Этиологическая и патогенетическая роль Helicobacter pylori при гастрите, дуодените и язвенной болезни
Этиология
Прошло уже больше 10 лет, с тех пор как была открыта спиралевидной формы бактерия, выделенная из биоптата больного с антральным гастритом (Б. Маршалл и Д. Уоррен, 1983).
Установлено, что этот микроорганизм, получивший название Helicobacter pylori (HP), является микроаэрофильной, грамотрицательной, оксидазо- и каталазоположительной бактерией, содержащей много уреазы, которая играет важную роль в обеспечении ее жизнедеятельности, а также в механизме повреждающего действия НР на слизистую оболочку. Геликобактеры — мелкие неспорообразующие бактерии изогнутой, S-образной или слегка спиральной формы. Толщина бактерии 0,5-1,0 мкм, длина 2,5-3,5 мкм. Клетка покрыта гладкой оболочкой, на одном из полюсов имеет 2—6 мономерных жгутиков. Описано 9 видов геликобактеров. К настоящему времени установлено, что этот микроорганизм наряду с уреазой, оксидазой и каталазой продуцирует щелочную фосфатазу, гемолизин, глюкофосфатазу, протеазу, фосфолипазу, супероксидизмутазу, белок — ингибитор секреции HCI, вакуолизирующий цитотоксин и ряд других веществ. оказывающих на ткани желудка (Ж) и двенадцатиперстной кишки (ДПК) деструктивный эффект, и обладает рядом свойств, обеспечивающих HP возможность преодолевать защитные барьеры в полости Ж, достигать СО, прикрепляться и колонизировать слизистую (способность индуцировать, активизировать или стимулировать целлюлярные продукты макроорганизма и/или индукторы аутоиммунных реакций). Предположение о чисто инфекционной природе хронического активного антрального гастрита (ХААГ) потребовало для ее доказательства сугубо научных подходов, используемых в изучении классических инфекций, известных в виде постулатов Коха.Первый постулат Коха гласит: микроорганизм — возбудитель болезни — всегда при ней обнаруживается, но не определяется в организме здоровых людей или обладающих другими недугами. При ХААГ, особенно если он сочетается с дуоденальной язвой, частота выявления HP приближается к 100%.
У здоровых с нормальной СО Ж он встречается в 5—10% случаев («норма» допускает наличие небольшой воспалительной инфильтрации СОЖ — основного признака гастрита). Если же за норму принимать только СОЖ без инфильтрации, показатели обремененности будут значительно ниже. Необходимо также учитывать и бактерионосительство — явление почти обычное для инфекционного заболевания.Второй постулат Коха требует получения чистой культуры микроорганизма. Сейчас чистая культура уже выделена, и даже принято изучать резистентность бактерии к антибиотикам для подбора адекватной антибактериальной терапии.
И наконец, третий постулат: чистая культура HP должна вызывать в эксперименте заболевание с характерной клинической и морфологической картиной, сходной с болезнью человека. К настоящему времени опубликовано много работ, где описано развитие острого и хронического активного гастрита и даже типичные язвы после введения HP свиньям, собакам, обезьянам и грызунам. Особенно убедительными доказательствами патогенности HP служат эксперименты на добровольцах, первыми из которых стал Маршалл.
Многочисленные исследования, проведенные за эти годы, не только подтвердили все постулаты Коха в полном объеме, но и позволили также раскрыть патогенез многих гастродуоденальных заболеваний и показать, что уничтожение (эрадикация) возбудителя приводит к исчезновению симптомов и ремиссии заболевания. После успешной антибактериальной терапии исчезают не только HP, но и признаки воспаления СО с инфильтрацией полиморфно-ядерными нейтрофилами, лимфоцитами и плазматическими клетками межэпителиальных пространств и собственной пластинки. При повторном заражении (инфицировании) эти признаки заболевания возникают вновь.
