Διαλυτά μόρια προσκόλλησης σε μη κακοήθεις παθήσεις του στομάχου

Abstract

Helicobacter pylori (HP) bacterium is associated with chronic active gastritis B type,peptic ulcer and gastric adenocarcinoma as well as with low grade B cells lymphomaof the mucosa-associated lymphoid tissue (MALT lymphoma). Peptic ulcerrecurrence is also associated with reinfection by the bacterium. Most of gasricpathogens invade gasric mucosa inducing an epithelial gastric infection with thecharacteristic hallmark of granulocytes accumulation in the side ofthe lamina propria.This does not occur with Helicobacter pylori which only infrequently invades thegastric epithelial barrier, while it is able to produce the histologically classicgranulocytes infiltrates in the gastric mucosa. Probably, components or products ofHP lead to an immune response since antibodies against the bacterium are found inthe patient’s serum.Pathogenetic mechanisms of the inflammatory process induced by HP are not frillyelucidated. HP colonizes gastric mucosa usually in early childhood inducing an acuteinflammation which later on progresses to a chronic active inflammation calledchronic active gastritis or type B gastritis. I the inflammation remains without anytreatment , the possibility of severe atrophic gastritis with/without enteric metaplasiaand/or gastric adenocarcinoma , arises.Factors depending on bacterium, host and environment determinate the HP gasriccolonization. Chemotactic stimuli, chemokines, and adhesion molecules areimplicated in the pathophysiology of gastric colonization of HP. Among these factorsurease (UreA-I), endotoxin lipopolysaccharide (LPS) , flagellins (fia A, fia B),adhesions, and a protein which activates neutrophils ( nap, neutrophils activatingprotein) , are constantly included in the abovementioned factors. Alternatively , insome cases of some HP types , the antigenic proteins cag A, PAI, vac A/sl, ice-Al,oip A, pic B , and adhesin bab A2 play an important role in HP colonizationsequences.Epithelial E-cadherin is the most important member of adhesion molecules among allsubcategories. In order for a multicellular organism to develop embryonic cells mustassociate themselves into tisues. One class of cell adhesion molecules implicated intissue formation is the calcium-dependent , developmentally regulated ,transmembrane Cadherin proteins. Cadherins also help maintain tissue architecture inadult animals. Cadherins interact homophilically in a subclass- specific manner onthe extracellular side. On the cytoplasmic side, cadherin molecules interact withcatenins (a-, ß-, and γ-). Catenins are crucial for cadherin function - without themcadherins are nonadhesive. Through interactions with catenins , cadherins form celljunctions in epithelial cells which are crucial for epithelial cell polarity, motility ,signal transduction , and apoptosis. Finally, the cadherin/catenin complex is bound toactin micrifilaments ofthe cytoskeleton. Abnormal cadherin expression leads to tissuededifferentiation ; this fact consists an important element in carcinogenesis jigsaw.Cadherins can apparently be exploited by pathogens for infectious spreading andinvasion.There is growing evidence that HP has been implicated in the pathogenesis ofcardiovascular diseases. This fact supports the hypothesis that HP may exert on the gastric vascularity. Thus, serum levels of vascular cell adhesion molecule -1 (VCAM1) were determined using an ELISA method. VCAM-1 is found in a biologicallyactive form in serum , probably as a result of proteolytic cleavage from the cellsurface.Intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1 or CD54) binds the leukocyte β2 integrinLFA-1 (CD11 a/CD18 ) via the Ig domains. ICAM-1 also binds to Mac-1(CD1 lb/CD18), an other β2 integrin on leukocytes via domain 3. ICAM-1 expressioncan be stimulated by IFN-γ , TNF-a, IL-lß, and LPS. ICAM-1 is found in abiologically active form in serum , probably as a result of proteolytic cleavage fromthe cell surface and is elevated in patients with various inflammatory syndromes.The selectins , a family of calcium-dependent carbohydrate-binding proteins , mediatethe initial attachment of flowing leukocytes to the blood vessel wall during thecapture and rolling step of the inflammatory adhesion mechanism. Accumulation ofleukocytes in inflammation