Helicobacter pylori é unha especie bacteriana que infecta o epitelio gástrico humano. Moitas úlceras e algúns tipos de gastrite débense a infeccións por H. pylori. Calcúlase que un 50% da poboación humana ten H. pylori no seu estómago, pero a gran maioría dos suxeitos infectados (un 80%) nunca chega a desenvolver ningún tipo de síntoma. Tamén foi asociada co desenvolvemento de cancro gástrico. Esta bacteria vive exclusivamente no estómago humano, sendo o único organismo coñecido que pode subsistir nun ambiente tan extremadamente ácido. É unha bacteria espiral e pode «aparafusarse» literalmente para colonizar o epitelio estomacal.Capítulo 23: "Campylobacter and Helicobacter". En Samuel Baron (editor): Medical Microbiology. Cuarta edición, 1996.Blaser, M. J. (2006). "Who are we? Indigenous microbes and the ecology of human diseases". EMBO Reports 7 (10): 956–60. doi:10.1038/sj.embor.7400812. PMC 1618379. PMID 17016449.
Orixe do nome O nome inicial que recibiu esta bacteria foi Campylobacter pyloridis, despois chamouse Campylobacter pylori (ao corrixirse por erros no latín) e en 1989, despois de secuenciar o seu ADN, viuse que non pertencía ao xénero Campylobacter, e foi reclasificada no xénero Helicobacter (nome que deriva da súa forma espiral). O nome pylori vén do latín pylorus, que significa ‘gardabarreira’, e fai referencia ao píloro (abertura final do estómago que dá paso ao duodeno).
Historia
Primeiras evidencias En 1875, científicos alemáns descubriron bacterias espirais no epitelio do estómago humano. Estas bacterias non podían cultivarse, polo que o descubrimento foi esquecido. En 1892, o investigador italiano Giulio Bizzozero describiu unha serie de bacterias espirais que vivían no ambiente ácido do estómago de cans.
En 1899 o profesor Walery Jaworski, da Universidade Jagellónica en Cracovia, investigou sedimentos de lavados gástricos obtidos de humanos nos que, ademais dunhas bacterias alongadas, tamén encontrou bacterias cunha característica forma espiral, ás cales chamou Vibrio rugula. Este investigador foi o primeiro en suxerir a participación deste microorganismo en enfermidades gástricas. Aínda que este traballo foi incluído no Manual de enfermidades gástricas, non tivo moito impacto, debido a que estaba escrito en polaco.
Redescubrimento e caracterización A bacteria foi redescuberta en 1979 polo patólogo australiano Robin Warren, quen en investigacións posteriores (a partir de 1981), xunto a Barry Marshall, illou este microorganismo das mucosas de estómagos humanos e foi o primeiro que conseguiu cultivala. No traballo orixinal, Warren e Marshall afirmaron que moitas das úlceras estomacais e gastrites eran causadas pola colonización do estómago por esta bacteria, e non por estrés ou comida picante, como se sostiña ata entón.
Implicación en patoxénese A comunidade médica foi moi reticente a recoñecer o feito de que esta bacteria fose a causante de úlceras estomacais ou gastrites, xa que se cría que as bacterias non podían sobrevivir moito tempo no medio ácido do estómago. A comunidade empezou a cambiar de idea baseándose en estudos posteriores que reafirmaron esta idea, incluíndo un no que Marshall bebeu un cultivo de H. pylori, desenvolvendo unha gastrite e recuperando a bacteria do seu propio revestimento estomacal; con isto, cumpría con tres dos cinco postulados de Koch. A gastrite de Marshall curouse sen ningún tratamento.
Marshall e Warren posteriormente descubriron que os antibióticos eran efectivos para o tratamento da gastrite. En 1994, os Institutos Nacionais da Saúde dos Estados Unidos (National Institutes of Health) informaron que as úlceras gástricas máis comúns eran causadas por H. pylori, e recomendaron o uso de antibióticos, sendo incluídos no réxime de tratamento. En 2005, Warren e Marshall foron galardoados co Premio Nobel de Medicina polos seus traballos sobre H. pylori.The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2005 awarded to Barry J. Marshall and J. Robin Warren "for their discovery of the bacterium Helicobacter pylori and its role in gastritis and peptic ulcer disease".
