredo C., Canedo P., Nabais S., Doorn L.J.V., Caldas C., Seruca R., Carneiro F., Sobrinho-Simöes M. A proinflammatory genetic profile increases the risk for chronic atrophic gastritis and gastric carcinoma. Gastroenterology, 2003, vol. 125, no. 2, pp. 364-371.
44. Mahdavi J., Sondén B., Hurtig M., Olfat F.O., Forsberg L., Roche N., Angstrom J., Larsson T., Teneberg S., Karlsson K.A., Altraja S., Wadström T., Kersulyte D., Berg D.E., Dubois A., Petersson C., Magnusson K.E., Norberg T., Lindh F., Lundskog B.B., Arnqvist A., Hammarström L., Borén T. Helicobacter pylori SabA adhesin in persistent infection and chronic inflammation. Science, 2002, vol. 297, no. 5581, pp. 573-578. doi: 10.1126/science.1069076
45. Marshall B.J., Langton S.R. Urea hydrolysis in patients with Campylobacter pyloridis infection. Lancet, 1986, vol. 1, no. 8487, pp. 965-966. doi: http://dx.doi.org/10.1016/S0140-6736(86)91060-3
46. McClain M.S., Iwamoto H., Cao P., Vinion-Dubiel A.D., Li Y., Szabo G., Shao Z., Cover T.L. Essential role of a GXXXG motif for membrane channel formation by Helicobacter pylori vacuolating toxin. J. Biol. Chem., 2003, vol. 278, no. 14, pp. 12101-12108. doi: 10.1074/jbc.M212595200
47. McClain M.S., Schraw W., Ricci V., Boquet P., Cover T.L. Acid activation of Helicobacter pylori vacuolating cytotoxin (VacA) results in toxin internalization by eukaryotic cells. Mol. Microbiol., 2000, vol. 37, no. 2, pp. 433-442. doi: 10.1046/j.1365-2958.2000.02013.x
48. Merrell D.S., Goodrich M.L., Otto G., Tompkins L.S., Falkow S. pH-regulated gene expression of the gastric pathogen Helicobacter pylori. Infect. Immun, 2003, vol. 71, no. 6, pp. 3529-3539. doi: 10.1128/IAI.71.6.3529-3539.2003
49. Monteiro M.A., St Michael F., Rasko D.A., Taylor D.E., Conlan J.W., Chan K.H., Logan S.M., Appelmelk B.J., Perry M.B. Helicobacter pylori from asymptomatic hosts expressing heptoglycan but lacking Lewis O-chains: Lewis blood-group O-chains may play a role in Helicobacter pylori induced pathology. Biochem. Cell. Biol, 2001, vol. 79. no. 4, pp. 449-459. doi: 10.1139/bcb-79-4-449
50. Monteiro M.A., Zheng P., Ho B., Yokota S., Amano K., Pan Z., Berg D.E., Chan K.H., MacLean L.L., Perry M.B. Expression of histo-blood group antigens by lipopolysaccharides of Helicobacter pylori strains from asian hosts: the propensity to express type 1 blood-group antigens. Glycobiology, 2000, vol. 10, no. 7, pp. 701-713. doi: 10.1093/glycob/10.7.701
51. Moran A.P. Pathogenic properties of Helicobacter pylori — In response. Scand. J. Gastroenterol., 1997, vol. 32, no. 4, pp. 399-400.
