Wystepowanie_przeciwcial.pdf

Artykuł oryginalny/ Original paper

Wystêpowanie przeciwcia³ dla bia³ka CagA i cytotoksyny

wakuolizuj¹cej VacA u dzieci z zaka¿eniem Helicobacter pylori

The prevalence of anti-CagA and anti-VacA antibodies in children with Helicobacter pylori infection

Grażyna Gościniak 1 , Monika Biernat 1 , Joanna Grabińska 1 , Barbara Iwańczak 2

Katedra i Zakład Mikrobiologii Akademii Medycznej we Wrocławiu

II Klinika Pediatrii Gastroenterologii i Żywienia Akademii Medycznej we Wrocławiu

Przegląd Gastroenterologiczny 2009; 4 (2): 79–82

Słowa kluczowe: Helicobacter pylori , dzieci, Western blot, VacA, CagA.

Key words: Helicobacter pylori , children, Western blot, VacA, CagA.

Adres do korespondencji: prof. dr hab. n. med. Grażyna Gościniak, Katedra i Zakład Mikrobiologii, Akademia Medyczna,

ul. Chałubińskiego 4, 50-368 Wrocław, tel. +48 71 784 12 76, e-mail: gosgra@mbio.am.wroc.pl

Abstract

Introduction: Helicobacter pylori ( H. pylori ) infection is

acquired mainly in childhood. The type of clinical

manifestation is associated not only with specific virulence

factors of these organisms but also with host immunological

response.

Aim: The aim of the study was to determine the frequency

of IgG antibodies against H. pylori specific antigens CagA

(120 kDa) and VacA (95 kDa) in children with different

gastroduodenal diseases.

Material and methods: Serum samples taken from children

( n = 200), aged 4-18 years, with chronic gastritis ( n = 130),

peptic and duodenal ulcer disease ( n = 39), gastroduodenal

reflux disease (GERD) ( n = 19) and coeliac disease ( n = 12),

were examined. The presence of anti- H. pylori IgG antibodies

was detected in patients’ sera by ELISA and Western blot.

Results: Among examined samples antibodies against

H. pylori CagA were observed in 70% of cases. In children

with chronic gastritis the percentage of antibodies against

120 kDa, 95 kDa H. pylori antigens was 61.54 and 37.69%,

whereas in subjects with peptic and duodenal ulcers it was

92.31 and 82.05% respectively. In patients with coeliac

disease the level of anti-CagA and anti-VacA antibodies was

as high as 83.33 and 75%. The highest frequency of the

presence of anti- H. pylori specific antibodies was observed in

the youngest children (84%).

Conclusions: Specific antibodies against CagA and VacA are

observed more frequently in children with peptic and

duodenal ulcer than in patients with chronic gastritis. A high

prevalence of the presence of antibodies against VacA and

CagA in very small children could be associated with high

rate of infection caused by CagA+, VacA+ H. pylori strains

in Lower Silesia region.

Streszczenie

Wprowadzenie: Zakażenie Helicobacter pylori ( H. pylori ) na-

bywa się najczęściej w dzieciństwie. Rodzaj występujących

zmian chorobowych zależy nie tylko od czynników wirulencji

drobnoustroju, ale również od odpowiedzi immunologicznej

gospodarza.

Cel: Określenie częstości występowania przeciwciał klasy IgG

przeciwko swoistym dla H. pylori antygenom CagA (120 kDa)

i VacA (95 kDa) u dzieci z różnymi schorzeniami przewodu po-

karmowego.

Materiał i metody: Przedmiotem badań były próbki surowic po-

chodzące od dzieci ( n = 200) w wieku 4–18 lat, z przewlekłym

zapaleniem żołądka ( n = 130), chorobą wrzodową żołądka lub

dwunastnicy ( n = 39), chorobą refluksową przełyku ( gastroeso-

phageal reflux disease – GERD) ( n = 19) i chorobą trzewną

( n = 12). Obecność przeciwciał klasy IgG skierowanych przeciw-

ko H. pylori wykrywano w surowicy metodą ELISA i Western blot.