Antes de comprobarse a implicación de H. pylori en doenzas estomacais, as úlceras estomacais tratábanse con medicamentos que neutralizaban a acidez. Isto facía moitas veces que as úlceras reaparecesen despois de deixar o tratamento. A medicación tradicional para a gastrite eran os sales de bismuto (subcitrato de bismuto coloidal ou subsalicilato de bismuto).Hernández Tapias S. et al.. "Tratamiento de la úlcera péptica por Helicobacter pylori." Farm Hosp 1996;20(1):17-22. Dispoñible en liña (documento PDF) Este tratamento a miúdo era efectivo, pero a súa efectividade diminuía cun uso prolongado, ademais de descoñecerse o mecanismo de acción deste fármaco. Aínda non está claro se o bismuto pode actuar como antibiótico. Actualmente, moitas úlceras son tratadas de forma efectiva utilizando antibióticos fronte a H. pylori (2006).
Mentres H. pylori segue sendo a bacteria máis importante coñecida que habita no estómago humano, algunhas especies máis do xénero Helicobacter foron identificadas agora noutros mamíferos e nalgunhas aves. Comprobouse que algunhas destas poden infectar a humanos. Existen especies de Helicobacter que poden infectar o fígado de certos mamíferos, causando, por tanto, diversas doenzas hepáticas.
Características da bacteria
miniatura|200px|Estrutura de H. pylori.
H. pylori é unha bacteria gramnegativa de forma espiral, de arredor de 3 microns de longo e cun diámetro aproximado duns 0,5 microns, flaxelada. É microaerófila, é dicir, require osíxeno pero a concentracións máis baixas que as atmosféricas. Usa hidróxeno e metanoxénese como fonte de enerxía, xa que contén unha hidroxenase coa cal oxida o H2 producido pola flora intestinal. Ademais é oxidase e catalase positiva e produce urease.
miniatura|esquerda|250px|Modelo molecular do encima urease de H. pylori. Pode producir biopelículas e pode pasar da súa forma espiral a unha forma cocoide viable pero non cultivable, o que é importante para a súa supervivencia e epidemioloxía.
Cos seus flaxelos e a súa forma espiral, a bacteria perfora como un "trade" literalmente a capa de mucus do estómago, e despois pode quedar suspendida na mucosa gástrica ou adherir a células epiteliais. H. pylori produce adhesinas, proteínas que se unen a lípidos asociados a membranas e a carbohidratos.
H. pylori posúe cinco familias de proteínas da membrana externa principais (OMP). A maior destas familias inclúe proteínas adhesinas. As outras catro familias inclúen porinas, transportadores de ferro, proteínas asociadas ao flaxelo e proteínas de funcións descoñecidas. Igual que noutras bacterias gramnegativas, a membrana externa de H. pylori consta de fosfolípidos e lipopolisacárido (LPS). O antíxeno O do LPS pode ser fucosilado e asemellarse aos antíxenos dos grupos sanguíneos de Lewis que se encontran no epitelio gástrico. A membrana externa contén tamén colesterol glicósidos, que se atopan en poucas outras bacterias.
Ten uns 4–6 flaxelos lofotricos. Os característicos filamentos flaxelares envaiñados do xénero Helicobacter están compostos por dúas flaxelinas copolimerizadas chamadas FlaA e FlaB.
Infección miniatura|190px|Tinguidura inmunohistoquímica de Helicobacter procedente dunha biopsia estomacal. A infección por H. pylori pode ser sintomática ou asintomática (sen efectos visibles na persoa); estímase que máis do 70% das infeccións son asintomáticas. En ausencia dun tratamento baseado en antibióticos, unha infección por H. pylori persiste aparentemente durante toda a vida na maioría das persoas (parece que pode desaparecer nalgúns casos en anciáns). Ao sistema inmune humano non lle é posible erradicala.
