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Helicobacter pylori y su asociación con enfermedad
Elvira Garza GonzálezDepartamento de Microbiología
Facultad de MedicinaUniversidad Autónoma de Nuevo León
VI Congreso Regional de Químicos Farmacéuticos Biólogos
Biblioteca Universitaria “Raúl Rangel Frías”25 – 27 de Agosto de 2004
Helicobacter pylori
Reseña históricaAspectos bacteriológicos
EnfermedadesEnfermedades
Diagnóstico
Reseña histórica
1893 Bizzozero Observó espiroquetas en la mucosa gástrica de perros
1906 Krienitz Observó espiroquetas en pacientes con cáncer gástrico
1939 Doenges Espiroquetas en el estómago de humanos
1975 Steer & Colin-Jones Bacterias en las células epiteliales de pacientes con úlcera gástrica
1983 Warren & Marshall Cultivo de organismos espirales en biopsias gástricas
De Campylobacter a Helicobacter
Inicialmente se pensó que podía ser una nueva especie del género Campylobacter.
El análisis de secuencias del ácido ribonucleico ribosomal 16S (RNAr) permitió demostrar que Campylobacter y Helicobacter son dos géneros diferentes.
Desde 1989 se le considera la especie tipo de un nuevo género: Helicobacter.
El descubrimiento de que H. pylori estaba implicado en diferentes patologías gástricas, representó UN CAMBIO CONCEPTUAL, ya que era la primera vez que una bacteria se consideraba causante de un proceso gástrico que anteriormente era tratado de forma PALIATIVA PERO NO CURATIVA
Helicobacter pyloriHelicobacter pylori•• Bacilos Gram negativos espirales o curvos.Bacilos Gram negativos espirales o curvos.•• Son catalasa, oxidasa y ureasa positivos.Son catalasa, oxidasa y ureasa positivos.•• Son microaerofilos y móviles por múltiples flagelos Son microaerofilos y móviles por múltiples flagelos monopolares.monopolares.
Murray, P.R. 1999. Manual of Clinical Microbiology. ASM
Clin. Micorbiol Rew. 1997. Clin. Micorbiol Rew. 1997. 10:10:720720--4141
CuerpoAntro
Fondo•• Coloniza Coloniza
principalmente el antro principalmente el antro del estómago, aunque del estómago, aunque también puede infectar también puede infectar el cuerpo, fondo o el cuerpo, fondo o desplazarse al desplazarse al duodeno.duodeno.
••Movilidad:Movilidad:•• Presencia dePresencia de
flagelosflagelos
••Enzimas:Enzimas:•• MucinasaMucinasa•• Adhesinas Adhesinas •• Ureasa Ureasa •• HemolisinasHemolisinas
INFECCIÓN POR INFECCIÓN POR Helicobacter pyloriHelicobacter pyloriFactores que permiten a la bacteria colonizar y Factores que permiten a la bacteria colonizar y permanecer en el hospedero:permanecer en el hospedero:
Urea
NH3
HemolisinasHemolisinas
UreasaUreasa
H. pylori
HemoglobinaHemoglobina
Mucosa
Epitelio
Clin. Micorbiol Rew. 1997. Clin. Micorbiol Rew. 1997. 10:10:720720--4141Murray, P. R.. et al. 1997. Microbiología Médica. 2a edMurray, P. R.. et al. 1997. Microbiología Médica. 2a ed..
INFECCIÓN POR INFECCIÓN POR H. pyloriH. pylori
•• Coloniza el epitelio gástrico. Coloniza el epitelio gástrico. NO INVADENO INVADE. .
•• Ocasiona una fuerte respuesta inflamatoria.Ocasiona una fuerte respuesta inflamatoria.
•• No se conoce que factores participan para queNo se conoce que factores participan para queun individuo desarrolle síntomas y otro no.un individuo desarrolle síntomas y otro no.
•• Gastritis Gastritis PERSISTENTEPERSISTENTEY ASINTOMÁTICAY ASINTOMÁTICA en el 90%en el 90%de los individuos. de los individuos.
Clin. MicorbiolClin. Micorbiol Rew. 1997. Rew. 1997. 10:10:720720--4141
Presentaciones clínicas relacionadas con H. pylori
GastritisH. pylori está presenteen el 90% de las gastritis
Úlcera duodenal y gástricaH. pylori está presente en el 95% de los pacientes con úlcera duodenal y en el 50-70%% de pacientes con ulcera gástrica.
Cáncer gástrico
• La infección por H. pylorirepresenta un riesgo entre 6 veces mayor al desarrollo de cáncer.