Wyniki: Spośród przebadanych 200 próbek surowicy najczę-

ściej wykrywano przeciwciała skierowane przeciwko antyge-

nowi CagA H. pylori , bo aż u 70% dzieci. U pacjentów z prze-

wlekłym zapaleniem żołądka obecność przeciwciał

skierowanych przeciwko antygenom o ciężarze 120 i 95 kDa

wykazano u 61,54 i 37,69% badanych, a u dzieci z chorobą

wrzodową żołądka i dwunastnicy u 92,31 i 82,05%. U dzieci

z chorobą trzewną przeciwciała anty-CagA oraz anty-VacA

występowały w 83,33 i 75% przypadków. Największą częstość

pojawiania się przeciwciał anty-VacA oraz anty-CagA obser-

wowano u najmłodszych dzieci (84,2% przypadków).

Wnioski: Przeciwciała skierowane przeciwko CagA i VacA wy-

stępują częściej u dzieci z chorobą wrzodową żołądka i dwu-

nastnicy niż z przewlekłym zapaleniem żołądka. Duża częstość

występowania przeciwciał dla cytotoksyny wakuolizującej

VacA i białka CagA u małych dzieci może wynikać ze znaczne-

go odsetka zakażeń szczepami CagA+, VacA+ na terenie Dolnego

Śląska.

Przegląd Gastroenterologiczny 2009; 4 (2)

880

Grażyna Gościniak, Monika Biernat, Joanna Grabińska, Barbara Iwańczak

Wprowadzenie

Zakażenie Helicobacter pylori ( H. pylori ), które jest

nabywane najczęściej w dzieciństwie, dotyczy więcej

niż połowy populacji całego świata. Jednak tylko u ok.

10–20% zakażonych osób infekcja prowadzi do rozwoju

przewlekłego zapalenia żołądka, wrzodów żołądka, raka

żołądka lub też chłoniaków typu MALT. Zjadliwość pałe-

czek H. pylori ściśle wiąże się z obecnością określonych

czynników wirulencji, takich jak białko CagA, cytotoksy-

na wakuolizująca VacA, zdolność produkcji ureazy, licz-

ne enzymy oraz rzęski warunkujące zdolność ruchu.

W ostatnich latach utrwalił się pogląd, że na prze-

bieg zakażenia H. pylori mają wpływ nie tylko właści-

wości drobnoustroju, ale także genetyczne czynniki go-

spodarza i uwarunkowania środowiskowe [1–3].

Szczególnie istotne znaczenie przypisuje się obecnie

indywidualnej zdolności chorego do odpowiedzi na in-

fekcję. Rodzaj i typ odpowiedzi immunologicznej może

istotnie wpływać na przebieg tego zakażenia. Koloniza-

cja błony śluzowej żołądka przez pałeczki H. pylori wy-

zwala miejscową i uogólnioną odpowiedź immunolo-

giczną organizmu gospodarza. Ogólnoustrojowa

odpowiedź humoralna manifestuje się obecnością

w surowicy przeciwciał klasy IgM, IgA i IgG, skierowa-

nych przeciwko swoistym antygenom H. pylori , takim

jak białka błony zewnętrznej, rzęski, ureaza, lipopolisa-

charyd (LPS), CagA i VacA [4]. U większości pacjentów

zakażonych H. pylori wykrywa się przeciwciała IgG,

podczas gdy przeciwciała IgA są obecne u mniej niż po-

łowy osób.

Cel

Celem pracy było określenie częstości występowania

przeciwciał klasy IgG przeciwko swoistym dla H. pylori

antygenom CagA (120 kDa) i VacA (95 kDa) u dzieci

z różnymi schorzeniami przewodu pokarmowego.

