Кто получил нобелевскую премию хеликобактер пилори
Обновлено: 18.04.2024
Науке известно множество примеров, когда какая-либо бактерия на протяжении тысячелетий обитает в организме определенного вида позвоночных.
Род Helicobacter включает спиралевидных, очень подвижных, уреазоположительных грамотрицательных бактерий, колонизирующих желудок многих млекопитающих. Каждое млекопитающее имеет один или больше доминантных видов Helicobacter, которые, в свою очередь, являются высокоспецифичными для вида хозяина или даже могут колонизировать исключительно один вид. Это согласуется с гипотезой о том, что когда около 150 млн лет назад из рептилий произошли первые млекопитающие, они содержали в себе древние хеликобактерии, которые эволюционировали вместе со своими хозяевами. Согласно этой гипотезе хеликобактерии являются потомками древних бактерий, колонизировавших желудок млекопитающих. H. pylori – штамм хеликобактерий, адаптировавшихся к человеку, который ни в природных, ни в лабораторных условиях не может существовать в организме других животных, включая приматов.
Мы не можем точно знать, как долго H. pylori присутствовала в желудке человека. Предположительно, предшественники этого микроорганизма возникли в то время, когда от приматов произошли предки современного человека – то есть около 4 млн лет назад. В пользу этого предположения служат результаты филогеографических исследований; все они единогласно указывают на то, что наши предки уже имели желудочную H. pylori, когда группа людей, в конечном итоге населившая большую часть мира, покинула Африку (более 58 тыс. лет назад). Во всяком случае, точно известно, что H. pylori колонизировала желудок человека уже во времена палеолита.
В этой статье мы предлагаем читателям ознакомиться с доказательствами наличия связи между этим древним членом микробиоты человека (и в особенности его отсутствием) и недавно начавшейся и продолжающейся эпидемией астмы и других аллергических заболеваний. Мы также обсудим предположение о том, что исчезновение H. pylori стимулирует распространенность аллергических заболеваний, а колонизация желудка H. pylori – защищает человека от них.
Приобретение и персистенция H. pylori
Человек приобретает H. pylori в раннем детстве, обычно после первого года жизни. Путь передачи – фекально-оральный, орально-оральный и рвотно-оральный. После попадания в желудок, в отсутствие приема антибиотиков, H. pylori персистирует на протяжении десятилетий, а в большинстве случаев – в течение всей жизни хозяина. Штаммы H. pylori обладают значительной вариабельностью, при этом на взаимодействие макроорганизма и бактерий влияют различные участки генов H. pylori. Например, штаммы с интактным участком cag вставляют белок CagA в эпителиальные клетки желудка хозяина.
На протяжении большей части своей истории человек жил в небольших родственных группах, при этом микробиота свободно смешивалась между отдельными членами группы. В условиях отсутствия какой-либо гигиены, которые также преобладали в истории существования человека, передача желудочно-кишечных микробов осуществлялась очень легко. Сегодня в развивающихся странах, где санитария не достигла уровня стран Запада, H. pylori является убиквитарной: распространенность у взрослого населения составляет около 80%, при использовании нескольких методов диагностики – до 100%. В популяциях с высокой распространенностью H. pylori часто наблюдается колонизация желудка несколькими штаммами этого микроорганизма.
H. pylori исчезает
Несмотря на неопровержимые доказательства древности и убиквитарности колонизации H. pylori у людей, сегодня можно говорить о том, что распространенность H. pylori быстро снижается. Это следствие так называемого эффекта поколения, начавшегося в начале ХХ века во многих развитых странах и усилившегося после Второй мировой войны. Этот эффект настолько выраженный, что сегодня в США и других индустриализованных странах положительны по H. pylori менее 10% детей в возрасте до 10 лет по сравнению с историческим уровнем 70-90%. В результате такого изменения, наблюдаемого в разных странах в различной степени, стало возможным определить факторы риска приобретения H. pylori. К ним относятся большая семья (количественно); родители (особенно мать) – носители H. pylori; брат или сестра, положительные по H. pylori; тесные условия проживания в детстве.
Таким образом, после того как исчезновение H. pylori началось, его следствия будут ощущать на себе все последующие поколения людей, особенно если вода будет становится чище, семья – меньше, а питание – лучше.
К еще одному явлению, несомненно, вносящему вклад в исчезновение H. pylori, можно отнести широкое использование антибиотиков, особенно в раннем детском возрасте. Чтобы надежно искоренить H. pylori – а именно это означает английское слово eradicate, – сегодня необходима комбинация двух-четырех антибактериальных препаратов, однако в ранних исследованиях с применением монотерапии, в том числе b-лактамными антибиотиками и макролидами, частота успешной эрадикации составляла 10-50%. С учетом того, что такой эффект происходит каждый раз, когда ребенок получает лечение антибиотиками по поводу инфекции верхних дыхательных путей, инфекции кожи или среднего отита, снижение в развитых странах распространенности H. pylori у детей объяснить не трудно.
Следствия наличия и отсутствия H. pylori
Наличие клеток воспаления привело к использованию терминов, подразумевающих патологический процесс. Однако, по мнению авторов данной статьи – биологов по образованию, скопление иммунных и воспалительных клеток в ткани следует расценивать как физиологический ответ на индигенную микробиоту (ФОИМ). Таким же образом собственные пластинки рта, влагалища и толстой кишки млекопитающих населены фагоцитирующими и иммунологическими клетками, реагирующими на местную микрофлору. Безмикробные животные, напротив, вообще не имеют фагоцитирующих и иммунных клеток в собственных пластинках слизистых; восстановление нормальной микрофлоры у таких животных возвращает и эти клетки, что в комплексе расценивается как нормальная гистопатологическая картина.