Prevalencia de la infección por H. pylori
Se estima que la mitad de la población Se estima que la mitad de la población mundial adulta está infectada.mundial adulta está infectada.En México el 66% de la población tiene En México el 66% de la población tiene anticuerpos IgG antianticuerpos IgG anti--H. pyloriH. pylori..La prevalencia en el Noreste de México La prevalencia en el Noreste de México es del 67.8%es del 67.8%
1997. Clin. Microbiol. Rew. 10:720-41.1998. J. Infect. Dis. 178:1089.-94.2003. Arch. Med. Res. 34: 60-63
PREVALENCIA DE LA INFECCIÓN POR H. pylori EN EL NORESTE DE MÉXICO
020406080
100
15-19 20-29 30-39 40-49 50-59 60-69 70-79 80-89
rango de edad
Fre
quen
cia
(%)
2003. Arch. Med. Res. 34: 602003. Arch. Med. Res. 34: 60--6363
Factores de riesgo de infección por H. pylori
• Edad
• País de origen
• Posición socioeconómica
- Hacinamiento
- Pobreza
- Dormir en la misma cama
- Familias de muchos miembros
Factores involucrados en la diversidad de las presentaciones clínicas
Medio ambiente:Dieta, tabaquismo.....
Factores genéticos del hospedero
Factores de virulencia de H. pylori:cagA, vacA......
Representación esquemática de la Representación esquemática de la estructura del gen estructura del gen vacAvacA de de H. pyloriH. pylori
vacAvacA
J.J. BiolBiol.. ChemChem.. 19951995; 270; 270:17771:17771--77.
s1as1as1bs1bs1cs1cs2s2
m1m1m2m2
SeñalSeñal
RegiónRegión
NN--TerminalTerminal
.
CC--TTerminal erminal MediaMedia
Ciertos genotipos de Ciertos genotipos de vacAvacA están están asociados con lugares geográficos asociados con lugares geográficos específicosespecíficos
El genotipo de El genotipo de vacA s1vacA s1 está está asociado al desarrollo de asociado al desarrollo de enfermedadenfermedad
Europa del Este y Europa del Este y del Nortedel NorteFrancia e ItaliaFrancia e Italia
Asia del EsteAsia del Este
Australia
Portugal y EspañaPortugal y EspañaCentro y SudAméricaCentro y SudAmérica
NorteaméricaNorteamérica
Gastroenterology. 1999; 116:823-30
s1as1as1bs1bs1cs1cs2s2
En un trabajo realizado en un centro En un trabajo realizado en un centro hospitalario de la ciudad de México: hospitalario de la ciudad de México:
El genotipo más frecuente fue El genotipo más frecuente fue s1b. s1b.
Las cepas s1 son más virulentasLas cepas s1 son más virulentas
JJ..CClin.lin. MicrobiologyMicrobiology.. 19991999; 37:; 37: 30013001--44
OBJETIVOOBJETIVO
Determinar la prevalencia de los Determinar la prevalencia de los genotipos de genotipos de vacAvacA de de Helicobacter Helicobacter
pylori pylori y su asociación con expresión y su asociación con expresión clínica.clínica.
MÉTODOS
Biopsias de antroBiopsias de antro
CultivoCultivo
Extracción DNA por el método de fenol-cloroformoExtracción DNA por el método de fenol-cloroformo
Genotipifcación de vacA por PCRGenotipifcación de vacA por PCR
vacAvacARegiRegióón Iniciadorn Iniciador SecuenciaSecuencia (5(5‘‘→→ 3') 3') ProductoProducto de PCR (de PCR (pbpb))
s1a s1a s1as1a--F F GTCAGCATCACACCGCAAC GTCAGCATCACACCGCAAC 190190ss--R R CTGCTTGAATGCGCCAAACCTGCTTGAATGCGCCAAAC
s1b s1b s1bs1b--F F AGCGCCATACCGCAAGAG AGCGCCATACCGCAAGAG 187187s2s2 s2s2--F F GCTAACACGCCAAATGATCCGCTAACACGCCAAATGATCC 199199m1 m1 m1m1--F F GGTCAAAATGCGGTCATGG GGTCAAAATGCGGTCATGG 290290
m1m1--R R CCATTGGTACCTGTAGAAAC CCATTGGTACCTGTAGAAAC m2 m2 m2m2--F F GGAGCCCCAGGAAACATTG GGAGCCCCAGGAAACATTG 352352
m2m2--R R CATAACTAGCGCCTTGCACCATAACTAGCGCCTTGCACAtherton et al. 1995. J. Biol. Chem. 270:17771Atherton et al. 1995. J. Biol. Chem. 270:17771--77..
