Infecção pelo Helicobacter pylori e perfil imunológico em pacientes com diferentes doenças gastroduodenais / Helicobacter pylori infection and immune profile of patients with different gastroduodenal diseases

ABSTRACT BACKGROUND: The association between infection with Helicobacter pylori and different gastroduodenal diseases is related to bacterial, host and environmental factors. Studies have demonstrated an association between the genetic diversity of H. pylori, especially in the vacA and cagA genes, and the development of digestive diseases such as peptic ulcer and gastric cancer. In addition, the nature of the host inflammatory response may explain these different manifestations of infection caused by this microorganism. In this respect, host factors that regulate the immune and inflammatory responses involving the functional interaction of H. pylori infection with different components of the immune system, particularly T cells, in gastroduodenal diseases still need further investigation. OBJECTIVE: To characterize the immune response, including immunity induced by infection with H. pylori, especially virulent strains (vacA alleles and cagA gene), by analyzing the cytokine profile and T-cell population present in gastroduodenal diseases in a Brazilian population. METHODS: In a prospective study, gastric biopsies were collected from 554 patients with different gastroduodenal diseases for histological analysis and for the determination of bacterial genotype and cytokine production (IL-4, IL-10, IFN-γ and IL-12) by ELISA. RESULTS: The predominant genotype of the H. pylori strains isolated from the patients studied was s1m1cagA+, which was more common among patients with gastric ulcer, duodenal ulcer and gastric cancer. A significant association was observed between the s1m1cagA+ genotype and a higher degree of inflammation, higher neutrophil activity and the development of intestinal metaplasia. The gastric concentrations of IFN-γ and IL-12 were significantly higher in patients infected with H. pylori than in uninfected individuals. Higher levels of these cytokines were detected in patients with gastric ulcer and cancer, while the levels of IL-4 and IL-10 in the gastric mucosa were lower in these patients. In addition, IFN-γ and IL-12 concentrations in gastric biopsies were higher in patients infected with the virulent s1m1cagA+ genotype. In contrast, IL-4 and IL-10 levels were higher in tissue infected with s2m2cagA in gastric biopsies. CONCLUSION: Our study shows that the interaction between the type of infectious strain and the Th1 immune response can influence and perpetuate gastric inflammation, and thus contributes to the development of the different clinical manifestations of H. pylori infection.

RESUMO CONTEXTO: A associação da infecção por Helicobacter pylori com diferentes doenças gastroduodenais pode estar associada a fatores bacterianos, do hospedeiro e do ambiente. Nesse contexto, estudos têm demonstrado que a diversidade genética do H. pylori, sobretudo nos genes vacA e cagA, está associada ao desenvolvimento de doenças gastroduodenais como a úlcera péptica e o câncer gástrico. Além disso, a natureza da resposta inflamatória do hospedeiro pode explicar essas diferentes manifestações da infecção por esse microrganismo. Portanto, fatores do hospedeiro que regulam as respostas imunológica e inflamatória, envolvendo a interação funcional da infecção por H. pylori com diferentes membros do compartimento imunológico, especialmente respostas imunes de células T nas doenças gastroduodenais, ainda precisam ser melhor estudados. OBJETIVO: Caracterizar a resposta imune, incluindo imunidade induzida por infecção pelo H. pylori, especialmente com cepas virulentas de H. pylori (alelos vacA e gene cagA), através da análise do perfil de citocinas e da caracterização da população de células T presentes em doenças gastroduodenais em nossa população. MÉTODOS: Em um estudo prospectivo, foram coletadas biópsias gástricas de 554 pacientes portadores das diferentes doenças gastroduodenais. Nas amostras biológicas destes pacientes foi realizada a determinação do genótipo bacteriano e a detecção das citocinas IL-4, IL-10, INF-γ e IL-12 através do método Elisa. Foram obtidas biópsias gástricas para avaliação histológica. RESULTADOS: Observamos que o genótipo predominante nas cepas de H. pylori isoladas dos pacientes estudados foi s1m1cagA positivo, sendo mais frequentes entre os pacientes com úlcera gástrica, úlcera duodenal e câncer gástrico. Houve associação significativa das cepas com o genótipo s1m1cagA positivo com maior grau de inflamação, atividade neutrofílica e desenvolvimento de metaplasia intestinal. As concentrações gástricas de INF-γ e IL-12 foram significativamente mais elevadas em pacientes infectados pelo H. pylori do que nos não infectados. Foram detectados níveis mais elevados dessas citocinas nos portadores de úlcera e câncer gástrico, sendo que nesses pacientes foram observados níveis mais baixos de IL-4 e IL-10 na mucosa gástrica. Além disso, as concentrações de INF-γ e IL-12 em biópsias gástricas, foram mais elevadas nos pacientes portadores das cepas bacterianas virulentas s1m1cagA+. Contrariamente, os níveis de IL-4 e IL-10 foram maiores em tecido infectado por cepas s2m2cagA. Pacientes com maior grau de inflamação, de atividade neutrofílica e presença de metaplasia intestinal, apresentaram níveis mais elevados de INF-γ e IL-12 e uma concentração mais baixa de IL-4 e IL-10 nas biópsias gástricas. CONCLUSÃO: Nosso estudo demonstra que a interação entre o tipo de cepa infectante e resposta imunológica com perfil Th1, podem influenciar e perpetuar a inflamação gástrica contribuindo para o desenvolvimento de diferentes manifestações clínicas na infecção pelo H. pylori.

HELICOBACTER PYLORI INFECTION IN PATIENTS WITH DIFFERENT GASTROINTESTINAL DISEASES FROM NORTHERN BRAZIL

Background - The mechanisms whereby Helicobacter pylori produces different pathological manifestations in the stomach and duodenum are not fully understood. Considering the geographic diversity in the prevalence of virulence factors of this microorganism and their association with the development of different diseases, the search for pathogenicity markers such as CagA and VacA alleles by molecular techniques has intensified. Objectives - To investigate the presence of H. pylori infection and the frequency of different genotypes of this bacterium in patients with gastrointestinal diseases from Northern Brazil, and to establish their association with the histopathological findings. Methods - In a prospective study, samples were collected from 554 patients with different gastrointestinal diseases (gastritis, duodenal ulcer, gastric ulcer, and gastric cancer) seen at a referral hospital attending the entire State of Pará, located in the metropolitan region of Belém. Data such as gender and age obtained with an epidemiological questionnaire were analyzed. The presence of H. pylori and the bacterial genotype were investigated by PCR. Gastric biopsies were assessed histologically. Results - The prevalence of H. pylori infection was 91%. Infection was more frequent among patients with gastric ulcer and gastric cancer. In these groups, there was a predominance of men and older patients when compared to the other two groups studied. The predominant bacterial genotype was s1m1cagA+, which was more frequent among patients with gastric ulcer, duodenal ulcer and gastric cancer. A significant association was observed between s1m1cagA+ strains and a higher degree of inflammation, neutrophil activity and development of intestinal metaplasia. Conclusion - The present study demonstrates a high incidence of H. pylori infection in the patients analyzed, especially among those with gastric ulcer and gastric cancer. Virulent s1m1cagA+ strains predominated and were associated with more severe lesions.

Contexto - Os mecanismos pelos quais o H. pylori produz diferentes quadros patológicos no estômago e no duodeno não são totalmente conhecidos. Considerando a diversidade geográfica relacionada à prevalência dos fatores de virulência desse microrganismo e sua associação com o desenvolvimento de diferentes doenças, vem se intensificando a pesquisa de marcadores de patogenicidade, como o CagA e os alelos do VacA por técnicas moleculares. Objetivos - O objetivo desse estudo foi investigar a presença da infecção por H. pylori, e a frequência dos diferentes genótipos dessa bactéria em pacientes com doenças gastrointestinais da nossa região, procurando estabelecer sua associação com os achados histopatológicos. Métodos - Em estudo prospectivo, foram coletadas amostras de 554 pacientes com diferentes doenças gastrointestinais (gastrite, úlcera duodenal, úlcera gástrica e câncer gástrico), atendidos em hospital de referência para todo o Estado do Pará, localizado na região metropolitana de Belém. Foram analisados dados obtidos através de questionário epidemiológico, relacionados ao sexo e faixa etária desses pacientes. A presença do H. pylori e do genótipo bacteriano foi detectada utilizando a PCR. As biopsias gástricas foram avaliadas histologicamente. Resultados - Observou-se uma prevalência de 91% da infecção pelo H. pylori, sendo mais frequente nos portadores de úlcera gástrica e câncer gástrico, nos quais houve predomínio do sexo masculino e a idade foi maior que a dos outros dois grupos estudados. O genótipo bacteriano predominante foi o s1m1cagA positivo, sendo mais frequentes entre os pacientes com úlcera gástrica, úlcera duodenal e câncer gástrico. Houve associação significante das cepas com o genótipo s1m1cagA positivo com maior grau de inflamação, atividade neutrofílica e desenvolvimento de metaplasia intestinal. Conclusão - Nosso estudo demonstra a alta incidência da infecção pelo H. pylori nos pacientes analisados em nosso meio, especialmente em portadores de úlcera e câncer gástricos. As cepas virulentas s1m1cagA+ foram predominantes e estavam associadas a lesões mais graves.