Влияние H. pylori на физиологию человека
Желудок – орган, выполняющий множество функций; H. pylori и физиологический ответ на H. pylori влияют, по меньшей мере, на три из них.
Во-первых, желудок секретирует кислоту. Этот процесс находится под сложным регулирующим контролем, который осуществляется при помощи автономной иннервации, нейроэндокринных пептидов, гастрина и соматостатина. Доказано, что H. pylori-статус влияет на этот гомеостаз.
Во-вторых, желудок обладает адаптивной иммунологической активностью, которая выражается в функциях Т- и В-клеток. H. pylori-положительные и H. pylori-отрицательные желудки иммуннологически разные, и в отношении не только связанных с H. pylori, но и системных эффектов. В частности, персистенция H. pylori сопровождается намного большей концентрацией регуляторных Т-клеток.
В-третьих, желудок продуцирует лептин и является основным местом образования грелина. Эти нейроэндокринные пептиды играют важную роль в энергетическом гомеостазе млекопитающих, и появляется все больше данных в пользу того, что H. pylori-статус влияет на их регуляцию.
Таким образом, становится очевидно, что в развитых странах вырастают поколения детей, не имеющих H. pylori, которая регулирует эти и другие физиологические функции. Естественно предположить, что изменение секреции кислоты, иммунологической активации и нейроэндокринной регуляции будет иметь различные последствия.
Связь с астмой и аллергическими состояниями
В последние годы в развитых странах отмечается стабильный рост заболеваемости бронхиальной астмой (БА), аллергическим ринитом и атопическим дерматитом. Разительное увеличение распространенности атопических состояний во всех возрастных категориях должно быть связано с факторами окружающей среды, в том числе такими, как курение, загрязнение воздуха, аллергены, экзогенные инфекции, ожирение.
Однако, кроме экзогенных причин, существуют и эндогенные, связанные с изменением нашей индигенной микробиоты. И в этом контексте логично вспомнить про H. pylori, так как ее исчезновение хорошо доказано документально и происходит в мировом масштабе. Более того, исчезновение H. pylori предшествовало росту заболеваемости бронхиальной астмой. Однако связаны ли эти события?
Чтобы подтвердить или опровергнуть результаты указанных популяционных исследований, мы ретроспективно проанализировали два других проведенных нами исследования.
Масштабное исследование National Health and Nutrition Survey (NHANES) III проводилось между 1988 и 1994 годами. В середине 1990-х были выполнены серологические исследования материала, полученного от более 10 тыс. участников исследования, причем лаборанты и статисты не знали, была ли у пациента астма или атопия. В 2006 г. было доступно 7663 записей, содержащих информацию об астме и H. pylori-статусе. Отмечена обратная связь между наличием бронхиальной астмы и cagA+ штамма H. pylori (снижение риска БА на 21%) с наиболее выраженной корреляцией у участников в возрасте ниже среднего в популяции исследования (43 года; снижение риска БА на 37%) и ее отсутствием у пожилых пациентов. Подобным же образом наиболее мощная обратная связь отмечена у пациентов, у которых БА началась в возрасте до 15 лет (снижение риска на 37%); при более позднем начале БА связь отсутствовала.
Подводя итоги анализа исследования NHANES III, можно увидеть обратную связь между H. pylori, особенно cagA+ штаммами, и бронхиальной астмой и связанными с ней аллергическими расстройствами, особенно у молодых пациентов с ранним началом заболевания.
Основываясь на полученных результатах, мы провели независимую оценку этой связи, используя данные следующего исследования NHANES (1999-2000). В этом исследовании принимали участие 7412 пациентов, для которых был известен аллергологический анамнез и H. pylori-статус (тестирование по cagА не проводили). Средний возраст пациентов был 25 лет. С учетом полученных раннее результатов относительно раннего начала БА особое внимание мы уделили пациентам в возрасте 20 лет и младше. В результате была обнаружена значительная обратная связь между H. pylori-положительным статусом и ранним началом астмы и аллергического ринита у детей и подростков в возрасте до 20 лет, а также наличием астмы на момент исследования у детей в возрасте от 3 до 13 лет. Также H. pylori обратно коррелировала с наличием свистящего дыхания, аллергического ринита, дерматита и сыпи.
Таким образом, эти два независимые масштабные популяционные исследования показали высоко последовательные результаты, дополняющие полученные ранее данные относительно протективной роли H. pylori.
Биологические предпосылки протективной роли H. pylori в отношении бронхиальной астмы
H. pylori-статус может быть причинно связан с БА и другими аллергическими состояниями таким образом, что лица, колонизированные H. pylori, имеют определенную защиту от БА. В пользу этого предположения можно привести ряд известных фактов.
На протяжении многих лет наблюдается одна и та же тенденция: H. pylori исчезает, заболеваемость БА растет; противоположный эффект H. pylori маловероятен.
Важным является тот момент, что снижение распространенности H. pylori, которое началось в начале ХХ века, предшествовало увеличению заболеваемости БА. Ни одно из эпидемиологических исследований, позволяющих оценить данную связь, не было проспективным. Несмотря на это, вероятность того что БА и другие аллергические состояния могут сами приводить к исчезновению H. pylori, очень мала. После колонизации в раннем детском возрасте, в отсутствие лечения антибиотиками, H. pylori персистирует в течение десятилетий, а то и всей жизни человека.