Materia³ i metody

Przedmiotem badań były próbki surowic zgromadzo-

ne w latach 1998–2007 w Katedrze i Zakładzie Mikrobio-

logii Akademii Medycznej we Wrocławiu, pochodzące

od 200 dzieci w wieku 4–18 lat, diagnozowanych i leczo-

nych w II Katedrze i Klinice Pediatrii Gastroenterologii

i Żywienia Akademii Medycznej we Wrocławiu. Byli to pa-

cjenci, u których na podstawie badania endoskopowego

i histopatologicznego rozpoznano przewlekłe zapalenie

żołądka, chorobę wrzodową żołądka i/lub dwunastnicy,

chorobę refluksową przełyku ( gastroesophageal reflux

disease – GERD) i chorobę trzewną. Od pacjentów pobie-

rano wycinki śluzówki żołądka do badań bakteriologicz-

nych oraz próbki krwi do badań serologicznych.

Obecność przeciwciał klasy IgG skierowanych prze-

ciwko H. pylori wykrywano w surowicy metodą ELISA

i Western blot (EUROIMMUN) zgodnie z instrukcją pro-

ducenta. Test Western blot zawiera paski nitrocelulozy

z rozdzielonym elektroforetycznie ekstraktem antyge-

nów H. pylori o masie: 17, 19,5, 26, 29, 30, 33, 95 kDa

(VacA) i 120 kDa (CagA). Odczytu dokonano poprzez po-

równanie prób badanych z wzorcową surowicą kontrol-

ną dostarczoną przez producenta testu.

Wyniki

W grupie 200 przebadanych dzieci z dolegliwościa-

mi ze strony górnego odcinka przewodu pokarmowego

na podstawie obrazu klinicznego, badania endoskopo-

wego i histopatologicznego rozpoznano u 130 pacjen-

tów przewlekłe zapalenie żołądka, a u 39 chorobę wrzo-

dową żołądka i dwunastnicy. U 12 dzieci stwierdzono

chorobę trzewną, a u 19 GERD. Dzieci podzielono na

grupy wiekowe: 2–6, 7–12 i 13–18 lat. U wszystkich prze-

badanych chorych odnotowano obecność H. pylori

w wycinkach błony śluzowej żołądka, co potwierdzono

w badaniach bakteriologicznych. U wszystkich dzieci

w surowicy wykazano również przeciwciała klasy IgG

skierowane przeciwko H. pylori . Przeciwciała wykryto za

pomocą testu ELISA.

Spośród przebadanych 200 próbek surowicy najczę-

ściej występowały przeciwciała skierowane przeciwko

antygenowi CagA H. pylori (tab. I). Wykryto je u 140

z 200 (70%) badanych dzieci. Przeciwciała anty-VacA

(95 kDa) wykryto u 49,5% chorych. W grupie dzieci

z przewlekłym zapaleniem żołądka obecność przeciw-

ciał skierowanych przeciwko antygenom o

Tabela I. Częstość występowania przeciwciał

anty-VacA oraz anty-CagA w surowicy dzieci

z różnymi schorzeniami przewodu pokarmowego

Table I. The frequency of anti-VacA and anti-CagA

antibodies in serum samples of children with

different gastroduodenal diseases

Rozpoznanie

Obecność przeciwciał

Brak

kliniczne

przeciwciał

anty-VacA

anty-CagA

przewlekłe zapalenie

żołądka ( n = 130)

(37,69%)

(61,54%)

(38%)

choroba trzewna

( n = 12)

(75%)

(83,33%)

(14,29%)

GERD

( n = 19)

(47,37%)

(73,68%)

(33,33%)

choroba wrzodowa

żołądka i/lub

(82,05%)

(92,31%)

(33,33%)

dwunastnicy ( n = 39)

razem ( n = 120)

140

(49,5%)

(70%)

(30%)

masie

Przegląd Gastroenterologiczny 2009; 4 (2)

Przeciwciała anty-CagA i anty-VacA u dzieci z zakażeniem H. pylori

120 i 95 kDa wykazano odpowiednio u 61,54 i 37,69%

badanych. U dzieci z chorobą wrzodową żołądka i dwu-

nastnicy przeciwciała anty-CagA i anty-VacA wykrywa-

no odpowiednio u 92,31 i 82,05% badanych.

