CC BY
22
t
Медицинский вестник Юга России ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
УДК 616.342-575.22-053.2(470.57)
А.А. Нижевич1, Э.Н. Ахмадеева1, Е.С. Кучина1, М.М. Туйгунов2, В.У. Сатаев3
РЕГИОНАЛЬНЫЕ ГЕНОТИПЫ HELICOBACTER PYLORI СРЕДИ ДЕТЕЙ С ГАСТРОДУОДЕНАЛЬНЫМИ ЗАБОЛЕВАНИЯМИ В РЕСПУБЛИКЕ БАШКОРТОСТАН
Башкирский государственный медицинский университет 1Кафедра госпитальной педиатрии 2Кафедра микробиологии 3Кафедра детской хирургии с курсом ИПО Республика Башкортостан, 450000, г. Уфа, ул. Ленина 3. E-mail: [email protected]
Цель: изучение региональных особенностей распределения генотипов H. pylori.
Материалы и методы: были изучены региональные особенности распределения генотипов H. pylori (гены Cag A, Vac A, Ice A, Bab A2) в клинических изолятах H.pylori, полученных от 91 пациента детского возраста (средний возраст 14.3±1.6 лет), страдающих гастродуоденальной патологией, в Республике Башкортостан.
Результаты: маркер островка патогенности Cag A был выявлен у 42 пациентов (46.1%), Bab A2 - у 31 (34%), Vac A генотип S1 - у 59 (64.8%) и S2 - у 32 (35.2%), Ice A1 - у 72 (79.1%), Ice A2 - у 19 (20.9%).
Заключение: Среди пациентов с язвенной болезнью чаще встречались штаммы H. pylori позитивные по комбинации Cag A / Vac AS1 / Bab A2 генам.
Ключевые слова: Helicobacter pylori, Cag A, Vac A, Bab A2, язвенная болезнь.
A.A. Nijevitch1, E.N. Akhmadeeva1, E.S. Kuchma1, M.M. Tuygunov2, V.U. Sataev3
REGIONAL GENOTYPES OF HELICOBACTER PYLORI IN CHILDREN WITH GASTRODUODENAL PATHOLOGY IN THE REPUBLIC OF BASHKORTOSTAN
Bashkirian State Medical University, 1Hospital Pediatrics Department 2Department of Microbiology 3Pediatric Surgery Department 3 Lenina st., Ufa, 450000, Bashkortostan. E-mail: [email protected]
Purpose: To investigate regional variants of H. pylori genotypes.
Materials and methods: Regional variants of H. pylori genotypes have been studied (Cag A, Vac A, Ice A, Bab A2) in clinical strains of H. pylori, obtained from 91 paediatric patients (mean age 14.3±1.6 years), with gastroduodenal pathology in the Republic of Bashkortostan.
Results: Marker of pathogenicity island Cag A was revealed in 42 patients (46.1%), Bab A2 - in 31 (34%), Vac A genotype S1 -in 59 (64.8%) and S2 - in 32 (35.2%), Ice A1 - in 72 (79.1%), Ice A2 - in 19 (20.9%).
Summary: Among the patients with peptic ulceration, H. pylori strains, carrying markers of pathogenicity island Cag A / Vac AS1 in combination with Bab A2 were detected significantly more often.
Keywords: Helicobacter pylori, Cag A, Vac A, Bab A2, peptic ulcer disease
Введение
Helicobacter pylori (H. pylori) является ведущим этиопатогенетическим фактором возникновения у детей хронического гастрита, хронического дуоденита, язвенной болезни желудка (ЯБЖ) и двенадцатиперстной кишки (ЯБДК) и мальтлимфомы желудка [1]. H. pylori представляет собой бактерию, превосходно адаптированную к агрессивной среде желудка и защитным механизмам макроорганизма [1]. Хеликобак-терии обладают способностью к адгезии к эпителиоцитам желудка, при контакте с которыми индуцируются продукты цитотоксичности (факторы патогенности) и тем самым создаются предпосылки для реализации патогенного потенциала микроорганизма [1, 2]. В геноме бактерии имеются гены, ассоциированные с повышенной вирулентностью H.pylori: Cag A, Vac A, Bab A2 и Ice A гены.