H. pylori в большей мере связана с манифестацией атопии в детском возрасте, когда происходит формирование иммунитета
Мощная обратная связь с H. pylori имеет место для астмы и других состояний аллергического (атопического) спектра. Обратная связь с H. pylori сильнее выражена для бронхиальной астмы с началом в детском возрасте, этиология которой отличается от таковой при БА с манифестацией во взрослом возрасте. Детская астма часто проходит в подростковом возрасте, хотя часть пациентов, вошедших в ремиссию, в дальнейшем могут иметь рецидивы. Эффект H. pylori может быть меньше выражен в отношении БА с поздним началом, так как факторы риска в этом случае более неоднородны, чем при детской астме; заболевание имеет более сложный патогенез, который может отягощаться воздействием факторов внешней среды (курение, профессиональные вредности). Наконец, у взрослых чаще имеет место ошибочная диагностика БА-статуса и H. pylori-статуса. Так как эта диагностика проводится независимо друг от друга, она не является дифференциальной, что при статистической оценке сводит вероятность смещения к нулю.
Обратная связь между H. pylori и БА согласуется с результатами, полученными в двух масштабных исследованиях NHANES; каких-либо других гипотез, которые бы объясняли наблюдаемую корреляцию, нет
Одно из возможных объяснений состоит в том, что H. pylori-статус, хотя и связанный с БА, на самом деле является лишь маркером какого-то другого явления. Например, антибиотикотерапия в раннем детском возрасте приводит к эрадикации не только H. pylori, но и других микроорганизмов, которые являются истинными факторами защиты. В настоящее время каких-либо данных в пользу этого предположения не получено.
В ряде исследований, в которых изучали несколько инфекций, был установлен их аддитивный эффект в этиологии БА. Кроме того, обратная связь между H. pylori и БА не зависит от социально-экономического положения, возраста, пола, этнического происхождения, курения и вирусного гепатита А.
Существуют механизмы, которые объясняют протективный эффект H. pylori
В настоящее время накоплено достаточно данных о защитной роли H. pylori (особенно cagA+ штаммов) в отношении астмы и других атопических состояний (см. ниже).
Механизмы, благодаря которым колонизация H. pylori желудка может влиять на риск бронхиальной астмы
На сегодня уже доказано, что физиология желудка у H. pylori-положительных и отрицательных лиц значительно различается. При этом значение имеют несколько взаимосвязанных механизмов.
Во-первых, H. pylori, фактически защищая от ГЭРБ, может защищать и от бронхиальной астмы, так как у части пациентов БА развивается вследствие ГЭРБ. Однако этого механизма недостаточно, чтобы объяснить протективную роль H. pylori в отношении аллергического ринита и атопического дерматита.
В-вторых, сочетание БА, атопии, аллергического ринита и сенситизации кожи предполагает иммунологическую медиацию. H. pylori-положительные лица имеют популяцию иммуноцитов, включая регуляторные Т-клетки, которая в большой мере или вообще отсутствует у H. pylori-отрицательных лиц. Эти клетки могут проявлять системную иммуномодулирующую активность. Недавние исследования выявили взаимосвязь между колонизацией H. pylori и инфекцией Mycobacterium tuberculosis – колонизация сопровождалась длительным поддержанием туберкулезной инфекции в латентном состоянии, что является еще одним подтверждением системной иммуномодулирующей роли H. pylori.
Третий механизм может быть связан с эффектами H. pylori-индуцированного воспаления на уровень гастральных гормонов. Лептин и грелин не только регулируют энергетический гомеостаз, но и проявляют иммуномодулирующую активность. Появляется все больше данных в пользу того, что колонизация желудка H. pylori влияет на продукцию обоих гормонов.
Наконец, определенную роль может играть воздействие H. pylori на автономную нервную систему, при этом индивидуальные различия могут обусловливать и различный риск БА.
Возможно, впервые за всю историю человечества растет поколение детей, не имеющих в своих желудках H. pylori – бактерии, которая способствует развитию иммунной системы, гормональной регуляции энергетического гомеостаза и регуляции кислотности желудка. Утрата этого древнего, доминантного и неизменного члена нормальной микробиоты человека, несомненно, будет иметь последствия.
К настоящему времени уже накоплено достаточно данных относительно положительных и отрицательных эффектов этого явления на состояние желудочно-кишечного тракта. Основное же внимание ученых направлено на внекишечные проявления исчезновения H. pylori, включая нарушения энергетического гомеостаза (ожирение) и бронхиальную астму. Обратная связь между H. pylori и детской астмой, аллергическим ринитом и атопией становится все более очевидной. И хотя это может быть лишь вторичным патологическим явлением как часть более глобального изменения микроэкологии человека, существуют четкие доказательства биологической роли исчезновения H. pylori в увеличении аллергической заболеваемости детей. Если H. pylori и, особенно, cagA-статус являются единственными маркерами риска БА, это можно использовать в клинических и эпидемиологических исследованиях.
На сегодня понятно, что взаимодействие H. pylori с человеком сложное, в некоторой степени индивидуальное и до конца не изученное. Врач должен знать, что колонизация H. pylori снижает риск заболеваний пищевода (в том числе злокачественных), бронхиальной астмы и атопии, а также, возможно, ожирения и сахарного диабета, и учитывать это при назначении лечения. Вполне вероятно, что уже в ближайшие годы после проведения соответствующего фенотипирования и генотипирования ребенку можно будет выписать рецепт на получение в аптеке препарата, содержащего один или несколько штаммов H. pylori, колонизация которыми позволит улучшить его здоровье в течение всей последующей жизни.
