Helicobacter pylori wpływają na komórki macierzyste żołądka

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Bakterie Helicobacter pylori mogą bezpośrednio wpływać na komórki macierzyste żołądka, zwiększając częstość ich podziałów. Choć badania prowadzono na myszach, udało się uzyskać wskazówkę, czemu zakażenie tym patogenem zwiększa ryzyko nowotworu u ludzi.

Za pomocą mikroskopu 3D zespół ze Szkoły Medycznej Uniwersytetu Stanforda identyfikował kolonie bakterii w ludzkich gruczołach żołądka (to tam rezydują komórki macierzyste i prekursorowe, które rozwijają się do dojrzałych komórek epitelialnych).

H. pylori wymykają się sokowi żołądkowemu, ukrywając się w śluzie pokrywającym nabłonek. Bakterie wstrzykują do komórek nabłonka białko CagA (ang. cytotoxin associated protein A), co zapewnia im stały dopływ substancji odżywczych. CagA jest wprowadzane do komórek epitelialnych za pomocą jednoetapowego systemu transportu T4SS, czyli bezpośrednio z cytozolu komórki bakteryjnej do komórek gospodarza. Ostatnio Amerykanie wykazali, że onkoproteina stymuluje komórki macierzyste do szybszych podziałów.

Wejście do gruczołu żołądka jest wąskie - jego szerokość jest zaledwie 4 razy większa od średnicy H. pylori, w dodatku przestrzeń wypełnia śluz. Wcześniejsze badania dr. Manuela Amievy i Michaela Sigala pokazały, że bakterie wpływają do gruczołów myszy, nie było jednak wiadomo, czy zachodzi tam ich wzrost i czy zjawisko występuje również u ludzi. Mimo potrzeby bardziej systematycznych badań, trudno było znaleźć odpowiednie próbki ludzkiego żołądka. Choć często przeprowadza się biopsje, zapewniają one próbki górnej warstwy, podczas gdy naukowców interesowały warstwy położone głębiej.

By nie sprawiać chorym bólu (pobranie zdatnej próbki przypominałoby zrobienie pacjentowi dużego wrzodu), naukowcy postanowili wykorzystać tkanki żołądka pozostałe po operacjach bariatrycznych. Próbki pochodziły z żołądków, gdzie H. pylori nie tworzyły aktywnie wrzodów ani zmian nowotworowych. Po zidentyfikowaniu tkanek zakażonych konkretnymi szczepami H. pylori, zespół posłużył się mikroskopem konfokalnym. W ten sposób odtworzono trójwymiarowe obrazy gruczołów 4 narządów. Wszystkie pokazały kolonie H. pylori, zlokalizowane w pobliżu miejsca rezydowania szybko dzielących się komórek prekursorowych. Mniejsza liczba kolonii bakterii występowała u podstawy gruczołów, koło komórek macierzystych.

Gdy Amieva i Sigal zajęli się na powrót modelem mysim, zauważyli, że w ok. 30% skolonizowanych przez H. pylori gruczołów bakterie występują u ich postawy.

Opisany mechanizm rzuca sporo światła na patogenezę nowotworów żołądka. Komórki nabłonka żyją zbyt krótko, by nabyć mutacje. Kiedy dotrą na powierzchnię żołądka, żyją ok. 24 godzin. Trudno sobie wyobrazić, że H. pylori robią z nim coś, co mogłoby prowadzić do nowotworu, lecz komórki macierzyste są bardzo długowieczne, a zakażenia H. pylori zaczynają się często w dzieciństwie.

By ustalić, jak H. pylori modyfikują zachowanie komórek macierzystych, Amerykanie wykorzystali myszy, u których zachodzi ekspresja fluorescencyjnych markerów. Dzięki temu można śledzić los komórek macierzystych i komórek potomnych.

Okazało się, że po upływie 2 tygodni gruczoły zakażonych myszy były znacznie dłuższe i bardziej zajęte stanem zapalnym niż gruczoły zwierząt zdrowych. By potwierdzić przypuszczenia, że dzieje się tak pod wpływem CagA, myszy zakażono bakteriami, które nie mogły wstrzykiwać białka do komórek epitelialnych. Ustalono, że choć patogeny nadal kolonizowały gruczoły, stan zapalny był lżejszy, a wzrost komórek macierzystych wolniejszy.

« powrót do artykułu