Патогенез
При попадании HP в просвет желудка с пищей, со сглатываемой слюной или с поверхности недостаточно тщательно продезинфицированных гастроскопа или желудочного зонда, бактерия оказывается в чрезвычайно агрессивном по отношению к ней окружении — соляная кислота превращает желудочный сок в среду, практически не пригодную для обитания микроорганизмов, но HP в результате продукции уреазы в состоянии существовать и в кислой среде.
Мочевину, проникающую в желудок из кровяного русла путем пропотевания через стенку капилляров, уреаза превращается в аммиак и СО2. Аммиак и СО2 нейтрализуют соляную кислоту желудочного сока и создают вокруг каждой бактериальной клетки локальное защелачивание, обеспечивая благоприятные условия для ее существования. Кроме того, HP в оболочке аммиака способна к активному передвижению безжгутиковым концом вперед. В окружении уреазы и аммиака из просвета желудка HP проникает в слой защитной слизи, где этот процесс продолжается. Спиралеобразная форма и высокая подвижность микроорганизма способствуют этому процессу. Далее HP адгезируется на покровно-ямочном эпителии антрального отдела желудка. Часть микробов пенетрирует в собственную пластинку через межэпителиальные контакты. Помимо фокального защелачивания, вокруг бактерии возникает и локальное снижение вязкости желудочной слизи. Муцин-белок, обусловливающий эту вязкость, эффективно разрушается муциназой, молекула которой, подобно молекуле уреазы, расположена в наружной мембране бактерии.HP, пройдя через слой защитной слизи, достигает стенки желудка, выстланной эпителием, продуцирующим слизь, и эндокринными клетками, секретирующими гастрин и соматостатин. Лишь на поверхности слизеобразующих клеток есть молекулярные структуры, которые могут служить рецепторами адгезинам HP. Эти рецепторы по структуре неоднородны: одни образованы молекулами сиаловых кислот, другие — липидами, третьи — углеводами. Именно к последней группе относится так называемый Lewis-антиген — структура, свойственная не только клеткам поверхностного эпителия желудка, но и эритроцитам группы крови О (I).
В результате адгезии между HP и поверхностью эпителия формируется достаточно тесный, шириной не более нескольких нанометров, контакт, сам по себе травмирующий эпителиальные клетки. В последних тотчас же возникают признаки дистрофии, неизбежно сопряженные со снижением функциональной активности клеток. Интенсивное размножение HP на поверхности эпителиального пласта приводит практически к сплошной колонизации HP на слизистой оболочке антрального отдела желудка.
Это ведет к повреждению эпителия под действием фосфолипаз, которые обеспечивают образование токсичных лецитинов, протеаз, разрушающих всевозможные, в том числе и защитные, белковые комплексы, муциназ, разрушающих слизь, которая выполняет функции защитного барьера. К тому же резкое защелачивание мембран эпителиальных клеток за счет аммиака и СО2 приводит к необратимым изменениям мембранного потенциала, дистрофии, гибели и слущиванию клеток, что в итоге открывает HP путь в глубь слизистой оболочки. Кроме того, аммиак действует на эндокринные клетки обоих типов: с одной стороны, он усиливает секрецию гастрина, с другой — подавляет секрецию соматостатина, что приводит к усилению секреции соляной кислоты и формированию повышенной кислотности желудочного сока — важнейшего фактора агрессии в начальной стадии геликобактериоза. В подслизистом слое формируется воспалительный инфильтрат, состоящий из нейтрофильных лейкоцитов, лимфоцитов, макрофагов, плазматических и тучных клеток. Защитная реакция на инфекционное поражение завершается образованием антител. Бактериальная клетка, по сути, является комплексом огромного количества антигенов, каждый из которых потенциально способен индуцировать иммунный ответ на себя и быть нейтрализованным соответствующим антителом.Важную роль в развитии воспаления играют медиаторы воспаления, выработку которых либо индуцирует сам HP, либо они освобождаются из разрушенных клеток воспаления и эпителия. Первыми на HP и медиаторы воспаления реагируют макрофаги и лейкоциты. Они активно мигрируют в слизистую и поглощают НР. В результате «расчленения» бактериальной клетки на отдельные антигены они контактируют с В-лимфоцитами, обеспечивая их бласттрансформацию в плазматические клетки с образованием иммуноглобулина А. В этом известную роль играют также и Т-лимфоциты — хелперы. В процессе образования антител и при фагоцитозе выделяется огромное количество цитокинов — группы биологически активных веществ, которые взаимно стимулируют участников воспалительной реакции.