Список литературы находится в редакции.
Статья напечатана в сокращении.
Gut 2008;57:561-567
Перевел с англ. Алексей Гладкий
Helicobacter pylori – друг или враг?
M.J. Blaser, Yu Chen, J. Reibman, Нью-Йорк, США.
В сказках бывают заколдованные предметы. Человек ходит вокруг них, но не может обнаружить. История открытия бактерии хеликобактер пилори напоминает такую сказку. В ней нет волшебства. Чтобы добраться до истины, потребовались разум, самоотверженность и упорство. И от этого история становится особенно захватывающей.
Таинственная спираль
Долгое время считалось, что среда желудка стерильна. Ведь в состав желудочного сока входит соляная кислота. Возможность существования бактерий в такой среде вызывала серьёзные сомнения. Поэтому изучению желудочной микрофлоры уделяли мало внимания.
Однако во все времена для учёных не существует мелочей. Несколько раз люди вплотную подходили к открытию бактерии. Более чем за век до Маршалла и Уоррена немецкие физиологи обнаружили неведомый ранее микроорганизм в слизистой оболочке желудка собак и человека. Что помешало открытию? Учёные так и не смогли вырастить колонию, пригодную для изучения. Микроорганизм не размножался на известных в тот момент питательных средах.
В 1886 году Валерий Яворский – профессор Ягеллонского университета в Кракове – обнаружил спиралевидную бактерию в промывных водах человеческого желудка. Профессор назвал её Vibrio rugula, составил подробное описание и даже выдвинул гипотезу о её влиянии на развитие желудочных заболеваний. Публикация вышла в свет в 1889 году. Однако в научных кругах версию Яворского оставили без внимания. Во-первых, за пределами Польши мало кто интересовался изданиями на польском языке. Во-вторых, сказалось убеждение: кислая среда стерильна.
В 1893 году подобное описание составил итальянский врач Джулио Бидзодзеро. Его работа также осталась без внимания.
В 1913 году датский микробиолог Йоханнес Фибигер обнаружил, что у крыс и мышей, употреблявших заражённую бактериями пищу, может развиваться рак желудка. Это поколебало общее представление о незначительной роли бактерий в появлении патологий желудка. В 1926 году Фибигер получил Нобелевскую премию. Но кислотно-пептическая теория патогенеза язвенной болезни оставалась приоритетной.
До 70-х годов ХХ века появлялись и другие исследования, авторы которых вплотную подошли к открытию хеликобактер пилори. Многим не хватило одного шага.
Терпение, труд и один счастливый случай
Во второй половине ХХ века арсенал диагностических методов существенно вырос. В частности, появились эндоскопические исследования, позволяющие взять фрагмент слизистой для исследования (биопсия). Ткани для исследования почти всегда брали у пациентов с язвенной болезнью и опухолями желудка, а иногда и при тяжёлых гастритах. Австралийский учёный Робин Уоррен обнаружил, что у большинства пациентов в биоптате (кусочек полученной при биопсии ткани для анализа) присутствует спиралевидная бактерия. Уоррен собрал большой материал, классифицировал образцы биоптата по патоморфологическим характеристикам, но работе не хватало клинического осмысления. Требовалось дальнейшее изучение.
В этот период на работу в Королевский госпиталь города Перта устроился молодой учёный Барри Маршалл. Он мечтал стать кардиологом, но в 1981 году обстоятельства привели его в отделение гастроэнтерологии. Там и состоялось знакомство Робина Уоррена и Барри Маршалла. Уоррен оценил юного коллегу: тот был открыт новому, в то время как большинство врачей продолжало пренебрежительно относиться к роли желудочной микрофлоры. Вскоре Маршалл включился в работу. Учёные впервые смогли вырастить недооткрытый предшественниками микроорганизм на искусственных питательных средах. Помог случай. Результата обычно ждали по 48 часов. Но одну чашку Петри с культурой перед пасхальными каникулами забыли в инкубаторе. Рост бактерий обнаружился через 5 дней. Загадочной спирали просто требовалось больше времени.
Сперва бактерию назвали Campylobacter pylori, но в 1989 году анализ ДНК показал, что она не принадлежит к роду Campylobacter. Обитающая в желудке бактерия получила новое имя – Helicobacter pylori (хеликобактер пилори).
Требовалось экспериментальное подтверждение её влияния на возникновение гастрита и язвенной болезни. Медицинское сообщество считало теорию далёкой от истины, первые опыты на животных не дали убедительного результата, согласовать исследование с участием людей было трудно. Барри Маршалл решил поставить эксперимент на себе.
Жертвенник науки
В 1984 году Барри Маршалл добровольно выпил жидкость, содержащую бактериальную культуру. Вскоре после этого у учёного развился гастрит. Эндоскопическое исследование подтвердило наличие хеликобактер пилори. Маршалл ожидал такого результата, но впоследствии признался, что был застигнут врасплох тяжестью инфекции. Следующим этапом эксперимента стал двухнедельный курс лечения метронидазолом и солями висмута. После антибактериальной терапии симптомы заболевания исчезли, а эндоскопия показала отсутствие бактерий в желудке.
