Bernard Panaszek, Małgorzata Basińska

dbc.wroc.pl

Bernard Panaszek, Małgorzata Basińska

PRACE POGLĄDOWE

Adv Clin Exp Med 2006, 15, 1, 113–120

ISSN 1230−025X

MONIKA BIERNAT, GRAŻYNA GOŚCINIAK

Helicobacter Species in Digestive Tract in Humans

Gatunki Helicobacter

izolowane z przewodu pokarmowego człowieka

Katedra i Zakład Mikrobiologii AM we Wrocławiu

Streszczenie

W ostatnich latach badania nad pałeczkami z rodzaju Helicobacter koncentrowały się głównie na zakażeniach wy−

wołanych przez Helicobacter pylori, jednocześnie donoszono o nowych gatunkach Helicobacter występujących

u człowieka. Dzięki zastosowaniu nowoczesnych metod molekularnych wykazano obecność materiału genetycz−

nego Helicobacter spp. u osób z różnymi chorobami zapalnymi żołądka (H. heilmannii), jelit (H. cinaedi, H. ca−

nadensis) i wątroby (H. hepaticus, H. bilis), a także w zakażeniach systemowych ( H. pullorum, „H. rappini”). Do−

tychczasowe osiągnięcia podkreślają potrzebę dalszych badań nad tą grupą drobnoustrojów (Adv Clin Exp Med

2006, 15, 1, 113–120).

Słowa kluczowe: gatunki Helicobacter, choroby żołądka, jelit i wątroby, zakażenia systemowe.

Abstract

During the last years researches in Helicobacter species have mainly concentrated on Helicobacter pylori infec−

tions. However, several new species of those spiral bacteria have been described in humans during this time. Using

new molecular methods, the presence of Helicobacter spp. DNA in samples from patients with different gastric

(H. heilmannii), intestinal (H. cinaedi, H. canadensis) and liver diseases (H. hepaticus, H. bilis) and also systemic

infections (H. pullorum, „H. rappini”) has been indicated. Current achievements emphasize the importance to con−

tinue the studies of these microorganisms (Adv Clin Exp Med 2006, 15, 1, 113–120)

Key words: Helicobacter species, gastric, intestinal and liver diseases, systemic infections.

Odkrycie Helicobacter pylori (H. pylori)

przez Warrena i Marshalla w 1982 r. zapoczątko−

wało badania nad spiralnymi pałeczkami z rodza−

ju Helicobacter. Liczba nowo odkrywanych ga−

tunków tych drobnoustrojów u zwierząt i u ludzi

ciągle zwiększa się, o czym może świadczyć nie−

dawno opisany Helicobacter ganmani, wykryty

u dzieci z różnymi chorobami wątroby [1]. Zasto−

sowanie nowoczesnych technik molekularnych

i doskonalenie metod diagnostycznych stale wzbo−

gaca wiedzę na temat tych drobnoustrojów.

Celem pracy jest przedstawienie gatunków

z rodzaju Helicobacter innych niż H. pylori

i wskazanie ich prawdopodobnej roli w patogene−

zie różnych chorób u człowieka.

W ostatnich latach badania nad pałeczkami

z rodzaju Helicobacter koncentrowały się głównie

na zakażeniach wywołanych przez H. pylori. Jed−

nocześnie donoszono o nowych gatunkach tych

spiralnych bakterii u zwierząt, a także sporadycz−

nie u ludzi. W większości znajdowały się one

w przewodzie pokarmowym (H. heilmannii, H. ci−

naedi, H. fennelliae, H. pullorum, H. westmeadii,

H. canadensis i „H. rappini”) oraz drogach żółcio−

wych (H. bilis), a współwystępowanie z innymi

bakteriami flory jelitowej stwarzało trudności

w ich izolacji za pomocą rutynowo stosowanych

sposobów hodowli i technik mikroskopowych [2].

Dopiero użycie nowoczesnych metod molekular−

nych, takich jak: reakcja łańcuchowa polimerazy

(PCR – polymerase chain reaction), analiza poli−

morfizmu długości fragmentów restrykcyjnych

(RFLP – restriction fragment length polimorfizm)

oraz fluorescencyjna hybrydyzacja in situ (FISH

– fluorescent in situ hibridization) i inne pozwoli−

ło na lepsze poznanie tych drobnoustrojów.


114

M. BIERNAT, G. GOŚCINIAK

Bakterie z rodzaju Helicobacter są rozpow−

szechnione wśród ludzi i zwierząt. Biorąc pod uwa−

gę miejsce ich bytowania, podzielono je na dwie

grupy: drobnoustroje żołądkowe i jelitowo−

−wątrobowe. Gatunki żołądkowe z rodzaju Helico−

bacter, takie jak: H. pylori, H. mustellae, H. felis,

Wolinella succinogenes, H. heilmannii, kolonizują

górny odcinek przewodu pokarmowego i mogą pro−

wadzić do przewlekłego zapalenia żołądka i dwuna−

stnicy, choroby wrzodowej oraz raka żołądka. Ga−

tunki jelitowo−wątrobowe (EHS – Enterohepatic

Helicobacter Species) po raz pierwszy wykryto

u laboratoryjnych gryzoni i wykazano, że nie tylko

są zdolne do kolonizacji jelit i wątroby, ale również

biorą udział w patogenezie chorób tych narządów.

Należą do nich: H. hepaticus, H. bilis, H. pullorum,

H. ganmani i inne [3]. U ludzi i zwierząt udoku−

mentowano ich rolę w powstawaniu chorób zapal−

nych wątroby i jelit, nowotworów pęcherzyka żół−

ciowego i wątroby oraz wywoływaniu przewlek−

łych biegunek. Większość spośród nowych

gatunków z rodzaju Helicobacter jest bardzo trudna

do hodowli, a ich zdolność do wzrostu zależy głów−

nie od zastosowanych podłoży hodowlanych i cha−

takterystycznych warunków atmosferycznych za−

stosowanych w hodowli [4]. Zwiększająca się licz−

ba izolowanych pałeczek z rodzaju Helicobacter

u zwierząt oraz badania prowadzone na modelach

zwierzęcych mogą potwierdzać tezę o ich roli w pa−

togenezie chorób człowieka. W przypadku więk−

szości nowych gatunków z rodzaju Helicobacter

ich rola w chorobotwórczości wymaga jednak dal−

szych badań zarówno epidemiologicznych, jak i po−

twierdzenia postulatów Kocha dla zakaźnych czyn−

ników chorobotwórczości.

