Роль високотоксигенних CagA- та VacA-штамів Helicobacter pylori у канцерогенезі шлунка. Огляд літератури

Автор(и)

  • Л. М. Нікуліна Національний медичний університет імені О. О. Богомольця, Київ, Україна https://orcid.org/0000-0003-2321-6173
  • Г. А. Соловйова Національний медичний університет імені О. О. Богомольця, Київ, Україна

DOI:

https://doi.org/10.30978/MG-2022-3-42

Ключові слова:

Helicobacter pylori, рак шлунка, атрофія, кишкова метаплазія, CagA, VacA, резистентність до кларитроміцину

Анотація

Рак шлунка посідає 4‑те місце серед причин смерті від онкологічних захворювань у світі. До чинників ризику раку шлунка відносять генетичну схильність, зловживання алкоголем, тютюнокуріння, низький соціально‑економічний рівень, особливості харчування, вірус Епштейна—Барр та інфекцію Helicobacter pylori. Бактерія H. pylori — єдиний статистично доведений чинник ризику раку шлунка. Останній розвивається у менше ніж 3 % пацієнтів, інфікованих H. pylori, що свідчить про унікальний спосіб взаємодії між імунною відповіддю господаря та факторами вірулентності H. pylori, що відіграє важливу роль у виникненні та прогресуванні патологічного процесу в слизовій оболонці шлунка. Експресія онкогенного білка, асоційованого з цитотоксином, гена A (CagA), цитотоксину A (VacA), який спричиняє утворення вакуолей в епітеліоцитах слизової оболонки шлунка, і зовнішнього запального білка має важливе значення для патогенезу. Розглянуто взаємозв’язки між чинниками вірулентності H. pylori та господарем, що необхідно для кращого розуміння патогенезу та профілактики канцерогенезу. Стратегією профілактики раку шлунка є ерадикаційна терапія, яка ускладнюється ростом резистентності до антимікробних препаратів. Лише незначну кількість праць присвячено вивченню впливу факторів патогенності H. pylori (CagA+ і VacA+) на розвиток атрофії, кишкової метаплазії та дисплазії. У літературі мало даних про відмінність за антибіотикорезистентністю між високотоксигенними і нетоксигенними штамами H. pylori.

Мета роботи — представити сучасні дані про вплив високотоксигенних CagA+‑ і VacA+‑штамів H. pylori на процеси канцерогенезу шлунка та визначити їхню роль у резистентності до кларитроміцину.  Вивчення зв’язку високотоксигенних штамів CagA та VacA з клінічними і морфологічними виявами гастриту і антибіотикорезистентністю дасть змогу запобігти прогресуванню передракових змін та використовувати ефективну тактику лікування.

 

Біографії авторів

Л. М. Нікуліна, Національний медичний університет імені О. О. Богомольця, Київ

асистент кафедри внутрішніх хвороб стоматологічного факультету

Г. А. Соловйова, Національний медичний університет імені О. О. Богомольця, Київ

-

Посилання

Vdovychenko V. I., Bodrevych B. B., Demidova A. L. Rehionalna ta indyvidualna rezystentnist shtamiv Helicobacter pylori do antybiotykiv u Lvivskii oblasti: stan i perspektyvy. Krym ter zhurn. 2010;2(2):69-73 [in Ukrainian].

Vdovychenko V. I., Demydova A. L. Dynamika rezystentnosti shtamiv Helicobacter pylori do antybiotykiv ta efektyvnist likuvannia vyrazkovoi khvoroby dvanadtsiatypaloi kyshky. Suchasna hastroenterol. 2006;4:55-59 [in Ukrainian].

Zak M. Iu. Vplyv toksyhennykh shtamiv H. pylori na morfolohichni zminy v slyzovii obolontsi shlunka u patsiientiv z khronichnym atrofichnym hastrytom. Suchasna hastroenterol. 2010;5:37-42 [in Ukrainian].

