ФИЗИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА, 2004, том 30, № 2, с. 129-134
УДК 612.821
ОСОБЕННОСТИ ПОВЕДЕНИЯ КОЛОНИИ БАКТЕРИИ HELICOBACTER PYLORI В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА
© 2004 г. Н. В. Семенова, Н. Ä. Шубина
Институт биомедицинской химии РАМН им. В Н. Ореховича, Москва Поступила в редакцию 29.10.2002 г.
Обнаружены значительные колебания во времени интенсивности проявления колонии бактерии Helicobacter Pylori в организме у отдельного бессимптомного носителя инфекции при отсутствии приема каких-либо лекарственных препаратов. Также показаны специфические особенности проявления бактерии у разных людей методом хромато-масс-спектрометрического 13С-уреазного дыхательного теста.
Helicobacter Pylori - грамм-отрицательный анаэробный организм, населяющий, главным образом, желудок человека. Согласно современным научным представлениям, бактерия является одним из главных виновников таких заболеваний, как гастрит, язва желудка и 12-перстной кишки. Бактерия известна ученым более 100 лет, но "новейшая история" изучения Helicobacter Pylori началась в 80-х годах XX века, когда австралийские врачи R. Warren и B.J. Marshall опубликовали сообщение об открытии и успешном культивировании новой бактерии, выделенной из слизистой оболочки желудка больных язвой и гастритом.
Описание этой бактерии и выяснение ее роли в развитии заболеваний верхних отделов желудочно-кишечного тракта являются наиболее выдающимися достижениями гастроэнтерологии XX века. Установлена инфекционная природа передачи бактерии от одного человека к другому. Инфекция Helicobacter Pylori относится к разряду медленных, то есть существует в течение ряда лет в организме, прежде чем может развиться гастрит, язвенная болезнь или рак желудка. Попадая в желудок, Helicobacter Pylori находит удобную среду для заселения и размножения в организме человека. Бактерия обладает спиралевидной формой и жгутиками, что позволяет ей быстро продвигаться как в желудочном соке, так и в вязком слое желудочной слизи и полностью заселять слизистую оболочку желудка. Вырабатывая ряд ферментов, бактерия защищается от действия желудочного сока. При этом начинается выработка избыточного количества соляной кислоты, которая оказывает агрессивное воздействие на слизистую оболочку. Размножаясь под слоем слизи и повышая кислотность желудочного содержимого, Helicobacter Pylori прекрасно защищена от действия многих антибактериальных препаратов.
Сейчас во всем мире продолжается бурное развитие учения о бактерии, однако многие пробле-
мы остаются до конца нерешенными. Среди них такие, как пути инфицирования, избирательное проявление гастрита и язвенной болезни среди инфицированных, разработка вакцин против бактерии и другие.
Авторы попытались внести свой вклад в изучение особенностей поведения бактерии в организме инфицированных людей.
МЕТОДИКА
Хромато-масс-спектрометрический 13С-уреаз-ный дыхательный тест, основанный на исследовании состава выдыхаемого воздуха, относится к простым и надежным методам исследования на наличие Helicobacter Pylori. В табл. 1 приведены результаты сравнения дыхательного теста с другими методами. Метод основан на приеме внутрь раствора мочевины, помеченной (с уровнем обогащения 99%) изотопом углерода 13С и последующем разложении мочевины под действием фермента уреазы, выделяемой бактерией в процессе ее жизнедеятельности. Объектом изучения метода является помеченный 13С выдыхаемый углекислый газ, являющийся одним из продуктов разложения мочевины.
Природный углерод состоит из двух стабильных изотопов: 12С (с распространенностью 98.892%) и 13С (с распространенностью 1.108%). В природной смеси нуклидов также в ничтожных количествах всегда присутствует радиоактивный нуклид 14С (b-излучатель, период полураспада 5730 лет). Изотоп 13С, которым помечается используемая для анализа мочевина, является природным, он безвреден, не радиоактивен и безопасен, в том числе для детей и беременных женщин. Для анализа используется слабый раствор мочевины - 1 мг на 1 кг массы тела, который дают выпить тестируемому.
Таблица 1. Сравнительная таблица различных методов определения Helicobacter Pylori
Тест Чувствительность, Специфичность, % Необходимость Особенности
% эндоскопии
Гистологический 93-98 95-98 Да Рекомендуются неоднократные отборы проб биопсий из антрального отдела желудка. Чувствительность улучшается с использованием специальных красителей
Культуральный 77-95 100 Да Для тестирования чувствительности и детального описания изолята
Быстрый уреазный тест 89-98 93-98 Да Эндоскопический метод выбора для диагностики
(например, КЛО-тест) инфекции Helikobacter Pylori
13С-Уреазный 90-95 90-95 Нет Количественный метод определения жизнеспо-
дыхательный тест собной бактерии. Хорошо подходит для контроля антибактериальной терапии. Предпочтительный метод диагностирования
14С-Уреазный 90-95 90-95 Нет Как и для 13С-уреазного дыхательного теста. Под-
дыхательный тест верженность легкому радиоактивному воздействию
Серологический 88-95 86-95 Нет Не подходит для мониторинга кратковременной антибактериальной терапии. Великолепное эпидемиологическое средство
PCR методы (биопсия 85-96 90-100 Да(биопсия) Выявление ДНК (не обязательно живых бакте-
или флюиды тела) Нет (слюна) рий). Можно использовать для определения резистентности к антибиотикам (кларитромицину)
Helicobacter Pylori вырабатывает уреазу - фермент, метаболизирующий мочевину. При отсутствии бактерии в желудке обследуемого мочевина не разлагается, выводится с мочой, и никаких изменений в составе выдыхаемого воздуха не происходит. При наличии бактерии происходит разложение мочевины с выделением углекислого газа, который переходит в кровь и выводится из организма через легкие. Помеченный 13C углекислый газ, образованный расщеплением введенной мочевины, согласно формуле 13CO(NH)2 + H2O = 13CO2 + 2NH3, детектируется масс-спектрометром по изотопному отношению 13C/12C.
