Сравнительный анализ генотипов штаммов Helicobacter pylori в Ростовской и Астраханской области

Введение

Helicobacter р-ylori ассоциируют со многими за­болеваниями желудочно-кишечного тракта. Этим возбудителем инфицировано около 60 % населения планеты, что позволяет считать хелико- бактериоз одной из наиболее распространенных в мире инфекций. В индустриально развитых странах инфицированность составляет около 50%; в развивающихся странах этот показатель достигает 90 % [1][2]. В странах Запада и Австралии инфицированность населения (превалентность инфекции) сравнительно невелика: инфи­цированы 30-40 % населения, в том числе 5-15 % детей и 40-50 % взрослых [3]. В развивающихся странах инфици­рованность общей популяции населения достигает 80-90 % и более, для детских контингентов находится на уровне 50-75 %. В Японии инфицированы около 20 % детей и 74 % взрослых [3]. Инфицированность H. pylori взрослого населения России варьируется от 50 до 80 %, а в неко­торых регионах приближается к 100 % [1][4]. В Хакассии, Новосибирске, Санкт-Петербурге инфицированы от 80 до 95 % взрослого населения [4][5][6]. Инфицированность детей в Санкт-Петербурге в 90-е гг. была на уровне 44 % [7], в Новосибирске — 30-75 %, в Хабаровском крае в 2001 г. — 56 % [8].

На данном этапе выделяют следующие типы эпидеми­ческого процесса инфекции, обусловленной Нelicobacter рylori:

Свойственный развитым странам, характеризую­щийся умеренной инфицированностью Н. рylori (по­ражено до 50 % совокупного населения и до 10% детей), устойчивым снижением инфицированности (так называ­емый эффект когортного снижения инфицированности Н. рylori), умеренной частотой CagA+ штаммов.

Иной для развивающихся стран. Максимальные уровни присутствия Н. рylori (до 50 % и выше среди детей, 90 % и выше у взрослых); максимально высокая распространенность CagA+ штаммов (выше 90 %, неза­висимо от клинической формы заболевания); отсутствие когортного эффекта снижения уровня инфицирования Н. рylori; стабильно высокая заболеваемость желудочно­кишечного тракта.

Характерный для России высокий уровень распро­страненности Н. рylori. Умеренная распространенность CagA-позитивных штаммов, их преимущественная связь с более тяжелой патологией; отсутствие когортного эф­фекта снижения инфицированности населения; резкое повышение частоты ХГ и ЯБ у детей и подростков [3].

Вирулентность штаммов H.pylori зависит от цитотоксических генов cagA и vacA. Наличие гена cagA от­мечено у 50-70 % штаммов H. pylori. Обследуемые, ин­фицированные сagA-позитивныим штаммами, обычно демонстрируют более сильный воспалительный ответ и подвержены большему риску развития пептической язвы или рака желудка. Ген cagA присутствует примерно у 60 % штаммов из Западной популяции и более чем у 90 % штаммов, циркулирующих в популяциях Юго-Восточ­ной Азии. Эпидемиологические исследования показали, что клиническое инфицирование cagA-позитивными H. pylori штаммами с большей вероятностью приводит к пептической язве, чем инфицирование cagA-негативны­ми штаммами. Ген vacA присутствует в геноме всех штам­мов H.pylori. Показано, что вакуолизирующая активность разных штаммов H.pylori неодинакова и обусловлена ге­терогенностью vacA гена в сигнальном (s) и среднем (m) регионах. Вакуолизирующая активность является высо­кой у штаммов H.pylori с s1/m1 генотипом, умеренной — у штаммов с s1/m2 генотипом и отсутствует у штаммов подтипа s2/m2. Генотип s1 встречается чаще при язвен­ной болезни, чем при функциональной диспепсии в Евро­пе (91,9 % и 73,6 % случаев соответственно) и США (77,6 и 56,6 %). Однако в Юго-Восточной Азии частота этого генотипа была одинакова и более высока (99,7 %), чем в странах Запада и не коррелирует с тяжестью заболева­ний. Вопрос о самостоятельности роли vacA s1-генотипа как фактора, влияющего на развитие язвенной болезни или рака, остается невыясненным. В то же время боль­шая часть vacAs1-штаммов содержат cagA ген. С другой стороны, очевидно, что существуют географические и этнические особенности как распространения генотипов H. pylori, так и их связи с болезнями.

За рубежом проводится постоянный мониторинг ин­фекции H. pylori у разных возрастных групп. В России такие исследования весьма ограничены. Распространен­ность H. pylori у детей и подростков изучена недостаточ­но, что можно отнести и к регионам юга России. Имеют­ся лишь единичные сообщения о распространенности H. pylori-инфекции в Ростовской области [9][10].

Цель исследования — определить инфицированность бактериями H. pylori взрослого и детского населения Ростовской, а также взрослого населения Астраханской области, определить возможную взаимосвязь между рас­пределением факторов патогенности vacA, cagA и тяже­стью течения заболеваний.

Материалы и методы

Результаты

ДНК H.pylori была обнаружена в биопсийном матери­але у 62 % взрослых (РО), 58 % взрослых (АО) и 39 % детей (РО). Сравнительное изучение CagA и VacA генотипов H.pylori, выявленных у больных с гастродуоденальными заболеваниями в Ростовской (РО) и Астраханской (АО) областях показало, что частота выявления CagA+ геноти­пов была несколько выше в РО — 81 % против 71 % (АО). Статистически значимые различия были выявлены для аллельного варианта s1 гена VacA — 83 % (РО) против 60 % (АО) — и сочетания генотипов CagA+s1 — 75 % (РО) против 57 % (АО). Следует также отметить достоверные различия между частотой выявления слабовирулентных вариантов H.pylori VacAs2m2 — 17 % (РО) против 37 % (АО) (табл.1).

Анализ данных методом ранговой корреляции Спир­мена позволил выявить умеренную, но высоко значи­мую связь между генотипами CagA+ и VacA s1 (k=0,46, p=0,006), CagA+ и VacAm1 (k=0,49, p=0,003), VacA s1 и VacAm1 (k=0,44, p=0,009), штаммов H.pylori, циркулиру­ющих в Ростовской области.

Ранее было показано, что сочетания генотипов H.pylori у взрослого населения имеют свои географические осо­бенности. Значительно менее изучена распространён­ность различных штаммов H.pylori среди детского насе­ления Российской Федерации. Проведено сравнительное генотипирование по генам вирулентности (cagA и vacA) методом ПЦР биопсийного материала у двух возрастных групп больных с гастродуоденальной патологией. Генотипирование по Cag A, Vac A генам проводили в двух клинических подгруппах взрослых (подгруппа с диагно­зом хронический гастрит (ХГ) и подгруппа с диагнозом язвенная болезнь (ЯБ)). Обнаружены различия частот­ного распределения cagA и vacA-генотипов у взрослого и детского населения Ростовской области. Cag A-поло­жительный генотип выявлен у 87 % больных с ХГ и 76% больных с ЯБ, тогда как у детей этот генотип выявлялся значительно реже (40 %) (p=0.05). Частота выявления Vac s1 (28 %) и Vac m1 (28 %) генотипов H. pylori у детей также была достоверно меньше, чем у взрослого населения, со­ответственно 87 и 40 % в группе ХГ, и 81 и 47 % в группе ЯБ (p=0.05) (табл. 2).

Анализ данных методом ранговой корреляции Спир­мена позволил выявить только в группе больных язвен­ной болезнью умеренную, но высоко значимую связь между генотипами CagA+ и VacA s1 (k=0,49, p=0,003), CagA+ и VacAm1 (k=0,61, p=0,004), VacA s1 и VacAm1 (k=0,51, p=0,02), штаммов H. pylori, циркулирующих в Ро­стовской области. Следовательно, генотип CagA+ VacA s1VacA m1 является маркером ЯБ для взрослого населе­ния Ростовской области.

Суммарная частота выявления цитотоксичных Vac s1m1 и Vac s1m2 генотипов H. pylori у взрослого населения (более 80 %) значительно превышала таковую у детей (28 %). Превалирующим генотипом H. pylori в детской популяции является авирулентный генотип Vac s2m2 (60 %). Следует также отметить выявление у детей трех штаммов H. pylori с редким для России генотипом Vac s2m1 (табл.3).

Обсуждение

В России, в целом, общая эпидемиологическая карти­на инфицированности отсутствует. Серологические ис­следования были проведены лишь в некоторых регионах, что связано со сложностью их проведения и высокой сто­имостью. При изучении инфицированности населения некоторых регионов Сибири и Дальнего Востока были получены следующие данные: в Новосибирске антитела к H. pylori обнаружены у 86 % взрослого населения, в Хан­ты-Мансийске — 77 %, в Туве — 83 %, в Якутии — 70 %, на Чукотке — 77 %, в Перми — 65 % [13]. В Москве инфицированность взрослого населения достигает экс­тремального значения — 88 % [14]. В Санкт-Петербурге в 2007-2009 гг. были инфицированы 63 % взрослого насе­ления и 40 % детей [15]. В других регионах инфицированность детского населения еще выше: 48 % — в Перми, а в Омске — от 63 до 86 % [13]. У детей, аналогично взрос­лому населению, отмечаются региональные колебания показателей инфицированности бактерией: в Централь­ной Сибири у европеоидов — 71,6 %, в Эвенкии — 75,9 % у европеоидов и 86,3 % у эвенков [16], в Якутии — у 3,6 % дошкольников и у 73,2 % подростков, в Тыве — у 55,2 % школьников с синдромом диспепсии [16]. Следует от­метить умеренные значения присутствия pylori в РО и АО и их близость к таковым в Санкт-Петербурге.

Наряду с показателями инфицированности важное значение имеет сочетание CagA и VacA генов у H. pylori. Ранее было показано, что в Санкт-Петербурге большин­ство штаммов H. pylori содержат ген cagA (81,63 %). При этом зафиксирована высокая частота субтипов vacAs1 (85,7 % против 83 % (РО) и 60 % (АО)), vacAs1m1 (57,14 %) [17], тогда как в РО — 44 % и 49 % (АО), который так­же имеет высокую корреляцию с cagA. Субтип vacAs1m2 отмечен у 21 % штаммов (39 % — РО, 14 % — АО), а суб­тип vacAs2m2 — у 14 % (17 % — РО, 37 % — АО). Таким образом, структура генотипов H. pylori в Ростовской об­ласти сходна с таковой в Санкт-Петербурге с небольшой разницей в частоте субтипа vacAs1m2. В Казани ген cagA присутствует у 19 (32,8 %) из 58 взрослых пациентов и 13 (26,5 %) из 49 детей, различия статистически не значимы (р=0,313). Субтип vacAs1 был отмечен у 70,7 % взрослых. Частота субтипа vacAs2m2 среди взрослых пациентов Ка­зани составила 24,6 % (14/58). Как наиболее частый от­мечен субтип vacAs1m2 — 53,4 %. Сходные данные были получены в Казани и в 2004 г. [18]. Таким образом, прин­ципиальные различия в сочетании генотипов H. pylori в различных регионах связаны с долей cagA + штаммов. Согласно данным литературы, генотип CagA+vacAs1 яв­ляется наиболее вирулентным и может приводить к раз­витию лимфомы желудка.

Серологических данные, полученные в Санкт-Пе­тербурге в 2007-2011 гг. продемонстрировали высокую долю CagA — 73 %, в среде детей и подростков, что зна­чительно превышает таковую в РО (40 %) [19]. Основным признаком, отличающим популяцию H. pylori у детского и взрослого населения России, является более низкая доля CagA-позитивных штаммов у детского населения, исключением является высокое ее значение в Санкт-Пе­тербурге (73 %). К региональным особенностям можно отнести более высокое содержание vacAs1-генотипа в Башкоторстане и Владивостоке (65 % и 60 %), по сравне­нию с РО и Казанью (28 % и 37 %) и преобладающий авирулентный генотип vacAs2m2 (60 % и 43%) в РО и Казани. Структура популяции H. pylori у детского населения РО наиболее близка к таковой в Казани.

Заключение

Несмотря на территориальную близость и сходные климатические и социально-экономические условия, в Ростовской области циркулируют штаммы H. pylori с генотипами, имеющими более высокий потенциал вирулентности, чем штаммы, выявленные в Астраханской области. Полученные данные согласуются с предполо­жением о наличии региональных особенностей распро­странения штаммов хеликобактера.

Проведенное исследование позволило выявить более низкую инфицированность H. pylori детской популяции в Ростовской области по сравнению с взрослым населе­нием и преобладание авирулентных генотипов H. pylori у детского населения по сравнению с другими регионами РФ. В последнее время были высказаны обоснованные предположения о связи ряда вирулентных факторов H.pylori (в частности, генотипа cagA+ vacAsl) с формиро­ванием клинического исхода болезни в детском возрасте от гастрита до язвенной болезни [20][21]. Следовательно, мониторинг структуры популяции H. pylori у детского населения регионов России необходим для прогнозиро­вания клинического развития H. pylori-ассоциирован­ных заболеваний.