Отчаянный шаг Барри Маршалла привлёк внимание учёных всего мира. Медицинский исследовательский совет Австралии согласился финансировать дальнейшую работу. В Великобритании исследование повторил Мартин Скирроу. Вскоре выяснилось, что во многих случаях хеликобактер пилори является причиной гастрита, дуоденита, язв желудка и двенадцатиперстной кишки, некоторых видов опухолей желудка (в том числе рака). Подтвердилась эффективность антибиотиков в лечении вызванных бактерией гастрита и язвы.
В 2005 году Робин Уоррен и Барри Маршалл были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине.
Нобелевская премия по физиологии и медицине присуждена австралийским медикам Барри Маршаллу и Робину Уоррену за открытие бактериальной природы гастрита, а также язвы желудка и двенадцатиперстной кишки (см. "Наука и жизнь" № 8, 2002 г.).
Робин Уоррен (Robin Warren) (слева) и Барри Маршалл (Barry Marshall) в лаборатории. Перт, Австралия. Середина 1980-х годов.
Прошло почти четверть века с того дня, когда патологоанатом из австралийского города Перт Робин Уоррен обнаружил в образцах ткани нижней части желудка колонии бактерий. Ничего удивительного, если бы не одно сделанное им наблюдение: бактерии присутствовали только в тех образцах, где налицо был воспалительный процесс слизистой оболочки желудка.
Данные Уоррена заинтересовали молодого стажера Барри Маршалла. Он вырастил в лаборатории культуру в желудочной бактерии, впоследствии названной Helicobacter pylori . Эти микроорганизмы были обнаружены почти у всех пациентов с гастритом, язвой желудка и двенадцатиперстной кишки. Исследователи предположили, что именно заражение Helicobacter pylori лежит в основе этиологии воспалительных процессов в желудке. Тогда, в 1982 году, гипотеза Маршалла и Уоррена звучала смело: считалось, что к язвенной болезни приводят нездоровый образ жизни и стрессы.
Но догадка блестяще подтвердилась эпидемиологическими и клиническими исследованиями, которые проводили в 1980-е годы Маршалл и Уоррен. Чтобы побороть скептицизм медиков, Маршаллу даже пришлось выпить культуру бактерий самому. А через неделю молодой ученый почувствовал первые симптомы острого гастрита - и бактериальная природа язвенной болезни была доказана…
Яркий поступок Маршалла заставил смолкнуть голоса наиболее критически настроенных оппонентов. Сегодня медики с уверенностью утверждают, что стресс и острая пища не могут быть причиной язвенной болезни - эти факторы только ухудшают состояние больного. Доказано, что более 90% всех случаев язвы двенадцатиперстной кишки и до 80% случаев язвы желудка вызваны именно присутствием Helicobacter pylori. Оставшиеся 10-20 случаев обычно связаны с длительным приемом нестероидных противовоспалительных препаратов типа аспирина или ибупрофена. Очень редко открывшаяся внезапно язва может быть следствием злокачественной опухоли желудка или поджелудочной железы.
Открытие Уоррена и Маршалла перевернуло представления врачей о противоязвенной терапии. Оказалось, что язва - отнюдь не хронический недуг, а болезнь, от которой можно избавиться, принимая антибиотики.
Helicobacter pylori - грамотрицательная бактерия (см. "Наука и жизнь" № 1, 2004 г., с. 46-47), которая обнаружена в желудках более чем у половины населения Земли. Причем распространенность напрямую зависит от уровня социально-экономического развития: в развитых странах инфекция распространена меньше (30-40%), чем в странах третьего мира, где ею заражен почти каждый (до 90%). Инфекция поражает нижнюю часть желудка обычно уже в раннем детстве и "живет" в нем до последних дней. Считается, что чаще всего грудной ребенок получает бактерию от инфицированной матери. Но не исключено, что заразиться можно и через пищу или питье.
Высокая распространенность Helicobacter pylori вовсе не означает, что каждый второй на Земле страдает язвенной болезнью или как минимум гастритом. К счастью, в большинстве случаев бактерия не доставляет своему "хозяину" никаких неприятностей. Но в 10-15% случаев иммунная система дает "сбой" и Helicobacter pylori заявляет о себе тяжелыми воспалительными процессами в желудке и двенадцатиперстной кишке.
Язву вызывает не сама бактерия - для выживания в экстремальных условиях желудочного сока она вырабатывает ферменты, снижающие кислотность. Чтобы скомпенсировать падение кислотности, слизистая оболочка, в верхней части желудка начинает интенсивно секретировать желудочный сок. В результате возрастает вероятность возникновения гастрита и язвы. В наиболее тяжелых случаях болезнь приводит к смертельно опасным желудочным кровотечениям и перфорации желудка. Иногда бактерия "поселяется" в верхней части желудка, что приводит к тяжелым формам язвенной болезни или даже к раку. И хотя число больных раком желудка во всем мире постоянно снижается, эта опухоль удерживает второе место в мире по смертности от онкологических заболеваний.
Бактерия Helicobacter pylori очень изменчива, ее штаммы отличаются друг от друга способностью прикрепляться к слизистой оболочке желудка и вызывать воспалительный процесс. Даже у одного человека бактерии не однородны, они постоянно меняются, приспосабливаясь к условиям желудочной среды. Бесконтрольный прием антибиотиков приводит к быстрому формированию штаммов, которые "не берет" ни один антибактериальный препарат. Поэтому врачи назначают антибиотики только при подтверждении бактериальной этиологии язвенной болезни.