Choroby żołądka

Najlepiej poznanym gatunkiem z rodzaju He−

licobacter zasiedlającym żołądek jest Helicobac−

ter pylori. Dwa inne gatunki: Helicobacter heil−

mannii i Helicobacter felis są również związane

z chorobami żołądka u ludzi.

W 1987 r. Dent et al. [5] opisali Gram−ujemne

spiralne pałeczki znajdujące się w błonie śluzowej

żołądka ludzkiego i nazwali je Gastrospirillum ho−

minis. Od tego odkrycia wielu badaczy, a przede

wszystkim K. Heilmann i F. Borchard, kontynuo−

wało prace nad morfologią i rolą tych drobnou−

strojów w chorobach żołądka. Ostatecznie dla

upamiętnienia zasług jednego z nich przyjęto na−

zwę tej bakterii Helicobacter heilmannii. Swoim

wyglądem przypomina H. pylori, ma jednak więk−

sze rozmiary: 4–10 × 0,5–0,89 mikrona i kształt

korkociągu, posiada 5–8 skrętów i 8–12 wici na

biegunach, a także wytwarza enzym – ureazę. Po−

nieważ dotychczas nie udało się wyhodować tego

drobnoustroju in vitro, jego charakterystykę

i przynależność do rodzaju Helicobacter oparto na

analizie sekwencji 16S rRNA [6]. Zastosowanie

technik molekularnych: PCR, analizy sekwencji

produktów PCR oraz metody FISH, pozwoliło

wyodrębnić dwa podtypy H. heilmannii. U ludzi

występuje głównie podtyp pierwszy (78,5%), wy−

kazujący filogenetyczne podobieństwo do gatunku

Candidatus Helicobacter suis wykrytego u świń,

podtyp drugi natomiast jest blisko spokrewniony

z 3 innymi gatunkami Helicobacter: H. bizzozero−

nii, H. salomonis i H. felis, które izolowano od

psów i kotów. W 1996 r. wyhodowano jeden

szczep z wycinka błony śluzowej żołądka kota,

dokładna analiza DNA wykazała jednak, że był to

gatunek H. bizzozeronii [7].

Zakażenie pałeczką H. heilmannii występuje

powszechnie u wielu gatunków ssaków: u psów,

kotów, szczurów, świń i innych, rzadko natomiast

u ludzi [2, 8, 9]. Częstość zakażeń u człowieka wy−

nosi od około 0,5% w krajach rozwiniętych do oko−

ło 1,2–6,2% w krajach Europy Wschodniej

i w Azji, przy czym z badań własnych we wrocław−

skim ośrodku wynika, że częstość ta nie przekracza

0,5% [8, 9]. U większości pacjentów zakażenie

H. heilmannii ma przebieg bezobjawowy, jednak,

podobnie jak w przypadku H. pylori, może prowa−

dzić do przewlekłego zapalenia żołądka, choroby

wrzodowej żołądka i dwunastnicy, a także do raka

żołądka i chłoniaków typu MALT [8, 10]. Stolte et

al. [10] stwierdzili szczególnie dużą częstość wystę−

powania chłoniaków, towarzyszących temu zakaże−

niu (3,4%). Zapalenie żołądka będące następstwem

zakażenia H. heilmannii ma łagodniejszy przebieg

w porównaniu z zakażeniem H. pylori. Pałeczka

H. heilmannii, podobnie jak H. pylori, kolonizuje

trzon i część przedodźwiernikową żołądka, a rzad−

ko występuje w dnie żołądka, odźwierniku i dwuna−

stnicy. W odróżnieniu od H. pylori, bytującego

głównie w błonie śluzowej warstwy epitelialnej na−

błonka, H. heilmannii żyje głębiej pod śluzówką,

w kryptach [10, 11]. Przewlekłe zapalenie błony

śluzowej żołądka charakteryzuje się umiarkowa−

nym naciekiem komórkowym z dominacją limfocy−

tów, leukocytów i komórek plazmatycznych w blasz−

ce właściwej, w ostrym zapaleniu dominują nato−

miast ogniska erozji i nacieki z neutrofilów.

Diagnostyka zakażeń wywołanych H. heilmannii

opiera się przede wszystkim na ocenie morfologii

tych bakterii w preparatach mikroskopowych oraz

na wykryciu tego gatunku metodą PCR w biopta−

tach z żołądka. Dotychczasowe próby hodowli in

vitro zakończyły się niepowodzeniem, chociaż jest

możliwe utrzymanie hodowli in vivo na zwierzętach

laboratoryjnych. Leczenie zakażenia H. heilmannii

jest podobne jak w przypadku H. pylori i opiera się


Gatunki Helicobacter izolowane z przewodu pokarmowego człowieka 115

na terapii trójlekowej, tj. podawaniu dwóch antybio−

tyków (klarytromycyny lub amoksycyliny z metro−

nidazolem) i inhibitora pompy protonowej [8, 11].

Przypuszcza się, że zakażenie H. heilmannii

u ludzi występuje najprawdopodobniej w wyniku

przeniesienia od zwierząt, najczęściej od psów i ko−

tów, a także od świń [8]. Stolte et al. [12] wykazali,

na podstawie ankiety przeprowadzonej wśród 125

niemieckich pacjentów z przewlekłym zapaleniem

żołądka, że 70,3% spośród nich miało kontakt z co

najmniej jednym zwierzęciem (w porównaniu

z 37% populacji osób zdrowych). Dietrich et al.

[13] przedstawili natomiast przykład występowania

zakażenia H. heilmannii u dziecka i u dwóch kotów.