Komar O. M., Kizlova N. M. Orhanizatsiia rannoi diahnostyky raku shlunka vidpovidno do aktualnoho potentsialu systemy okhorony zdorov’ia. Visnyk sotsialnoi hihiieny ta orhanizatsii okhorony zdorov’ia Ukrainy. 2020;4:43-48. doi: 10.11603/1681-2786.2020.4.11908 [in Ukrainian].

Alaoui Boukhris S., Amarti A., El Rhazi K. et al. Helicobacter pylori genotypes associated with gastric histo-pathological damages in a Moroccan population. Plos ONE. 2013;8 (12). doi: 10.1371/journal.pone.0082646.

Alarcón-Millán J., Fernández-Tilapa G., Cortés-Malagón E. M. et al. Clarithromycin resistance and prevalence of Helicobacter pylori virulent genotypes in patients from Southern México with chronic gastritis. Infection, Genetics and Evolution. 2016;44:190-198. doi: 10.1016/j.meegid.2016.06.044.

Bachir M., Allem R., Tifrit A. et al. Primary antibiotic resistance and its relationship with cagA and vacA genes in Helicobacter pylori isolates from Algerian patients. Brazilian Journal of Microbiology. 2018;49(3):544-551. doi: 10.1016/j.bjm.2017.11.003.

Bertuccio P., Rosato V. et al. Dietary patterns and gastric cancer risk: a systematic review and meta-analysis. Annals of Oncology. 2013;24(6):1450-1458. doi: 10.1093/annonc/mdt108.

Boyanova L., Markovska R. et al. Clarithromycin resistance mutations in Helicobacter pylori in association with virulence factors and antibiotic susceptibility of the strains. Microbial Drug Resistance. 2016;22(3):227-232. doi: 10.1089/mdr.2015.0199.

Brennan D. E., Dowd C., O’Morain C., McNamara D., Smith S. M. Can bacterial virulence factors predict antibiotic resistant Helicobacter pylori infection? World J Gastroenterol. 2018;24(9):971-981. doi: 10.3748/wjg.v24.i9.971.

Correa P. Helicobacter pylori and gastric carcinogenesis. Am J Surg Pathol. 1995;19:S37—S43.

Correa P. Human gastric carcinogenesis: a multistep and multifactorial process. First American Cancer Society Award Lecture on Cancer Epydemiology and Prevention. Cancer Res. 1992;52:6735—6742.

De Martel C., Ferlay J. et al. Global burden of cancers attributable to infections in 2008: a review and synthetic analysis. The Lancet. Oncology. 2012;13(6):607-615. doi: 10.1016/s1470-2045 (12)70137-7.

Farnaz Rasi‑Bonab, Abolfazl Jafari‑Sales, Shaverdi M. A. Antibiotic resistance pattern and frequency of cagA and vacA genes in Helicobacter pylori strains isolated from patients in Tabriz city, Iran. BMC Res Notes. 2021;14:216-220. doi: 10.1186/s13104-021-05633-5.

Fazeli Z., Alebouyeh M., Rezaei Tavirani M., Azimirad M., Yadegar A. Helicobacter pylori CagA induced interleukin-8 secretion in gastric epithelial cells. Gastroenterol Hepatol Bed Bench. 2016;9 (suppl. 1):42—S46. PMCID: PMC5310799 PMID: 28224027.

Felix H. L., Tuan B., Swenson S. L., Wong R. J. Ethnic disparities in gastric cancer incidence and survival in the USA: an updated analysis of 1992-2009 SEER data. Dig Dis Sci. 2014;59 (12):3027-3034. doi: 10.1007/s10620-014-3275-3.

Ferreira R. M., Machado J. C., Figueiredo C. Clinical relevance of Helicobacter pylori vacA and cagA genotypes in gastric carcinoma. Best Practice & Research Clinical Gastroenterology. 2014;28(6):1003-1015. doi: 10.1016/j.bpg.2014.09.004.

Ferro A., Rosato V., Rota M. et al. Meat intake and risk of gastric cancer in the Stomach cancer Pooling (StoP) project. Int J Cancer. 2020;147(1):45-55. doi: 10.1002/ijc.32707.

Foegeding N. J., Caston R. R., McClain M. S., Ohi M. D., Cover T. L. An overview of Helicobacter pylori VacA toxin biology. Toxins (Basel). 2016;8(6):173. doi: 10.3390/toxins8060173.

Ghotaslou R., Leylabadlo H. E., Asl Y. M. Prevalence of antibiotic resistance in Helicobacter pylori: A recent literature review. World J Methodol. 2015;N 5:164-174. doi: 10.5662/wjm.v5.i3.164.

Gwen Murphy, Pfeiffer R., Camargo M. C., Rabkin C. S. Meta-analysis shows that prevalence of Epstein-Barr virus-positive gastric cancer differs based on sex and anatomic location. Gastroenterology. 2009;137(3):824-833. doi: 10.1053/j.gastro.2009.05.001.

Hooi J. K. Y., Lai W. Y. et al. Global prevalence of Helicobacter pylori infection: systematic review and meta-analysis. Gastroenterology. 2017;153(2):420-429. doi: 10.1053/j.gastro.2017.04.022.

IARC Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. Biological agents. A review of human carcinogens. IARC Monogr Eval Carcinog Risks Hum. 2012;100 (Pt B):1-441. PMID: 23189750. PMCID: PMC4781184.

Ishijima N., Suzuki M., Ashida H. et al. BabA-mediated adherence is a potentiator of the Helicobacter pylori type IV secretion system activity. J Biol Chem. 2011;286:56-64. doi: 10.1074/jbc.M111.233601.

Ishioka K., Masaoka H., Ito H. et al. Association between ALDH2 and ADH1B polymorphisms, alcohol drinking and gastric cancer: a replication and mediation analysis. Gastric Cancer. 2018;21:936-945. doi: 10.1007/s10120-018-0823-0.

Joo Y. E., Park H. K., Myung D. S. et al. Prevalence and risk factors of atrophic gastritis and intestinal metaplasia: a nationwide multicenter prospective study in Korea. Gut Liver. 2013;7(3):303-310. doi: 10.5009/gnl.2013.7.3.303.

Kalali B., Mejías-Luque R., Javaheri A., Gerhard M. H. Pylori virulence factors: influence on immune system and pathology. Mediators of Inflammation. 2014:1-9. doi: 10.1155/2014/426309.

Kamineni A., Williams M. A., Schwartz S. M. et al. The incidence of gastric carcinoma in Asian migrants to the United States and their descendants. Cancer Causes Control. 1999;10:77-83. doi: 10.1023/A:1008849014992.

Kennemann L., Brenneke B., Andres S. et al. In vivo sequence variation in HopZ, a phase-variable outer membrane protein of Helicobacter pylori. Infect Immun. 2012;80:4364-4373. doi: 10.1128/IAI.00977-12.

Kim N., Park Y. S., Cho S. I. et al. Prevalence and risk factors of atrophic gastritis and intestinal metaplasia in a Korean population without significant gastro-duodenal disease. Helicobacter. 2008;13:245-255. doi: 10.1111/j.1523-5378.2008.00604.x.

Korona-Glowniak I., Cichoz-Lach H., Siwiec. et al. Antibiotic resistance and genotypes of Helicobacter pylori strains in patients with gastroduodenal disease in Southeast Poland. Journal of Clinical Medicine. 2019;8(7):1071. doi: 10.3390/jcm8071071.

Koyanagi Y. N., Suzuki E. et al. Across-site differences in the mechanism of alcohol-induced digestive tract carcinogenesis: an evaluation by mediation analysis. Cancer Research. 2020;80(7):1601-1610. doi: 10.1158/0008-5472.can-19-2685.

Li J., Perez-Perez G. I. Helicobacter pylori the latent human pathogen or an ancestral commensal organism. Frontiers in Microbiology. 2018;9:1-8. doi: 10.3389/fmicb.2018.00609.

Li L. F., Chan R. L. Y. et al. Cigarette smoking and gastrointestinal diseases: The causal relationship and underlying molecular mechanisms (Review). International Journal of Molecular Medicine. 2014;34(2):372-380. doi: 10.3892/ijmm.2014.1786.

Lin Y., Ye B., Wang Q., Dong S. Environmental and Socioeconomic Factors for Gastric Cancer in 14 Counties of the Huai River Basin from 2014 to 2018. Int J Environ Res Public Health. 2022;19(4):2213. doi: 10.3390/ijerph19042213.

Liu N., Shen Y., Qin L., He T., Liu Y. Meta-analysis of smoking and the risk of gastric cancer among the Chinese population. Clinical Oncology and Cancer Research. 2009;6(4):296-302. doi: 10.1007/s11805-009-0296-3.

Lu Y., Lu F., Zeng S., Sun S., Lu L., Liu L. Genetics and gastric cancer susceptibility. Int J Clin Exp Med. 2015;8(6):8377-8383. PMID: 26309491. PMCID: PMC4538020.

Ma K., Baloch Z., He T.-T., Xia X. Alcohol consumption and gastric cancer risk: a meta-analysis. Medical Science Monitor. 2017;23:238-246. doi: 10.12659/msm.899423.

Maejima R., Iijima K., Kaihovaara P. et al. Effects of ALDH2 genotype, PPI treatment and L-cysteine on carcinogenic acetaldehyde in gastric juice and saliva after intragastric alcohol administration. PLOS ONE. 2015;10(4). e0120397. doi: 10.1371/journal.pone.0120397.

Malfertheiner P. et al. Management of Helicobacter pylori infection — The Maastricht IV/ Florence consensus report. Gut. 2012;61(5):646-664. doi: 10.1136/gutjnl-2012-302084.

Malfertheiner P. et al. Management of Helicobacter pylori infection—the Maastricht V/Florence consensus report. Gut. 2017;66:6-30. doi: 10.1136/gutjnl-2016-312288.

Megraud F., Coenen S. et al. Helicobacter pyloriresistance to antibiotics in Europe and its relationship to antibiotic consumption. Gut. 2012;62(1):34-42. doi: 10.1136/gutjnl-2012-302254.

Moyat M., Velin D. Immune responses to Helicobacter pylori infection. World J Gastroenterol. 2014;20 (19):5583-5593. doi: 10.3748/wjg.v20.i19.5583.

Nishino Y., Inoue M. et al. Tobacco smoking and gastric cancer risk: an evaluation based on a systematic review of epidemiologic evidence among the Japanese population. Japanese Journal of Clinical Oncology. 2006;36 (12):800-807. doi: 10.1093/jjco/hyl112.

Park Y. H., Kim N. Review of atrophic gastritis and intestinal metaplasia as a premalignant lesion of gastric cancer. Journal of Cancer Prevention. 2015;20(1):25-40. doi: 10.15430/jcp.2015.20.1.25.

Robinson K., Argent R. H., Atherton J. C. The inflammatory and immune response to Helicobacter pylori infection. Best Practice & Research Clinical Gastroenterology. 2007;21(2):237-259. doi: 10.1016/j.bpg.2007.01.001.

Romero-Adrián T. B., Leal-Montiel J. et al. Helicobacter pylori: bacterial factors and the role of cytokines in the immune response. Current Microbiology. 2009;60(2):143-155. doi: 10.1007/s00284-009-9518-4.

Sande N., Nikulin M., Nilsson I. Increased risk of developing atrophic gastritis in patients infected with CagA+ Helicobacter pylori. Scandinavian Journal of Gastroenterology. 2001;36(9):928-933. doi: 10.1080/00365520120169.