GenotipifcaciGenotipifcacióónn de de cagAcagA y y vacAvacA porpor PCRPCR
GenotipifcaciGenotipifcacióónn de de cagAcagA y y vacAvacA porpor PCRPCR
Mezcla de reacciMezcla de reaccióónnIniciadoresIniciadores 25 pmol25 pmolDNADNA 100 ng de DNA gen100 ng de DNA genóómicomicodNTPsdNTPs 100 100 µµMMTaq DNA polimerasaTaq DNA polimerasa 1 U1 U
Condiciones de la PCRCondiciones de la PCR(30 ciclos)(30 ciclos)
DesnaturalizaciDesnaturalizacióónn 9494°°C, 1 minC, 1 minAlineaciAlineacióónn 5252°°C, 1 min C, 1 min ExtensiExtensióónn 7272°°C, 2 min C, 2 min
DetecciDeteccióón de productos n de productos amplificadosamplificadosElectroforesis en geles de Electroforesis en geles de agarosa al 2%, tinciagarosa al 2%, tincióón con n con bromuro de etidio y deteccibromuro de etidio y deteccióón n por transiluminacipor transiluminacióónn
1000 bp1000 bp
200 bp200 bp
Detección de Detección de vacAvacAs1as1a1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 cc-- c+ c+
Frecuencia de genotipos de Frecuencia de genotipos de vacAvacA entre entre las cepas de las cepas de H. pyloriH. pylori estudiadasestudiadas
020406080
100
s1a s1b s2 m1 m2genotipo de vacA
Frec
uenc
ia (%
)
Europa del Este y del Europa del Este y del NorteNorteFrancia e ItaliaFrancia e Italia
Asia del EsteAsia del Este
Australia
Portugal y EspañaPortugal y EspañaCentro y SudAméricaCentro y SudAmérica
NorteaméricaNorteamérica
s1as1as1bs1bs1cs1cs2s2
0
20
40
60
80
100
1
s1as1b
s2
Noreste de México
Factores involucrados en la diversidad de las presentaciones clínicas
Factores de virulencia de H. pylori:cagA, vacA......
Medio ambiente:Dieta, tabaquismo.....
Factores genéticos del hospedero
Susceptibilidad del hospedero:
Variaciones genéticas en las citocinas que afectan (aumentan o reducen) su expresión y actividad y por lo tanto la intensidad de la respuesta.....
Xu et al., Nature 408, 111-115(2000)
H. pylori H. pylori y cáncer gástricoy cáncer gástrico
Predisposición genéticaPredisposición genética 2.52.5 Vecchia 1992Vecchia 1992
Predisposición genética Predisposición genética 6.96.9 Hansen 1999Hansen 1999(+ (+ H. pylori)H. pylori)
Factores nutricionalesFactores nutricionales 1.81.8 Kaaks 1998Kaaks 1998
Tabaquismo (+ Tabaquismo (+ H. pylori)H. pylori) 2.22.2 Siman 2001Siman 2001
AlcoholismoAlcoholismo 0.80.8 Brenner 2001Brenner 2001
FACTORES DE RIESGOFACTORES DE RIESGO OROR Autor/añoAutor/año
CáncerCáncerCáncer
Carcinogénesis gástrica de Carcinogénesis gástrica de acuerdo a la hipótesis de acuerdo a la hipótesis de
PelayoPelayo--CorreaCorrea
??NormalNormalNormal
Gastritis crónicaactiva
Gastritis crónicaactiva
Gastritisatrófica
GastritisGastritisatróficaatrófica
Metaplasia intestinalMetaplasia intestinal
DisplasiaDisplasiaDisplasia
Patrones topográficos comunesde gastritis crónica
antralantral
Ácido Ácido ↑↑
GastritisÚlcera duodenal
de cuerpode cuerpo
Úlcera gástricaCáncer gástrico
Ácido Ácido ↓↓
H. pylori H. pylori y el cáncer gástricoy el cáncer gástrico
H. pylori –y la secreción de ácido
Medicamentos
Interleucina-1
Antral Antral predominantementepredominantemente
De cuerpo De cuerpo predominantementepredominantemente
ANTECEDENTESANTECEDENTES
31T→C
IL-1RI IL-1B IL-1AIL-1RNIL-1RII
Cromosoma 2 Familia IL-1
RELAVANCIA DE LA LOS RELAVANCIA DE LA LOS POLIMORFISMOS DE LA FAMILIA POLIMORFISMOS DE LA FAMILIA IL-1B
• La IL-1β es importante en el inicio y amplificación de la respuesta inmune contra H. pylori y es además un potente inhibidor de la secreción de ácido en el estómago
El-Omar et al. 2000
GENOTIPO PROINFLAMATORIO DE IL-1B
Población de estudio393 casos de cáncer gástrico430 controles
MétodoGenotipificación de IL-1B-31*C
Gastroenterology 2000; 118: 22-30.
ResultadosGenotipo Riesgo (razon de momios) IC 95%
IL-1B-31*C 1.6 (1.2-2.2)
OBJETIVOOBJETIVOEstudiar el papel de los polimorfismos Estudiar el papel de los polimorfismos
ILIL--1B1B--31, 31, como factores de riesgo para como factores de riesgo para el desarrollo de cel desarrollo de cááncer gncer gáástrico distal en strico distal en
una poblaciuna poblacióón mexicana.n mexicana.
MMÉÉTODOSPoblaciPoblacióón de estudio: n de estudio: 328 pacientes de Monterrey, 328 pacientes de Monterrey, Nuevo LeNuevo Leóón, Mn, Mééxico.xico.
Media edadMedia edad F:MF:M
CCááncer gncer gáástrico distal (n= 61)strico distal (n= 61) 58.4 58.4 0.650.65
Controles sin cControles sin cááncer (267) ncer (267) 50.8 50.8 1.361.36
TODOS
METODOS
SANGRE COMPELTA
ENDOSCOPíA: Obtención de
biopsias
Examen histológico Extracción de DNA
Genotipificación de IL-1B-31
DETECCIDETECCIÓÓN DEL POLIMORFISMO DE N DEL POLIMORFISMO DE 1L1L--1B1B
PATRONES DE PCR-RFLP PARA LA TIPIFICACIÓN DE IL-1B –31
bp
1000→
300→
200→
100→
M C/T
C/C
C/T
T/T
C/C
C/C
C/T
C/T
C/C
C/T
C/T
T/T
C/C
C/T
C/T
C/C
C/T
C/C
ANANÁÁLISIS COMPARATIVO ENTRE LOS CASOS Y LISIS COMPARATIVO ENTRE LOS CASOS Y LOS CONTROLES LOS CONTROLES
PolimorfismoPolimorfismo RM (IC 95%) RM (IC 95%) pp
ILIL--1B1B--31*C 31*C 6.56 (1.56.56 (1.5--40.9) 40.9) <0.01<0.01
CONCLUSICONCLUSIÓÓNN
Los genotipos de Los genotipos de ILIL--1B1B--3131
incrementan el riesgo al desarrollo incrementan el riesgo al desarrollo
de cde cááncer gncer gáástrico distal en nuestra strico distal en nuestra
poblacipoblacióón.n.
El cáncer gástrico es una enfermedad multifactorial
H.pyloriH.pylori
AlimentosAlimentos
AlcoholAlcohol
GeneticaGenetica
DrogasDrogasTabaquismoTabaquismo
Principales métodos de diagnóstico utilizados Principales métodos de diagnóstico utilizados en la infección por en la infección por H. pyloriH. pylori
Invasivos No invasivos(biopsia gástrica)
Directos Cultivo Antígenos en hecesHistología Técnicas moleculares: Técnicas moleculares: detección del DNA detección del DNA
Indirectos Prueba rápida de ureasa Prueba del alientoDetección de anticuerpos
AISLAMIENTOAISLAMIENTO
Agar Columbia con sangre Agar Columbia con sangre al 10% e incubación en al 10% e incubación en
microaerobiosis microaerobiosis a 37°C por 3 a 5 días.a 37°C por 3 a 5 días.
Tinción de GramTinción de Gram
OxidasaOxidasa
UreasaUreasa
CatalasaCatalasa
IDENTIFICACIÓNIDENTIFICACIÓN
Búsqueda de Búsqueda de H. pyloriH. pylori: Cultivo: Cultivo
Búsqueda de Búsqueda de H. pyloriH. pylori: Análisis histológico: Análisis histológico
WarthinWarthin--StarryStarryVioleta de cresiloVioleta de cresilo
Hematoxilina y EosinaHematoxilina y EosinaGiemsaGiemsa
Principio de la Prueba rápida de ureasa
NH2
C
NH2
O + 2H2O + H+ 2NH4+ + HCO3
-
Ureasa
Urea CLOtest
Cambio de pH
Búsqueda de Búsqueda de H. pyloriH. pylori: PRUEBA RÁPIDA DE UREASA: PRUEBA RÁPIDA DE UREASA
Urea + indicador de pHUrea + indicador de pH
+ biopsia+ biopsia+ ureasa de + ureasa de H. pyloriH. pylori
NHNH33↑↑ →→ pHpH↑↑Cambio de colorCambio de color
Búsqueda de Búsqueda de H. pyloriH. pylori: Prueba del aliento: Prueba del aliento
Detección de anticuerposDetección de anticuerpos
•• ELISAELISA
•• WesternWestern--blotblot
El Consenso Europeo recomienda erradicar H. pylori en los
siguientes casos:
• Enfermedad úlcero-péptica • Gastritis graves • Después de resección de cáncer gástrico
TRATAMIENTO DE LA INFECCIÓN POR H. pylori
IBP + Amoxicilina + Macrólido