Badania DNA wyizolowanych szczepów wykazały

obecność identycznego regionu 580 bp dla genu

ure B. Także w ośrodku wrocławskim Gościniak et

al. [14] opisali przypadek środowiskowego zapale−

nia błony śluzowej żołądka, wywołanego H. heil−

mannii u dziecka, psa i kota. Obserwacja dotyczyła

14−letniej dziewczynki, cierpiącej na przewlekłe

bóle brzucha, u której za pomocą badania endosko−

powego stwierdzono przewlekły stan zapalny błony

śluzowej żołądka z granulowaniem. Przewlekłe za−

palenie żołądka z nadżerkami wykazano też u kota

i psa, z którymi dziecko miało codzienny kontakt

[14]. Podczas badania endoskopowego od dziecka

i od zwierząt pobierano wycinki z części przedo−

dźwiernikowej i trzonu żołądka do badania histopa−

tologicznego i bakteriologicznego. Zarówno

u dziewczynki, jak i u zwierząt w preparacie bezpo−

średnim obserwowano spiralne (4–8 skrętów) Gram−

−ujemne bakterie, podobne do korkociągu i morfo−

logicznie przypominające H. heilmannii. Posiewy

bioptatów w kierunku H. pylori i H. heilmannii by−

ły negatywne. Metodą nested PCR potwierdzono

u zwierząt obecność H. heilmannii w bioptatach.

Innym gatunkiem z rodzaju Helicobacter,

który również ma zdolność kolonizacji błony ślu−

zowej żołądka jest Helicobacter felis, morfolo−

gicznie bardzo podobny do H. heilmannii. Jego

naturalnym rezerwuarem są gryzonie, koty, psy,

świnie i inne ssaki. Zakażenie u człowieka wystę−

puje sporadycznie, najczęściej w wyniku zaraże−

nia od chorego zwierzęcia, o czym świadczy przy−

padek badacza, u którego rozwinęło się zapalenie

żołądka po kontakcie z kotem zakażonym H. felis.

Mikroskopia elektronowa wykazała identyczną

morfologię spiralnych pałeczek w błonie śluzowej

żołądka człowieka i zwierzęcia [15].

Zakażenia jelitowe

Jelitowe gatunki z rodzaju Helicobacter ze

względu na duże wymagania odżywcze i specjalne

warunki wzrostu nie były dotychczas wykrywane

w rutynowych testach diagnostycznych. Dopiero

zastosowanie nowoczesnych technik molekular−

nych i specjalistycznych metod diagnostycznych

pozwoliło na odkrycie nowych drobnoustrojów,

które, oprócz już dobrze poznanych patogenów,

takich jak: Campylobacter, Salmonella czy Shigel−

la, mogą być przyczyną biegunek u ludzi.

Z próbek kału od pacjentów z biegunką wyhodo−

wano gatunki: H. pullorum, H. fennelliae, H. ca−

nadensis, pałeczki: H. cinaedi, H. canis, H. fennel−

liae, H. westmaedii oraz „H. rappini” izolowano

natomiast od osób z zapaleniem jelit, a także

z krwi pacjentów z rozpoznaną posocznicą [2].

W 1984 r. opisano grupę heterogennych drob−

noustrojów, podobnych morfologicznie do bakterii

z rodzaju Campylobacter (CLO – Campylobacter−

−like organisms) u homoseksualistów chorych na

zapalenie okrężnicy i odbytu. Pacjenci z zakaże−

niem CLO mieli podobne objawy do zakażenia

Campylobacter jejuni, a sigmoidoskopia oraz ba−

danie histopatologiczne ujawniły zapalenie błony

śluzowej okrężnicy z licznymi owrzodzeniami

[15]. Na podstawie analizy fenotypowej i genoty−

powej drobnoustroje podobne do Campylobacter

zakwalifikowano do 3 grup: pierwsza obejmuje ga−

tunek Helicobacter cinaedi, druga – Helicobacter

fennelliae, trzecia grupa natomiast zawiera szczepy

wciąż badane i jeszcze nienazwane [3, 15].

Gatunek H. cinaedi dotychczas najczęściej

stwierdzano u homoseksualistów, nosicieli wirusa

HIV, ale izolowano go również od dzieci i doros−

łych cierpiących na przewlekłe biegunki bez nie−

doborów odporności [2, 8, 15]. Tee et al. [16] wy−

kryli 9 szczepów tej bakterii w próbkach kału od

pacjentów chorych na zapalenie żołądka i jelit.

Trzy z nich za pomocą metody hybrydyzacji

DNA/DNA zostały sklasyfikowane jako H. cinaedi.

Zakażenie jelitowe H. cinaedi objawia się biegun−

ką, bólami brzucha i gorączką, dając obraz klinicz−

ny podobny do obserwowanego w zakażeniach

Campylobacter jejuni lub może przebiegać bezo−

bjawowo. Od chwili ustalenia, że ten drobnoustrój

wchodzi w skład flory fizjologicznej jelit u chomi−

ków sugerowano, że zakażenie może mieć charak−

ter odzwierzęcy [2, 3]. H. cinaedi wyizolowano

z krwi noworodka chorego na zapalenie opon

mózgowych i posocznicę, którego matka opieko−

wała się chomikami podczas dwóch pierwszych

trymestrów ciąży. W trzecim trymestrze przebyła

ostre zapalenie jelit z biegunką, a badania diagno−

styczne oraz dochodzenie epidemiologiczne wy−

kazały, że źródłem zakażenia matki był chomik

[17]. Kolonizację pałeczkami H. cinaedi obserwo−

wano również u makaków w przebiegu zapalenia

okrężnicy i wątroby [18]. Sposoby przenoszenia

zakażenia H. cinaedi od zwierząt na człowieka

wymagają jednak dalszych badań.


