Е.А. Корниенко
Реализация факторов вирулентности И. pylori запускает целый ряд последующих патогенетических механизмов. CagA-позитив- ные штаммы индуцируют выработку провоспалительных цитокинов: IFN-y, TNF-a, IL-6, IL-8, IL-1β, среди которых хемокин IL-8, вырабатываемый желудочным эпителием, играет важнейшую роль в качестве инициирующего медиатора воспаления [1]. IL-8 способен активировать основной воспалительный каскад через фактор транскрипции NF-кВ, который, отсоединяясь от ингибитора 1кВ, транспортируется в ядро, где активирует транскрипцию ряда генов, кодирующих синтез продуктов воспаления, в частности провоспалительных цитокинов. Уреаза H. pylori также принимает участие в воспалении. Она индуцирует экспрессию поверхностных рецепторов моноцитов к IL-2 и усиливает экспрессию HLA-DR. Кроме того, уреаза стимулирует дозозависимую продукцию IL-1β, IL-6, IL-8 и TNF-a, а также мессенджера РНК [2].
В эксперименте на животных было показано, что при дефиците IFN-y повышается чувствительность к Н. pylori- инфекции, т.е. Тh1-ответ — основной механизм защиты от инфекции и может даже приводить к самоэлиминации возбудителя [3]. Но самоэлиминация наблюдается редко, и в условиях хронизации, когда активируется также и Th2-ответ и повышается выработка противовоспалительных цитокинов, возможности самоэлиминации микроба нивелируются, но усиливается гуморальный специфический иммунный ответ, в частности выработка антител класса IgG к Н. pylori .
Исследования уровня цитокинов в слизистой оболочке желудка (СОЖ) у детей с H. pylori-ассоциированным гастритом, проведенные нами, показали, что уровень провоспалительных цитокинов (IL-1β, TNF-a) варьирует в широких пределах — от нормальных до значительно повышенных, в среднем составляя 124 ± 22,3 у.е., при этом у большинства больных отмечается также повышение противовоспалительных цитокинов (IL-4, 1L-I0).
Однако иммунный ответ организма на инфекцию не может рассматриваться только как механизм зашиты, скорее, он инструмент, посредством которого факторы вирулентности микроорганизма реализуются в патологический процесс [4]. Многие факторы, вырабатываемые эпителиальной клеткой, направлены на ее защиту, но, по сути, усиливают ее повреждение. Например, IL-8 может инициировать миграцию и активацию нейтрофилов [5]. Клеточная инфильтрация моноцитами и нейтрофилами еще более усиливает выработку провоспалительных цитокинов. Последние нс позволяют мононуклеарам мигрировать от места протекания воспалительной реакции. Кроме того, нейтрофилы запускают образование супероксидных радикалов, которые затем превращаются в другие активные промежуточные метаболиты кислорода, токсичные как для H. pylori, так и для клеток СОЖ [6]. В СОЖ усиливается продукция иммуноглобулинов, индуцированная Т-хелперами лимфоидных фолликулов MALT-системы, преимущественно SIgA [7].
Основные функции STgA сводятся к защите слизистой оболочки за счет нейтрализации токсинов и вирусов, а также блокаде бактериальной адгезии к эпителиальным клеткам. Иммуногисто- химическое исследование выявляет отложение на Н. pylori иммуноглобулинов больного: при активном гастрите IgA откладывается во всех наблюдениях, при неактивном — в 60% [8]. Но подобная активация исключительно IgA происходит далеко не всегда, а только в краях язвенного дефекта с преобладающим иммунофенотипом плазмодитов IgG-синтезирующих клеток [7j. Отложение IgG и IgM на Н. pylori коррелирует с активностью гастрита и при отсутствии лейкоцитарной инфильтрации наблюдается очень редко [9]. IgG и IgM, активируя комплемент хемотоксина С5а, могут инициировать развитие нейтрофильной реакции. IgG, фиксируя комплемент и образуя иммунные комплексы, активирует развитие вторичной альтерации слизистой оболочки при фагоцитозе иммунных комплексов лейкоцитами [10]. Основная масса иммунных комплексов образуется местно и местно элиминируется, что придает реакции своеобразные черты: очаговость, отсутствие выраженной альтерации энцотелиоцитов, преимущественное участие тромбоцитов, в то время как в классической реакции Артюса они участия не принимают.