Процесс анализа на масс-спектрометре сводится к следующему. Проба выдоха в пробирке подается в автодозатор, оборудованный устройством для забора пробы иглой (посредством прокалывания крышки пробирки). Поток гелия, идущий через капилляр в игле со скоростью 20 мл/мин, вдувается в момент отбора в пробирку с пробой воздуха через боковое отверстие в середине иглы. Плавленый кварцевый капилляр в кончике иглы втягивает в себя разбавленный гелием воздух пробы и направляет его в петлю ввода и далее в газовый хроматограф. Хроматограф представляет собой 3-метровую металлическую набивную колонку, в которой созданы изотермические условия примерно в 100°C. Система позволяет полностью разделить компоненты выдоха -CO2 от O2 и N2.
Далее углекислый газ подается к источнику ионов масс-спектрометра, где происходит его ионизация и далее в коллекторную систему прибора, которая смонтирована на конце вакуумной камеры. Коллекторная система состоит из трех цилиндров Фарадея, строго расположенных таким образом, чтобы одновременно принимать ионные токи трех массовых чисел - 44, 45 и 46, соответствующих атомным массам углекислого газа С02 с атомной массой углерода 12С, 13С и 14С соответственно. Сигналы усиливаются и поступают на устройство, преобразующее напряжение в частоту. Затем происходит измерение сигналов и вычисление их отношений. Наибольший интерес представляет отношение 45/44, т.е. 13С/12С. Это отношение сравнивается с таким отношением для международного стандарта РОБ, что позволяет сравнивать результаты, полученные в разных лабораториях мира.
Результаты измерений изотопного состава представляются в тысячных долях единиц дельта (промилле). Различие в изотопном составе веществ дается выражением
513С(%е) = [(Кобразца/^стандарта) _ 1] Х
где К - отношение 13С/12С.
Поскольку в природном углекислом газе присутствуют в незначительном количестве изотопы 13С (1.11%) и 170, то при обработке результатов измерений, осуществляемых автоматически, производится корректировка для учета вклада этих
природных изотопов. Так как люди, инфицированные бактерией Helicobacter Pylori, имеют более высокие уровни 13CO, то становится возможным детектирование инфекции бактерии. Инфицирование имеет место при превышении порогового значения свыше 3.5-5 единиц (промилле) [1].
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Результаты выполненных анализов (более 500) на наличие бактерии Helicobacter Pylori и регистрируемых уровней обсемененности свидетельствуют о том, что при наличии инфицирования большинство регистрируемых значений уровней лежит в пределах от 5 до 30%с. Уровни от 30 до 100%е составляют до 10% случаев. Отмечены единичные случаи превышения 100%с, а также зарегистрирован один случай с уровнем обсемененности более 300%с.
Следует отметить, что не зарегистрировано универсального для всех испытуемых уровня, при котором наблюдаются болезненные симптомы. Это значит, что болезни желудка и 12-перстной кишки могут прогрессировать при низких уровнях проявления бактерии и наоборот, индивидуум с относительно высокими значениями регистрируемого уровня содержания бактерии может жить без симптомов. Вероятно, определяющими факторами для патогенеза являются штамм бактерии и иммунитет человека.
Известно, что инфекция Helicobacter Pylori относится к разряду медленных, т.е. однажды возникнув, она существует в течение многих лет в организме человека. Относительно редкие случаи самопроизвольного ее исчезновения отмечены у детей и лиц старше 50 лет [2]. Кроме того, в литературе также отмечены для детей несколько случаев самопроизвольного исчезновения и ремиссии инфекции [3].
В целом принято считать, что у всех пациентов, инфицированных бактерией Helicobacter Pylori, развивается хроническое желудочное воспаление [4], но часто оно протекает без симптомов. Этот гастрит не является болезнью по существу. При этом практически каждый непролеченный индивидуум, инфицированный Helicobacter Pylori, являет собой устойчивую иммунологическую реакцию на бактерию [5, 6]. Это находит подтверждение в том, что титр антител к Helicobacter Pylori обычно уменьшается после эрадикации. Тем не менее, у многих носителей инфекции с течением времени происходит развит
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.