116

M. BIERNAT, G. GOŚCINIAK

H. fennelliae – inna Gram−ujemna spiralna pa−

łeczka z rodzaju Helicobacter także może wywoły−

wać przewlekłą biegunkę i zapalenie okrężnicy

u człowieka. Dotychczas była stwierdzona głównie

u homoseksualistów i u osób mających obniżoną

odporność [11]. Za objawy zapalenia jelit u czło−

wieka, oprócz H. cinaedi i H. fennelliae, może być

odpowiedzialnych także kilka innych drobnoustro−

jów z rodzaju Helicobacter. Gatunek Helicobacter

pullorum, pierwotnie odkryty u drobiu, był izolo−

wany od pacjentów z niedoborami odporności, rów−

nież od nosicieli wirusa HIV, cierpiących na ostre

lub przewlekłe biegunki [8]. Od innych gatunków

Helicobacter różni się brakiem wici oraz tym, że

nie wytwarza ureazy. Podobnie natomiast jak:

H. hepaticus, H. bilis czy H. canis może bytować

w drogach żółciowych, gdyż jest niewrażliwy na

żółć. H. pullorum wytwarza cytoletalną toksynę

rozciągającą (CDT – cytolethal distending toxin),

podobną do cytotoksyny wydzielanej m.in. przez

H. pylori, która powoduje wakuolizację komórek,

nieprawidłowości w budowie cytoszkieletu, zaha−

mowanie cyklu komórkowego na etapie G2/M

i ostatecznie prowadzi do śmierci komórki. Może

ona mieć istotne znaczenie w patogenezie zmian za−

palnych, powstających w jelicie i drogach żółcio−

wych w przebiegu zakażenia H. pullorum [11].

Badacze kanadyjscy zanalizowali 11 szczepów

z rodzaju Helicobacter wyizolowanych od pacjen−

tów z objawami biegunki. Na podstawie analizy

polimorfizmu długości fragmentów restrykcyjnych

oraz analizy kwasów tłuszczowych bakterie te za−

klasyfikowano do gatunku H. pullorum. Cztery spo−

śród nich różniły się jednak cechami biochemiczny−

mi: brakiem hydrolizy octanu indoksylu i oporno−

ścią na kwas nalidyksowy, a także brakiem

wytwarzania cytotoksyny CDT. Używając komplet−

nego genomu 16S RNA wykazano znaczne podo−

bieństwo tych szczepów do genomu H. pullorum,

istotne różnice w sekwencji DNA pozwoliły jednak

uznać je za nowy gatunek, należący do rodzaju He−

licobacter – H. canadensis. Siedliskiem tego patoge−

nu, podobnie jak w przypadku H. pullorum i Cam−

pylobacter, był drób [19, 20]. W piśmiennictwie opi−

sywano również przypadki zapalenia żołądka i jelit

u ludzi w wyniku zakażenia H. winghamensis,

H. canis oraz „Helicobacter rappini”. Siedliskiem

pałeczek H. canis był pies, a źródła zakażenia

H. winghamensis nie udało się ustalić [11, 15].

Zakażenia układowe

„Helicobacter rappini” (dawniej „Flexispira

rappini”) to heterogenna grupa drobnoustrojów,

obejmująca więcej niż 10 gatunków z rodzaju He−

licobacter, różniących się między sobą morfologią

i cechami biochemicznymi. Występują powszech−

nie u małych gryzoni, są zaopatrzone w wici na

obu biegunach komórki i mają rzęski periplazma−

tyczne. Mogą wywoływać bakteriemię, o czym

świadczy doświadczenie, w którym zakażono

świnki morskie pałeczkami „H. rappini” i po 10

dniach wyhodowano te patogeny z krwi [8, 11].

Uogólnione zakażenie drobnoustrojami gatunku

„H. rappini” opisywano też u ludzi, m.in. u 9−letnie−

go dziecka chorego na zapaleniem płuc [21]. Stwier−

dzono przypadek zakażenia „H. rappini” u pacjenta

poddanego hemodializie z powodu schyłkowej nie−

wydolności nerek, u którego wystąpiła wysoka go−

rączka. Pacjent cierpiał również na przewlekłe zapa−

lenie trzustki i zaawansowaną cukrzycę. Z danych

z wywiadu ustalono, że na dwa miesiące przed epi−

zodem gorączki przebył zapalenie tkanki łącznej

w wyniku zadrapania przez kota. Szczep wyhodo−

wano z próbek krwi inkubowanych na podłożach

standardowych do hodowli krwi w warunkach tle−

nowych. Analiza 16S rRNA oraz charakterystyka

biochemiczna wyhodowanego szczepu potwierdziła

jego przynależność do gatunku „H. rappini” [22].

Wszystkie jelitowe gatunki Helicobacter,

z wyjątkiem H. canadensis i H. winghamensis, mo−

gą wywoływać zakażenia uogólnione. W większo−

ści przypadków bakteriemia pojawia się u osób

mających obniżoną odporność, zwłaszcza u nosi−

cieli wirusa HIV, rzadziej u osób bez zaburzonej

bariery immunologicznej. Prawie u wszystkich pa−

cjentów ze stwierdzonym zakażeniem tymi spiral−

nymi bakteriami występuje gorączka, leukocytoza,

a także wieloogniskowe zapalenie tkanki łącznej.

Opisywano pojedyncze przypadki septycznego za−

palenia stawów, zapalenia opon mózgowo−rdzenio−

wych, a ostatnio udokumentowano jeden przypa−

dek zapalenia szpiku kostnego u dziecka w prze−

biegu zakażenia Helicobacter cinaedi [15, 23].

Bakteriemia często nie ustępuje po antybiotykote−

rapii i ma charakter nawrotowy. Nawracającą bak−

teriemię „H. rappinii”, po kilku nieudanych

próbach eradykacji, wykazano u pacjentów chorych

na przewlekłe zapalenie tkanki łącznej i agammo−

globulinemię związaną z chromosomem X. Szczepy

u tych chorych wyhodowano z próbek krwi, inkubo−

wanych na standardowych podłożach stosowanych

do posiewu krwi w warunkach tlenowych [24, 25].

Wszystkie nowo poznane gatunki pałeczek jeli−

towych z rodzaju Helicobacter są blisko spokrew−

nione z rodzajem Campylobacter, co w połączeniu

z trudnościami w ich hodowli i dużymi wymagania−

mi odżywczymi sprawia, że nie są rozpoznawane

w rutynowych testach diagnostycznych, a ich iden−

tyfikacja jest trudna. Są wrażliwe na wiele antybio−

tyków, zawartych w standardowych podłożach se−

lektywnych dla Campylobacter, wymagają inkuba−

cji przez 7–10 dni w warunkach mikroaerofilnych


Gatunki Helicobacter izolowane z przewodu pokarmowego człowieka 117

i w atmosferze wzbogaconej wodorem [8]. W rezul−

tacie częstość występowania zakażeń tymi spiralny−

mi drobnoustrojami u ludzi oraz ich potencjalne

zwierzęce siedliska są bardzo słabo poznane.

