Helicobacter pylori

Helicobacter pylori
Helicobacter pylori

Helicobacter pylori

sistematici
Dipartimento : Proteobatteri
Classe : Epsilonproteobatteri
Ordine : Campylobacterales
Famiglia : Helicobacteraceae
Genere : Helicobacter
Tipo : Helicobacter pylori
Nome scientifico
Helicobacter pylori
( Marshall et al. 1985) Goodwin et al. 1989

Helicobacter pylori è un batterio gram-negativo , microaerofilo a bastoncello chepuò colonizzarelo stomaco umano. Il germe curvato a spirale si muove per mezzo dei suoi flagelli disposti in modo lophotrich . L'organismo è completamente sequenziato dal DNA .

storia

Prima della scoperta dell'Helicobacter pylori come causa di ulcere allo stomaco e al duodeno (malattia ulcera gastroduodenale), si presumeva che la causa delle malattie fosse l '"iperacidità dello stomaco" e fattori psicologici. Sei stato trattato con farmaci che neutralizzano l'acidità di stomaco (antiacidi) o ne bloccano la produzione ( bloccanti dell'acidità di stomaco ). Si presumeva che l' ambiente gastrico acido escludesse la flora gastrica (cfr. Le indagini preliminari e le scoperte di Georg Ernst Konjetzny ), sebbene Walter Krienitz avesse già osservato i batteri nello stomaco nel 1905 .

Barry Marshall e John Robin Warren di Perth , Western Australia , scoprirono H. pylori nel 1983 , ma questo non fu preso sul serio dalla ricerca medica per molto tempo. Fu solo nel 1989 che arrivò la svolta e il batterio fu riconosciuto in tutto il mondo come la causa delle ulcere . Nel dicembre 2005, Warren e Marshall hanno ricevuto la metà del Premio Nobel per la Fisiologia o la Medicina per il loro lavoro su H. pylori .

In origine il germe era chiamato " Campylobacter pyloridis " (dal nome del piloro ). Successivamente è stato ribattezzato " Campylobacter pylori ". Questo nome si adatta meglio ai nomi di altri germi patogeni nel tratto gastrointestinale. Nel 1989 è stato dato il suo nome attuale per sempre a causa della sua forma a spirale (elica = spirale).

Da allora altre specie di Helicobacter sono state scoperte nello stomaco di altri mammiferi e uccelli.

Frequenza e distribuzione

Con una prevalenza di circa il 50% in tutto il mondo, l'infezione da Helicobacter pylori è una delle infezioni batteriche croniche più comuni . Il tasso di infezione nei paesi in via di sviluppo è molto più alto che nei paesi industrializzati . In Germania un totale di circa 33 milioni di persone sono infettate da H. pylori , di cui circa il 10-20% sviluppa un'ulcera peptica .

A volte è stato suggerito che la presenza del batterio sia correlata allo stato socio-economico. Tuttavia, studi dalla Svizzera e dalla Germania non sono stati in grado di supportare questo punto di vista. Circa il 7% dei giovani in Svizzera e Germania è infetto da H. pylori , indipendentemente dal loro stato. Secondo studi precedenti, circa il 50% degli anziani è contaminato dal batterio, ma non tutti sviluppano ulcera gastroduodenale .

Uno studio su 2.219 bambini a Lipsia ha rilevato che circa 2/3 dei genitori di bambini in età prescolare infetti da H. pylori erano infetti, il doppio di quanto statisticamente previsto. Circa il 40% dei bambini ha riferito di mal di stomaco. I bambini infetti erano in media 1,4 cm più piccoli e 1,3 kg più leggeri dei bambini non infetti.