Senkovich O. A., Yin J., Ekshyyan V. et al. Helicobacter pylori AlpA and AlpB bind host laminin and influence gastric inflammation in gerbils. Infect Immun. 2011;79:3106-3116. doi: 10.1128/IAI.01275-10.

Shenoy S. CDH1 (E-Cadherin) Mutation and Gastric Cancer: Genetics, Molecular Mechanisms and Guidelines for Management. Cancer Management and Research. 2019;11:10477-10486. doi: 10.2147/cmar.s208818.

Sugimoto M., Yamaoka Y. Virulence factor genotypes of Helicobacter pylori affect cure rates of eradication therapy. Arch Immunol Ther Exp. 2009;57:45-56. doi: 10.1007/s00005-009-0007-z.

Sukri A., Hanafiah A., Mohamad Zin N, Kosai N. R. Epidemiology and role of Helicobacter pylori virulence factors in gastric cancer carcinogenesis. APMIS. 2020;128(2):150-161. doi: 10.1111/apm.13034.

Sung Hyuna, Ferlay J., Siegel L. R. et al. Global Cancer Statistics 2020: GLOBOCAN Estimates of Incidence and Mortality Worldwide for 36 Cancers in 185 Countries. CA Cancer J Clin. 2021;71:209-249. doi: 10.3322/caac.21660.

Tatsuta M., Iishi H. et al. Fundal atrophic gastritis as a risk factor for gastric cancer. International Journal of Cancer. 1993;53(1):70-74. doi: 10.1002/ijc.2910530114.

Tserentogtokh T., Gantuya B., Subsomwong P. et al. Western-Type Helicobacter pylori CagA are the most frequent type in Mongolian patients. Cancers (Basel). 2019;11(5):725. doi: 10.3390/cancers11050725.

Tsugane S., Sasazuki S. Diet and the risk of gastric cancer: review of epidemiological evidence. Gastric Cancer. 2007;10(2):75-83. doi: 10.1007/s10120-007-0420-0.

Vinagre R. M. D. F., Vinagre I. D. F. et al. Helicobacter pylori infection and immune profile of patients with different gastroduodenal diseases. Arquivos de Gastroenterologia. 2018;55(2):122-127. doi: 10.1590/s0004-2803.201800000-21.

Wang D., Li Q., Gong Y., Yuan Y. The association between vacA or cagA status and eradication outcome of Helicobacter pylori infection: A meta-analysis. PLOS ONE. 2017;12(5). doi: 10.1371/journal.pone.0177455.

Yin J., Yi J., Yang C. et al. Chronic atrophic gastritis and intestinal metaplasia induced by high-salt and N-methyl-N’-nitro-N-nitrosoguanidine intake in rats. Exp Ther Med. 2021;21(4):315. doi: 10.3892/etm.2021.9746.

Yo Han Park, Nayoung Kim. Review of atrophic gastritis and intestinal metaplasia as a premalignant lesion of gastric cancer. Journal of Cancer Prevention. 2015;20(1):25-40. doi: 10.15430/JCP.2015.20.1.25.

Yula E., Nagiyev T., Kaya Ö. A. et al. Detection of primary clarithromycin resistance of Helicobacter pylori and association between cagA+ status and clinical outcome. Folia Microbiol. 2013;58:141-146. doi: 10.1007/s12223-012-0192-8.

Zali H., Rezaei-Tavirani M., Azodi M. Gastric cancer: prevention, risk factors and treatment. Gastroenterol Hepatol Bed Bench. 2011;4(4):175-185. PMID: 24834180. PMCID: PMC4017429.

Zhang Q., Ma Y.-Y., Wang H.-J., Shao C.-M., Zhang J., Ye Z.-Y. Meta-analysis of the association between P53 codon 72 polymorphisms and gastric cancer. Journal of Surgical Oncology. 2012;107(4):360-366. doi: 10.1002/jso.23233.

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-11-15

Номер

Розділ

Огляди