Vac A (vacuolating - associated cytotoxin) ген имеет 2 региона: S (сигнальный) и m (срединный). S и m регионы включают 2 аллельных варианта: S1 и S2 и ml и m2. Аллельный субтип Vac A S1 m1 продуцирует большое количество цитотоксина, в отличие от Vac A S2 m2 субтипа [2]. Белок, кодируемый геном Cag A (cytotoxin - associated gene), интегрируется непосредственно в эпителиоциты желудка, модулируя экспрессию генов IL - 8, вызывающих выраженные воспалительные изменения в слизистой оболочке желудка [2, 3]. Протеин Bab A, кодируемый Bab A2 геном (blood group antigen - binding adhesin), определяет плотность колонизации H. pylori на эпителиоцитах желудка [2]. Продукт Ice A гена индуцируется непосредственно при контакте бактерии с эпителиоцитом (induced by contact with epithelium) и возможно определяет тяжесть инфильтрации и эпителиальных повреждений слизистой оболочки желудка в некоторых этнических группах [2].
В настоящее время были высказаны обоснованные предположения о связи ряда вирулентных факторов H. pylori с формированием клинического исхода болезни в детском возрасте от гастрита до язвенной болезни [4, 5].
Цель исследования - определение региональных генотипов H. pylori у детей с гастродуоденальной патологией в Республике Башкортостан.
Материалы и методы
Изучаемая группа пациентов включала 91 ребенка в возрасте от 12 до 17 лет (63 девочки, 28 мальчиков, средний возраст 14.3±1.6 лет) с различными формами гастродуоденальной патологии, обратившихся в Республиканскую детскую клиническую больницу г.Уфы с жалобами на хроническое диспепсическое расстройство. Всем указанным детям проводилось эндоскопическое исследование (фиброгастроскоп «Olympus GIF XP 20», Япония) с забором 4 фрагментов биопсийного материала из ан-трального отдела и тела желудка. Два биопсийных фрагмента были использованы для гистологического исследования, а два других - для выделения культуры H. pylori.
Гистологическое исследование проводилось с использованием окраски гематоксилином и эозином, а также с использованием модифицированной окраски по Giemsa.
Культивирование H. pylori проводилось на агаре «Columbia» с добавлением 5% эритроцитов барана и антибиотиков для подавления контаминантной микрофло-
ры (ванкомицин - 10 мг/л, триметоприм - 5 мг/л, амфоте-рицин B - 10 мг/л). В изучаемую группу были включены только те пациенты, у которых удалось получить культуру H. pylori (n = 91).
Во всех случаях для экстракции и очистки ДНК H. pylori использовался набор реагентов НПО Литех «Хе-ликопол» (Москва). Для генотипирования штаммов H. pylori в отношении Cag A, Vac A, Ice A и Bab A также использовался набор реагентов НПО Литех (Москва). Статистическая обработка данных проводилась с использованием стандартного х2 теста.
Результаты
При эндоскопии ЯБДК была выявлена у 39 пациентов (42.8 %), в комбинации с ЯБЖ - у 3 детей (3.3 %). У остальных пациентов был зарегистрирован хронический гастрит (ХГ) с поражением антрального отдела и/или тела желудка.
Cag A - позитивный генотип H. pylori был выявлен у 42 пациентов (46.1%). У 29 из них была выявлена ЯБДК (31.9%), у 2 - ЯБЖ (2%), у остальных - лимфонодулярный и/или эрозивный вариант ХГ.
Позитивный Vac A генотип был выявлен во всех изо-лятах, однако значительно чаще выявлялся Vac A S1 суб-тип Vac A гена - у 59 пациентов (64.8%). В то же время Vac A S2 субтип Vac A гена выявлялся лишь у 32 детей (35.2%). Практически все (100%) Cag A позитивные штаммы (n=42) были позитивны по субтипу Vac A S1. Большинство выделенных референс-штаммов были позитивны по Ice A1 генотипу (n=72; 79.1%), остальные были Ice A2 позитивны (n=19; 20.9%). Подавляющее большинство пациентов, позитивных по Ice A1 фенотипу, принадлежали к группе ХГ (51 ребенок, 56.04%). Ice A2 генотип одинаково часто встречался в обеих клинических группах (10; 10.99% при ХГ, при наличии ЯБ - у 9 детей, 9.89%). Очень интересные данные получены в отношении генотипа Bab A2. Позитивный результат при исследовании выделенных культур по наличию Bab A2 гена был получен в 31 случае (34%). Среди пациентов, выделявших штаммы, позитивные по Bab A2 генотипу, значительная часть также относилась к пациентам с ЯБДК (n=22; 24,1%). В то же время число пациентов с ХГ ассоциированным с выделением Bab A2 гена было значительно меньше (n=9; 9.8%).