W surowicy dzieci z chorobą trzewną przeciwciała

anty-CagA oraz anty-VacA występowały w 10 (83,33%)

i 9 (75%) przypadkach. U dwójki dzieci nie wykryto

przeciwciał przeciwko tym antygenom. U dzieci z GERD

obecność przeciwciał w surowicy skierowanych prze-

ciwko antygenom o masie 120 i 95 kDa stwierdzono od-

powiednio w 14 (73,68%) i 9 przypadkach (47,37%).

Największą częstość występowania przeciwciał

anty-VacA oraz anty-CagA obserwowano u najmłod-

szych dzieci (4–6 lat) (ryc. 1.). Ich obecność stwierdzono

u 16 z 19 pacjentów (84,2%). U 7–12-latków przeciwcia-

ła anty-VacA i anty-CagA wykazano u 22 (43,13%)

i 35 chorych (68,62%). W grupie dzieci najstarszych czę-

stość występowania przeciwciał anty-CagA oraz anty-

-VacA wynosiła odpowiednio 73,91 i 65,22%.

anty-VacA

anty-CagA

brak przeciwciał

100

2–6

7–12

wiek [lata]

13–18

Ryc. 1. Częstość występowania przeciwciał

anty-VacA oraz anty-CagA w surowicy dzieci

w poszczególnych grupach wiekowych

Fig. 1. The frequency of anti-VacA and anti-

CagA antibodies in children’ sera in different age

groups

nasilenia zmian zapalnych. Schumann i wsp. [13] bada-

li charakter odpowiedzi immunologicznej u pacjentów

z rakiem żołądka i bez zmian nowotworowych w prze-

wodzie pokarmowym. Dowiedli, że wysokie poziomy

swoistych przeciwciał skierowanych przeciwko antyge-

nom pałeczek H. pylori – CagA (116 kDa) i VacA (89 kDa)

– występują częściej u chorych na raka żołądka. Auto-

rzy ci sugerują, że oznaczenie przeciwciał w surowicy

osób z infekcją H. pylori może mieć istotne znaczenie

dla prognozowania skutków zakażenia i rozwoju raka

żołądka. Z kolei amerykańscy badacze wykazali dużą

częstość występowania przeciwciał anty- H. pylori upa-

cjentów z dyspepsją czynnościową [14].

Na podstawie uzyskanych wyników wykazano, że

najwyższy poziom przeciwciał anty-CagA i anty-VacA

występował u dzieci najmłodszych 4–6-letnich i wyno-

sił 84%. Wynik ten tłumaczy dużą częstość zakażenia

pałeczkami H. pylori w tej grupie wiekowej – najczę-

ściej ma ono postać ostrego procesu zapalnego w ślu-

zówce żołądka. Jednakowy wysoki poziom przeciwciał

anty-VacA i anty-CagA sugeruje, że geny kodujące te

antygeny ulegają koekspresji. Poziom przeciwciał anty-

-VacA i anty-CagA u badanych dzieci stopniowo zmniej-

szał się wraz z wiekiem, ale wciąż utrzymywał się na

dużym poziomie. Częste (98,6%) występowanie prze-

ciwciał skierowanych przeciwko swoistym antygenom

H. pylori u dzieci zakażonych H. pylori wykazali Oleastro

i wsp. [15]. Jafarzadeh i wsp. [16] badający obecność

przeciwciał anty-CagA w populacji dzieci zdrowych

w podobnych grupach wiekowych zaobserwowali nato-

miast, że u dzieci w wieku 1–5 lat przeciwciała wystę-

powały u 59,57% badanych, u 6–10-latków – u 75%, na-

tomiast u dzieci powyżej 10. roku życia przeciwciała

wykrywano w 79,45% przebadanych prób surowicy.

Omówienie

Na podstawie występowania przeciwciał anty-CagA

i anty-VacA można pośrednio ustalić, czy do zakażenia

doszło przez szczepy H. pylori typu I (CagA+, VacA+) czy

typu II (CagA–, VacA–). Szczepy o fenotypie I uważa się

za bardziej wirulentne, a zakażenie częściej wiąże się

z powstawaniem wrzodów żołądka i dwunastnicy [5, 6].