W ostatnich latach są prowadzone intensywne

badania dotyczące prawdopodobnej roli różnych

gatunków z rodzaju Helicobacter w rozwoju cho−

rób zapalnych jelit (IBD – inflammatory bowel di−

seases) u człowieka. Patogeneza tych chorób, do

których zalicza się m.in. wrzodziejące zapalenie je−

lita grubego (colitis ulcerosa) i chorobę Leśniow−

skiego− Crohna, nie jest do końca wyjaśniona. Obie

choroby charakteryzują się zaostrzeniami i remi−

sjami procesów zapalnych błony śluzowej jelita

i owrzodzeniami ściany jelit. Obecnie przyjmuje

się dwie hipotezy powstawania zmian zapalnych.

Pierwsza z nich głosi, że u osób genetycznie predys−

ponowanych rozwija się w przebiegu tych chorób

nieprawidłowa i niekontrolowana odpowiedź im−

munologiczna w reakcji na skład flory jelitowej,

druga hipoteza mówi natomiast o odpowiedzi ukła−

du immunologicznego na nieznany czynnik środo−

wiskowy lub niezidentyfikowany bliżej patogen

pochodzenia jelitowego [26]. Badania prowadzone

na myszach z różnymi zaburzeniami immunolo−

gicznymi wykazały, że do przewlekłego zapalenia

jelita u tych zwierząt dochodziło w wyniku po−

wstania nieprawidłowej reakcji układu immunolo−

gicznego w odpowiedzi na zakażenie H. hepaticus

lub H. bilis [27]. Pałeczki z rodzaju Helicobacter

wyizolowano od małpy – tamaryny białoczubej

(Saguinus oedipus) z przewlekłym zapaleniem jeli−

ta. Obraz kliniczny i charakter zmian zapalnych

były podobne do obserwowanych u człowieka

w przebiegu colitis ulcerosa [28]. Te odkrycia su−

gerują, że zakażenie bakteriami z rodzaju Helico−

bacter może mieć znaczenie w rozwoju chorób za−

palnych jelit u człowieka.

Streutker et al. [29] wykryli obecność materiału

genetycznego H. pylori w wycinkach pobranych z je−

lit od pacjentów z IBD. Także Bohr et al. [30] dzięki

zastosowaniu techniki PCR wykazali obecność DNA

jelitowo−wątrobowych gatunków z rodzaju Helico−

bacter u chorych z chorobą Leśniowskiego−Crohna

i colitis ulcerosa. Prace te są kontynuowane w wielu

ośrodkach na świecie, chociaż dotychczas nie udało

się wyizolować tych spiralnych drobnoustrojów

z materiału klinicznego od pacjentów z IBD.

Zakażenia wątroby

i dróg żółciowych

Drogi żółciowe w warunkach fizjologicznych

są jałowe, w przypadku istnienia zmian patolo−

gicznych, takich jak np. kamienie żółciowe, jest

jednak możliwe wykrycie różnych mikroorganiz−

mów w żółci i pęcherzyku żółciowym. Dobrze jest

znana rola bakterii z rodzaju Leptospira i nie−

których wirusów w powstawaniu zapalenia wątro−

by. Choroby dróg żółciowych, takie jak: ostre

i przewlekłe zapalenie pęcherzyka żółciowego,

mogą także być indukowane przez Enterococcus

spp., Escherichia coli czy Haemophilus influen−

zae. Wykazano, że Escherichia coli i enterokoki

wykorzystują te same adhezyny powierzchniowe,

które ułatwiają im przyleganie i kolonizację prze−

wodu pokarmowego, wątroby i nabłonka dróg żół−

ciowych [31].

Jelitowo−wątrobowe gatunki z rodzaju Helico−

bacter (EHS) ze względu na zdolność przeżycia

w środowisku żółci mogą również zasiedlać drogi

żółciowe i wątrobę zwierząt oraz indukować po−

wstawanie zmian zapalnych, a nawet nowotworo−

wych. H. hepaticus i H. bilis odkryto u myszy,

H. cinaedi wyizolowano z jelita grubego, węzłów

chłonnych jelitowych i z wątroby od makaków.

H. canis opisywano u psów i kotów z przewlekłym

zapaleniem wątroby, a „H. rappini” u owiec z za−

paleniem pęcherzyka żółciowego [2, 8, 11].

Helicobacter hepaticus jest najlepiej pozna−

nym gatunkiem jelitowo−wątrobowym z rodzaju

Helicobacter. Powoduje choroby jelita grubego,

przewlekłe zapalenie wątroby oraz pierwotnego

raka wątroby u myszy z niedoborami odporności.

Jest spiralną ruchliwą pałeczką o długości około

1,5–5 µm i szerokości 0,2–0,3 µm, na każdym

z biegunów ma jedną wić. Potencjalnym czynni−

kiem wirulencji, podobnie jak w przypadku

H. pullorum, jest cytoletalna toksyna rozciągająca.

H. hepaticus jest trudny do hodowli, do wzrostu

wymaga podłoży wzbogaconych i atmosfery mi−

kroaerofilnej. Mechanizmy translokacji H. hepati−

cus i innych gatunków EHS z jelita do wątroby

i dróg żółciowych są mało poznane. Opierając się

na doświadczeniach prowadzonych na modelach

zwierzęcych, wielu badaczy sugeruje bezpośre−

dnią migrację ze światła jelita do dróg żółciowych

lub wnikanie przez makrofagi tkankowe i później−

sze rozprzestrzenianie się drogą naczyń krwiono−

śnych i limfatycznych [32].

Dotychczas nie wiadomo, czy pałeczki z ro−

dzaju Helicobacter biorą udział w patogenezie

chorób wątroby i dróg żółciowych u człowieka.