response to mediators is essential for effective hostdefense to infection and injury. Selectins recognize fucosylated carbohydrate ligands,especially structures containing sialyl-Lewis x (sLex). These selectin -carbohydrateinteractions are labile , and permit leukocytes to roll along the vascular endotheliumin the direction of blood flow. Closely related members ofthe selectins superfamily ofadhesion molecules , E-selectin and L-selectin, were investigated in the present studyby determining their serum levels in patients with gastrointestinal symptomswith/without HP infection.Fifty four patients (41 men, 13 women) with age range 25-82 years, and mean age54.7 years who presented gastrointestinal symptoms were included in the study. Allpatients underwent an upper gastrointestinal endoscopy(oesophagogastroduodenoscopy). Biopsy samples in all of those patients were takenfrom the gastric antrum. Histological diagnosis and urease test took place.Immunohistochemistry for the E-cadherin expression by using anti-Ecad mousemonoclonal antibodies was performed in additional biopsy specimens. When both theurease test and the histological examination of the biopsy specimen stained bymodified Giemsa-stain, were positive, then HP was considered to be present. Whenthe abovementioned examinations were both negative, then the patient was consideredto be HP negative. Urease test kit was of the common commercial use. E-cadexpression was investigated in all patients. Immunohistichemically , an avidin-viotinindirect immunoperoxidase method was employed using the anti-E-cadherin (mab,HECD-1 human epithelial cadherin-1) murine monoclonal antibody as a supernatant.HECD-1 has been previously characterized and its specificity has been reported in theliterature.Serum levels of E-cadherin , ICAM-1, VCAM-1, E-selectin , and L-selectin weredetermined by an ELISA method.Among fifty four patients included in this study, twenty nine patients (29/54, 53.7%)were infected by HP (IG). Among those, twenty three presented chronic gastritis,four had duodenal ulcer and two patients had gastric ulcer. Twenty five (25/54,46.29%) patients were not infected with the bacterium (n-IG). Twenty three out ofthose (23/25, 92%) presented normal gastric mucosa, while the remaining twopatients appeared chronic gastritis. For statistical analysis purposes, E-cadimmunoreactivity was graded in two categories, one with intense expression regardedas strong group (SG) and another with less intense expression regarded as weak group(WG). Results were estimated by two independent observers without knowing thestatus ofthe samples. Statistical analysis ofthe data found was done using the x2-test. The E-cadherin expression was immunohistochemically investigated in both tissuegroups ofpatients (IG and n-IG). We found a decreased E-cad expression in the IG ofpatients (22/29, 75.8%) comparing with the n-IG of patients (3/25, 12%). Dataanalysis using x2-test revealed a statistically significant difference (pO.OOl) betweenIG and n-IG regarding the E-cad (strong/weak) expression.Regarding serum levels of soluble E-cadherin, ICAM-1, VCAM-1, E-selectin, and Lselectin , we found a statistically signigicant difference only for ICAM-1 ( p <0.001) ,since its levels were 838±163 ng/ml in the infected group of patients comparing to348±73 ng/ml in the non infected group of patients. No statistically significantdifference was found regarding E-cadherin, VCAM-1, E-selectin , and L-selectinserum levels (1040±164 ng/1, 4511134 ng/ml , 43112 ng/ml, and 7541178 ng/ml inthe infected group of patients , respectively, comparing to 1010 1123 ng/ml, 4681153ng/ml, 468+153 ng/ml, 46117 ng/ml, and 7701215 ng/ml in the non-infected group ofpatients, respectively.In conclusion, these abovementioned findings regarding E-cadherin expression,permit us to adopt that E-cad downregulation observed in patients infected by H.Pmay be an initial step which later on might lead to gastric cancer. Thus, patients withHP infection who present weak E-cadherin expression by gastric epithelium, have tobe carefully followed-up. Of course, other factors may also be implicated ; our findingconsists an additional element in the pathophysiology of HP colonization of thestomach. Increased serum levels of ICAM-1 represent a finding of chronic activegastritis induced by HP.

