Helicobacter pylori

De Viquipèdia

Helicobacter pylori
Classificació científica
Regne: Bacteria Fílum: Proteobacteria Classe: Epsilon Proteobacteria Ordre: Campylobacterales Família: Helicobacteraceae Gènere: Helicobacter Espècie: H. pylori
Nom binomial
Helicobacter pylori ((Marshall et al. 1985) Goodwin et al. 1989)

Helicobacter pylori és un bacteri que infecta el mucus de l'epiteli estomacal humà. Moltes úlceres i alguns tipus de gastritis són degudes a infeccions per H. pylori. En molts casos, els subjectes infectats mai arriben a desenvolupar cap tipus de símptoma. Aquest bacteri viu exclusivament en l'estómac humà, sent l'únic organisme conegut que pot subsistir en un ambient tan extremadament àcid. És un bacteri espiral (d'aquesta característica morfològica deriva el nom de Helicobacter) i pot "cargolar-se" literalment per si mateixa per a colonitzar l'epiteli estomacal^[1].

[edita] Origen del nom

El bacteri va ser anomenat inicialment Campylobacter pyloridis, després C. pylori (al corregir-se la gramàtica llatina) i en 1989, després de seqüenciar el seu ADN es va veure que no pertanyia al gènere Campylobacter i va ser emplaçada dintre del gènere Helicobacter. El nom pylori ve de el llatí pylorus, que significa "guardabarrera", i fa referència a el pílor (l'obertura circular de l'estómac que condueix al duodè).

[edita] Història

[edita] Primeres evidències

En 1875, científics alemanys van descobrir bacteris espirals en l'epiteli de l'estómac humà. Aquests bacteris no podrien ser cultivats i per tant aquest descobriment es va oblidar en aquell moment^[2].

En 1892, l'investigador italià Giulio Bizzozero va descriure una sèrie de bacteris espirals que vivien en l'ambient àcid de l'estómac de gossos.

El professor Walery Jaworski de la Universitat de Jagiellonian a Cracòvia va investigar sediments de rentats gàstrics obtinguts d'humans en 1899. A més d'uns bacteris allargats, també va trobar bacteris amb una característica forma espiral, a les quals va anomenar Vibrio rugula. Aquest investigador va ser el primer a suggerir la participació d'aquest microorganisme en malalties gàstriques. Encara que aquest treball va ser inclòs en el "Manual de Malalties Gàstriques", no va tenir molt impacte degut al fet que estava escrit en polonès^[3].

[edita] Redescobriment i caracterització

Aquest bacteri va ser redescobert en 1979 pel patòleg australià Robin Warren, qui en investigacions posteriors (a partir de 1981) al costat de Barry Marshall, va aïllar aquest microorganisme de les mucoses d'estómacs humans i va ser el primer que va aconseguir cultivar-la^[4]. En el treball original, Warren i Marshall van afirmar que moltes de les úlceres estomacals i gastritis estaven causades per la colonització de l'estómac per aquest bacteri, i no per estrès o menjar picant com se sostenia fins a llavors^[5].

[edita] Implicació en patogènesi

La comunitat mèdica va ser molt reticent a reconèixer el fet que aquest bacteri fos la causant tant d'úlceres estomacals com de gastritis, ja que creia que els bacteris no podien sobreviure per molt temps en el mitjà àcid de l'estómac. La comunitat va començar a canviar d'idea amb base a estudis posteriors que van reafirmar aquesta idea, incloent un en el qual Marshall va beure un cultiu de H. pylori, desenvolupant una gastritis i recobrant el bacteri del seu propi revestiment estomacal; amb això, va satisfer 3 dels quatre postulats de Koch. La gastritis de Marshall es va curar sense cap tractament.

Marshall i Warren posteriorment van descobrir que els antibiòtics eren efectius per al tractament de la gastritis. En 1994, els National Institutes of Health van reportar que les úlceres gàstriques més comunes eren causades per H. pylori, i van recomanar l'ús d'antibiòtics, sent inclosos en el règim de tractament^[6]. En 2005, Warren i Marshall van ser guardonats amb el Premi Nobel de Medicina pels seus treballs sobre H. pylori^[7].

Abans de comprovar-se la implicació d'H. pylori en malalties estomacals, les úlceres estomacals eren tractades amb medicaments que neutralitzaven l'acidesa. Això feia moltes vegades que les úlceres reapareguessin després de deixar el tractament. La medicació tradicional enfront de la gastritis eren les sals de bismut (subcitrat de bismut coloïdal o subsalicilat de bismut)^[8]. Aquest tractament sovint era efectiu, però la seva efectivitat disminuïa amb un ús perllongat, a més de desconèixer-se el mecanisme d'acció d'aquest fàrmac. Encara no està clar si el bismut pot actuar com un antibiòtic. Actualment (2006), moltes úlceres són tractades de forma efectiva utilitzant antibiòtics enfront de H. pylori.

Mentre H. pylori segueix sent el bacteri més important conegut que habita en l'estómac humà, algunes espècies més del gènere Helicobacter han estat ara identificades en altres mamífers i en algunes aus. S'ha comprovat que algunes d'aquestes poden infectar a humans. Existeixen espècies d'Helicobacter que són capaces d'infectar el fetge de certs mamífers i de causar per tant diverses malalties hepàtiques.

[edita] Estructura

Estructura d'H. pylori

H. pylori és un bacteri gramnegatiu amb forma d'espiral, d'al voltant de 3 micres de llarg amb un diàmetre aproximat d'unes 0,5 micres. Té uns 4–6 flagels. És microaeròfila, és a dir, requereix oxigen però a més baixes concentracions de les que trobem en la atmosfera. Utilitza hidrogen i metanogènesi com font d'energia. A més és oxidasa i catalasa positiva.

Model molecular de l'enzim ureasa d'H. pylori

Amb el seu flagel i la seva forma espiral, el bacteri "trepa" literalment la capa de mucus de l'estómac, i després pot quedar-se suspesa en la mucosa gàstrica o adherir-se a cèl·lules epiteliars. H. pylori produeix adhesines, que s'uneixen a lípids associats a membranes i a carbohidrats de cèl·lules epitelials, produint-se d'aquesta forma l'adhesió. H. pylori igualment excreta l'enzim ureasa, que converteix urea en amoni i bicarbonat. La producció de amoni és beneficiosa per al bacteri degut al fet que neutralitza parcialment l'ambient àcid de l'estómac (un dels propòsits del qual és precisament matar bacteris). L'amoni, de qualsevol forma, és tòxic per a les cèl·lules epitelials, i juntament amb altres productes igualment secretats per H. pylori, com proteases, catalases, i fosfolipases, són la causa del dany produït sobre aquestes cèl·lules.

Un descobriment recent és que alguns ceps d'aquest bacteri tenen un mecanisme particular per a "injectar" peptidoglicà, un agent inflamatori, des de la seva pròpia paret cel·lular cap a l'interior de les cèl·lules epitelials de l'estómac. (Vegeu la secció d'"Estudis genòmics de diferents ceps"). Encara es desconeix com aquest mecanisme és avantatjós per al bacteri^[9].

[edita] Morfologia alternativa

Sota condicions d'estrès ambiental, Helicobacter pot canviar el seu aspecte d'espiral a una forma cocoïdal. Aquesta forma cocoïdal de l'organisme no ha estat cultivada encara però ha estat trobada en el subministrament d'aigua en Estats Units, i està aparentment involucrada en l'epidemiologia del bacteri. Aquesta forma cocoïdal igualment és capaç d'adherir-se a la cèl·lules epitelials estomacals, almenys in vitro.

[edita] Infecció

La infecció per H. pylori pot ser simptomàtica o asimptomàtica (sense efectes visibles en el malalt). S'estima que més del 70% de les infeccions són asimptomàtiques. En absència d'un tractament basat en antibiòtics, una infecció per H. pylori persisteix aparentment durant tota la vida. El sistema immunitari humà és incapaç d'eradicar-la.

[edita] Via d'infecció

La majoria dels investigadors creuen que la infecció ocorre a través de la trasmissió personal^[10][11]. El bacteri ha estat aïllat de femta^[12][13], saliva i placa dental de pacients infectats, la qual cosa suggereix una ruta gastro-oral o fecal-oral^[14][15] com a possible via de transmissió. Altres resultats recolzen la possibilitat que es trasmeti a través de l'aigua ^[16][17] ja que s'ha demostrat que H. Pylori és capaç de sobreviure-hi^[18]. Estudis fets al nord-oest d'Espanya^[19], demostren la presència d'H. pylori en rius amb diferents graus de pol·lució fecal.

S'han descrit casos de trasmissió a través de verdures^[20]. A més, investigadors han demostrat que el període crític d'aquisició del bacteri és la infantesa^[21].

[edita] Epidemiologia

S'estima que més de dos terços de la població mundial es troba infectada per aquest bacteri. La proporció d'infecció varia de nació a nació. En el món occidental (Oest d'Europa, Amèrica del Nord i Austràlia), la proporció és d'al voltant d'un 25% de la població, sent molt major en el tercer món. En aquest últim cas, és comú, probablement per les pobres condicions sanitàries, trobar infeccions en nens. En els Estats Units, la infecció es dóna principalment entre persones d'edat avançada (més del 50% d'aquestes ocorren en persones de més de 60 anys enfront d'un 20% entre persones de menys de 40) i entre pobres.

Aquestes discrepàncies s'atribueixen a una major higiene i al major ús d'antibiòtics en països més rics. De qualsevol forma en els últims anys estan apareixent ceps de H. pylori que presenten resistència a antibiòtics. Hi ha ja ceps resistents fins i tot a metronidazol en el Regne Unit.

Mode d'infecció d' H. pylori:
1. H. pylori penetra la capa mucosa de l'estómac i s'adhereix a la superfície de la capa mucosa epitelial gàstrica.
2. Produeix amoníac a partir de la urea per a neutralitzar l'àcid gàstric.
3. Migració i proliferació d'H. pylori al focus d'infecció.
4. Es desenvolupa la ulceració gàstrica amb destrucció de la mucosa, inflamació i mort de les cèl·lules mucoses.

[edita] Diagnòstic

Existeixen diferents mètodes per a diagnosticar una infecció d' H. pylori. Un és detectant anticossos específics en una mostra de sang o de femta del pacient, utilitzant antigens. També s'utilitza la prova de l'alè amb urea, en la qual el pacient beu urea marcada amb ¹⁴C o ¹³C, produint-se posteriorment (a causa del metabolisme del bacteri) diòxid de carboni marcat, el qual és detectat en la respiració. Un altre mètode de diagnòstic és la biòpsia, i apunta a amidar la ureasa activa en la mostra extreta (test ràpid de la ureasa). També es pot diagnosticar una infecció d'H. pylori per mitjà d'una mostra histològica o d'un cultiu cel·lular.

[edita] Problemes de diagnòstic

Cap d'aquests mètodes és completament infal·lible. La prova d'anticossos sanguinis, per exemple, té tan sols entre un 76% i un 84% de sensibilitat. La medicació, d'altra banda, pot afectar a l'activitat de la ureasa i donar falsos positius en els mètodes basats en ella.

[edita] Tractament

Colonització d' H. pylori sobre la superfície de l'epiteli regeneratiu (Tinció: plata de Warthin-Starry's).

Actualment es tracta tan sols quan es presenta infecció simptomàtica. S'utiliza claritromicina, amoxicil·lina i tetraciclina. Anteriorment s'emprava metronidazol, pero ara es coneix que es presenta resistència en més del 80% dels casos.

[edita] Infecció asintomática

En pacients que presenten una infecció asimptomàtica, el tractament generalment no està recomanat.

[edita] Infecció simptomàtica

En pacients amb úlceres gàstriques on es detecta H. pylori, el procediment habitual és eradicar-lo fins que l'úlcera sana. El tractament més estès és la triple teràpia. El gastroenteròleg de Sydney Thomas Borody va inventar la primera triple teràpia en 1987^[22]. Avui dia la triple teràpia estàndard és amoxicil·lina, claritromicina i omeprazol^[23]; en alguns casos s'usa un inhibidor de la bomba de protons diferent. El metronidazol és utilitzat en lloc d'amoxicil·lina en aquells pacients al·lèrgics a la penicil·lina^[24]. Aquesta teràpia ha revolucionat el tractament de les úlceres gàstriques i ha fet possible la cura d'aquesta malaltia, tenint en compte que prèviament només es controlaven els símptomes utilitzant antiàcids, antagonistes dels receptors H₂ o inhibidors de la bomba de protons.

Malauradament, s'ha incrementat el nombre d'infeccions individuals que porten ceps resistents a aquest primer tractament amb antibiòtics. Això ha fet que el tractament inicial falli i es requereixi d'aplicacions addicionals de teràpia antibiòtica. En aquests casos on apareix resistència s'utilitza una quàdruple teràpia incorporant-se el bismut, un metall que és també efectiu en combinació amb altres drogues. En casos de resistència a claritromicina es recomana l'ús de levofloxacina com part de la teràpia.

[edita] Teràpies alternatives

D'altra banda hi ha algunes evidències preliminars que indiquen que el consum regular de bròquil pot eradicar H. pylori^[25].

Giaconda, una companyia biotecnològica australiana de la qual Thomas Borody és el major accionista, està treballant en una nova teràpia per a tractar ceps d'H. pylori resistents.

Un estudi fet sobre Meriones unguiculatus indica que l'extracte de te verd pot parar el creixement d'H. pylori^[26]. Un altre estudi dut a terme a Corea del Nord suggereix que un polisacàrid àcid trobat al té verd és significativament efectiu per evitar que H. pylory s'adhereixi a les cèl·lules epitelials^[27].

[edita] Càncer i H. pylory

El càncer gàstric i el limfoma de MALT (linfoma de la mucosa associada al teixit limfoide), han estat relacionats amb H. pylori, pel que aquest bacteri ha estat catalogat en el grup I de carcinogens per l'Agència Internacional d'Investigació del Càncer. Mentre que l'associació d'aquestes malalties amb H. pylori està sustentada per sospites raonables, no està totalment clar que hagi una relació causal involucrada.

[edita] Mecanismes d'acció

S'investiguen dos mecanismes relacionats amb aquesta suposada capacitat d' H. pylori de produir càncer. El primer involucra la possibilitat de generar radicals lliures associada a una infecció d' H. pylori, la qual produiria un augment en la taxa de mutació de la cèl·lula hoste. El segon mecanisme ha estat anomenat ruta perigenètica^[28] i involucra la trasformació del fenotip de la cèl·lula hoste per mitjà d'alteracions en proteïnes cel·lulars tals com proteïnes d'adhesió. S'ha proposat que H. pylori seria capaç d'induir inflamació i nivells localment alts de TNF-alfa o interleucina 6. D'acord amb el mecanisme perigenètic proposat les molècules senyalitzadores d'inflamació, tals com TNF-alfa, podrien alterar la capacitat d'adhesió de les cèl·lules epitelials de l'estómac i conduir a la dispersió i migració d'aquestes cèl·lules epitelials mutades sense necessitat d'alteracions addicionals en gens supressors de tumors, tals com gens que codifiquen per a proteïnes d'adhesió cel·lular.

[edita] Reflux àcid i càncer d'esòfag

La taxa d'infecció per H. pylori ha anat decreixent en països desenvolupats, presumptament a causa de les millores en la higiene i l'increment de l'ús d'antibiòtics. En conseqüència, la incidència de càncer d'estómac als Estats Units ha descendit en un 80% des de 1900 a 2000. No obstant això, s'ha vist un dramàtic increment —en aquest mateix període— de certes malalties relacionades amb el reflux gastroesofàgic i el càncer d'esòfag. En 1996, Martin J. Blaser va exposar una teoria en la qual H. pylori podria tenir un efecte beneficiós ja que regularia l'acidesa en l'estómac, baixant l'impacte de les regurgitació dels àcids de l'estómac cap a l'esòfag. Aquesta teoria, a l'espera de més proves sòlides que la confirmin, encara no està universalment acceptada.

[edita] Estudis genòmics de diferents ceps

Micrografia electrònica d' H. pylori

Es coneixen diversos ceps de Helicobacter, i el genoma de dos d'ells ha estat completament seqüenciat^[29]. El genoma del cep "26695" consta de 1,7 milions de parells de bases, amb un total d'aproximadament 1.550 gens. Els dos ceps seqüenciats mostren moltes diferències genètiques, amb més d'un 6% de nucleòtids diferents. L'estudi del genoma de H. pylori se centra en aspectes relacionats amb la patogenicitat, és a dir, l'habilitat d'aquest organisme a causar malalties. En la base de dades del genoma de H. pylori existeixen uns 62 gens en la categoria de patogènesi.

[edita] Illa Cag de patogenicitat

Ambdós ceps seqüenciats tenen una illa de patogenicitat (una seqüència de gens que es creu que participa en la capacitat infecciosa del bacteri) anomenada Cag: Amida 40 Kilobases de grandària i conté uns 40 gens. Aquesta illa de patogenicitat està generalment absent en ceps d' H. pylori aïllades d'humans amb infeccions asimptomàtiques.

El gen CagA codifica una de les proteïnes de virulència majoritàries en H. pylori. Els ceps bacterians que tenen el gen CagA, estan associades amb l'habilitat de causar úlceres severes. Aquest gen codifica la síntesi d'una proteïna relativament llarga (1.186 aminoàcids). La proteïna CagA ingressa a l'interior de les cèl·lules humanes on interromp el normal funcionament del citoesquelet. L'illa de patogenicitat Cag, té uns 30 gens que codifiquen un complex de transport (sistema de secreció tipus IV). Després de fixar-se a les cèl·lules epitelials de l'estómac, la proteïna CagA és injectada dintre de la cèl·lula per aquest sistema de secreció. La proteïna CagA és fosforilada en un residu específic de tirosina per proteïnes de membrana de la cèl·lula hoste. S'ha vist que ceps patogènics de H. pylori activen el receptor del factor de creixement epidèrmic (EGFR en anglès), una proteïna de membrana amb tirosina [cinasa]]. L'activació del EGFR per H. pylori està associada amb alteracions en els senyals de transducció i d'expressió gènica en les cèl·lules hostes i aquest fet pot contribuir al seu patogenicitat. També s'ha suggerit que la regió C-terminal de la proteïna CagA (aminoàcids 873-1002) podria regular la transcripció genètica de la cèl·lula hoste, independentment de la fosforilació. Es pensa, a causa del baix contingut GC del gen CAGA en comparació de la resta del genoma, que aquest gen va ser adquirit per transferència horitzontal des d'altre bacteri cagA⁺.

[edita] Implicacions evolutives

Cada població humana posseïx una característica distribució de ceps de H. pylori que típicament infecten a membres de la seva població. Aquesta característica ha dut als investigadors a usar H. pylori per a estudiar els patrons de migració en humans. Es pot establir que els ceps de H. pylori en indis amazònics tenen el seu origen en l'est d'Àsia més que a Europa, suggerint que aquestes poblacions van arribar a Amèrica almenys fa 11.000 anys.

[edita] Referències

[edita] Enllaços externs

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Helicobacter pylori

Podeu veure l'entrada corresponent d'aquest ésser viu dins el projecte Wikispecies

• The Helicobacter Foundation proveeix informació sobre Helicobacter pylori i els seus efectes - fundada per Dr. Barry J. Marshall, un dels descubridors de H. pylori.
• Helicobacter pylori persistència: biologia i malaltia per Martin J. Blaser i John C. Atherton al Journal of Clinical Investigations (2004) Volum 113 pàgines 321–333.
• Helicobacter pylori: Fisiologia i Genètica Text en línia del llibre de Mobley et al. (vía NCBI).
• European Helicobacter Study Group patrocina tallers, anuaris i protocols clínics a nivell internacional.
  • The Year in Helicobacter pylori 2005 Helicobacter journal septembre 2005 - Contingut gratuït.
  • The Year in Helicobacter pylori 2004 Helicobacter journal agost 2004 - Contingut gratuït en línia
• Atwood KC. Bacteria, Ulcers, and Ostracism?: H. pylori and the Making of a Myth. Skeptical Inquirer noviembre 2004. Text complert
• Imatge microscòpica de H. pylori
• Llista d'espècies del gènere Helicobacter
• National Digestive Diseases Information Clearinghouse (NDDIC) Publicat sota domini públic