52. Moran A.P. Relevance of fucosylation and Lewis antigen expression in the bacterial gastroduodenal pathogen Helicobacter pylori. Carbohydr. Res, 2008, vol. 343, no. 12,pp. 1952-1965. doi: 10.1016/j.carres.2007.12.012
53. Noach L.A., Rolf T.M., Tytgat G.N. Electron microscopic study of association between Helicobacter pylori and gastric and duodenal mucosa. J. Clin. Pathol, 1994, vol. 47, no.8,pp. 699- 704. doi: 10.1136/jcp.47.8.699
54. Odenbreit S. Adherence properties ofHelicobacter pylori: impact on pathogenesis and adaptation to the host. Int. J. Med. Microbiol., 2005, vol. 295, no. 5,pp. 317-324. doi: 10.1016/j.ijmm.2005.06.003
55. Odenbreit S., Püls J., Sedlmaier B., Gerland E., Fischer W., Haas R. Translocation of Helicobacter pylori CagA into gastric epithelial cells by type IV secretion. Science, 2000, vol. 287, no. 5457, pp. 1497-1500. doi: 10.1126/science.287.5457.1497
56. Odenbreit S., Till M., Hofreuter D., Faller G., Haas R. Genetic and functional characterization of the alpAB gene locus essential for the adhesion of Helicobacter pylori to human gastric tissue. Mol. Microbiol., 1999, vol. 31, no. 5, pp. 1537-1548. doi: 10.1046/j.1365-2958.1999.01300.x
57. Olofsson A., Vallström A., Petzold K., Tegtmeyer N., Schleucher J., Carlsson S., Haas R., Backert S., Wai S.N., Gröbner G., Arnqvist A. Biochemical and functional characterization of Helicobacter pylori vesicles. Mol. Microbiol., 2010, vol. 77, no. 6, pp. 1539-1555. doi: 10.1111/j.1365-2958.2010.07307.x
58. Pai R., Cover T.L., Tarnawski A.S. Helicobacter pylori vacuolating cytotoxin (VacA) disorganizes the cytoskeletal architecture of gastric epithelial cells. Biochem. Biophys. Res. Commun., 1999, vol. 262, no. 1, pp. 245-250. doi: 10.1006/bbrc.1999.1194
59. Pai R., Sasaki E., Tarnawski A.S. Helicobacter pylori vacuolating cytotoxin (VacA) alters cytoskeleton-associated proteins and interferes with re-epithelialization of wounded gastric epithelial monolayers. Cell. Biol. Int., 2000, vol. 24, no. 5, pp. 291-301. doi: 10.1006/cbir.2000.0510
60. Pallen M.J., Wren B.W. The HtrA famy of serine proteases. Mol. Microbiol., 1997, vol. 26, no. 2, pp. 209-221.
61. Papini E., Satin B., Norais N., de Bernard M., Telford J.L., Rappuoli R., Montecucco C. Selective increase of the permeability of polarized epithelial cell monolayers by Helicobacter pylori vacuolating toxin. J. Clin. Invest., 1998, vol. 102, no. 4, pp. 813-820. doi: 10.1172/JCI2764
62. Park J., Song J.Y., Kwon Y.C., Chung M.J., Jun J.S., Park J.W., Park S.G., Hwang H.R., Choi S.H., Baik S.C., Kang H.L., Youn H.S., Lee W.K., Cho M.J., Rhee K.H. Effect of the urease accessory genes on activation of the Helicobacter pylori urease apoprotein. Mol. Cells, 2005, vol. 20, no. 3, pp. 371-377.
63. Peck B., Ortkamp M., Diehl K.D., Hundt E., Knapp B. Conservation, localization and expression of HopZ, a protein involved in adhesion of Helicobacter pylori. Nucl. Acids Res., 1999, vol. 27, no. 16, pp. 3325-3333. doi: 10.1093/nar/27.16.3325
64. Peek R.M. Jr, Crabtree J.E. Helicobacter infection and gastric neoplasia. Pathol, 2006, vol. 208, no. 2, pp. 233-248. doi: 10.1002/path.1868
65. Pflock M., Kennard S., Finsterer N., Beier D. Acid-responsive gene regulation in the human pathogen Helicobacter pylori. J. Biotechnol, 2006, vol. 126, no. 1,pp. 52-60. doi: 10.1016/j.jbiotec.2006.03.045
66. Phadais S.H., Ilver D., Janzon L., Normark S., Westblom T.U. Pathological significance and molecular characterization of the vacuolating toxin gene of Helicobacter pylori. Infect. Immun., 1994, vol. 62, no. 5, pp. 1557-1565.
67. Pohl M.A., Romero-Gallo J., Guruge J.L., Tse D.B., Gordon J.I., Blaser M.J. Host-dependent Lewis (Le) antigen expression in Helicobacter pylori cells recovered from Leb-transgenic mice. J. Exp. Med., 2009, vol. 206, no. 13, pp. 3061-3072. doi: 10.1084/ jem.20090683
68. Poppe M., Feller S.M., Römer G., Wessler S. Phosphorylation of Helicobacter pylori CagA by c-Abl leads to cell motility. Oncogene, 2007, vol. 26, no. 24, pp. 3462-3472. doi: 10.1038/sj.onc.1210139
69. Rad R., Dossumbekova A., Neu B., Lang R., Bauer S., Saur D., Gerhard M., Prinz C. Cytokine gene polymorphisms influence mucosal cytokine expression, gastric inflammation, and host specific colonization during Helicobacter pylori infection. Gut, 2004, vol. 53, no. 8, pp. 1082-1089. doi: 10.1136/gut.2003.029736
70. Reyrat J.M., Lanzavecchia S., Lupetti P., de Bernard M., Pagliaccia C., Pelicic V., Charrel M., Ulivieri C., Norais N., Ji X., Cabiaux V., Papini E., Rappuoli R., Telford J.L. 3D imaging of the 58 kDa cell binding subunit of the Helicobacter pylori cyto-toxin. J. Mol. Biol, 1999, vol. 290, no. 2, pp. 459-470. doi: 10.1006/jmbi.1999.2877
71. Ricci V., Ciacci C., Zarrilli R., Sommi P., Tummuru M.K., Del Vecchio Blanco C., Bruni C.B., Cover T.L., Blaser M.J., Romano M. Effect of Helicobacter pylori on gastric epithelial cell migration and proliferation in vitro: role of VacA and CagA. Infect. Immun., 1996, vol. 64, no. 7, pp. 2829-2833.
72. Ricci V., Sommi P., Fiocca R., Romano M., Solcia E., Ventura U. Helicobacter pylori vacuolating toxin accumulates within the endosomal-vacuolar compartment of cultured gastric cells and potentiates the vacuolating activity of ammonia. J. Pathol., 1997, vol. 183, no. 4, pp. 453-459.
73. Ricci V., Sommi P., Romano M. The vacuolating toxin of Helicobacter pylori: a few answers, many questions. Digest. Liver Dis., 2000, vol. 32, suppl. 3, pp. S178-S181.
74. Schmitt W., Haas R. Genetic analysis of the Helicobacter pylori vacuolating cytotoxin: structural similarities with the IgA protease type of exported protein. Mol. Microbiol, 1994, vol. 12, no. 2, pp. 307-319. doi: 10.1111/j.1365-2958.1994.tb01019.x
75. Senkovich O.A., Yin J., Ekshyyan V., Conant C., Traylor J., Adegboyega P., McGee D.J., Rhoads R.E., Slepenkov S., Testerman T.L. Helicobacter pylori AlpA and AlpB bind host laminin and influence gastric inflammation in gerbils. Infect. Immun., 2011, vol. 79, no. 8,pp. 3106-3116. doi: 10.1128/IAI.01275-10
76. Sewald X., Fischer W., Haas R. Sticky socks: Helicobacter pylori VacA takes shape. Trends Microbiol., 2008, vol. 16, no. 3, pp. 8992. doi: 10.1016/j.tim.2008.01.001
77. Shaffer C.L., Gaddy J.A., Loh J.T., Johnson E.M., Hill S., Hennig E.E., Mc Clain M.S., Mc Donald W.H., Cover T.L. Helicobacter pylori exploits a unique repertoire of type IV secretion system components for pilus assembly at the bacteria-host cell interface. PLoS Pathog., 2011, vol. 7, no. 9, pp. e1002237. doi: 10.1371/journal.ppat.1002237
78. Sharma S.A., Tummuru M.K., Blaser M.J., Kerr L.D. Activation of IL-8 gene expression by Helicobacter pylori is regulated by transcription factor nuclear factor-kappa B in gastric epithelial cells. J. Immunol., 1998, vol. 160, no. 5, pp. 2401-2407.
79. Simoons-Smit I.M., Appelmelk B.J., Verboom T., Negrini R., Penner J.L., Aspinall G.O., Moran A.P., Fei S.F., Shi B.S., Rudnica W., Savio A., de Graaff J. Typing of Helicobacter pylori with monoclonal antibodies against Lewis antigens in lipopoly-saccharide. J. Clin. Microbiol., 1996, vol. 34, no. 9, pp. 2196-2200.
80. Smith J.L. The physiological role of ferritin-like compounds in bacteria. Crit. Rev. Microbiol., 2004, vol. 30, no. 3, pp. 173-185. doi: 10.1080/10408410490435151
81. Sommi P., Ricci V., Fiocca R., Necchi V., Romano M., Telford J.L., Solcia E., Ventura U. Persistence of Helicobacter pylori VacA toxin and vacuolating potential in cultured gastric epithelial cells. Am. J. Physiol., 1998, vol. 275, no. 4, pp. 681-688.
82. Stein M., Bagnoli F., Halenbeck R., Rappuoli R., Fantl W.J., Covacci A. c-Src/Lyn kinases activate Helicobacter pylori CagA through tyrosine phosphorylation of the EPIYA motifs. Mol. Microbiol., 2002, vol. 43, no. 4, pp. 971-980. doi: 10.1046/j.1365-2958.2002.02781.x
83. Suerbaum S., Michetti P. Helicobacter pylori infection. N. Tngl. J. Med., 2002, vol. 347, no. 15, pp. 1175-1186. doi: 10.1056/ NEJMra020542
84. Szabo I., Brutache S., Tombola F., Moschioni M., Satin B., Telford J.L., Rappuoli R., Montecucco C., Papini E., Zoratti M. Formation of anion-selective channels in the cell plasma membrane by the toxin VacA of Helicobacter pylori is required for its biological activity. EMBO J, 1999, vol. 18, no. 20, pp. 5517-5527. doi: 10.1093/emboj/18.20.5517
85. Tabassam F.H., Graham D.Y., Yamaoka Y. OipA plays a role in Helicobacter pylori-induced focal adhesion kinase activation and cytoskeletal re-organization. Cell. Microbiol, 2008, vol. 10, no. 4,pp. 1008-1020. doi: 10.1111/j.1462-5822.2007.01104.x
86. Tammer I., Brandt S., Hartig R., Konig W., Backert S. Activation of Abl by Helicobacter pylori: a novel kinase for CagA and crucial mediator of host cell scattering. Gastroenterology, 2007, vol. 132, no. 4,pp. 1309-1319. doi: 10.1053/j.gastro.2007.01.050
87. Tee W., Lambert J.R., Dwyer B. Cytotoxin production by Helicobacter pylori from patients with upper gastrointestinal tract diseases. J. Clin. Microbiol., 1995, vol. 33, no. 5, pp. 1203-1205.
88. Tegtmeyer N., Hartig R., Delahay R.M., Rohde M., Brandt S., Conradi J., Takahashi S., Smolka A.J., Sewald N., Backert S. A small fibronectin-mimicking protein from bacteria induces cell spreading and focal adhesion formation. J. Biol. Chem., 2010, vol. 85, no. 30,pp. 23515-23526. doi: 10.1074/jbc.M109.096214
89. Teymournejad O., Mobarez A.M., Hassan Z.M., Moazzeni S.M., Ahmadabad H.N. In vitro suppression of dendritic cells by Helicobacter pylori OipA. Helicobacter, 2014, vol. 19, no. 2, pp. 136-143. doi: 10.1111/hel.12107
90. Thomsen L., Tasman-Jones C., Morris A., Wiggins P., Lee S., Forlong C. Ammonia produced by Campylobacter pylori neutralizes H+ moving through gastric mucus. Scand. J. Gastroenterol., 1989, vol. 24, no. 6, pp. 761- 768. doi: 10.3109/00365528909093119
91. Tsujii M., Kawano S., Tsuji S., Fusamoto H., Kamada T., Sato N. Mechanism of gastric mucosal damage induced by ammonia. Gastroenterology, 1992, vol. 102, no. 6, pp. 1881-1888. doi: 10.1016/0016-5085(92)90309-M
92. Van Doorn L.J., Figueiredo C., Sanna R., Plaisier A., Schneeberger P., de Boer W., Quint W. Clinical relevance of the cagA, vacA, and iceA status of Helicobacter pylori. Gastroenterology, 1998, vol. 115, no. 1, pp. 58-66. doi: 10.1016/S0016-5085(98)70365-8
93. Viala J., Chaput C., Boneca I.G., Cardona A., Girardin S.E., Moran A.P., Athman R., Memet S., Huerre M.R., Coyle A.J., DiStefano P.S., Sansonetti P.J., Labigne A., Bertin J., Philpott D.J., Ferrero R.L. Nodi responds to peptidoglycan delivered by the Helicobacter pylori cag pathogenicity island. Nat. Immunol., 2004, vol. 5, no. 11, pp. 1166-1174. doi: 10.1038/ni1131
94. Walz A,. Odenbreit S., Mahdavi J., Boren T., Ruhl S. Identification and characterization of binding properties of Helicobacter pylori by glycoconjugate arrays. Glycobiology, 2005, vol. 15, no. 7, pp. 700-708. doi: 10.1093/glycob/cwi049
95. Weeks D.L., Eskandari S., Scott D.R., Sachs G. A H+-gated urea channel: the link between Helicobacter pylori urease and gastric colonization. Science, 2000, vol. 287, no. 5452,pp. 482-485. doi: 10.1126/science.287.5452.482
96. Wessler S., Backert S. Molecular mechanisms of epithelial-barrier disruption by Helicobacter pylori. Trends Microbiol., 2008, vol. 16, no. 8,pp. 397-405. doi: 10.1016/j.tim.2008.05.005
97. Wroblewski L.E., Peek R.M. Jr. Targeted disruption of the epithelial-barrier by Helicobacter pylori. Cell. Commun. Signal., 2011, vol. 9, pp. e29. doi: 10.1186/1478-811X-9-29
98. Wu J.Y., Lu H., Sun Y., Graham D.Y., Cheung H.S., Yamaoka Y. Balance between polyoma enhancing activator 3 and activator protein 1 regulates Helicobacter pylori-stimulated matrix metalloproteinase 1 expression. Cancer Res., 2006, vol. 66, no. 10, pp. 5111-5120. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-06-0383
99. Yamaoka Y. Increasing evidence of the role of Helicobacter pylori SabA in the pathogenesis of gastroduodenal disease. J. Infect. Dev. Ctries, 2008, vol. 2, no. 3, pp. 174-181.