В таблице 1 приведены данные относительно распространенности Cag A антигена и субтипов Vac A гена среди детей изучаемой группы.
У всех пациентов было проведено сопоставление морфологических изменений с наличием Cag A и субтипов Vac A генотипа (таблица 2).
Согласно данным таблицы 1, среди пациентов с ЯБ, позитивных по субтипу Vac AS1, преобладали дети, инфицированные Cag A+ штаммом H. pylori (^2=29.89; p<0.001), а среди пациентов с ХГ превалировали дети с Cag A- фенотипом. В то же время среди пациентов с ХГ при наличии Vac AS2 аллельного субтипа превалировали дети с Cag A- фенотипом (^2=35.29; p<0.001).
Исходя из данных таблицы 2, среди пациентов с «активным» гастритом (нейтрофильная инфильтрация и +/-микроабсцессы ) превалировали пациенты с Cag A+/ Vac AS1+ фенотипом.
Медицинский вестник Юга России
Таблица 1
Распределение генотипов Cag и субтипов Vac A гена среди штаммов H. pylori у детей с ЯБДК и ХГ
Субтипы Vac A гена Cag A+ (n=42) Cag A- (n=49)
ЯБ ХГ ЯБ ХГ
Vac AS1 26* 13 3* 10
Vac AS2 3 0* 7 29*
Всего 29 13 10 39
* - p<0.001
Таблица 2
Гистологическая картина биопсийного материала слизистой оболочки желудка в зависимости от наличия/отсутствия Cag A гена и субтипов Vac A гена
Морфологическая картина Число пациентов (n=91) Cag A+ (n=42) Vac AS1 (n=59) Cag A-(n=49) Vac AS2 (n=32)
«Активный» ХГ 28 25* 46* 3* 3*
«Неактивный» ХГ 63 17* 13* 46* 29*
* - p<0.001
Обсуждение
Факторы патогенности H. pylori и представляют собой важное звено патогенеза язвенной болезни человека. Несколько лет тому назад было показано, что в европейской популяции штаммы H.pylori, продуцирующие Cag A, способны к выработке больших количеств цитотоксических субстанций и тесно ассоциированы с «активным» гастритом и дуоденальным изъязвлением [6]. Было доказано, что данный цитотоксический эффект был опосредован сверхмощной активацией нейтрофильных гранулоцитов (составляющих морфологический субстрат «активного» гастрита, сопровождающегося интенсивной инфильтрацией слизистой оболочки желудка нейтрофилами). Этот эффект был ассоциирован с индукцией IL 8 - ведущего фактора хемотаксиса лейкоцитов и, как следствие, с активацией нейтрофилов в организме человека инфицированного Cag A+ штаммом H. pylori. Vac A ген также как и Cag A ген является суррогатным маркером т.н. островка патогенности бактерии, гены которого кодируют белки IV секреторной системы бактерии транспортирующие эффекторные молекулы микроба в клетки макроорганизма [2]. Роль других факторов патогенности, в частности гена Ice A и гена Bab A2, на сегодняшний день окончательно не разъяснена и во многом противоречива. Ряд ис-
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
следований из Юго-Восточной Азии ставят под сомнение возможность влияния данных групп генов на течение и исход гастродуоденальной патологии [2, 7]. В то же время другие исследования показывают наличие связи Cag A, Vac AS1 и Bab A2 генов с ЯДБК (в 100% случаев) в сравнении с ХГ, не сопровождающимся с язвообразованием (43%) [2].
Ранее опубликованные данные [4, 5] подтверждают связь язвообразования в детском возрасте с генотипом бактерии и в частности с Cag A геном. Более того, поскольку Vac AS1 фенотип, как правило, ассоциирован с Cag A позитивным статусом штамма [3], то теоретически Vac A S1 субтип также должен быть ассоциирован с повышенной частотой язвенной болезни.
