Исследование ассоциации генотипов vacA и cagA бактерии helicobacter pylori с гастродуоденальными заболеваниями в Узбекистане

Размещено на http://www.allbest.ru/

ИССЛЕДОВАНИЕ АССОЦИАЦИИ ГЕНОТИПОВ VACA И CAGA БАКТЕРИИ HELICOBACTER PYLORI С ГАСТРОДУОДЕНАЛЬНЫМИ ЗАБОЛЕВАНИЯМИ В УЗБЕКИСТАНЕ

Д.А. Далимова,

Грамотрицательная бактерия Helicobacter pylori является весьма успешным патогеном персистентно колонизирующим слизистую оболочку желудка человека [1, 2] и на сегодняшний день остается одной из самых распространенных инфекций человека во всем мире [3]. Согласно некоторым данным 50 % населения земного шара инфицированы Helicobacter pylori [4], и её распространенность оценивается примерно 25 % в развитых странах и более 80 % в развивающихся странах [5, 6].

При отсутствии антибактериальной терапии, H. руїогі может персистировать в желудке человека в течение многих десятилетий или даже в течение всей жизни [1]. Для штаммов Helicobacterpylori характерна выраженная генетическая гетерогенность, которая может обусловливать разные клинические последствия персистенции этих бактерий. Большинство инфицированных H. pylori не имеют клинических проявлений инфекции, т. е. являются бессимптомными носителями данной бактерии или имеют только легкую форму патологии в виде гастрита. Однако только в определенной части инфицированных колонизация слизистой оболочки желудка H. pYlori может быть причиной возникновения язвенной болезни, а также аденокарциномы желудка и первичной В-клеточной лимфомы [7]. Вариация клинических проявлений геликобактерной инфекции обусловлена многими факторами, включающими сложное взаимодействие между иммунной системой организма, вирулентными факторами возбудителя и нишевыми характеристиками слизистой оболочки желудка [8]. В H. pуlori было выявлено несколько потенциальных маркеров патогенности, некоторые из которых, вероятно связаны с более тяжелыми клиническими исходами инфекции [7]. Исследования последних лет выявили ряд генов, которые могут играть роль в патогенезе H. pylori, такие как cagA, vacA, iceA и babA [9]. Гены vacA (вакуолизирующий цитотоксинассоциированный ген) и cagA (цитотоксинассоциированный ген А) являются наиболее вирулентными генами, которые имеют решающее значение в формировании поражений слизистой оболочки желудка: оба этих гена принимают участие в колонизации и модуляции воспалительной реакции и в развитии воспалительных изменений, язвенной болезни желудка и карциномы [9].

Исследования, направленные на поиск генетических ассоциаций генотипов H. pуlori с гастродуоденальными заболеваниями в разных этнических группах, могут приводить к неоднозначным выводам, что указывает на необходимость с осторожностью переносить результаты, полученные на одной этнической группе, на другие популяции.

Целью нашего исследования являлось изучение ассоциации генотипов vacA и cagA H. pylori c гастродуоденальными заболеваниями в Узбекистане.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ В качестве материала для исследования были использованы образцы биопсии и желудочного сока, полученные у больных с различными патологиями гастроэнтерологической этиологии. Всего в работе было использовано 102 образца, из них 46 - с хроническим эрозивным гастритом (ХЕГ), 36 - с язвенной болезнью двенадцатиперстной кишки и 20 - с раком желудка (РЖ).

Из собранных материалов методом нуклеосорбции была выделена геномная ДНК и были амплифицированы ген садА, вит области гена vacA с помощью полимеразной цепной реакции на ДНК амплификаторе PCR system 9700 (Applied Biosystems, USA). ПЦР проводили с использованием набора GenPak^R PCR core (ISOGENE, Россия). Условия ПЦР были следующими: для садА: 95 °С - 5 мин, затем 35 циклов: 95 °С - 45 с, 58 °С - 1 мин и 72 °С - 40 с, заключительный цикл - 72 °С - 3 мин; для s и m областей гена vacA: 95 °С - 5 мин, затем 35 циклов: 95 °С - 1 мин, 55 °С - 1 мин и 72 °С - 1 мин, заключительный цикл - 72 °С - 5 мин. Полученные ПЦР продукты разделяли методом электрофореза в 2 % агарозном геле (Helicon, Россия) в последующем окрашивали бромидом этидия и визуализировали в проходящем ультрафиолетовом свете при помощи трансиллюминатора “WiseDoc WGD-30” (DAIHAN, Корея). Интерпретацию генотипов проводили на основании различных картин бэндов на электрофореграмме: cagA⁺ - 349п.н. СадА- отсутствие ПЦР продукта, s1 - 259 п.н., s2 - 286 п.н., т1 - 570 п.н., m2 - 645 п.н.

