A Helicobacter pylori baktérium hatása a gyomor élettanára

Helicobacter-baktériumok általános jellemzése

A Helicobacter fajok gram-negatív, spirális alakú, mozgékony, ostoros baktériumok. A Helicobacter pylorit (H. pylori) Warren és Marshall izolálta először 1983-ban emberi gyomorszövetből. A gyomor igen erős pH-jának is ellenállnak, a gyomor nyálkahártyáját borító nyálkarétegben, mirigyeiben és parietális sejtjeiben telepszenek meg és szaporodnak el. A H. pylori a legelterjedtebb emberi gyomor-bélrendszeri kórokozó; a világ emberi népességének mintegy felének gyomrát kolonizálja, különösen a társadalmi-gazdasági kihívásokkal küzdő régiókban. A helicobacter-fertőzöttek esetében megnő egyes emésztőrendszeri betegségek kialakulásának esélye, fekélyek, gyomorrák és limphoma alakulhat ki. Ha jelen van, ez a baktérium uralja az ember gyomor mikrobiomját és antimikrobiális reakciókat vált ki a gazdaszervezetben. A legújabb bizonyítékok azt mutatják, hogy az orgaznizmusok sikeres felszámolása megakadályozza a bélfekély súlyosbodását. Így a H. pylori diagnózisa és kezelése ma már egyre nagyobb jelentőségű a fekélyek kezelésében.

Helicbacter spp. a különböző fajokban

Az emberek mellett állatokban is találkozhatunk Heliocobacter baktériumfajokkal. A különböző egyedekből izolált H. pylori törzsek rendkívül változatosak. Legalább 38 különböző Helicobacter-fajt azonosítottak állatokban, és a fertőzött állatok egyszerre több fajt is hordozhatnak.

A H. canis, H. felis, H. heilmannii és H. bizzozeronii gyakoribbak kutyákban és macskákban, ezek az organizmusok morfológiailag megkülönböztethetők a H. pyloritól, szorosabban tekercselt testformájukkal és nagyobb méretükkel (0.5 x 5–10 μm), de a különböző Helicobacter-szerű organizmusokat egymástól nem lehet megkülönböztetni sem fénymikroszkóppal, sem elektronmikroszkóppal, ezért együttesen "gasztrikus Helicobacter-szerű organizmusoknak (GHLO - gastric Helicobacter-like organisms)" nevezik őket.

Átlagosan a macskák 85%-a, a kutyák 90-100%-a, a menhelyi kutyák és a laboratóriumi beagle-k 100%-a fertőzött. Visszatérő hányás miatti gyomorbiopsziás vizsgálatnál a macskák 57-76%-ánál, a kutyák 61-95%-ánál mutatták ki a GHLO-t.

Ezeken kívül más fajokban is megtalálhatóak ezek a baktérium, mint például a gyomorfekélyes sertésekben (Helicobacter heimannii), a súlyos gasztritiszben szenvedő gepárdokban (Helicobacter acinonychis), görényekben (Helicobacter mustelae), majmokban (Helicobacter nemestrinae), rágcsálókban (Helicobacter muridarum) és a delfinekben.

A gyomor Helicobacter-fajok mellett számos intestinalis és hepaticus Helicobacter fajt is leírtak. Kutyák és macskák ürülékéből izolálták a H. cinaedi, H. fenneliae, és ‘‘F. rappini’’ fajokat. A H. colifelis-t egy súlyos hasmenésben szenvedő macskánál írták le, a H. canisról pedig hasmenéses és hasmenés nélküli kutyákban számoltak be.

A baktérium élettani hatásai

A kórokozó megváltoztatja a gyomor fiziológiáját, pl. a gyomor gyulladását indukálja, (megzavarja a foszfolipázokat, vakuolizáló toxinokat választ ki és apoptózist vált ki) vagy megváltoztatja a gyomor szekréciós tengelyét a szomatosztatin felszabadulásának csökkenésével, hypergastrinaemia kiváltásával, a parietális sejtek reakciókészségének csökkentésével. Emberekben a fertőzés összefüggésbe hozható bizonyos gyulladásos citokininek termelődésével (Interleukin-1, IL-a, IL-8 és tumor necrosis factor-alpha – TNF). Ezeknek a termelődését összekapcsolják a gasztrin, szomatosztatin és a sav szekréció megváltozásával, valamint a gyomorhurut és fekély kialakulásával.

A baktérium által legnagyobb mennyiségben termelt ureáz a karbamidot (ureát) ammóniára és széndioxidra bontja. Az ammónia képes ellensúlyozni a gyomor savas pH-ját, másrészt toxikus hatással bír a nyálkahártya sejtjeire és kémiai úton odavonzza a granulocytákat, melyek helyi gyulladásos választ idéznek elő, ami fokozza a hámsejt károsodását.

A kóros mikrobiotát a betegségek egyre hosszabb listájával társítják, beleértve a gyulladásos bélbetegségeket, az elhízást és az atópiás betegségeket, mint például az ekcéma és az asztma. Az egyik mikrobiális determináns, amely növeli a betegség kockázatát, a cag patogenitási sziget. A H. pylori cag + törzsek növelik a peptikus fekély és a disztális gyomorrák kockázatát azokhoz a törzsekhez képest, amelyekből hiányzik ez a cag sziget. Az intracelluláris CagA tirozin-foszforiláción megy keresztül, és aktiválja az eukarióta foszfatázt (SHP-2), valamint az ERK-t (extracelluláris jel által aktivált kinázokat).(1. ábra).

A nem foszforilált CagA szintén hatásokat fejt ki a sejten belül, amelyek szerepet játszanak a karcinogenezisben. Ez az effektor egy bakteriális onkoprotein, amely bizonyítja, hogy a CagA képes csillapítani az apoptózist, és hogy a CagA transzgenikus expressziója egerekben gyomor karcinóma kialakulásához vezet. A szekretált bakteriális toxint (VacA) kódoló vacA egy másik H. pylori lokusz. A VacA apoptózist indukál, és növeli a szerves molekulák, a vas és a nikkel paracelluláris permeabilitását.

A H. pylori komponensek mellett az emberi IL-1β gén promoterén belüli olyan polimorfizmusok vannak, amelyek lehetővé teszik az IL-1β (gyulladáscsökkentő citokin) fokozott expresszióját, növelik a gyomor adenocarcinoma kockázatát. Ezek a kapcsolatok csak a H. pylori-kolonizált személyek között vannak, hangsúlyozva a gazda-környezet kölcsönhatások fontosságát a gyomorrák kialakulásában.

A magas kockázatú IL-1β polimorfizmusban szenvedők között, akiket H. pylori cag + vagy toxigén törzsek is fertőznek, a gyomorrák relatív kockázata tovább nő, 25, illetve 87-szeresére a kiindulási értékhez képest. Ez azt jelzi, hogy a specifikus gazda és mikrobiális determinánsok közötti kölcsönhatások biológiailag jelentősek a gyomorrák kialakulásában.