Pionierskie badania przeprowadzone przez Foxa

[33] wykazały obecność materiału genetycznego

drobnoustrojów z rodzaju Helicobacter w prób−

kach żółci i w resekowanych pęcherzykach żółcio−

wych, pobranych od 46 chilijskich pacjentów,

cierpiących na przewlekłe zapalenie pęcherzyka

żółciowego. Hodowla drobnoustrojów z zamrożo−

nego materiału nie powiodła się, analiza sekwencji

DNA na obecność genu Helicobacter wypadła jed−

nak pozytywnie w 13/23 przebadanych próbek


118

M. BIERNAT, G. GOŚCINIAK

żółci i w 9/23 resekowanych pęcherzykach żółcio−

wych. W pięciu próbkach wykryto DNA H. bilis,

w dwóch – „H. rappini” oraz jeden wynik był po−

zytywny dla H. pullorum. Badania prowadzone

przez Ponzetto [34] wykazały, że gatunki H. pylo−

ri i H. pullorum odgrywały rolę w patogenezie

i progresji marskości wątroby u pacjentów z wiru−

sowym zapaleniem wątroby typu C i pierwotnego

raka wątroby. Obecność DNA rodzaju Helicobac−

ter (Helicobacter spp.) metodą PCR wykrywano

także w 11/12 bioptatów, pobranych z wątroby od

pacjentów chorych na pierwotną marskość żółcio−

wą wątroby i w 9/12 bioptatów, pobranych od pa−

cjentów chorych na pierwotne stwardniające zapa−

lenie dróg żółciowych [35]. Avenaud et al. [36]

oraz Pellicano et al. [37] za pomocą metody PCR

potwierdzili obecność materiału genetycznego He−

licobacter spp. w materiale biopsyjnym, pobra−

nym z wątroby i dróg żółciowych od pacjentów

chorych na pierwotnego raka wątroby i raka pę−

cherzyka żółciowego.

Pomimo tak wielu doniesień o wykryciu mate−

riału genetycznego gatunków z rodzaju Helico−

bacter za pomocą techniki PCR w tkankach wątro−

by i pęcherzyka żółciowego u ludzi z chorobami

tych narządów, wciąż nie udaje się wyhodować

drobnoustrojów z materiału klinicznego. W wa−

runkach laboratoryjnych pałeczki te rosną wolno,

wymagają kilkudniowej inkubacji na wybiór−

czych, wzbogaconych w krew i inne składniki

podłożach oraz w atmosferze mikroaerofilnej,

w mieszaninie gazów zawierających: 3% H 2 ,

10% CO 2 , 5% O 2 , i 82% N 2 . Z piśmiennictwa jest

znany tylko jeden przypadek udanej hodowli ga−

tunku H. pylori z wątroby od 23−letniej pacjentki

z marskością wątroby w przebiegu choroby Wilso−

na [38]. Jego identyfikację oparto na analizie mor−

fologicznej, biochemicznej oraz potwierdzono ba−

daniem sekwencji 16S rRNA. Ponieważ u pacjent−

ki wykonano test oddechowy, który potwierdził

kolonizację żołądka pałeczkami H. pylori, uznano,

że mogły one wtórnie przedostać się do wątroby

wstecznie z dwunastnicy lub przez krążenie wrot−

ne ze światła przewodu pokarmowego. Opisany

przypadek potwierdza przypuszczenia, że podob−

nie jak u zwierząt, także u ludzi niektóre gatunki

z rodzaju Helicobacter mogą kolonizować wątrobę

człowieka. Są wymagane jednak dalsze badania nad

Tabela 1. Gatunki Helicobacter i ich prawdopodobna rola w chorobach u człowieka.

Table 1. Helicobacter species and their possible role in human diseases

Gatunki Helicobacter Choroba u człowieka Nosiciel

(Helicobacter species) (Human disease) (Host)

Żołądkowe

(Gastric)

H. pylori zapalenie żołądka, wrzody człowiek

(gastritis, ulcer)

(human)

H. heilmannii zapalenie żołądka, wrzody człowiek

(gastritis, ulcer)

(human)

H. bizzozeronii zapalenie żołądka pies, kot

(gastritis, ulcer)

(dog, cat)

Jelitowo−wątrobowe

(Enterohepatic)

H. cinaedi zapalenie jelit, sepsa człowiek, małpy, chomiki

(enteritis, sepsis)

(human, monkeys, hamsters)

H. fennelliae zapalenie jelit, sepsa człowiek

(enteritis, sepsis)

(human)

H. westmaedii zapalenie jelit, sepsa człowiek

(enteritis, sepsis)

(human)

H. rappini zapalenie jelit, sepsa gryzonie, owce

(enteritis, sepsis)

(rodents, sheep)

zapalenie pęcherzyka żółciowego?

(cholecystitis?)

H. canadensis zapalenie jelit człowiek?

(enteritis)

(human?)

H. pullorum zapalenie jelita grubego człowiek, kurczaki

(enterocolitis)

(human, chicken)

zapalenie pęcherzyka żółciowego?

(cholecystitis?)

H. bilis zapalenie pęcherzyka żółciowego? człowiek? mysz, pies, kot

(cholecystitis?)

(human? mouse, dog, cat)

H. hepaticus przewlekłe choroby wątroby? mysz

(chronic liver disease?)

(mouse)


Gatunki Helicobacter izolowane z przewodu pokarmowego człowieka 119

prawdopodobną rolą tych drobnoustrojów w pato−

genezie chorób wątroby i dróg żółciowych u ludzi.

Trudności w hodowli, a także inwazyjność pro−

cedur stosowanych w celu uzyskania materiału kli−

nicznego sprawia, że są poszukiwane inne nieinwa−

zyjne metody wykrywania EHS w chorobach wątro−

by i dróg żółciowych u ludzi. Nilsson et al. [39] za

pomocą techniki immunoblottingu wykryli obec−

ność przeciwciał krzyżowych przeciw H. pylori,

H. hepaticus i H. bilis w surowicy pacjentów z różny−

mi chorobami wątroby, przy czym przeciwciała IgG

anty−H. hepaticus stwierdzono u 56 spośród 144

(39%) pacjentów z przewlekłymi chorobami wątro−

by, w tym u 6 spośród 30 (20%) osób chorych na

pierwotne stwardniające zapalenie dróg żółciowych.

Kornilovska et al. [40], stosując metody podwójnej

elektroforezy w żelu oraz immunoblottingu, wykry−

li i scharakteryzowali wysoko immunogenne białka

powierzchniowe H. pullorum, H. bilis i H. hepati−

cus, które indukowały humoralną odpowiedź immu−

nologiczną u doświadczalnie uczulonych królików.

Białka te mogłyby posłużyć do opracowania no−

wych serologicznych testów, wykorzystywanych

w diagnostyce zakażeń pałeczkami EHS u ludzi.

Podsumowanie

Przez ponad dwadzieścia lat rodzaj Helicobac−

ter ewoluował i szybko powiększał się o nowe ga−

tunki izolowane zarówno od zwierząt, jak i od ludzi.

Doświadczenia prowadzone w wielu ośrodkach

na całym świecie z zastosowaniem metod moleku−

larnych i genetycznych pokazują, że mogą one ko−

lonizować dolny odcinek przewodu pokarmowego,

drogi żółciowe i wątrobę wielu gatunków zwierząt,

a w pewnych okolicznościach mogą wywoływać

stan zapalny tych narządów i prowadzić do zmian

chorobowych. Również u ludzi wykazano rolę nie−

których gatunków z rodzaju Helicobacter innych

niż H. pylori w zakażeniach jelitowych, systemo−

wych, a także w chorobach dróg żółciowych i wą−

troby (tab. 1) [2]. Szczególnie interesujące wydają

się badania nad rolą tych drobnoustrojów w patoge−

nezie chorób zapalnych jelit i wątroby, których etio−

logia jest mało poznana. Podkreślają one potrzebę

doskonalenia metod diagnostycznych, a zwłaszcza

opracowania technik izolacji tych bakterii z mate−

riału klinicznego oraz poszukiwania nowych sposo−

bów hodowli i identyfikacji.

Piśmiennictwo

[1] Tolia V, Nilsson HO, Boyer K, Wuerth A, Abu Al−Soud W, Rabah R, Wadström T: Detection of Helicobac−

ter ganmani−like 16S rDNA in pediatric liver tissue. Helicobacter 2004, 9, 460–468.

[2] Andersen LP: New Helicobacter species in humans. Dig Dis 2001, 19, 112–115.

[3] Solnick JV, Schauer DB: Emergence of diverse Helicobacter species in the pathogenesis of gastric and entero−

hepatic diseases. Clin Microbiol Rev 2001, 14, 59–97.

[4] Bohr URM, Primus A, Zagoura A, Glasbrenner B, Wex T, Malfertheiner P: A group−specific PCR assay for

the detection of Helicobacteriaceae in human gut. Helicobacter 2002, 7, 378–383.

[5] Dent JC, Mc Nully CAM, Uff JC, Wilkinson SP, Gear MWL: Spiral organisms in the gastric antrum. Lancet

1987, 2, 96.

[6] Solnick JV, O’Rourke J, Lee A, Paster B, Dewhirst FE, Tompkins LS: An uncultured gastric spiral organism

is a newly identified Helicobacter in humans. J Infect Dis 1993, 168, 379–385.

[7] Baele M, Van den Bulck K, Decostere A, Vandamme P, Hänninen ML, Ducatelle R, Haesebrouck F: Multi−

plex PCR assay for differentiation of Helicobacter felis, H. bizzozeronii, and H. salomonis. J Clin Microbiol 2004,

42, 1115–1122.

[8] O’Rourke JL, Grehan M, Lee A: Non−pylori Helicobacter species in humans. GUT 2001, 49, 601–606.

[9] Gościniak GM, Iwańczak B, Przondo−Mordarska A: Frequency of Helicobacter pylori and Helicobacter heil−

mannii in children with gastroduodenal disease – one year follow−up study. Gut 2002, 51, (Suppl. 2), 89, Abstract

14–30.

[10] Stolte M, Kroher G, Meining A, Morgner A, Bayerdorffer E, Bethke B: A comparison of Helicobacter pylori

and H. heilmannii gastritis. A matched control study involving 404 patients. Scand J Gastroenterol 1997, 32, 28–33.

[11] Fox JG: The non−H. pylori helicobacters: their expanding role in gastrointestinal and systemic diseases. Gut 2002,

50, 273–283.

[12] Stolte M, Wellens E, Bethke B, Ritter M, Eidt H: Helicobacter heilmannii (formerly Gastrospirillum hominis)

gastritis: An infection transmitted by animals? Scand J Gastroenterol 1994, 29, 1061–1064.

[13] Dietrich C, Wiesel P, Neiger R, Blum A, Corthesy−Theulaz I: Presence of multiple “Helicobacter heilmannii“

strains in an individual suffering from ulcers and in his two cats. J Clin Microbiol 1998, 36, 1366–1370.

[14] Gościniak G, Skała J, Kubiak K, Iwańczak B, Grabińska J: Przypadek środowiskowego zapalenia błony ślu−

zowej żołądka wywołanego przez Helicobacter heilmannii (dziecko, pies, kot). Post Mikrobiol 2004, 43 (Suppl.1),

178 Streszczenie.

[15] Solnick JV: Clinical significance of Helicobacter species other than Helicobacter pylori. Clin Infect Dis 2003, 36,

349–354.

[16] Tee W, Anderson BN, Ross BC, Dwyer B: Atypical Campylobacters associated with gastroenteritis. J Clin Mi−

crobiol 1987, 25, 1248–1252.

[17] Orlicek SL, Welch DF, Kuhls TL: Septicemia and meningitis caused by Helicobacter cinaedi in neonate. J Clin

Micribiol 1993, 31, 569–571.


120

M. BIERNAT, G. GOŚCINIAK

[18] Fox JG, Handt L, Sheppard BJ, Xu S, Dewhirst FE, Motzel S, Klein H: Isolation of Helicobacter cinaedi from

the colon, liver and mesenteric lymph node of a rhesus monkey with chronic colitis and hepatitis. J Clin Micro−

biol 2001, 39, 1580–1585.

[19] Fox JG, Chien CC, Dewhirst FE, Paster BJ, Shen Z, Melito PL, Woodward DL, Rodgers FG: Helicobacter

canadensis sp. nov. isolated from humans with diarrhea as an example of an emerging pathogen. J Clin Mirobiol

2000, 38, 2546–2549.