Το Ελικοβακτηρίδιο του πυλωρού συσχετίζεται με τη χρόνια γαστρίτιδα τύπου Β, τηννόσο του πεπτικού έλκους, το αδενοκαρκίνωμα του στομάχου και με το χαμηλούβαθμού λέμφωμα εκ Β κυττάρων του με τον βλεννογόνο σχετιζόμενου λεμφοειδούςιστού (MALT lymphoma). Η υποτροπή του έλκους συσχετίζεται επίσης μεεπαναλοίμωξη από το βακτηρίδιο. Ενώ τα περισσότερα παθογόνα βακτηρίδιαδιηθούν το βλεννογόνο του στομάχου και προκαλούν λοίμωξη που ιστολογικάχαρακτηρίζεται από διήθηση του γαστρικού βλεννογόνου με κοκκιοκύτταρα , προςέκπληξη το Ελικοβακτηρίδιο του πυλωρού σπανιώτατα διηθεί τον γαστρικόεπιθηλιακό φραγμό παραμένοντας επί της αυλικής επιφάνειας , μη δυνάμενοδιεισδύσει στην άλλη πλευρά επί τα εντός του χορίου. Όμως το Ελικοβακτηρίδιο τουπυλωρού προκαλεί φλεγμονή στο επιθήλιο του στομάχου , φλεγμονή πουπαρουσιάζει όλα τα κλασσικά χαρακτηριστικά της φλεγμονής με κύριο σημείο τηνσυσσώρευση κοκκιοκυττάρων.Οι παθογενετικοί μηχανισμοί της φλεγμονής του γαστρικού βλεννογόνου πουπροκαλείται από το Ελικοβακτηρίδιο του πυλωρού δεν έχουν πλήρως διαφωτιστεί. ΤοΕλικοβακτηρίδιο του πυλωρού αποικίζει το γαστρικό βλεννογόνο συνήθως στηνπρώιμη παιδική ηλικία και προκαλεί μια οξεία λοίμωξη που εξελίσσεται με τηνπάροδο του χρόνου σε χρόνια ενεργό φλεγμονή, τουτέστιν σε χρονία ενεργόγαστρίτιδα τύπου Β. Η φλεγμονή αυτή εφόσον δεν θεραπευτεί διαρκεί για όλη τη ζωήτου ασθενούς και σε μερικές περιπτώσεις δυνατόν να εξελιχθεί σε σοβαρή ατροφικήγαστρίτιδα, με εστίες μερικές φορές εντερικής μεταπλασίας και στη συνέχεια σεαδενοκαρκίνωμα του στομάχου. Η βαρύτητα και η εντόπιση της γαστρίτιδαςεξαρτώνται από παράγοντες του μικροβίου, του ξενιστή και του περιβάλλοντος. Οιπαράγοντες αυτοί ονομαζόμενοι παράγοντες λοιμογόνου δύναμης του μικροβίουπεριλαμβάνουν σταθερά την ουρεάση (Ure Α-Ι), την ενδοτοξίνη λιποπολυσακχαρίδη(LPS), τις φλατζελίνες (flaA, fia Β), τις προσκολλητίνες και μια πρωτεΐνη πουενεργοποιεί τα ουδετερόφιλα (neutrophils activating protein, nap) καθώς καιμεταβαλλόμενα τις αντιγονικές πρωτεΐνες cagA, PAI, vacA/sl, ice-Al, oipA, picBκαι την προσκολλητίνη babA2.Η επιθηλιακή Ε-καντερίνη είναι το σημαντικότερο μόριο προσκόλλησης μεταξύ όλωντων μελών όλων των υπεροικογενειών των μορίων προσκόλλησης, καθώς όταν αυτόεκφράζεται και λειτουργεί οι διαδικασίες προσκόλλησης εξελίσσονται κανονικά έστωκαι αν απουσιάζουν όλα τα υπόλοιπα μόρια προσκόλλησης που συμμετέχουν στιςαντιδράσεις προσκόλλησης κυττάρου προς κύτταρο. Σε αυτές ακριβώς τιςαντιδράσεις κυττάρου