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