Полученные нами данные подтверждают данную тенденцию, отмеченную среди взрослых пациентов с язвенной болезнью [8, 3]. Среди пациентов детского возраста, страдающих ЯБДК, превалируют Cag A+ / Vac A S1+ позитивные штаммы H. pylori. На тесную связь язвообра-зования в детском возрасте с фенотипом Cag A / Vac A S1 указывают и другие отечественные исследования, проведенные в г. Санкт - Петербурге [4]. Определенный интерес вызывают и данные относительно другого фактора вирулентности H. pylori - Bab A2 гена. В нашем исследовании этот фенотип так же как и Cag A и Vac A генотипы оказался связанным с формированием язвенной болезни в детском возрасте. Мы согласны с мнением Э.Р. Насыбул-линой и соавт. [9] о том, что по-видимому после адгезии, опосредованной продуктом гена Bab A2, интенсивность воздействия других факторов патогенности (Cag A, Vac A) намного возрастает, что объясняет высокий корреляционный параллелизм между генотипом Bab A2 и генами, кодирующими суррогатные маркеры островка патоген-ности. Ряд авторов в своих клинических исследованиях подтверждают эту европейскую концепцию, демонстрируя в качестве облигатного для ЯБДК генотипа H. pylori, комбинацию Cag A / Vac AS1 / Bab A2 генов [2], как уже указывалось выше.
Заключение
Исходя из полученных нами данных, можно сделать вывод о том, что Cag A ген, присутствующий в штамме H. pylori, инфицирующем организм ребенка, является мощным фактором вирулентности микроорганизма, ассоциированным с формированием ЯБДК. Морфологические признаки воспаления существенно более выражены в случае инфицирования эпителиоцитов желудка Cag A позитивным штаммом H. pylori [8, 3]. Комбинация Cag A / Vac AS1 / Bab A2 генов H. pylori является облигатной для ЯБДК. Профиль региональных генотипов в Республике Башкортостан в целом близок к региональным генотипам H. pylori обнаруженным у взрослых пациентов в Приволжском регионе РФ [9].
Выражение признательности. Авторы от всей души благодарят профессоров Leen-Jan Van Doorn, Wink de Boer (Нидерланды) и John Atherton (Великобритания) за помощь, оказанную при проведении исследований и написании этой статьи.
96
I
ЛИТЕРАТУРА
Бухарин О.В., Кириллов В.А. О некоторых механизмах пер-систенции Helicobacter pylori. Журн. микробиол. 2002, 2:8994.
Исаков В.А. Молекулярно - генетические основы патогенно-сти H. pylori. Росс. журн. гастроэнтерол., гепатол., колопрок-тол. 2002,12,6:82-85.
Umit H., Tezel A., Bukavaz S., et al. The relationship between virulence factors of Helicobacter pylori and severity of gastritis in infected patients. Dig. Dis. Sci. 2009, 54(1):103-10. Мишкина Т.В., Александрова В.А., Суворов А.Н. Влияние различных генотипов H. pylori на клинико - эндоскопические и морфологические проявления хронических гастроду-оденальных заболеваний у детей и подростков. Педиатрия 2007, 86,5:28-32.
Alarcon T., Martinez M., Urruzuno P. et al. Prevalence of Cag A and Vac A antibodies in children with Helicobacter pylori -
associated peptic ulcer compared to prevalence in pediatric patients with active and non - active chronic gastritis. Clin. Diagn. Lab. Immunol. 2000,7,5:842-844.
Kusters J.G., Arnoud H.M. van Vliet, Kuipers E.J. Pathogenesis of Helicobacter pylori Infection. Clin Microbiol Rev. 2006 July; 19(3): 449-490.
Kato S., Sugiyama T., Kudo M. et al. Cag A antibodies in japanese children with nodular gastritis or peptic ulcer disease. J. Clin. Microbiol. 2000;28,1:68-70.
Tham K.T., Peek R.M.Jr., Atherton J. et al. Helicobacter pylori genotypes, host factors and gastric mucosal histopathology in peptic ulcer disease. Hum. Pathol. 2001,32,3:264-273. Насыбуллина Э.Р., Абдулхаков Р.А., Чернова О.А., Горшков О.В., Чернов В.М. Распределение генотипов H. pylori среди пациентов с гастродуоденальной патологией. Эксп. клин. га-строэнтерол. 2004,1(спец. выпуск):126-132.
ПОСТУПИЛА: 24.04.2013