προς κύτταρο (cell-cell) μεσολαβεί η καντερίνη , η οποίααπαιτεί πάντοτε για την εξάσκηση της δράσης της την παρουσία ιόντων ασβεστίου,καθώς επί απουσίας του αποικοδομείται τάχιστα με τη δράση ειδικήςφωσφορυλάσης. Δρα προσκολλητικά κατά τρόπο ομοτυπικό , δηλαδή ένα μόριοκαντερίνης συνδέεται με ένα άλλο μόριο του ιδίου τύπου , σε παραπλήσια κύτταρα. Ηεπιθηλιακή Ε-καντερίνη σχηματίζει στην αρχή συμπλέγματα με μία σειράκυτταροπλασματικών πρωτεϊνών που ονομάζονται κατενίνες (α-, β- και γ-) και το όλοαυτό σύμπλεγμα καντερίνης/κατενινών παριστάνοντας κατά κάποιο τρόπο ένααγκυροβόλιο, συνδέεται με τα νημάτια ακτίνης του κυτταροσκελετού. Έτσι επηρεάζεται τελικά η κινητικότητα των επιθηλιακών κυττάρων , ελαττουμένων επίαπουσίας ή μειωμένης έκφρασης της Ε-καντερίνης των προσκολλητικών δυνάμεωνπου συγκρατούν τα κύτταρα μεταξύ των , διευκολυνόμενης έτσι της διασποράς τους.II Ε-καντερίνη επηρεάζοντας επιπλέον την πολικότητα των κυττάρων καισυμμετέχοντας στις διαδικασίες μεταφοράς του σήματος (signal transduction) καθώςκαι της απόπτωσης επιτρέπει να συσχετίζεται η ελαττωμένη/απουσιάζουσα έκφρασήτης με κυτταρική αποδιοφοροποίηση των επιθηλίων , στοιχείο που αποτελεί βασικήσυνιστώσα μιας κακοήθους καρκινογενετικής διαδικασίας.Εν προκειμένω το Ελικοβακτηρίδιο του πυλωρού που είναι το κυριώτερο αίτιοχρόνιας ενεργού γαστρίτιδας που καταλήγει ενίοτε σε καρκίνο του στομάχου ,θεωρητικά οφείλει να συσχετίζει την γαστρική παρουσία του με την εμπλοκή τουστην παθοφυσιολογική διαδικασία της φλεγμονής που προκαλεί και ενδεχόμενα ναέχει ένα βαθμό συγκαρκινογόνου συνεισφοράς στην καρκινογενετική διαδικασία πουμερικές φορές επακολουθεί. Βεβαίως στην παθοφυσιολογία της λοίμωξης πουπροκαλείται από το Ελικοβακτηρίδιο του πυλωρού συμμετέχουν και διάφοροι άλλοιμεσολαβητές της φλεγμονής συμπεριλαμβανομένων και ορισμένων μορίωνπροσκόλλησης.Από τα παραπάνω εκτεθέντα σαφώς προκύπτει ότι η αναζήτηση έκφρασης της Εκαντερίνης τόσο ανοσοϊστοχημικά, όσο και στον ορό του αίματος , πως παρουσιάζεισημαντικό ενδιαφέρον.Το διακυτταρικό μόριο προσκόλλησης-1 (ICAM-1) είναι γνωστό από τη διεθνήβιβλιογραφία ότι συμμετέχει, εκτρεπομένων των σταθμών του, σε πολλέςκαρκινογενετικές διαδικασίες διαφόρων οργάνων του ανθρωπίνου οργανισμού αλλάεπιπλέον συμμετέχει και σε διαδικασίες φλεγμονωδών καταστάσεων , ασήπτων ήμικροβιακών. Με το σκεπτικό αυτό προσδιορίστηκαν τα επίπεδα ορού της διαλυτήςμορφής του μορίου αυτού (sICAM-1).