100.Yamaoka Y., Kikuchi S., El Zimaity H.M., Gutierrez O., Osato M.S., Graham D.Y. Importance of Helicobacter pylori oipA in clinical presentation, gastric inflammation, and mucosal interleukin 8 production. Gastroenterology, 2002, vol. 123, no. 2, pp. 414-424. doi: 10.1053/gast.2002.34781
101. Yamaoka Y., Kwon D.H., Graham D.Y. AM(r) 34,000 proinflammatory outer membrane protein (oipA) of Helicobacter pylori. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, vol. 97, no. 13, pp. 7533-7538. doi: 10.1073/pnas.130079797
102.Yokota S., Amano K., Hayashi S., Kubota T., Fujii N., Yokochi T. Human antibody response to Helicobacter pylori lipopolysac-charide: presence of an immunodominant epitope in the polysaccharide chain of lipopolysaccharide. Infect. Immun., 1998, vol. 66, no. 6, pp. 3006-3011.
103. Yokota S., Okabayashi T, Rehli M., Fujii N., Amano K. Helicobacter pylori lipopolysaccharides upregulate toll-like receptor 4 expression and proliferation of gastric epithelial cells via the MEK1/2-ERK1/2 mitogen-activated protein kinase pathway. Infect. Immun., 2010, vol. 78, no. 1,pp. 468-476. doi: 10.1128/IAI.00903-09
104.Zarrilli R., Ricci V., Romano M. Molecular response of gastric epithelial cells to Helicobacter pylori-induced cell damage. Cell. Microbiol., 1999, vol. 1, no. 2,pp. 93-99. doi: 10.1046/j.1462-5822.1999.00018.x
Авторы:
Поздеев О.К., д.м.н., профессор, зав. кафедрой микробиологии Казанской государственной медицинской академии — филиала ФГБОУ ДПО РМАНПО МЗ РФ, г. Казань, Россия;
Поздеева А.О., ассистент кафедры терапии и семейной медицины Казанской государственной медицинской академии — филиала ФГБОУ ДПО РМАНПО МЗ РФ, г. Казань, Россия;
Валеева Ю.В., к.м.н., доцент кафедры неотложной медицинской помощи и симуляционной медицины ФГАОУ ВО Казанский (Приволжский) федеральный университет, г. Казань, Россия; Гуляев П.Е., ассистент кафедры микробиологии, ФГБОУ ВО Казанский государственный медицинский университет МЗ РТ, г. Казань, Россия.
Поступила в редакцию 14.02.2018 Принята к печати 22.06.2018
Authors:
Pozdeev O.K., PhD, MD (Medicine), Professor, Head of the Department of Microbiology, Kazan State Medical Academy, Kazan, Russian Federation;
Pozdeeva A.O., Assistant of the Department of Therapy and Family Medicine, Kazan State Medical Academy, Kazan, Russian Federation;
Valeeva Yu.V., PhD (Medicine), Associate Professor, Department Emergency Medical Care and Simulatory Medicine, Kazan (Volga region) Federal University, Kazan, Russian Federation; Gulyaev P.E., Assistant of the Department of Microbiology, Kazan State Medical University, Kazan, Russian Federation.
Received 14.02.2018 Accepted 22.06.2018