[20] Young VB, Chien CC, Knox KA, Taylor NS, Schauer DB, Fox JG: Cytolethal distending toxin in avian and

human isolates of Helicobacter pullorum. J Infect Dis 2000, 182, 620–623.

[21] Tee W, Leder K, Karroum E, Dyall−Smith M: Flexispira rappini bacteremia in a child with pneumonia. J Clin

Microbiol 1998, 36, 1679–1682.

[22] Sorlin P, Vandamme P, Nortier J, Hoste B, Rossi C, Pavlof S, Struelens MJ: Recurrent “Flexispira rappini”

bacteremia in an adult patient undergoing hemodialysis: case report. J Clin Microbiol 1999, 37, 1319–1323.

[23] Harris KA, Fidler KJ, Hartley JC, Vogt J, Klein NJ, Monsell F, Novelli VM: Unique case of Helicobacter sp.

osteomyelitis in an immunocompetent child diagnosed by broad−range 16S PCR. J Clin Microbiol 2002, 40,

3100–3103.

[24] Cuccherini B, Chua K, Gill V, Weir S, Wray B, Stewart D, Nelson D, Fuss I, Strober W: Bacteremia and

skin/bone infections in two patients with X−linked agammaglobulinemia caused by an unusual organism related

to Flexispira/Helicobacter species. Clin Immunol 2000, 97, 121–129.

[25] Gerrard J, Alfredson D, Smith I: Recurrent bacteremia and multifocal lower limb cellulitis due to Helicobac−

ter−like organisms in a patient with X−linked hypogammaglobulinemia. Clin Infect Dis 2001, 33, 116–118.

[26] Bell SJ, Chisholm SA, Owen RJ, Borriello SP, Kamm MA: Evaluation of Helicobacter species in inflammato−

ry bowel disease. Aliment Pharmacol Ther 2003, 18, 481–486.

[27] Cahill RJ, Foltz CJ, Fox JG, Dangler CA, Powrie F, Schauer DB: Inflammatory bowel disease: an immunity−

mediated condition triggered by bacterial infection with Helicobacter hepaticus. Infect Immun 1997, 65,

3126–3131.

[28] Saunders KE, Shen Z, Dewhirst FE, Paster B, Dangler CA, Fox JG: Novel intestinal Helicobacter species iso−

lated from cotton−top tamarins (Saguinus oedipus) with chronic colitis. J Clin Microbiol 1999, 37, 146–151.

[29] Streutker CJ, Bernstein CN, Chan VL, Riddell RH, Croitoru K: Detection of species−specific Helicobacter

ribosomal DNA in intestinal biopsy samples from a population−based cohort of patients with ulcerative colitis.

J Clin Microbiol 2004, 42, 660–664.

[30] Bohr URM, Glasbrenner B, Primus A, Zagoura A, Wex T, Malfertheiner P: Identification of enterohepatic

Helicobacter species in patients suffering from inflammatory bowel disease. J Clin Microbiol 2004, 42, 2766–2768.

[31] Ljungh A, Wadström T: The role of microorganisms in biliary tract disease. Curr Gastroenterol Rep 2002, 4, 167–171.

[32] Biernat M, Gościniak G: Rola Helicobacter hepaticus w chorobach wątroby i dolnego odcinka przewodu pokar−

mowego. Adv Clin Exp Med 2003, 12, 785–789.

[33] Fox JG, Dewhirst FE, Shen Z, Feng Y, Taylor NS, Paster BJ, Ericson RL, Lau CN, Correa P, Araya JC,

Roa I: Hepatic Helicobacter species identified in bile and gallbladder tissue from Chileans with chronic cholecy−

stitis. Gastroenterology 1998, 114, 755–763.

[34] Ponzetto A, Pellicano R, Leone N, Cutufia MA, Turrini F, Grigioni WF, D’Errico A, Mortimer P, Rizzetto M,

Silengo L: Helicobacter infection and cirrhosis in hepatitis C virus carriage: is it an innocent bystander or a tro−

ublemaker? Med Hypotheses 2000, 54, 275–277.

[35] Nilsson H−O, Taneera J, Castedal M, Glatz E, Olsson R, Wadström T: Identification of Helicobacter pylori

and other Helicobacter species by PCR, hybridization, and partial DNA sequencing in human liver samples from

patients with primary sclerosing cholangitis or primary biliary cirrhosis. J Clin Microbiol 2000, 38, 1072–1076.

[36] Avenaud P, Marais A, Monteiro L, Le Bail B, Bioulac Sage P, Balabaud C, Megraud F: Detection of Helicobac−

ter species identified in the liver of patients with and without primary liver carcinoma. Cancer 2000, 89, 1431–1439.

[37] Pellicano R, Mazzaferro V, Grigioni WF, Cutufia MA, Fagoonee S, Rizzetto M, Ponzetto A: Helicobacter

species sequences in liver samples from patients with and without hepatocellular carcinoma. World J Gastroente−

rol 2004, 10, 598–601.

[38] Queiroz DM, Santos A: Isolation of a Helicobacter strain from the human liver. Gastroenterology 2001, 121,

1023–1024.

[39] Nilsson I, Kornilovs’ka I, Lindgren S, Ljungh A, Wadström T: Increased prevalence of seropositivity for non−

gastric Helicobacter species in patients with autoimmune liver disease. J Med Microbiol 2003, 52, 949–953.

[40] Kornilovs’ka I, Nilsson I, Utt M, Ljungh A, Wadström T: Immunogenic proteins of Helicobacter pullorum,

Helicobacter bilis and Helicobacter hepaticus identified by two−dimensional gel electrophoresis and immunoblot−

ting. Proteomics 2002, 2, 775–783.

Adres do korespondencji:

Monika Biernat

Katedra i Zakład Mikrobiologii AM

ul. Chałubińskiego 4

50−368 Wrocław

e−mail: mbiernat@mbio.am.wroc.pl

Praca wpłynęła do Redakcji: 30.03.2005 r.

Po recenzji: 9.06.2005 r.

Zaakceptowano do druku: 21.07.2005 r.

Received: 30.03.2005

Revised: 9.06.2005

Accepted: 21.07.2005

More magazines by this user
Similar magazines