Επειδή το Ελικοβακτηρίδιο του πυλωρού συσχετίζεται με καρδιαγγειακές παθήσεις ,δεδομένου ότι έχει εντοπιστεί στα στεφανιαία αγγεία και υπαρχούσης της θεωρίας ότιοι δράσεις του εκδηλώνονται μέσω αγγειακής συμμετοχής, επεβλήθη οπροσδιορισμός των επιπέδων ορού της διαλυτής μορφής του μορίου προσκόλλησηςτων αγγειακών κυττάρων (sVCAM-1).Οι σελεκτίνες είναι υπεύθυνες για την στρατολόγηση και την εξαγγείωση στον τόποτης φλεγμονής των λευκοκυττάρων και γι’ αυτό το λόγο προσδιορίστηκαν τα επίπεδαορού της Ε- και L- σελεκτίνης.Ο προσδιορισμός έκφρασης και τα επίπεδα ορού των διερευνηθέντων μορίωνπροσκόλλησης πραγματοποιήθηκαν με ανοσοϊστοχημική και ενζυμοσυνδετικήανοσολογική δοκιμασία.Στην εργασία αυτή μελετήθηκαν 54 ασθενείς (41 άρρενες , 13 Οήλεις, με μ.ο. 54.7έτη και ηλικιακό εύρος 25-82 έτη) με κλινική συμπτωματολογία συνδρόμουδυσπεψίας. Όλοι οι ασθενείς υπεβλήθησαν σε ενδοσκόπηση του ανωτέρου πεπτικούκαι έγινε αναζήτηση του Ελικοβακτηριδίου του πυλωρού με ιστολογική εξέταση καιταχεία δοκιμασία ουρεάσης. Όταν και οι δύο αυτές εξετάσεις ήταν θετικές , οασθενής εθεωρείτο μολυσμένος με Ελικοβακτηρίδιο του πυλωρού. Όταν και οι δύοήταν αρνητικές, ο ασθενής εθεωρείτο αρνητικός για λοίμωξη με Ελικοβακτηρίδιο τουπυλωρού. Σημειωτέον ότι ένας αριθμός ατόμων, περί τα 2 δισεκατομμύριαπαγκοσμίως είναι ασυμπτωματικοί φορείς του Ελικοβακτηριδίου του πυλωρού. Απότους ασθενείς της μελέτης οι 29 (29/54, 53.7%) ήταν μολυσμένοι με τοΕλικοβακτηρίδιο του πυλωρού. Μεταξύ αυτών των 29 , οι 23 παρουσίαζαν χρονίαγαστρίτιδα, οι 4 είχαν δωδεκαδακτυλικό έλκος και οι 2 παρουσίαζαν γαστρικό έλκος.Είκοσι πέντε (25/54, 46.29%) δεν ήταν μολυσμένοι με το Ελικοβακτηρίδιο του πυλωρού. Οι 23 από αυτούς τους 25 παρουσίαζαν φυσιολογικό βλεννογόνο, ενώ οιάλλοι δύο εμφάνιζαν χρόνια γαστρίτιδα.Αναζητήθηκε η ανοσοϊστοχημιή έκφραση της Ε-καντερίνης σε όλους τους ασθενείςκαι των δύο ομάδων (μολυσμένοι και μη μολυσμένοι, IG ομάδα και nIG ομάδα).Επιπλέον έγινε ορολογική αναζήτηση και προσδιορισμός των επιπέδων ορού τωνδιαλυτών μορφών των μορίων προσκόλλησης Ε-καντερίνη, ICAM-1, VCAM-1 , Εσελεκτίνη και L-σελεκτίνη , με ενζυμοσυνδετική ανοσολογιή δοκιμασία (ELISA).Σε ότι αφορά στην ανοσοϊστοχημική έκφραση της Ε-καντερίνης, οι ασθενείςδιακρίθηκαν σε δύο ομάδες, μία με ισχυρή έκφραση (SG ομάδα)και μία άλλη μεασθενή έκφραση (WG ομάδα). Αυτό διευκόλυνε τη στατιστική ανάλυση τωναποτελεσμάτων που έγινε με τη χρήση του x2-test. Οι ασθενείς που ήτανεπιμολυσμένοι με Ελικοβακτηρίδιο του πυλωρού παρουσίαζαν στατιστικάσημαντική μείωση της έκφρασης της Ε-καντερίνης. Ειδικώτερα στην IG ομάδα τωνμολυσμένων ασθενών η ασθενής έκφραση της Ε-καντερίνης παρατηρήθηκε στους 22από τους 29 ασθενείς (22/29, 75.8% εντός της ομάδος) , ενώ στην nIG ομάδα των μημολυσμένων ασθενών , ασθενής έκφραση παρατηρήθηκε μόνο στους 3 από τους 25ασθενείς (3/25, 12% εντός της ομάδος). (ρ < 0.001 μεταξύ IG και nIG ομάδων).Αντίστοιχα, ισχυρή έκφραση Ε-καντερίνης παρατηρήθηκε στους 7από τους 29ασθενείς (7/29, 24.1% εντός της ομάδος) προκειμένου για την IG ομάδα, ενώ ισχυρήέκφραση Ε-καντερίνης παρατηρήθηκε στους 22 από τους 25 ασθενείς (22/25, 88%εντός της ομάδας), (ρ < 0.001 μεταξύ IG και nIG ομάδων).Αναφορικά με τα επίπεδα ορού των διαλυτών μορφών των υπό διερεύνηση μορίωνπροσκόλλησης στατιστικά σημαντική διαφορά προέκυψε μόνον για το διακυτταρικόμόριο προσκόλλησης -1 (838+163 ng/ml στην IG ομάδα ασθενών έναντι 348± 73ng/ηιΐστην nIG ομάδα ασθενών ). (ρ < 0.001 μεταξύ IG και nIG ομάδων). Τα επίπεδαορού των μορίων προσκόλλησης Ε-καντερίνη , VCAM-1, Ε-σελεκτίνη και Lσελεκτίνη ήταν αντίστοιχα 1040±164 ng/ml, 451+134 ng/ml, 43±12 ng/ml και754±178 ng/ml στην IG ομάδα ασθενών , έναντι αντιστοίχως 1010+123 ng/ml,468+153 ng/ml, 46±17 ng/ml και 770±215 ng/ml στην nIG ομάδα ασθενών. Δενπαρατηρήθηκε εδώ στατιστικά σημαντική διαφορά.Συμπεραίνεται τελικά πως η Ε-καντερίνη εμπλέκεται ουσιωδώς στην παθογένεια τωννοσολογικών οντοτήτων που προκαλούνται από τον αποικισμό του γαστρικούβλεννογόνου με το Ελικοβακτηρίδιο του πυλωρού. Δεδομένου ότι συμμετέχει στημηνυματική διαπόρευση (μεταφορά σήματος, signal transduction) , διαταράσσει τηνπολικότητα των επιθηλιακών κυττάρων και επηρεάζει τη λειτουργία της απόπτωσης,οι διαταραχές με την προς τα κάτω έκφρασή της , δυνατόν να αποτελούν ένασυγκαρκινογόνο παράγοντα.Οι ανευρεθείσες αυξημένες ,σε στατιστικά σημαντικό επίπεδο , στάθμες ορού τουICAM-1 μορίου προσκόλλησης απλώς υποδηλώνουν την ύπαρξη ενεργούφλεγμονής.Αν και για το VCAM-1 μόριο προσκόλλησης υπάρχουν ενδείξεις ότι συμμετέχει στηφλεγμονώδη διαδικασία που προκαλείται από το Ελικοβακτηρίδιο του πυλωρού μέσωαγγειακών μηχανισμών, εντούτοις δεν διαπιστώθηκε στη παρούσα μελέτη στατιστικάσημαντική διαφορά των επιπέδων ορού του μορίου αυτού στις δύο ομάδες ασθενών(IG ομάδα και nIG ομάδα).Προκειμένου περί των σελεκτινών Ε- και L-, επίσης και για αυτές δεν διαπιστώθηκεκαμμία στατιστικά σημαντική διαφορά στα επίπεδα ορού των μορίων αυτών στις δύο μελετηθείσες ομάδες ασθενών(ΙΟ ομάδα και nIG ομάδα).