Vía de infección
A bacteria illouse das feces, da saliva e da placa dental dos pacientes infectados, o cal suxire unha ruta gastro-oral ou fecal-oral como posible vía de transmisión. Outros medios de infección suxeridos son inxerir auga e alimentos contaminados ou mesmo o traspaso oral de fluídos dunha persoa contaminada.
Epidemioloxía Calcúlase que máis de dous terzos da poboación mundial se encontra infectada por esta bacteria. A proporción de infección varía de nación a nación. No mundo occidental (Oeste de Europa, Norteamérica e Australia), a proporción é de arredor dun 25 % da poboación, e é moito maior no terceiro mundo. Neste último caso, é común, probablemente polas malas condicións sanitarias, encontrar infeccións en nenos. No caso de Estados Unidos, a infección dáse principalmente en persoas vellas (máis do 50% ocorren en persoas de máis de 60 anos, fronte a un 20% que se presentan en persoas de menos de 40) e nos sectores máis pobres.
Estas discrepancias atribúense a unha maior hixiene e ao maior uso de antibióticos en países máis ricos. De calquera forma, nos últimos anos están aparecendo cepas de H. pylori que presentan resistencia a antibióticos. No Reino Unido hai mesmo cepas resistentes a metronidazol.
miniatura|400px|dereita|Modo de infección de H. pylori:1. H. pylori penetra na capa mucosa do estómago e adhire á superficie da capa mucosa epitelial gástrica.2. Produce amoníaco a partir de urea, para neutralizar o ácido gástrico.3. Migración e proliferación de H. pylori ao foco de infección.4. Desenvólvese a ulceración gástrica con destrución da mucosa, inflamación e morte das células mucosas.
Fisiopatoloxía Para colonizar o estómago H. pylori debe poder sobrevivir no lume ácido do estómago e para iso utiliza os flaxelos para soterrarse no mucus e chegar preto da capa de células epiteliais do estómago, onde atopa o seu nicho ecolóxico. Poden encontrarse moitas bacterias en zonas profundas do mucus, o cal é segregado polas células secretoras de mucus e eliminado na zona luminal. H. pylori, para evitar ser arrastrada ao lume, ten a capacidade de detectar o gradiente de pH na capa de mucus por quimiotaxe e nada lonxe da zona ácida do lume cara á zona máis neutra da superficie epitelial. H. pylori tamén se pode encontrar sobre a superficie mesma do epitelio estomacal e ás veces dentro das células epiteliais estomacais. Produce adhesinas, que se unen a lípidos asociados a membranas e a carbohidratos e axudan a adherirse ás células epiteliais. Por exemplo, a adhesina BabA únese ao antíxeno b de Lewis que se encontra na superficie das células epiteliais estomacias.
H. pylori produce grandes cantidades do encima urease, e moléculas deste encima foron localizadas dentro e fóra da bacteria. A urease degrada a urea (que se segrega normalmente ao estómago) a dióxido de carbono e amoníaco. É un metalo-encima, dependente do níquel, que obtén do sangue, no que aparece como elemento de traza. O amoníaco convértese en amonio ao aceptar un protón (H+), o cal neutraliza o ácido gástrico. A supervivencia de H. pylori no estómago ácido depende da urease. O amoníaco producido é tóxico para as células epiteliais, e, xunto cos outros produtos de H. pylori, como proteases, citotoxina vacuolante A (VacA), e certas fosfolipases, causa un dano a ditas células.
Os procesos inflamatorios das infeccións por H. pylori tamén están mediados por proteínas con moitas pontes disulfuro. As proteínas ricas en cisteína de H. pylori (Hcp), particularmente HcpA (hp0211), desencadean unha resposta inmune por medio da diferenciación dos monocitos Thp1 mieloides humanos en macrófagos. Analogamente ás citocinas eucarióticas, estas proteínas interfiren co funcionamento da célula hóspede e cambian a morfoloxía dos monocitos, inducindo a expresión da proteína marcadora de superficie CD11b, da actividade fagocítica, e da adherencia celular, todos os cales son indicativos da diferenciación dun monocito en macrófago.