Analizując obecność przeciwciał anty-VacA i anty-

CagA u dzieci z różnymi schorzeniami przewodu pokar-

mowego, wykazano, że największą częstość notowano

u dzieci z chorobą wrzodową żołądka (odpowiednio

82 i 92%) oraz z celiakią (75 i 83%). Przeciwciała skiero-

wane przeciwko białku CagA były wykrywane najczę-

ściej – u 70% badanych dzieci. W grupie chorych na

przewlekłe zapalenie żołądka częstość występowania

swoistych przeciwciał skierowanych przeciwko antyge-

nom CagA i VacA wynosiła odpowiednio 62 i 38%.

Duży poziom przeciwciał anty-VacA i anty-CagA u dzie-

ci z chorobą wrzodową żołądka w porównaniu z grupą

z gastritis chronica notowali Alarcón i wsp. [7]. W bada-

niach przeprowadzonych w Turcji wykazano związek

między obecnością przeciwciał skierowanych przeciw

cytotoksynie wakuolizującej i białku CagA a występo-

waniem choroby wrzodowej żołądka i dwunastnicy

oraz raka żołądka [8]. Związek między wysokim pozio-

mem przeciwciał anty-CagA a stopniem nasilenia

zmian zapalnych w śluzówce żołądka był również po-

stulowany przez innych autorów [9–11]. W doświadcze-

niach przeprowadzonych przez Luzza i wsp. [12] wyka-

zano, że u dzieci zakażonych H. pylori obecność

przeciwciał anty-CagA korelowała z gęstością nacieku

zapalnego w śluzówce żołądka i większym stopniem

Przegląd Gastroenterologiczny 2009; 4 (2)

Grażyna Gościniak, Monika Biernat, Joanna Grabińska, Barbara Iwańczak

Wyniki analiz autorów niniejszej pracy wykazały, że

swoiste przeciwciała skierowane przeciwko antygenom

H. pylori CagA i VacA były wykrywane z podobną czę-

stością u dzieci z GERD (66,67%) i z innymi schorzenia-

mi przewodu pokarmowego. Wielu badaczy postuluje

ochronny wpływ szczepów CagA+ H. pylori na przebieg

GERD, które – indukując zanik błony śluzowej trzonu

żołądka – doprowadzają do zahamowania wydzielania

kwasu solnego i tym samym do złagodzenia objawów

choroby [17].

Udział zakażenia H. pylori w rozwoju choroby trzew-

nej jest przedmiotem wielu dyskusji. Chłoniaki MALT

żołądka i limfocytarne zapalenie żołądka są chorobami,

których związek zarówno z celiakią, jak i z zakażeniem

H. pylori jest udowodniony [18]. Duża częstość wystę-

powania przeciwciał skierowanych przeciwko antyge-

nom VacA i CagA stwierdzona w badaniach autorów

wskazuje na konieczność kontynuowania badań

w większej grupie pacjentów z chorobą trzewną.

Badania serologiczne ze względu na nieinwazyj-

ność, prostą i łatwo dającą się automatyzować techni-

kę wykonania są szczególnie wartościowe w przypadku

dzieci. Podejmuje się próby ustalenia pewnych typo-

wych antygenów pałeczek H. pylori , rozpoznawanych

przez przeciwciała zawarte w surowicy chorych, któ-

rych obecność mogłaby świadczyć o aktualnym zakaże-

niu tym drobnoustrojem.

5. Andersen LP. Colonization and infection by Helicobacter pylori

in humans. Helicobacter 2007; 12 Suppl 2: 12-5.

6. Amieva MR, El-Omar EM. Host-bacterial interactions in

Helicobacter pylori infection. Gastroenterology 2008; 134:

306-23.

7. Alarcón T, Martinez MJ, Domingo D, et al. Study of cagA and

vacA in Helicobacter pylori from children according to age.

Intersci Conf Antimicrob Agents 2000; 40: A127.