Sono stati rilevati un totale di 370 ceppi per il batterio diffuso a livello globale, con differenze molto grandi nei dettagli delle loro sequenze di DNA. Confrontando il genoma batterico , si è riscontrato che è preferibilmente trasmesso all'interno delle famiglie. Ciò significa che i ceppi batterici possono essere geneticamente distinti in diversi gruppi di popolazione geografica. Confrontando il corredo genetico batterico, è possibile per epidemiologi ed etnologi tracciare la diffusione dei batteri e quindi indirettamente la migrazione dell'umanità per almeno 60.000 anni.

malattia

Le infezioni da H. pylori sono accusate di una serie di malattie gastrointestinali associate a un'aumentata secrezione di acido gastrico associato. Ciò include, ad esempio, la gastrite di tipo B , circa il 75% delle ulcere gastriche e circa il 90-95% delle ulcere duodenali . L'esame per un'infezione da H. pylori è quindi una parte essenziale della diagnosi delle malattie gastriche oggi. L'infezione cronica da H. pylori è un fattore di rischio per lo sviluppo del cancro gastrico e del linfoma MALT . Per questo motivo, l' OMS ha classificato H. pylori nel gruppo I di cancerogeni definiti nel 1994 . Inoltre, H. pylori è stato collegato a molte altre malattie, come: B. orticaria cronica idiopatica, trombocitopenia immunitaria cronica , anemia da carenza di ferro eziologicamente inspiegabile, morbo di Parkinson.

colonizzazione

Helicobacter su una superficie epiteliale (colore argento)
Campione bioptico gastrico con colorazione immunoistochimica

La via di trasmissione di H. pylori non è stata ancora chiarita. Sembra diffondersi per via fecale-orale , ovvero escrezione del batterio nelle feci e riassorbimento attraverso acqua o cibo contaminato. I dati epidemiologici indicano anche la possibilità di una somministrazione orale-orale o gastro-orale (contatto con muco gastrico infettato da H. pylori durante il vomito). Secondo lo stato attuale delle conoscenze, lo stomaco è considerato il principale serbatoio di germi, il che rafforza queste ultime opinioni.

Viene anche discussa una possibile trasmissione attraverso i mosconi . La colonizzazione con H. pylori avviene dall'antro cardiaco dell'esofago aboralmente in direzione dell'ingresso gastrico ( cardias ) e della porta gastrica ( antrum pyloricum ). Qui il germe si muove a colpi di flagello. Strutture adesive specializzate gli consentono di avere un legame particolarmente saldo con le cellule epiteliali della mucosa gastrica, che è il prerequisito per il processo infiammatorio.

Nello stomaco, l' H. Pylori sensibile all'acido si protegge dall'essere distrutto dall'acido gastrico

Meccanismo patologico

Helicobacter pylori danni

La quantità di ammoniaca formata dalla reazione dell'ureasi è normalmente piccola e, se la barriera mucosa gastrica è intatta, non è tossica. Piuttosto, vengono descritti i seguenti processi dannosi.

  • H. pylori secerne una serie di enzimi che danneggiano la mucosa e paralizzano il sistema immunitario del corpo . L'infiammazione porta ad un aumento della gastrina e di conseguenza ad una maggiore produzione di acido gastrico. Tuttavia, molte gastriti di tipo B sono prive di sintomi. Non è raro un ulteriore indebolimento della barriera della mucosa gastrica (ad esempio attraverso consumo di alcol , nicotina , droghe , stress , ecc.), Che induce il germe ad aumentare temporaneamente la formazione di ammoniaca per proteggersi (ammonia crack), sviluppare un'ulcera, di solito nell'area del piloro o nel duodeno.
  • I ceppi di H. pylori di tipo I hanno fattori di patogenicità aggiuntivi e sono altamente patogeni in relazione all'ulcera gastroduodenale e al cancro. Un fattore scatenante fondamentale è l'espressione della cosiddetta citotossina vacuolante ( prodotto del gene VacA ) che promuove l'infiammazione . Come ha dimostrato Cesare Montecucco tra il 1993 e il 2000, provoca la formazione di piccoli spazi linfatici ( vacuoli ) nelle cellule epiteliali, che si riempiono di acido fino a scoppiare e quindi distruggono il tessuto.
  • I ricercatori dell'Istituto Pasteur di Parigi hanno scoperto un altro meccanismo . Di conseguenza , il batterio inietta un peptidoglicano all'interno della cellula epiteliale gastrica tramite un'estensione simile a un ago . Lì si collega a un recettore e mette in moto una catena di reazioni che alla fine porta all'infiammazione della mucosa gastrica. Il meccanismo è geneticamente codificato , la sezione corrispondente sul cromosoma batterico è chiamata " isola di patogenicità dei geni associati alla citotossina (cag) ".
    Le infezioni da ceppi di H. pylori di tipo II, che mancano dell'isola di patogenicità cag e della secrezione di VacA, sono associate a ulcera gastroduodenale molto meno frequentemente rispetto alle infezioni da ceppi di tipo I.
  • Nel 2016, i ricercatori del Centro tedesco per la ricerca sulle infezioni hanno scoperto quali recettori sono coinvolti nel legame tra il batterio H. pylori e la cellula ospite. Sono stati in grado di identificare i recettori sulla superficie delle cellule epiteliali, i cosiddetti CEACAM (molecole di adesione antigene-cellula carcinoembrionaria). Dal lato batterico, la proteina HopQ (l'abbreviazione Hop sta per 'H. pylori outer membrane protein') media il legame, cioè agisce come un'adesina. I CEACAM non si trovano nel tessuto dello stomaco sano, ma principalmente nell'infiammazione della mucosa gastrica causata da un'infezione da Helicobacter pylori . La coppia di molecole CEACAM-HopQ non è importante solo per il legame dei batteri alle loro cellule ospiti, ma anche per l'effetto patogeno dei batteri. La causa della malattia è la proteina batterica CagA .

Diagnosi

H. pylori al microscopio elettronico

La rilevazione diretta di H. pylori viene effettuata prelevando campioni (biopsie) dal terzo gastrointestinale inferiore e mediante microscopia . Il test dell'ureasi Helicobacter può essere utilizzato anche per trarre conclusioni sulla presenza di ureasi dai campioni e quindi indirettamente sulla presenza del batterio.

Il germe può anche essere rilevato con un alto grado di probabilità utilizzando un test del respiro . Per fare ciò, il paziente ingerisce urea marcata con isotopo 13 C o 14 C sotto forma di una soluzione insieme a un po 'di succo (prolungamento del tempo di contatto tra ureasi e substrato mediante svuotamento gastrico ritardato) o sotto forma di una capsula con un poca acqua. Nel caso di un'infezione esistente, l'urea viene scissa dall'ureasi prodotta da H. pylori e l' anidride carbonica marcata con 13 C o 14 C che viene prodotta viene rilevata nell'aria espirata. La rilevazione avviene a 13 ° C mediante spettroscopia di massa in laboratorio o mediante spettroscopia infrarossa nello studio del medico, a 14 ° C mediante opportuni rivelatori di radiazioni .

A scopo diagnostico esistono anche il test dell'antigene H. pylori nelle feci e la rilevazione degli anticorpi nel siero ( ELISA , Western blot ). I test dell'antigene fecale sono utili per bambini e adulti e sono un metodo conveniente per la diagnosi di Helicobacter pylori .

Terapia (eradicazione)

Fino alla scoperta dell'infezione da Helicobacter pylori come causa dell'infiammazione della mucosa gastrica e dell'ulcera gastroduodenale, la terapia consisteva nella somministrazione di antiacidi o bloccanti dell'acido gastrico (inibitori della pompa protonica) . Oggi viene esaminata per la prima volta un'infezione da H. pylori . (In caso di ulcera duodenale provata endoscopicamente, un test rapido dell'ureasi chiaramente positivo è sufficiente per indicare l' eradicazione dell'antibiotico ). In caso di infezione, la terapia di eradicazione è efficace per eliminare il batterio.

Secondo le linee guida di Maastricht dell'European Helicobacter pylori Study Group (EHPSG), l'eradicazione di H. pylori è indicata in:

  • gastrite sintomatica da Helicobacter pylori
  • gastrite atrofica da Helicobacter pylori , gastrite delle pieghe giganti
  • ulcera gastroduodenale con evidenza di Helicobacter pylori
  • storia familiare positiva di cancro gastrico
  • dopo resezione gastrica parziale
  • linfoma MALT maligno (maltoma)
  • dopo resezione di un primo cancro gastrico
  • prima della terapia a lungo termine con FANS (profilassi dell'ulcera)

La terapia di eradicazione per H. pylori consiste in una combinazione di un inibitore della pompa protonica (omeprazolo, pantoprazolo, lansoprazolo, esomeprazolo o rabeprazolo) con almeno due antibiotici , poiché la monoterapia antibiotica non è sufficientemente efficace.

Esistono diversi schemi terapeutici. A seconda della situazione di resistenza , viene utilizzato un inibitore della pompa protonica in combinazione con amoxicillina , metronidazolo e claritromicina (PAMC) o un inibitore della pompa protonica con bismuto citrato di potassio , metronidazolo e tetraciclina (PBMT) ( terapia quadrupla combinata o terapia quadrupla contenente bismuto ) . Nelle aree a bassa resistenza alla claritromicina, può essere utilizzata una tripla terapia composta da un inibitore della pompa protonica, claritromicina e amoxicillina o metronidazolo ( tripla terapia standard "francese" o "italiana" ). Le terapie di riserva sono PBMT o una combinazione di un inibitore della pompa protonica con levofloxacina e amoxicillina (la tripla terapia con fluorochinololone, la moxifloxacina è anche possibile in alternativa alla levofloxacina ). Le terapie contenenti rifabutina devono essere utilizzate solo per pazienti che non hanno risposto a tre diverse altre terapie.

L'eradicazione spesso fallisce perché la reinfezione avviene attraverso la placca orale. Già nel 1999 Riggio et al. ha dimostrato che H. pylori era presente nella placca sottogengivale del 38% dei pazienti con malattia parodontale esaminati. Zari et al. mostrano il vantaggio di una combinazione di terapia parodontite per ridurre i germi nel cavo orale e tripla terapia farmacologica.

Oltre alla mancanza di compliance , anche la resistenza agli antibiotici può essere considerata come causa di fallimento . Prima di tentare una nuova terapia, l'agente patogeno deve quindi essere coltivato e deve essere eseguita una determinazione della resistenza.

Con il test del respiro dell'urea 13 C o 14 C (vedi diagnostica) il successo dell'eradicazione può essere dimostrato circa 4-6 settimane dopo la fine della terapia. Il tasso di reinfezione è basso e si aggira intorno all'1% all'anno.

Profilassi - Outlook

Nel 2005, gli esperti di Helicobacter provenienti dal Nord America, dalla Cina e dall'Europa si sono incontrati presso l' Istituto Max Planck per la biologia delle infezioni a Berlino per discutere lo sviluppo e l'uso di un vaccino. Secondo Thomas F. Meyer, direttore dell'istituto, “la pericolosità di H. pylori è ancora generalmente sottovalutata. Più della metà di tutte le persone ne è infetta e si deve presumere che circa il dieci per cento della popolazione mondiale svilupperà un'ulcera gastrica una volta nella vita ". Alcuni di loro soffrono poi di cancro gastrico, che fa circa 750.000 vittime in tutto il mondo ciascuno. anno. È da dieci a venti volte più comune del raro cancro esofageo . Prima di decidere la strategia di vaccinazione, è importante la connessione tra questa forma di cancro, il bruciore di stomaco e la scomparsa del germe gastrico H. pylori .

I ricercatori di Berlino mettono in guardia contro una speranza prematura per la possibilità di vaccinazione. Nemmeno nel 2011 era ancora disponibile un vaccino affidabile. Uno dei problemi con lo sviluppo del vaccino è che chiunque sia stato infettato da Helicobacter mostrerà una risposta anticorpale contro il batterio, anche se l'infezione è spesso priva di sintomi. Ovviamente, la risposta del corpo è insufficiente per eliminare il germe. Un meccanismo è che Helicobacter produce l'enzima γ-glutamiltransferasi (GGT), che blocca le cellule T. Gli elementi strutturali dell'enzima vengono ricercati come epitopi per l'induzione di anticorpi , che possono poi paralizzare l'enzima in modo mirato.

I primi successi nello sviluppo di vaccini sono stati segnalati dalla Cina nel 2013 . Qui è stato sviluppato un vaccino contro l' Helicobacter pylori , che causa una buona immunità locale e umorale.

Ricerca sul genoma

La prima sequenza completa del genoma di un rappresentante della specie H. pylori è stata pubblicata già nel 1997 . Una seconda sequenza è stata pubblicata nel 1999, consentendo per la prima volta di confrontare le sequenze del genoma di due isolati della stessa specie batterica. Si è riscontrato che i due isolati differivano in circa il 10% dei geni.

letteratura

Letteratura specialistica

Linee guida

Scienza popolare

link internet

Commons : Helicobacter pylori  - raccolta di immagini, video e file audio

Prove individuali

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