Оценку достоверности различий по частотам генотипов H. руїогу между группами пациентов проводили с использованием точного критерия Фишера (Fisher exact test). Достоверными считали различия при р<0, 05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Результаты генотипирования представлены в таблице 1. Сравнительный статистический анализ встречаемости vacAs1 генотипа между группами пациентов с ХЕГ и ЯБДК не выявил статистически значимых различий (р=0, 779 по точному тесту Фишера). Однако в группе больных с РЖ было выявлено статистически значимое увеличение частоты встречаемости генотипа s1(100 %) по сравнению с группой пациентов с ХЕГ(78, 3 %) ( р=0, 026 точному тесту Фишера).

Так же мы проанализировали комбинации аллелей сигнального и среднего участков vacA гена (рис. 1). В нашем исследовании генотип s1m1 встречался у 39 % больных с хроническим эрозивным гастритом, в 16, 7 % случаях в группе больных с язвенной болезнью двенадцатиперстной кишки и у 90 % больных раком желудка. В то время как комбинация s1m2 была обнаружена у 39; 66, 7, и 10 % пациентов с ХЕГ, ЯБДК и РЖ соответственно. Следует также отметить что генотипы s2m1 и s2m2 полностью отсутствовали в группе больных РЖ (рис. 2, 3).

Таблица 1. Результаты генотипирования аллельных вариантов vacA и садА Helicobacter pylori у больных с хроническим эрозивным гастритом, раком желудка и язвенной болезнью двенадцатиперстной кишки

Статистический анализ частот комбинаций аллелей snm показал статиститически значимое увеличение частоты встречаемости генотипа s1m1 у больных РЖ по сравнению с пациентами с ХЕГ (р=0, 0034 по точному тесту Фишера). Также было выявлено статистически достоверное увеличение встречаемости генотипа s1m2 у больных ЯБДК по сравнению с ХЕГ. Анализ садА+ и садА- генотипов у исследованных групп пациентов выявил статистически достоверное увеличение частоты встречаемости сад+ генотипа у пациентов с ЯБДК и РЖ по сравнению с пациентами ХЕГ(р=0, 0018 по точному тесту Фишера).

Наше исследование показало статистически значимую ассоциацию slml генотипа Н. pylori и раком желудка в популяции Узбекистана, что согласуется с предыдущими исследованиями [10, 11].

Ассоциация между генотипом s1m1 Н. pylory и ЯБДПК была продемонстрирована в популяции Германии [12] и Голландии [13]. Другие исследования, проведенные в Китае [14, 15] не выявили никакой ассоциации между vacA генотипами и ЯБДПК. Однако в нашем исследовании с ЯБДПК оказался ассоциирован генотип s1m2. Следует отметить, что в популяции Ирана была также выявлена ассоциация генотипа s1m2 Н. pylory и ЯБДПК [16]. В свете этого любопытно отметить историческую и Географическую близость Узбекистана и Ирана, что может указывать на филогенетическую общность штаммов Н. pylory, циркулирующих в этих странах и как следствие может объяснить общность ассоциаций с гастродуоденальными патологиями. Результаты нашего исследования также логически согласуются с тем фактом, что штаммы Н. pylori с генотипом vacA s1m1 и vacA s1/ m2 имеют максимальный и средний уровень секреции цитотоксина, соответственно, тогда как штамм Н. pylori с генотипом vacAs2/m2 проявляет незначительную токсическую активность [17]. Выявленная нами ассоциация садА генотипа Н. pylory с ЯБДПК и РЖ согласуется с данными о том, что сад+ and сад- штаммы Н. pylori существенно различаются по своей биологии. Сад+ штаммы являются гораздо более интерактивными с организмом хозяина, способны внедрять белок садА в эпителиальные клетки [18, 19] и индуцировать более глубокий тканевой ответ. Кроме того садА усиливает пролиферацию эпителиальных клеток желудочно-кишечного тракта путем активации внутриклеточного сигнального пути Wnt [20], что может объяснить повышенный риск развития РЖ.

Таким образом, результаты нашего исследования указывают на целесообразность включения генотипирования аллельных вариантов vacA и садА Н. pylori в скрининговые программы профилактики РЖ и ЯБДПК в Узбекистане.

генотип гастродуоденальный заболевание желудок

СПИСОКЛИТЕРАТУРЫ

1. Scott-Algood Н. М. Helicobacter pylori Persistence: An overview of interactions between H. pylori and host immune defenses / H. М. Scott-Algood, T. L. Cover // Clin. Microbiol. - 2006. - Vol. 19. - P. 597-613.

2. Kenneth E. L. Helicobacter pylori Infection / E. L. Kenneth // N. Engl. J. Med. - 2010. - Vol. 362. - P. 1597-1604.

3. Prevalence and clinical relevance of Helicobacter pylori cagA and vacA genes in Lebanese patients with gastritis and peptic ulcer disease / E-Khayat A. E., A. M. Soweid, M. Kattar [etal.] //J. Infect. Dev. Countries. - 2007. - Vol. 1. - P. 55-61.

4. Windsor H. M. Bacteriology and taxonomy of Helicobacter pylori / H. M. Windsor, J. O'Rourke. Gastroenterol Clin North Am. - 2000. - Vol. 29(3). - P. 633-648.

5. Jafarzadeh A. Specific serum immunoglobulin G to H. pylori and cagA in healthy children and adults (South-East of Iran) / A. Jafarzadeh, M. T. Rezayati, M. Nemati//World. J. Gastroenterol. - 2007. - Vol. 13. - P. 3117-3121.

6. Helicobacter pylori cagA, iceA and vacA genotypes in patients with gastric cancer in Taiwan / H. J. Lin, C. L. Perng, W.C. Lo [et al.] // World J. Gastroenterol. - 2004. - Vol. 10. - P. 2493-2497.

7. Helicobacter pylori genotypes in Lithuanian patients with chronic gastritis and duodenal ulcer / J. Miciuleviciene, H. Calkauskasl, L. Jonaitis [et al.] // Medicina (Kaunas). - 2008. - Vol. 44. - P.449-454.

8. Association of H. pylori cagA and vacA genotypes and IL-8 gene polymorphisms with clinical outcome of infection in Iranian patients with gastrointestinal diseases / E. Kamali-Sarvestani, A. Bazargani, M. Masoudian [et al.] // World J. Gastroenterol. - 2006. - Vol. 12. - P. 5205-5210.

9. Yoshio Yamaoka. Mechanisms of disease: Helicobacter pylori virulence factors / Yoshio Yamaoka // Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol. - 2010 Nov. - Vol. 7(11). - P. 629-641.

10. Heterogeneity in the Helicobacter pylori vacA and cagA genes: association with gastroduodenal disease in South Africa? / M. Kidd, A. J. Lastovica, J. C. Atherton, J. A. Louw// Gut. - 1999. - Vol. 45. - P. 499-502.

11. The Helicobacter pylori vacA s1, m1 genotype and cagA is associated with gastric carcinoma in Germany / S. Miehlke, C. Kirsch, K. Agha-Amiri [et al.] // Int J Cancer. 2000 Aug 1. - Vol. 87(3). - P. 322-327.

12. Clinical and pathological importance of heterogeneity in vacA, the vacuolating cytotoxin gene of Helicobacter pylori / J. C. Atherton, R. M. J. Peek, K. T. Tham [et al.] // Gastroenetrology. - 1997. - Vol. 112. - P. 92-99.

13. Clinical relevance of the cagA, vacA, and iceA status of Helicobacter pylori / L. J. Van Doorn, C. Figueiredo, R. Sanna [et al.] // Gastroenterology. - 1998. - Vol. 115. - P. 58-66.

14. Regional Variation among vacA Alleles of Helicobacter pylori in China/J. Wang, van L.-J Doorn, P. A. Robinson [et al.] //J. Clin. Microbiol. - 2003. - Vol. 41 (5). - P. 1942.

15. Distribution of Distinct vacA. cagA and iceA Alleles in Helicobacter pylori in Hong Kong / B. C. Y. Wong, Y. Yin, D. E. Berg [etal.] // Helicobacter. - 2001. - Vol. 6 (4). - P. 317.

16. Abbas Doosti and Pooria Ghasemi-Dehkordi. Helicobacter pylori vacA Genotypes in Shahrekordian (Iran) H. pylori-Positive Patients // Research Journal of Biological Sciences. - 2009. - Vol. 4. - P. 11-15.

17. Cover T. L. Purification and characterisation of the vacuolating toxin from Helicobacter pylori /T. L. Cover, M. J. Blaser //J. Biol. Chem. - 1992. - Vol. 267. - P. 10570-10575.

18. Translocation of Helicobacter pylori: CagA into gastric epithelial cells by type IV secretion / S. Odenbreit, J. Puls, B. Sedlmaier [et al.] // Science. - Vol. 2000. - Vol. 287. - P. 1497-1500.

19. Gordon D. CagA protein from Helicobacter pylori is a Trojan Horse to epithelial cells / D. Gordon // Gastroenterology. - 2000. -Vol. 118(5). - P. 817.

20. H. pylori virulence factor CagA increases intestinal cell proliferation by Wnt pathway activation in a transgenic zebrafish model Dis / James T. Neal, Tracy S. Peterson, Michael L. Kent, Karen Guillemin // Model. Mech. - 2013. - Vol. 6. - P. 802-810.

Размещено на Allbest.ru