Тучные клетки, например, в ответ на стимуляцию их цитокинами выделяют гистамин, повышающий проницаемость сосудов и облегчающий миграцию в очаг воспаления из кровеносного русла все новых и новых составляющих инфильтрат клеток. Синтезирующиеся в собственной пластинке антитела против HP поступают как в кровяное русло, так и, преодолев эпителиальный барьер, в подслизистый слой желудка, где эффективно связываются с бактериальными клетками и не только нейтрализуют токсины HP, но и способствуют их гибели.
Таким образом, может установиться динамическое равновесие между популяцией HP, с одной стороны, и факторами естественной резистентности (устойчивости) к инфекции — с другой. Сформировавшийся хронический активный гастрит характеризуется неустойчивым равновесием между НР с одной стороны, и защитными факторами макроорганизма — с другой. Обычно защитных факторов микроорганизма бывает недостаточно, чтобы уничтожить популяцию бактерий полностью, и поэтому гастрит принимает хроническое течение, когда периоды активизации (обострения) могут сменяться ремиссией. Разумеется, с помощью противобактериальных средств или иммуностимуляторов можно сдвинуть равновесие в благоприятную сторону, а при ликвидации инфицирования слизистой оболочки HP — вызвать стойкую ремиссию.
Активность воспаления может возрасти при воздействии неблагоприятных факторов (стресс, алкоголь и др.). HP при неблагоприятных для него условиях жизнедеятельности (активизация факторов иммунитета, применение антибактериальных средств и т.д.) может переходить в атипичную кокковую форму, которая характеризуется утратой многих поверхностных антигенов, жгутиков, но только не уреазы. Эта форма менее уязвима, как для антител, так и для лекарственных средств, и потому персистенция HP становится более устойчивой. При благоприятных условиях, когда губительное воздействие на популяцию исчезает, HP вновь превращается в полноценную S-образную форму. Именно в этой форме HP способен образовывать цитотоксины — вакуолизирующий и CaGA-токсин (такой способностью обладает не менее половины его штаммов), под влиянием которого СОЖ или СОДПК может подвергаться «некротизирующим» изменениям с образованием эрозий и язв на относительно малом по площади участке (от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров в диаметре).
Эти клетки отторгаются, разрушается собственная пластинка, подслизистая основа и даже мышечный слой стенки. Язва — обычно ограниченный кратерообразный дефект глубиной до двух десятков миллиметров, заполненный некротической массой (смесью распадающихся погибших клеток, фибрина, лейкоцитов). В язве нет только HP, так как в ней отсутствуют полноценные адгезирующие его эпителиальные клетки.Если же штамм HP не способен продуцировать вакуолизирующий цитотоксин, то вероятность изъязвления СО ничтожно мала. В этих случаях хронический гастрит сохраняет активную форму течения либо пожизненно, либо на протяжении значительного (до полутора десятка лет) промежутка времени. По истечении этого срока он преобразуется, как правило, в хронический пангастрит с атрофией желез и с трансформацией желудочного эпителия в кишечный, который лишен рецепторов к адгезинам геликобактера, но обладающий выраженной всасывающей активностью, которой нет у эпителия желудка нормального типа.
Избыток соляной кислоты, неизбежно возникающий в ранней стадии антрального гастрита, поступает в начальную часть (в луковицу) ДПК и сильно закисляет ее содержимое. Соляная кислота воздействует на так называемые нейротрансмиттеры СОЖ (нервные окончания особого типа), и они, возбуждаясь, генерируют нервный импульс, благодаря которому мышечная система выходного отдела желудка осуществляет резкий выброс содержимого в нижележащий отдел.
Под действием соляной кислоты клетки эпителия луковицы ДПК претерпевают метаплазию — переход к структурному варианту, напоминающий поверхностный эпителий антрального отдела желудка. В результате желудочной метаплазии появляются адгезины для рецепторов HP, на которые он и колонизирует. Далее процесс развивается (в общих чертах) по известной схеме: если штамм HP не способен образовывать цитотоксины, патогенное действие его ограничивается хроническим дуоденитом или, точнее, гастродуоденитом (воспалением СОЖ чаще антрального отдела и луковицы ДПК). Если же штамм может синтезировать вакуолизирующий цитотоксин, то вероятность изъязвления СО луковицы ДПК при обострении гастродуоденита становится чрезвычайно высокой (видимо, местная защитная система СО от повреждающего действия факторов вирулентности HP уступает по своей эффективности аналогичной системе желудка). Следствие этого — более высокая частота распространения ЯБ луковицы ДПК, чем антрального отдела желудка. И так, хронический гастрит (гастродуоденит) и ЯБ можно представить как единое в этиологическом и патогенетическом отношении заболевание.
Необходимо отметить, что в человеческой популяции, очевидно, встречаются (хотя и чрезвычайно редко) индивидуумы, обладающие функционально нормальной СОЖ, лишенной рецепторов к адгезинам HP и потому не уязвимых для него. Попавший в такой желудок геликобактер, невзирая на наличие уреазы, минует ЖКТ и выводится из него естественным путем. Столь же редко в человеческой популяции встречаются индивидуумы, обреченные на чрезвычайно тяжелое, непрерывно и часто рецидивирующее течение ЯБ, если в их организме штамм НР сумел исключительно удачно адгезироваться.
Риск развития дуоденальной язвы при выраженном антральном гастрите и проксимальном дуодените, обусловленных HP, превышает контрольные показатели почти в 50 раз. В тоже время при нормальной СО он практически равен нулю. Установлено, что воспалительные изменения СО снижают ее защитные свойства, предохраняющие от самопереваривания желудочным соком. Поскольку предшествующий язве гастрит и дуоденит вызывается HP, то можно говорить об его участии в возникновении ЯБ. Эти микроорганизмы способны сами повреждать СО. Как известно, на ее поверхности расположен слой гидрофобной (нерастворимой), содержащей фосфолипиды слизи, предохраняющей эпителий от непосредственного контакта с агрессивными веществами, в частности с соляной кислотой и пепсином. HP с помощью вырабатываемого им фермента — фосфолипазы способен разрушить этот слой и открыть путь соляной кислоте и пепсину к эпителию СО и, таким образом, участвовать в ульцерогенезе. В том же направлении действуют синтезируемый HP фермент уреаза и образующийся с се помощью аммиак. Эпителиальные клетки повреждаются нейтрофилами, протеазами и свободными радикалами кислорода, образующимися при воспалении.
Таким образом, в настоящее время есть все основания утверждать, что HP играет ведущую роль в этиологии и патогенезе язвы желудка и язвы двенадцатиперстной кишки.
В пользу патогенетической роли HP, помимо чрезвычайно высокой частоты обсеменения гастродуоденальной СО больных ЯБ, свидетельствует и ряд других факторов. После эрадикации HP восстанавливаются гидрофобность и нормальный состав защитной слизи, наступает ремиссия гастрита и дуоденита, прекращаются рецидивы язв. Известно также, что язвы заживают при лечении, направленном на уничтожение HP, а рецидивы язвы и обострения гастрита и дуоденита всегда сочетаются с инфицированием СО этой бактерией, включая и повторное заражение. Но наряду с инфекцией в возникновении язвы при ЯБ имеют значение и агрессивные факторы, прежде всего соляная кислота. Этим объясняется то, что язвы заживают несмотря на продолжающуюся персистенцию HP в СО только под влиянием антисекреторных препаратов. Имеются доказательства, что при геликобактерном антральном гастрите закономерно увеличивается содержание в крови гастрина, который не только повышает секрецию соляной кислоты париетальными клетками, но также и стимулирует их пролиферацию (рис. 8.1).
Рис.8.1. Патогенез хронического антрального гастрита (ХГ), хронического дуоденита (ХД) и антропилородуоденальных язв, ассоциированных с HP
Клинико-морфологическая классификация НР-инфекции
Целесообразно выделить несколько клинических форм пилорического геликобактериоза.
1. Латентная. Это практически здоровые люди, не предъявляющие жалоб, связанных с заболеванием ЖКТ. Инфицированность СОЖ HP может продолжаться на протяжении многих лет и протекать как «носительство», однако при гистологическом исследовании гастробиоптата этих лиц всегда обнаруживаются изменения, характерные для ХГ, ассоциированного с НР.
2. Острый гастрит. В дебюте эта форма может проявляться болями, рвотой (иногда с содержанием в рвотных массах крови), диареей. При гистологическом исследовании выявляется нейтрофильная инфильтрация собственной пластинки СО. Этот гастрит, как правило, переходит в хроническую форму. Адекватная противомикробная терапия может обеспечить выздоровление.
3. Хронический гастрит. Выделяют антральную (раннюю) и диффузную (позднюю) стадии. Отмечено, что при длительном инфицировании патологический процесс из антрального отдела распространяется на тело желудка, при этом атрофические изменения начинают превалировать над воспалительными и заболевание трансформируется в пангастрит.
4. Хронический гастродуоденит, чаще антропилоробульбит. Эта форма хронического геликобактерного воспаления с вовлечением в процесс ДПК, преимущественно его проксимального отдела (до фатерова сосочка). Выраженность эндоскопических изменений бывает неодинаковой (слабой, умеренной, тяжелой). По результатам гистологического исследования биопсийного материала из дуоденума также выделяют три степени тяжести воспаления и его активности в зависимости от выраженности инфильтрации собственной пластинки и межэпителиальных пространств СО лимфоцитами, плазматическими клетками и нейтрофильными гранулоцитами. Учитывают также выраженность атрофии желез, желудочной метаплазии и наличие HP.
5. Язвенная болезнь с локализацией рецидивирующей язвы в разных отделах желудка и/или двенадцатиперстной кишки (см. соответствующий раздел).
Инфекция HP — фактор риска возникновения рака и лимфомы желудка
При раке и лимфоме желудка инфицированность СО HP достигает почти 100% случаев.
При колонизации СОЖ HP практически всегда выявляется гистологическая картина, характерная для воспаления, которая исчезает только после эрадикации инфекции и прогрессирует, если инфицирование остается. HP редко исчезает спонтанно, поэтому у инфицированных пациентов хроническое воспаление СОЖ остается на всю жизнь. А последствиями XT, ассоциированного с HP, являются атрофия и кишечная метаплазия СОЖ. Такие изменения СОЖ относят к состояниям повышенного риска развития карциномы и лимфомы желудка. На основании тщательного изучения литературы группа экспертов ВОЗ сделала вывод, что инфекция HP является канцерогенной для человека, особенно если его инфицирование возникает с детства.
Еще по теме Этиологическая и патогенетическая роль Helicobacter pylori при гастрите, дуодените и язвенной болезни:
- Хронический гастрит
- Язвенная болезнь
- Язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки
- Этиологическая и патогенетическая роль Helicobacter pylori при гастрите, дуодените и язвенной болезни
- Глава 20 КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВАЖНЕЙШИХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В ГАСТРОЭНТЕРОЛОГИИ