Открытие возбудителя язвы побудило исследователей начать поиски микроорганизмов, вызывающих такие болезни, как язвенный колит, ревматоидный артрит, атеросклероз. Пока на этом пути сделаны лишь первые шаги. Самое главное, что открытие Helicobacter pylori приблизило ученых к пониманию взаимосвязи воспалительных процессов, хронических инфекций и онкологических заболеваний.
Любое научное открытие имеет свою судьбу. Сначала авторы долго вынашивают его в своих светлых головах, потом, как правило, в муках, воплощают теорию в практику, затем следуют первые самостоятельные шаги, публикация, оценка экспертами, а далее . зачастую архив и "вечная память". Однако не всегда все заканчивается так пессимистично. Иногда даже не очень громоздкие и ресурсоемкие исследования способны всколыхнуть мировую общественность и заставить академиков переиздавать свои учебники. Безусловно, яркий пример такой ситуации – открытие Helicobacter pylori, которое принесло его авторам – австралийским ученым Бери Маршаллу и Робину Уоррену – Нобелевскую премию в отрасли Физиологии и медицины.
Все началось с того, что в 1979 г. доктор Уоррен, профессор патологии в госпитале Роял Перт, приблизительно у половины пациентов, у которых был взят материал для биопсии, обнаружил маленькие изогнутые бактерии, колонизирующие антральный отдел желудка. Затем было установлено, что в слизистой оболочке желудка возле мест определения микроорганизмов всегда присутствовали признаки воспаления.
В августе 1981 г. доктор Маршалл, в то время еще младший научный сотрудник университета Западной Австралии, первым поддержал и в дальнейшем помогал отстаивать теорию профессора Уоррена о том, что именно бактерии, а не стресс и образ жизни являются причиной большинства пептических язв.
Бери Маршалл родился 30 сентября 1951 г. в австралийском городке Калгури в семье инженера-механика и медсестры. По словам близких, в детстве маленький Бери отличался особенным любопытством и изобретательностью при исполнении работы по дому, изучая сварочное оборудование, химические реактивы и научную литературу. Позже ученый сказал: "Медицина, как мне казалось, – это отличный способ соединения естественных и гуманитарных наук. Мне просто очень нравится разговаривать с людьми". Медицинское образование будущий нобелевский лауреат получил в университете Западной Австралии.
Молодому научному сотруднику идея профессора Уоррена понравилась частично из-за того, что она противоречила бытующему тогда мнению об этиологии воспалительных и язвенных заболеваний слизистой желудка. В медицинской литературе желудочная среда считалась крайне неблагоприятной для бактерий, а значит – стерильной. Таким образом, бактерий Уоррена не должно было существовать.
В самом начале сотрудничества коллеги рассмотрели клинические данные 25 пациентов, у которых была определена H. pylori, и описали, какие заболевания наблюдались или нет у этих больных. Далеко не у всех были язвы или рак, поэтому было очень тяжело установить какую-либо зависимость. Затем, с января по май 1982 г., было проведено слепое исследование 100 пациентов с участием независимого гастроэнтеролога, выполнявшего эндоскопические процедуры. Результаты подтвердили связь между бактериями и язвенной болезнью. За время исследования доктор Маршалл вырастил культуру микроорганизмов – новый род микробов, похожих и на Campylobacter, и на холерный вибрион, – и дал им название. Спустя год ученый отправил резюме исследования в Австралийскую гастроэнтерологическую ассоциацию, которое, конечно же, сразу отклонили. Несмотря на это, данные впервые опубликовали в журнале The Lancet за июнь 1983 г. в виде двух отдельных писем под одним и тем же заголовком: "Неидентифицированные изогнутые бактерии в эпителии желудка при хроническом активном гастрите". Одно из писем было подписано Уорреном, другое – Маршаллом. В письмах шла речь и о конкретной работе обоих коллег: наблюдения доктора Уоррена и первичная информация о связи бактерий с гастритом; описание выращенной Бери Маршаллом культуры и установленная связь с язвенной болезнью.
В 1983 г. молодой ученый открыл чувствительность H. pylori in vitro к висмуту, а затем и к метронидазолу. В начале 1984 г. знакомый врач порекомендовал доктору Маршаллу заняться 11 больными с "серьезными проблемами по поводу язвы двенадцатиперстной кишки". Ученый назначил курс лечения висмутом и метронидазолом, что привело к эрадикации H. pylori у 9 пациентов без дальнейших рецидивов язвы и применения циметидина.
Возможно, к исследованиям доктора Маршалла и дальше относились бы как к чему-то условному, если бы он не взял на себя функции подопытного кролика и не выпил чистую живую культуру H. pylori. Ученый, который был в то время женат и имел 4 детей, чрезвычайно тяжело заболел, но заявил миру о своем открытии. "Я сделал это от отчаяния, – говорил Бери. – Когда я представлял свои данные на научных собраниях, аудитория всегда была скептически настроена и убеждена в том, что бактерии инфицировали пациентов уже после развития гастрита. Так что мне пришлось пойти на риск, чтобы подтвердить обратное. Собственно это и послужило главной причиной". Еще одной причиной, подтолкнувшей ученого к проведению опасного эксперимента, был неудачный опыт с морскими свинками. Несмотря на все попытки доктора Маршалла ему никак не удавалось инфицировать животных. К тому же, существовали и его собственные клинические наблюдения, согласно которым многие пациенты, у которых в биоптатах определялись бактерии, были асимптоматическими или имели минимальную симптоматику. Маршалл также знал, что в большинстве случаев ему удалось уничтожить микроорганизмы при помощи антибиотиков, так что риск был оправдан. Как потом оказалось, его собственная инфекция излечилась спонтанно, и до того, как ученый начал принимать антибиотики, микроорганизмов уже не было. Биопсия на восьмой день после заражения показала наличие инфекции, но уже на четырнадцатый день слизистая начала заживать и микроорганизмы в ней не определялись. Тем не менее такой исход подтвердил результаты исследований in vitro, согласно которым висмут был способен уничтожать H. pylori. Это означало, что этот препарат, считавшийся антацидным или обволакивающим, на самом деле мог оказаться антибиотиком.