Участие тромбоцитов с образованием микротромбов и нарушением микроциркуляции наблюдается при эрозивно-язвенных процессах [И]. Это, возможно, результат повышенной выработки лейкотриена В4 и фактора активации тромбоцитов (ФАТ) нейтрофилами воспалительного инфильтрата [12].
Поверхностные рецепторы (toll-like receptors — TLR) слизистой оболочки желудка (СОЖ) распознают определенные структурные паттерны Н. pylori: липопротеины, липополисахариды, флагеллины, компоненты РНК, и передают эту информацию посредством каскада сигнальных молекул. Активация этого каскада способствует стимуляции экспрессии молекул НLA-антигенов II класса (DR) нелимфоидными клетками, и в первую очередь эндотелиоцитами и эпителиальными клетками.
А.В. Кононов [7] описал 3 варианта экспрессии DR-антигенов у больных хроническим гастритом. При первом экспрессия DR-антигенов эпителиоцитами и эндотелиальными клетками сочетается с фиксацией иммунных комплексов субэпителиально и в стенке венул, с инфильтрацией нейтрофилами и интенсивной миграцией лимфоцитов в эпителиальный пласт («лимфоцитарный» гастрит с эрозиями). Второй вариант установлен исключительно у лиц с гаплотипом А23В49: экспрессия DR-антигенов эндотелиоцитами сочеталась с нарушениями микроциркуляции в виде стазов и эритроцитарных сладжей в капиллярах и венулах собственной пластинки. Среди клеток собственной пластинки преобладали CD4- лимфоциты, отмечен высокий уровень локального синтеза IgA и IgG без депонирования иммунных комплексов и инфильтрации нейтрофильными лейкоцитами (неактивный гастрит с умеренно выраженным воспалением). Третий вариант — без экспрессии DR- антигенов нелимфоидными клетками, с обычным распределением CD4- и CD8-лимфоцитов в эпителии и собственной пластинке, интенсивным синтезом IgA мукоцитами, преобладающим IgA-фенотипом плазматических клеток, располагающихся диффузно и по периферии лимфоидных фолликулов, в сочетании с инфильтрацией эпителия нейтрофильными лейкоцитами (хронический активный гастрит с выраженным воспалением). Преобладание при этом Т-лимфоцитов CD8 указывает на значимость реакций клеточного иммунитета, в частности киллеров, в защите слизистой оболочки от Н. pylori [13, 14].
В ответ на инфицирование Н. pylori в сыворотке крови определяются специфические антитела: в острой фазе инфекции выявляют IgM, но позднее в процессе хронизации происходит нарастание титра специфических IgG и IgA [15, 16]. Уровень антител к Н. pylori у детей в целом значительно ниже, чем у взрослых [17], причем у детей повышаются IgG, но не IgA. Поскольку для адекватной защиты СОЖ наибольшее значение имеют именно IgA, то этот недостаточный адаптивный ответ иммунной системы может быть важным фактором, способствующим реинфекции Н'. pylori у детей [18].
Несмотря на включение столь мощных иммунных механизмов, Н. pylori спонтанно не исчезают. Это связано с целым рядом особенностей самого микроба. Во-первых, с подвижностью Н. pylori, позволяющей ему перемещаться в менее защищенные участки; с расположением микроба в основном на поверхности эпителия, а значит, слабым вовлечением его во внутреннюю среду организма, что не позволяет иммунной системе элиминировать антиген. Во-вторых, в ямках слизистой оболочки желудка Н. pylori слабо опсонизированы, что может быть связано с выработкой шеечными и железистыми эпителиоцитами лизоцима и лактоферрина [9]. В-третьих, ферменты Н. pylori (уреаза, фосфолипаза, протеазы) осуществляют защиту микроорганизма от свободных радикалов, избыточно образующихся в процессе воспалительной реакции. В-четвертых, каталаза, а также гемагглютинины, находящиеся на поверхности H. pylori, тормозят адгезию и переваривание антигена полиморфно-ядерными лейкоцитами. При культивировании Н. pylori вместе с лейкоцитами in vitro количество микробов почти не уменьшается, а Н. pylori, поглощенные лейкоцитами, сохраняют в них свою жизнеспособность [19]. Кроме того, аммиак, который вырабатывается под воздействием уреазы Н. pylori, способен повреждать мембраны фагоцитов [20].
H. pylori может индуцировать гибель Т-лимфоцитов через взаимодействие Fas/FasL, это свойственно Cag-PAI-позитивным штаммам [21]. В структуре антигенов И. pylori есть молекулы, зеркально отражающие lewis-антиген хозяина, эта мимикрия обуславливает принципиальную возможность развития аутоиммунных реакций [22]. По данным R. Negrini и соавт. [23], большинство пациентов с H. pylori-ассоциированным гастритом имеют аутоантитела, перекрестно реагирующие с антигенами желудка. Аутоантитела класса IgG были обнаружены у 65,5% больных при наличии Н. pylori и ни у одного больного при его отсутствии.
Изучение показателей местного и общего иммунного статуса у пациентов с H. pylori-инфекцией показало, что у большинства больных имели место различные нарушения: снижение IgA, снижение Т-лимфоцитов, в особенности Т-хелперов, а также соотношения Тх/Тс [24, 25], снижение выработки лизоцима, комплемента и фагоцитарной активности нейтрофилов [11].
Нами был изучен общий иммунный статус пациентов с Н. pylori- ассоциированными гастродуоденальными заболеваниями на основании исследования показателей сыворотки крови: содержания иммуноглобулинов классов А, М, G, Е, а также Т-, В- и О-лимфоцитов, фагоцитарной активности (ФА), уровня циркулирующего иммунного комплекса (ЦИК), а также уровня SlgA в СОЖ. Исследование показало достаточно высокую частоту выявления дисфункций различных звеньев иммунитета, которые обнаружены у 68,6% обследованных детей. У 34,7% был снижен уровень IgA, у 8,2% — IgM, у 18,4% — снижение Т-лимфоцитов, в 20,4% выявлены фагоцитарные дисфункции. При этом нарушения различались в зависимости от характера гастродуоденальной патологии (рис. 19, цв. вкл.).
Фактически у всех больных нодулярным гастритом выявлен дефицит IgA, у части из них — в сочетании со снижением IgM, Т-лимфоцитов или фагоцитарных функций. Уровень SlgA в СОЖ у больных нодулярным гастритом был достоверно ниже (199 ± ± 32,4 нг/мл), чем при других формах (361 ± 30,5 нг/мл). Уровень IgA в сыворотке крови в этой группе составил в среднем 0,91 ± ±0,18 г/л и был достоверно ниже такового у пациентов с другими вариантами H. pylori-ассоциированного гастрита (р < 0,05). Уровень же специфических анти-H. pylori-lgG при этом оказался достоверно выше и составил 0,329 ± 0,029 ед. (р < 0,05). Вероятно, данная форма гастрита — проявление особой реакции местной иммунной системы на фоне дефицита SlgA, характеризующейся компенсаторной гиперплазией лимфоидных фолликулов и усиленной продукцией IgG при активации Тh2-ответа.
Высокий уровень IgG отражает напряженность гуморального иммунитета и может сопровождать как иммунокомплексные, так и аутоиммунные процессы. В отличие от IgA он не способен обеспечивать адекватную защиту СОЖ, так как не может секретироваться в просвет. По сравнению с другими формами H. pylori-ассоциированной патологии нодулярный гастрит отличается самой высокой частотой кишечной метаплазии и самыми низкими показателями эрадикации. По данным А.А. Звягина, гиперплазия лимфоидных фолликулов в антральном отделе — характерная особенность аутоиммунного гастрита у детей [26]. Таким образом, компенсаторная гиперплазия лимфоидных фолликулов с усиленным синтезом IgG при дефиците IgA, наблюдаемая при нодулярном гастрите, отражает напряженность иммунных, а вернее, иммунопатологических реакций, которые способствуют еще большему повреждению СОЖ, но не в силах обеспечить активную защиту и тем более элиминацию антигена.
Особенность иммунного статуса пациентов с эрозивно-язвенными поражениями, особенно язвенной болезнью, согласно полученным нами данным, — достоверно более высокий уровень ЦИК в крови (93,4 ± 9,2 у.е., р < 0,05). Это сочетается с достоверным повышением анти-Н. pylori -IgG (0,35 ± 0,05 ед., р < 0,05). По нашему мнению, ЦИК, содержащие антиген + IgG, могут обусловливать микроциркуляторные нарушения в области дна язвы и быть причиной местной ишемии СОЖ, играющей важную роль в ульцерогенезе.
Показатели общего иммунного статуса пациентов с антральным поверхностным гастритом не имели достоверных отличий от нормы, уровень анти-H. pylori-IgG у них также оказался несколько ниже, чем в других группах (0,175 + 0,026 ед.), и достоверно отличался от такового у пациентов с нодулярным гастритом и эрозивно-язвенными поражениями (р < 0,05). Учитывая, что дети с антральным гастритом имели самый короткий анамнез болезни, а морфологическая картина СОЖ желудка в этой группе характеризовалась небольшой активностью и минимальными дистрофическими и дисрегенераторными изменениями, можно предполагать, что как иммунологические, так и морфологические особенности этой формы отражают начальные этапы развития гастродуоденальной патологии.
Иммунный статус пациентов с распространенным (с вовлечением тела желудка) поверхностным гастритом характеризовался достоверным снижением количества Т-лимфоцитов (47,3 ± 2,6%, р < 0,05). При этом выявлен достаточно низкий уровень специфических анти-H. pylori-IgG (0,183 ± 0,024 ед.), несмотря на самую большую длительность заболевания в этой группе. Эти иммунологические особенности могут обусловливать, по нашему мнению, недостаточность тканевого ответа на инфекцию, вялость воспалительного процесса с исходом в атрофию, что и отмечалось нами при распространенном гастрите.
Таким образом, H. pylori-инфекция сопровождается местным и общим иммунным ответом, недостаточным для элиминации микроба, неспособным завершить процесс в острой фазе. Микроб обладает целым рядом механизмов, подавляющим возможности защиты организма хозяина. Поэтому характерная особенность H. pylori-инфекции — хронизация и прогрессирование процесса, сопровождающегося вялотекущим локальным воспалением и постоянным повреждением эпителия. Хроническое воспаление и его медиаторы, в частности, TNF-a, могут влиять на процессы клеточного обновления за счет связывания со специализированными рецепторами: FasL (CD95/APO-1) и TRAIL/APO-2L (TNF-related apoptosis-inducing ligand). Индукция этих рецепторов является необходимой для активации апоптоза клеток желудочного эпителия [27]. Инфекция Н. pylori in vitro вызывает экспрессию этих рецепторов и как следствие — активацию апоптоза, компенсаторную пролиферацию и в итоге повышение скорости обновления эпителия. Эти процессы лежат в основе развития кишечной метаплазии, дисплазии и канцерогенеза. Обнаруженные нами особенности иммунного ответа при разных формах хронического гастрита у детей дают основание предполагать, что иммунные механизмы — одни из ключевых в формировании того или иного варианта H. pylori-ассоциированной гастродуоденальной патологии.
Литература
1. Yamaoka К, Kita Л/., Kodama Т et al. Helicobacter pylori Cag A gene and expression of citokine messenger RNA in gastric mukosa // Gastrocnt. - 1996. -V. 110(6). - P. 1744-1752.
2. Harris P.R., Mobley H.L. T., Perez-Perez G.L et al. Helicobacter pylori urease is a potential sttimulus of mononuclear phagocyte activation and inflammatory cytokine production // Gastroent. — 1996. — V. Ill (2). - P. 419-425.
3. Hamlet A., Croitoru K. Overview of immune and inflammatory changes due to Helicobacter infection. — Helicobacter pylori. Basic mechanisms to clinical cure, 2000. — P. 141 — 150.
4. Ernst P. В. The inflammatory activity in Helicobacter pylori infection is predominantly host-related. — Helicobacter pylori. Basic mechanisms to clinical cure. — 2000. — P. 203—209.
5. Baggiolini М., Walz АKunkel S.L. Neutrophil-activating peptide- 1/interleukin-8, a novel cytokine that activates neutrophils // J. Clin. Invest. - 1989. - V. 84. - P. 1045-1049.
6. Mai U.E.H., Perez-Perez G.I., Blaser M.J., Smith P.D. Mechanism of H. pylori-induced inflammation in gastritis // Rev. Esp. Enf. Digest, - 1990. - V. 78. - S. 1. - P. 54.
7. Кононов А.В. Иммунная система слизистых оболочек и Helicobacter pylori-инфекция // Мат-лы Пятой сессии Российской группы по изучению Helicobacter pylori. — Омск, 1997. — С. 5—10.
8. Mollencopf С., Staininger Я., Weineck G., Meyer М. Gastritis: Im- munogistochemischer Nachweis der spezifischen und unspezifischen Immunabwer gegen Helicobacter pylori // Z. Gastroenterol. — 1990.-V. 28.-P. 327-334.
9. Григорьев П.Я., Исаков B.A., Яковенко Э.П. Хронический гастрит. — Амстердам, 1993. — 450 с.
10. Wyatt J.I., Rathbone B.J., Heatley R.V. Local immune response to gastric Campylobacter in non-ulcer dyspepsia // J. Clin. Pathol. —1986.-V. 39.-P. 863-870.
11. Рынков В. В. Оценка эффективности новых методов лечения у больных рецидивирующим течением хронических эрозий желудка: Автореф. дис.... каид. мед. наук. — 1997.
12. Lee A., Fox HazellS. Pathogenicity of Helicobacter pylori: a perspective//Infect. andlmmun. — 1993. — V. 61. — P. 1601 — 1610.
13. Blazer M.J. Hypothesis on the pathogenesis and natural history of Helicobacter pylori— induced inflammation // Gastroenterol.— 1992. - V. 102. — P. 720-727.
14. Perez-Perez G.J., Мате T., Inouge H. et al. The effect of ege on seroprevalense of Campylobacter pylori infection I і In: Proc. 29th Inter. Conf. on Antimicrobial agents. — Washington, 1989. — P. 1015.
15. Изачик Ю.А. и dp. Местный иммунитет при хеликобактери- озном гастрите у подростков // Педиатрия. — 1994. — № 1. — С, 15-17.
16. Кудрявцева Л.В., Минаев В.И., Васильева Н.Ю. и др. Проблемы эпидемиологии и диагностики Н. pylori при гастродуоденальных заболеваниях // Мат-лы Пятой сессии Российской группы по изучению Helicobacter pylori. — Омск, 1997. — С. 67—82.
17. Khanna В., Cutler A., Israel N. et al. Use caution with serologic testing for Helicobacter pylori infection in children 11 J. Infect. Dis. - 1998. - V. 178. - P. 460-465.
18. Czinn S.J., Eisenberg J.C., Nedrud J.G. et al. Immuno-inflammatory response to Helicobacter pylori in children // Helicobacter pylori. Basic mechanisms to clinical cure. — 2000. — P. 169—174.
19. Percival A.L., Nielsen R., Btom J. Гп vitro survival of Helicobacter pylori in polymorphnuclear lymphocytes // Rev. Esp. Enf. Digest. — 1990.-V. 78.-S. 1.-P. 62.
20. Sohola (7. M.} GrabtreeJ. E., Dixon M. E. et al. Acute Helicobacter pylori infection clinical features local and sistematic immune response, gastric juice ascorbic acid concentration // Gut. — 1991. — V. 32. — P. 1415-1418.
21. Lamarque D., Peek R.M. Pathogenesis of Helicobacter pylori infection// Helicobacter. - 2003. -V. 8. - S. 1. - P. 21-30.
22. Wirth H.P., Yang M., Peek R.M. et al. Helicobacter pylori Lewis expression is related to the host Lewis phenotype // Gastroenterology. - 1997.-V. 113.-P. 1091-1098.
23. Negrini R., Savio A., Poiesi G. et al. Antigenic mimicry between Helicobacter pylori and gastric mucosa in the pathogenesis of body atrophic gastritis // Gastroenterol— 1996.— V. 111.— S. 3.— P. 655-665.
24. Модестова A.B. Динамика хронического хеликобактерного гастрита у лиц молодого возраста (клинико-лабораторное и имму- номорфологическое исследование): Автореф. дис. ... канд. мед. наук. — 1997.
25. Симаненков В.И., Захарова И.В., Немировский В.С., Кнор- ринг Г.Ю. Иммуномодуляторы в комплексной эрадикацион- ной терапии Helicobacter руїогі-ассоциированного хронического гастрита // Рос. журн. гастрол., гепатол., колопроктол. —1998. - № 5 (VIII). - С. 46-47.
26. Звягин А,А. Аутоиммунный гастрит у детей // Рос. журн, гастрол., гепатол., колопроктол. — 2002. — № 3. — С. 25—29.
27. Martin J.H., PotthoffA., LedigS. et al. Effect of Helicobacter pylori on the expression of TRAIL, FasL and their receptor subtypes in human gastric epithelial cells and their role in apoptosis // Helicobacter. — 2004. — V. 9. - № 5. - P. 371-386.