41 Хеликобактерии

К роду Helicobacter семейства Helicobacteriacea в настоящее время относят более 20 видов микроорганизмов (Helicobacter pylori, Helicobacter heilmannii, Helicobacter mustelae, Helicobacter felis и мн. другие). Основным возбудителем заболеваний у человека является H. pylori. Определенное значение в патологии имеет H. heilmannii. Считается, что Helicobacter pylori играет ведущую роль в патогенезе острого и хронического гастритов, язвенной болезни желудка и 12-перстной кишки. Кроме того, инфекция Helicobacter pylori является предрасполагающим фактором в развитии рака желудка и лимфоцитарной опухоли желудочно-кишечного тракта (мальтомы).

Морфология

Это грамотрицательные, короткие, извитые S-образные бактерии средних размеров (Рис. 11), подвижные, имеют 2-6 жгутиков, расположенных на одном из полюсов клетки (лофотрихи). Не имеют спор, капсулы.

Культуральные свойства

Выращиваются в микроаэрофильных (5-7% О₂) и капнофильных условиях (до 10% СО₂), в аэробных и анаэробных условиях практически не растут.

Требовательны к питательным средам. Культивируются на кровяном агаре, на средах, содержащих 10% сыворотки. Для ингибирования посторонней микрофлоры в среды в обязательном порядке добавляют антибиотики ванкомицин, триметоприм, амфотерицин В и др.

Температурный оптимум культивирования 37⁰С, не растут при температуре 25-28 и 42⁰С

Биохимические свойства

Оксидазо- и каталазоположительны, проявляют выраженную уреазную активность, обладают фосфатазой, образуют H₂S. Продуцируют фосфолипазу, протеолитические ферменты.

Метаболизируют аминокислоты, из углеводов утилизируют только глюкозу.

Антигенная структура

Имеется О-АГ – ЛПС, Н-АГ, а также поверхностные антигены наружной мембраны (OMP-белки), по которым определяют типоспецифичность возбудителя.

Факторы вирулентности

Возбудитель продуцирует токсины и ферменты патогенности, обладает набором адгезинов.

Основную роль в патогенезе хеликобактерной инфекции играют токсины – белок CagA и вакуолизирующий цитотоксин (VacA). Они типичны для вирулентных штаммов возбудителя.

Токсин CagA кодируется одноименным геном (цитотоксин-ассоциированный ген А). Этот ген находится в составе особого островка патогенности Helicobacter pylori. Кроме самого токсина, гены островка патогенности обеспечивают наличие у хеликобактера системы секреции белков IV типа. Белки этой системы отвечают за направленную доставку токсина в пораженные клетки.

Цитотоксин CagA нарушает внутриклеточный метаболизм и стимулирует иммунное воспаление.

Вакуолизирующий цитотоксин VacA связывается с мембранами клеток желудочного эпителия. Он обладает множественным патогенным действием.

Токсин VacA стимулирует выброс провоспалительных цитокинов лейкоцитами. Кроме того, молекулы токсина образуют поры в мембранах эпителиальных клеток. После проникновения внутрь клеток часть молекул токсина активирует запрограммированную клеточную гибель (апоптоз). Остальные молекулы вызывают глубокие морфологические изменения в эпителии (вакуолизацию, разрушение межклеточных соединений).

Пептидогликан клеточной стенки H. pylori активирует иммуновоспалительные реакции.

Возбудитель имеет ряд ферментов патогенности. Основным из них является уреаза, которую бактерии продуцируют в большом количестве. Образующийся из мочевины аммиак нейтрализует соляную кислоту желудочного сока. Повышение рН в слизистой поддерживает жизнеспособность возбудителя. Кроме того, аммиак обладает прямым повреждающим действием на ткани.

Фермент гиалуронидаза наряду со жгутиками обеспечивает инвазию возбудителя в подслизистый слой. Под действием фосфолипаз, вырабатываемых H. pylori, происходит повреждение клеточных мембран. Также бактерии активно синтезируют супероксиддисмутазу и каталазу.

Белки-сидерофоры обеспечивают микроорганизм ионами железа.

Резистентность

Для бактерий характерна невысокая резистентность в окружающей среде, учитывая токсическое воздействие на них атмосферного кислорода и узкий температурный диапазон для роста и размножения (34-40⁰С).

Тем не менее, имеются данные о возможности выживания H. pylori в зубном налете, слюне, рвотных массах, желудочном соке.

Патогенез и характеристика заболевания

Хеликобактерная инфекция является одной из самых распространенных в человеческой популяции. Считается, что более 50% населения Земли инфицировано H. pylori. В развитых странах доля таких лиц составляет 25-40%, в развивающихся она существенно выше. В странах первой группы среди инфицированных преобладают люди старше 50 лет, в остальных инфекция весьма часто обнаруживается и у лиц молодого возраста.

Тем не менее, лишь у 10-20% носителей H. pylori в итоге развивается язвенная болезнь желудка или 12-перстной кишки, риск рака желудка среди инфицированных составляет около 1-2%. Длительное и бессимптомное течение инфекции зависит как от вирулентности возбудителя, так и состояния макроорганизма, действия других предрасполагающих факторов.

Установлено, что вид H. pylori характеризуется высокой степенью изменчивости. При этом происходит активный горизонтальный перенос генетического материала между возбудителями. Показано, что до 30% генов бактерии участвуют в развитии инфекционного процесса. Отсюда генетические отличия между штаммами во многом определяют разный характер течения заболеваний, ассоциированных с хеликобактером.

Источник инфекции – инфицированные люди.

Механизмы передачи до конца не выяснены. Основной путь передачи – пероральный. С ним связана фекально-оральная или прямая контактная передача возбудителя. Не исключается ятрогенная передача хеликобактера при медицинских манипуляциях. Часто инфекция носит семейный характер.

При попадании возбудителя в желудок большое число бактерий скапливается в антральном отделе, так как там мало клеток, секретирующих соляную кислоту. Активно двигаясь при помощи жгутиков под слой слизи, хеликобактеры прикрепляются к эпителиальным клеткам. Адгезины микроба связываются с мембранными гликолипидами, компонентами слизи, в том числе в области межклеточных контактов.

Под действием фермента уреазы возбудитель превращает мочевину в СО₂ и аммиак, который нейтрализует соляную кислоту и способствует выживанию хеликобактерий.

Кроме того, аммиак прямо повреждает слизистую оболочку желудка и двенадцатиперстной кишки.

Колонизация слизистой сопровождается развитием локального воспаления, однако клинические проявления инфекции возникают далеко не всегда. Наиболее вирулентными являются штаммы, обладающие одновременно цитотоксинами CagA и VacA.

Генетический островок патогенности cagA имеет 50-70% штаммов H. pylori. При помощи системы секреции IV типа бактерия впрыскивает токсин CagA и компоненты пептидогликана внутрь эпителиальных клеток.

Цитотоксин CagA нарушает нормальный цикл развития эпителия; пептидогликан через фактор транскрипции NF-kB запускает клеточные воспалительные реакции.

Совместно с цитотоксином VacA они вызывают развитие острого воспаления в стенке желудка (острый гастрит) и 12-перстной кишки (дуоденит). При этом выделяется ИЛ-8 и другие провоспалительные цитокины, стимулируется миграция нейтрофилов и лимфоцитов в очаг воспаления.

Инкубационный период острого гастрита обычно составляет несколько дней.

Без лечения возможен постепенный переход заболевания в хроническую форму (хронический гастрит и гастродуоденит), особенно при воздействии дополнительных внешних факторов (курение, прием алкоголя, нестероидных противовоспалительных средств).

Дальнейший ход инфекции может проходить по двум основным путям. Если хронический гастрит поражает преимущественно антральный отдел желудка, то возникает гиперсекреция гастрина и соляной кислоты, что приводит к развитию язвенной болезни с основной локализацией процесса в 12-перстной кишке и антральном отделе.

Если возникает хронический пангастрит с вовлечением фундального и кардиального отделов, то происходит постепенное разрушение клеток желудочного эпителия. Выработка соляной кислоты снижается, возникает хронический атрофический гастрит с ахлоргидрией. Атрофический гастрит является важным предрасполагающим фактором развития рака желудка.

Воздействие факторов вирулентности хеликобактера на пролиферацию клеток системы иммунитета может способствовать развитию редкого заболевания мальтомы (MALT-лимфомы) – опухоли, происходящей из В-лимфоцитов лимфоидных фолликулов желудка.

Иммунитет

Несмотря на выраженные иммуновоспалительные реакции, носительство хеликобактера обычно пожизненное. Для удаления возбудителя (эрадикации) требуется специфическая антимикробная химиотерапия.