В интервью в октябре 2005 г. доктор Маршалл сказал, что одной из самых главных проблем с инфекцией было то, что она очень тяжело поддавалась лечению, а успешная методика эрадикации была создана только в 1992 г. Вот тогда и изменилось отношение медицинской общественности. Люди начали верить тому, что могли испытать в личной клинической практике при помощи реальных схем лечения.
Выступая с речью о лауреатах Нобелевской премии за 2005 г., один из участников учредительного комитета сказал, что награда всегда найдет тех, кто с верой в себя готов противостоять даже установленным научным догмам. В своих исследованиях доктора Маршалл, Уоррен и многие другие показали, что язвенную болезнь можно излечить только при условии эрадикации бактерий, содержащихся в желудке. Благодаря работе, проделанной австралийскими учеными, язвенная болезнь уже не является хроническим, часто инвалидизирующим состоянием, а относится к болезням, которые можно вылечить коротким курсом антибиотиков и ингибиторов желудочной секреции.
Вы все еще объясняете детям, что нужно есть суп, чтобы не было гастрита? Тогда мы идем к вам! Чтобы не было гастрита, нужно мыть руки. это помогает не заразиться helicobacter pylori и уберечь себя от многих неприятностей, которые вызывает эта бактерия.
Helicobacter pylori (далее в тексте - хеликобактер) - бактерия, которая инфицирует слизистую оболочку желудка и двенадцатиперстной кишки и может провоцировать развитие гастрита, язвы и даже злокачественных опухолей. В 1984 году австралийский врач Барри Маршалл, исследовавший хеликобактерную инфекцию, сознательно выпил культуру бактерий, чтобы продемонстрировать, что это действительно приведет к гастриту и что его можно затем вылечить антибактериальными препаратами. В 2005 году Барри Маршалл и его соавтор Робин Уоррен получили за свои исследования Нобелевскую премию.
Верно ли, что Helicobacter pylori есть практически у всех?
Россия относится к странам с очень высокой распространенностью хеликобактерной инфекции. В некоторых регионах эта цифра превышает 90%. Например, в Восточной Сибири, причем и в монголоидной, и в европеоидной популяции. В Москве эта цифра ниже. По данным исследования, которое проводилось нашим институтом в Восточном округе, оказалось, что около 60% горожан – носители хеликобактера. Хотя в отдельных группах населения хеликобактер более распространен. Вот недавно было опубликовано исследование промышленных предприятий в Москве. Среди их сотрудников заражены 88%.
С чем связаны отличия между разными группами населения?
На Западе есть четкая градация: среди бедных распространенность инфекции высокая, а в более обеспеченных слоях – значительно ниже. Это связано с гигиеническими привычками. Передача инфекции происходит, как правило, в семье, в детском возрасте, и если хеликобактер есть у родителей, то с большой вероятностью может быть и у ребенка. Но если люди соблюдают правила гигиены, то заражения не происходит. Инфекция в основном передается фекально-оральным путем. Мыть руки перед едой – хорошая защита.
Все зараженные рано или поздно заболеют гастритом или язвой?
Нет, необязательно. Заболеет человек или нет, сказать достаточно трудно. Это зависит, с одной стороны, от патогенности микроорганизма. Некоторые штаммы более эффективно прикрепляются к слизистой, некоторые – менее. С другой стороны, играет роль и восприимчивость человека к инфекции. Воспалительный процесс может быть связан с избыточной защитной реакцией организма. Соответственно, если встречаются высокопатогенный штамм бактерии и восприимчивый человек – возникает заболевание. Как раз поэтому язвенная болезнь часто встречается в семьях – и у родителей, и у детей. Это связано и с передачей патогенного штамма, и с наследственной реакцией на инфекцию.
А если хеликобактер не вызывает воспаления, то от него можно не избавляться?
Здесь сложная ситуация. С одной стороны, у многих людей бактерия так и не приведет к болезни, так что лечить от нее всех подряд вроде бы незачем. Абсолютным показанием к лечению хеликобактерной инфекции сегодня служит язвенная болезнь или гастрит. Особенно если есть признаки атрофии слизистой, потому что это база для развития рака. Он возникнет, может быть, через десятилетия, но риск повышен. И если патологический процесс выявлен на начальной стадии, то мы эффективно лечим таких больных. Убрали хеликобактера – не происходит прогрессирования заболевания. Но, с другой стороны, если болезнь выявили на более поздней стадии и уже выражена атрофия или метаплазия слизистой оболочки, то даже устранение хеликобактерной инфекции может не обеспечить профилактику рака, потому что уже запущены самоподдерживающиеся процессы, болезнь прогрессирует и первичная причина большого значения не имеет. Так что если есть кровные родственники, у которых был рак желудка, то от хеликобактера нужно избавляться, даже если вообще нет симптомов. Это метод профилактики. И еще одно абсолютное показание - желание больного избавиться от хеликобактера, даже если он пока еще не вызвал каких-то существенных изменений слизистой оболочки. Ну, человек боится того же рака желудка, например. Такие опасения, в принципе, обоснованны.
Как бактерии удается выжить в кислой среде желудка?
Хеликобактер очень хорошо приспособлен к обитанию в желудке. Во-первых, он живет в антральном отделе желудка, где кислота не вырабатывается. Здесь задача, наоборот, кислоту нейтрализовать, подготавливая содержимое желудка к эвакуации в двенадцатиперстную кишку. В теле желудка среда очень кислая, pH в норме - 1-2, а вот в антральном отделе pH 4-6.
Слабокислая среда, как на коже.
Да, примерно. И оптимальная для хеликобактера. Дополнительным условием является то, что хеликобактер живет под слоем слизи, которая его защищает. И еще у него есть фермент уреаза, который расщепляет мочевину, и вокруг бактерии образуется щелочное облачко аммония. Это защищает хеликобактер от воздействия кислоты, создает оптимальные условия для его существования.
Эти защитные механизмы сами по себе вредны для обладателя бактерии?
Вот эти ионы аммония являются дополнительным поражающим фактором в развитии заболевания, потому что они отключают механизм регулирования выработки соляной кислоты. В норме, при отсутствии инфекции, поступившая в желудок пища приводит к повышению pH в антральном отделе. Это запускает в клетках желудка цепочку реакций, приводящих к секреции соляной кислоты. А здесь получается, что повышение pH в антральном отделе вызвано не пищей, а хеликобактером, и запускается механизм непрерывной секреции соляной кислоты, независимо от того, есть пища в желудке или нет. И эта избыточная кислота вызывает воспалительный процесс, а то и язвообразование. А с годами вот эта перенапряженная система производства соляной кислоты дает сбой. Происходит утрата клеток, и гиперсекреция переходит в нормальную секрецию, а потом в гипосекрецию. Это естественное течение гастрита. Но оно сопровождается утратой клеток, то есть атрофией, что способствует формированию неправильных клеток, а это база для будущего рака. Но понятно, что на это нужны десятилетия. Как правило.
Какие ранние симптомы могут указывать на патологическую активность хеликобактера?
При воспалительном процессе в области желудка у человека могут быть ноющая боль в эпигастрии, чувство распирания. Все это возникает после приема пищи достаточно быстро. Если же у человека воспаление двенадцатиперстной кишки - дуоденит - то, как правило, неприятные ощущения возникают, наоборот, натощак. Соляная кислота поступает из желудка в двенадцатиперстную кишку и вызывает раздражение слизистой оболочки. Когда человек поел, кислота связывается пищей и не раздражает двенадцатиперстную кишку, поэтому он чувствует себя лучше.
Как выявляют присутствие бактерии?
Сегодня для диагностики хеликобактерной инфекции нет необходимости делать гастроскопию. Есть два рекомендованных метода неинвазивной диагностики: 13С-уреазный дыхательный тест и ПЦР-диагностика. В первом случае больной приходит, дышит в мешочек, после этого принимает мочевину, меченную изотопом 13С, и через полчаса дышит во второй мешочек. Прибор сопоставляет количество изотопа в первом и во втором образцах, и если разница превышает определенное значение, тест считается положительным. В случае ПЦР-диагностики можно просто выявить ДНК хеликобактера в кале пациента. С одной стороны, это еще более точный метод, там определяется ДНК, то есть вообще никаких сомнений нет. Но, с другой стороны, в первом случае человек просто приходит и дышит, и через 40 минут знает результат, кал сдавать не надо. То есть у каждого теста свои плюсы и минусы. А в сомнительных случаях мы вынуждены использовать два, а то и три метода.
Это позволяет выявить самого хеликобактера, а для того, чтобы оценить масштаб нанесенных им повреждений, все-таки нужна гастроскопия?
Существуют и скрининговые методы. Вот человек живет, его ничего не беспокоит, но есть методы, которые позволяют оценить риски. Это так называемая гастропанель. В крови человека анализируются определенные показатели: антитела к хеликобактеру, пепсиногены. Изучив эти показатели, можно с определенной долей точности сказать, во-первых, есть ли хеликобактер, а во-вторых, есть ли атрофия. Вот если показатели пепсиногенов снижены, то такому человеку, даже если его ничего не беспокоит, обязательно нужно сделать гастроскопию.
Если человек принимает антибиотики в связи с какой угодно болезнью, это может заодно уничтожить и хеликобактер? Или, наоборот, вызывает у него устойчивость?
Скорее, второе. Дело в том, что уничтожение хеликобактера - это не один антибиотик, это всегда серьезная схема лечения, включающая 3-4 компонента. Как правило, 2 антибиотика, ингибиторы протонной помпы для снижения кислотопродукции и препараты висмута, которые повышают эффективность антибиотиков в отношении хеликобактера. И прием препаратов продолжается 10-14 дней. Ни от какой пневмонии вам такую комбинацию препаратов не назначат. Хеликобактер не в курсе, для него там антибиотик принят или нет, он старается выжить. И часто формируется его резистентность к антибиотикам, которые вы принимаете по другим поводам. Именно поэтому мы вынуждены удлинять схемы терапии, добавлять препараты, которые помогают преодолеть эту резистентность. Это вообще огромная проблема, когда от каждого чиха начинают принимать антибиотики. От вирусов они не помогают, а резистентность любой микрофлоры при этом формируется.
А вы сталкиваетесь с печальными последствиями самолечения?
Читайте также: