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.

Chemokines and immunity / Quimiocinas e imunidade

Chemokines are a large family of small cytokines and generally have low molecular weight ranging from 7 to 15kDa. Chemokines and their receptors are able to control the migration and residence of all immune cells. Some chemokines are considered pro-inflammatory, and their release can be induced during an immune response at a site of infection, while others are considered homeostatic and are involved in controlling of cells migration during tissue development or maintenance. The physiologic importance of this family of mediators is resulting from their specificity − members of the chemokine family induce recruitment of well-defined leukocyte subsets. There are two major chemokine sub-families based upon cysteine residues position: CXC and CC. As a general rule, members of the CXC chemokines are chemotactic for neutrophils, and CC chemokines are chemotactic for monocytes and sub-set of lymphocytes, although there are some exceptions. This review discusses the potential role of chemokines in inflammation focusing on the two best-characterized chemokines: monocyte chemoattractant protein-1, a CC chemokine, and interleukin-8, a member of the CXC chemokine sub-family.

Quimiocinas são uma grande família de pequenas citocinas e seu peso molecular varia de 7 a 15kDa. As quimiocinas e seus receptores são capazes de controlar a migração e a residência de células imunes. Algumas quimiocinas são consideradas pró-inflamatórias e podem ser induzidas durante a resposta imune no sítio de infecção, enquanto outras são consideradas homeostáticas e estão envolvidas no controle da migração celular durante o desenvolvimento ou a manutenção dos tecidos. A importância fisiológica dessa família de mediadores é resultado de sua especificidade − os membros da família de quimiocinas induzem ao recrutamento de subtipos bem definidos de leucócitos. Existem duas grandes subfamílias de quimiocinas baseadas na posição dos resíduos de cisteínas: CXC e CC. Como regra geral, membros da família de quimiocinas CXC são quimiotáticos de neutrófilos, e as quimiocinas CC são quimiotáticos de monócitos e subtipos de linfócitos, apesar de existirem algumas exceções. Esta revisão discute o potencial papel das quimiocinas na inflamação focando nas duas quimiocinas mais bem caracterizadas: a proteína quimioatraente de monócitos-1, uma quimiocina CC, e a interleucina 8, uma quimiocina membro da subfamília CXC.