8. Sezikli M, Guliter S, Apan TZ, et al. Frequencies of serum

antibodies to CagA and VacA in a Turkish population with

various gastroduodenal diseases. Int J Clin Pract 2006; 60:

1239-43.

9. Shimoyama T, Fukada S, Nakasato F, et al. Relation of CagA

seropositivity to cagPAI phenotype and histological grade

of gastritis in patients with Helicobacter pylori infection.

World J Gastroenterol 2005; 11: 3751-5.

10. Suriani R, Colozza M, Cardesi E, et al. CagA and VacA

Helicobacter pylori antibodies in gastric cancer. Can J Gastro-

enterol 2008; 22: 255-8.

11. Yanaoka K, Oka M, Yoshimura N, et al. Risk of cancer in

asymptomatic, middle-aged Japanese subjects based on

serum pepsinogen and antibody levels. Int J Cancer 2008; 23:

917-926.

12. Luzza F, Pensabene L, Imeneo M, et al. Antral nodularity and

positive CagA serology are distinct and relevant markers

of severe gastric inflammation in children with Helicobacter

pylori infection. Helicobacter 2002; 7: 46-52.

13. Schumann C, Triantafilou K, Rasche FM, et al. Serum antibody

positivity for distinct Helicobacter pylori antigens in benign

and malignant gastroduodenal disease. Int J Med Microbiol

2006; 296: 223-8.

14. Shmuely H, Obure S, Passaro DJ, et al. Dyspepsia symptoms

and Helicobacter pylori infection, Nakuru, Kenya. Emerg Infect

Dis 2003; 9: 1103-7.

15. Oleastro M, Matos R, Cabral J, et al. Evaluation of a Western

Blot Test, Helico Blot 2.1, in the diagnosis of Helicobacter pylori

infection in pediatric population. Helicobacter 2002; 7: 210-5.

16. Jafarzadeh A, Rezayati MT, Nemati M. Specific serum

immunoglobulin G to H. pylori and CagA in healthy children

and adults (south-east of Iran). World J Gastroenterol 2007; 13:

3117-21.

17. Pereira-Lima JC, Marques DL, Pereira-Lima LF, et al. The role

of cagA Helicobacter pylori strains in gastro-oesophageal

reflux disease. Eur J Gastroenterol Hepatol 2004; 16: 643-7.

18. Szaflarska-Popławska A. Celiac disease and Helicobacter pylori

infection. Gastroenterol Pol 2004; 11: 159-62.

Wnioski

Przeciwciała skierowane przeciwko antygenom

CagA (120 kDa) i VacA (95 kDa) występują częściej

u dzieci z chorobą wrzodową żołądka i dwunastnicy niż

z przewlekłym zapaleniem żołądka.

Dużą częstość występowania przeciwciał dla cyto-

toksyny wakuolizującej VacA i białka CagA u małych

dzieci może wynikać ze znacznego odsetka zakażeń

szczepami CagA+, VacA+ na terenie Dolnego Śląska.

Obecność przeciwciał anty-CagA i anty-VacA

u 70–80% osób z chorobą trzewną wskazuje na potrze-

bę diagnostyki zakażeń H. pylori w tym schorzeniu.

Piśmiennictwo

1. Maeda S, Mentis AF. Pathogenesis of Helicobacter pylori

infection. Helicobacter 2007; 12 Suppl 1: 10-4.

2. Ozen A, Ertem D, Pehlivanoglu E. Natural history and

symptomatology of Helicobacter pylori in childhood and

factors determining the epidemiology of infection. J Pediatr

Gastroenterol Nutr 2006; 42: 398-404.

3. Sgouros SN, Bergele C. Clinical outcome of patients with

Helicobacter pylori infection: the

bug, the

host, or

the environment? Postgrad Med J 2006; 82: 338-42.

4. Suarez G, Reyes VE, Beswick JE. Immune response to

Helicobacter pylori. World J Gastroenterol 2006; 12: 5593-8.

Przegląd Gastroenterologiczny 2009; 4 (2)

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: