АГ - атрофический гастрит

ДПК - двенадцатиперстная кишка

РЖ - рак желудка

СОЖ - слизистая оболочка желудка

УДТ - уреазный дыхательный тест

ХГ - хронический гастрит

ЯБ - язвенная болезнь

Впервые идея об инфекционном развитии гастрита возникла в конце ХХ века, когда в желудке животных были найдены спиралевидные бактерии. В 1893 г G. Bizzozero выявил спиралевидные бактерии в париетальных клетках желудка собак, а через 3 года H. Salomon установил, что эти бактерии могут передаваться от зараженных мышей кошкам и собакам. Первые описания спиралевидных бактерий в желудке человека принадлежат W. Krienitz (1906) и A. Luger (1917), которые обнаружили их на изъязвившейся карциноме желудка. Дальнейшие исследования проводились на операционном и биопсийном материалах. В 1940 и 1954 гг. S. Freedberg и E.D. Palmer описали спиралевидные бактерии и их локализацию на большом гастробиопсийном материале, в том числе у больных РЖ. Более подробное описание бактерий желудка человека в биоптатах больных ХГ и ЯБ опубликовано в 1975 и 1979 гг. в работах H.W. Steer и W.P. Fung, которые не только выявили спиралевидные бактерии, но и указали на признаки воспаления СОЖ в участках их колонизации [4]. Таким образом, к началу 80-х годов прошлого столетия появились доказательства, указывающие на инфекционную природу ХГ. В период с 1979 по 1981 г. австралийский патологоанатом J.R. Warren, изучающий биопсийный материал с морфологическими признаками активного гастрита, обнаружил спиралевидные бактерии, похожие на Campylobacter jejuni, и назвал их кампилобактер-подобные организмы. После этого гастроэнтеролог B.J. Marshall, сопоставив клинические данные и морфологические изменения СОЖ, высказал предположение, что этот микроорганизм может служить причиной развития активного гастрита у людей. В 1982 г. B.J. Marshall и J.R. Warren удалось из биопсийного материала, взятого из пилорического отдела желудка человека с активным гастритом, культивировать на стандартной кампилобактерной среде бактерии, которые по своим морфологическим и биохимическим свойствам были похожи на бактерии рода Campylobacter. Выделенный микроорганизм был назван Campylobacter pyloridis. Свои результаты B.J. Marshall и J.R. Warren впервые доложили на II международном рабочем совещании по изучению кампилобактерной инфекции в Брюсселе и в том же 1983 г. опубликовали в журнале Lancet [5]. В 1989 г. C.S. Goodwin и группа ученых [6] окончательно идентифицировали бактерию, дав ей название H. pylori, а в 1998 г. был полностью расшифрован ее геном. Таким образом, в 1983 г. была открыта новая страница в изучении этиологии и патогенеза хронических воспалительных процессов в СОЖ и подтверждена правильность инфекционной теории развития гастрита. Активизировались исследования вокруг этой проблемы в различных областях медицины - патоморфологии, гастроэнтерологии, микробиологии, иммунологии, генетики, эпидемиологии и фармакологии. Изучение патогенных свойств H. pylori привело к переосмыслению взглядов на патогенез и принципы лечения не только ХГ и ЯБ, но и опухолей желудка, таких как аденокарцинома и MALT-лимфома. По мнению известного эпидемиолога D. Forman [7], основанному на результатах многочисленных эпидемиологических исследований, до 75% случаев РЖ в экономически развитых странах и около 90% в развивающихся странах может быть связано с инфекцией H. pylori (см. таблицу).

С момента открытия Н. pylori прошло более 20 лет, разработано большое количество методов лабораторной диагностики, позволяющих выявлять и идентифицировать этот микроорганизм. Однако в настоящее время ни один из существующих методов лабораторной диагностики инфекции Н. pylori не универсален. Пределы их возможностей не только могут быть ограничены чувствительностью, но зачастую зависят от возраста пациента, его индивидуальных особенностей, стадии заболевания, а также индивидуальных особенностей течения инфекции. Все существующие в настоящее время методы лабораторной диагностики инфекции Н. pylori делятся на две большие группы: инвазивные и неинвазивные.

Методы лабораторной диагностики инфекции Н. pylori

Инвазивные методы:

- бактериологический;

- цитологический;

- гистологический;

- молекулярно-биологический (полимеразная цепная реакция - ПЦР);

- быстрый уреазный тест.

Неинвазивные методы:

- серологический (определение антител в крови и антигена в кале);

- молекулярно-биологический (ПЦР в кале);

- УДТ.

Инвазивные методы диагностики Н. pylori-инфекции предусматривают проведение эндоскопического исследования с забором биопсийного материала СОЖ. Неинвазивные методы - это различного рода иммунологические исследования, позволяющие определять наличие антител в сыворотке крови или бактериального антигена в кале, ПЦР-исследование с определением ДНК Н. pylori в кале и УДТ с меченным атомом углерода С¹³ или С¹⁴. Принципиальное значение для практики имеет проведение диагностики Н. pylori до лечения (первичная диагностика) и после антихеликобактерной терапии для контроля эффективности выбранной схемы лечения. Первичная диагностика инфекции должна осуществляться методами, непосредственно выявляющими бактерию или продукты ее жизнедеятельности в организме больного. Таким требованиям удовлетворяют следующие методы диагностики:

1) бактериологический метод - посев биоптата СОЖ на дифференциально-диагностическую среду с целью выделения чистой культуры Н. pylori;

2) УДТ - определение в выдыхаемом больным воздухе изотопов С¹³ или С¹⁴, которые выделяются в результате расщепления в желудке больного меченой мочевины под действием фермента уреазы Н. pylori;

3) уреазный тест - определение уреазной активности в биоптате СОЖ или ДПК путем помещения его в жидкую гелеобразную среду, содержащую субстрат, буфер и индикатор;

4) гистологический метод - морфологическая оценка бактерий в гистологическом препарате, в настоящее время остается «золотым стандартом» диагностики Н. pylori и ХГ.

Бактериологический метод - единственный метод исследования, обладающий 100% специфичностью в отношении H. pylori. Он позволяет выделить чистую культуру Н. pylori, провести ее идентификацию, изучить морфологические, биохимические и биологические свойства бактерий. В эпидемиологической практике выделение чистой культуры Н. pylori необходимо для внутривидового типирования штаммов, что может быть использовано при дифференциальной диагностике между реинфекцией новым штаммом и рецидивированием, которое может быть обусловлено тем же штаммом. В научной практике бактериологический метод важен, так как позволяет изучать факторы патогенности Н. pylori. Ограничения в широком применении этого метода в клинической практике связаны с необходимостью специально оборудованной лаборатории, наличия питательных сред, высококвалифицированных врачей-микробиологов, а также высокой стоимостью исследований. Результаты бактериологического исследования отсрочены от момента взятия биопсийного материала минимум на 3-5 дней, а при необходимости получения данных о чувствительности Н. pylori к антибактериальным препаратам длительность исследования увеличивается и составляет в среднем 6-7 дней. Для бактериологического исследования необходимо проведение эзофагогастродуоденоскопии с забором биопсийного материала с целью последующего посева на питательную среду.

Уреазный дыхательный тест основан на способности фермента уреазы разлагать мочевину до НСО₃I и NH₄+. Из НСО₃I образуется СО₂, который, попадая в кровоток, транспортируется в легкие. Для проведения УДТ необходима мочевина, меченная радиоактивным углеродом С¹³ или С¹⁴. Чаще в клинической практике используется нерадиоактивный стабильный углерод С¹³. С¹⁴ используется реже, так как является источником излучения низкоэнергетических β-частиц, которые обнаруживаются сцинтиляционным счетчиком. Изотоп количественно определяют газовым спектрометром. В начале исследования берут две фоновые пробы выдыхаемого воздуха. Затем пациент съедает легкий завтрак и тестовый субстрат и в течение 1 ч с интервалом 15 мин у него берут по 4 пробы выдыхаемого воздуха. Уровень радиоактивного изотопа в выдыхаемом воздухе определяют в течение 10-30 мин. После этого пробирки направляют на масс-спектрометрию. Результат выражается как приращение СО₂¹³ -СО₂¹³, его экскреция и считается положительным при значениях выше 5‰.

В ряде стран используется определение изотопического отношения концентраций СО₂¹³/СО₂¹², что позволяет свести к минимуму влияние на конечный результат методических и инструментальных погрешностей.

Быстрый уреазный тест основан на определении в биоптате СОЖ, полученном при гастроскопии, местной уреазной активности H. pylori. Быстрота изменения окраски индикатора с желтого цвета на синий или малиновый зависит от уреазной активности бактерий, которая, в свою очередь, определяется их количеством. При низкой степени обсемененности СОЖ микроорганизмами (малое количество микробных тел на единицу площади СОЖ) возможно получение ложноотрицательных результатов, ложноположительные результаты теста возможны при обсемененности СОЖ другими продуцирующими уреазу бактериями, например Helicobacter heilmannii - грамотрицательной спиралевидной бактерии рода Helicobacter, которую можно обнаружить у 0,25% пациентов при проведении гастроскопии [12].

Гистологический метод - «золотой стандарт» диагностики инфекции H. pylori, который является наиболее объективным, так как позволяет обнаружить возбудителя инфекции, определить положение бактериальных тел в слизи, покрывающей СОЖ, наблюдать взаимоотношение Н. pylori с апикальной мембраной эпителиоцитов, а также определить пути взаимодействия данного микроорганизма с тканями макроорганизма (рис. 1 на цв. вклейке).

Классификация количественной и качественной оценки инфекции H. pylori, степени воспаления при гастрите, атрофии и кишечной метаплазии была предложена в Сиднейской системе и ее Хьюстонской модификации, однако эта система не позволяла оценивать прогноз повреждения. Современная классификация и оценка степени и стадии гастрита OLGA (Operative Link for Gastritis Assessment) основана на оценке стадии и степени выраженности АГ в фундальном и антральном отделах желудка [13, 14]. Под степенью гастрита понимается выраженность суммарной воспалительной инфильтрации (нейтрофильными лейкоцитами и мононуклеарными клетками), под стадией - выраженность атрофии. Чем выше выраженность атрофии и больше объем поражения СОЖ, тем выше риск развития неоплазии. Таким образом, новая система определения стадии гастрита OLGA обеспечивает определение прогноза развития предраковых изменений, позволяет врачу получить представление о распространенности повреждения СОЖ и степени риска развития РЖ [15, 16].

Цитологический метод применяется преимущественно в России. Он основан на выявлении бактериальных тел в мазках-отпечатках биоптатов СОЖ. Мазки окрашивают по Романовскому-Гимзе (рис. 3 на цв. вклейке).

В последние годы в клинической практике начал использоваться серологический скрининг заболеваний желудка, включающий определение в сыворотке крови антител класса IgG к H. pylori (анти-H. pylori IgG), пепсиногена I и II (РGI, PGII) и гастрина 17 (G17). РGI (PGI/PGII) и G17 указывают на наличие атрофии слизистой оболочки с высокой специфичностью. Комбинация этих трех тестов, представленная финской компанией «Биохит», обладает высокой чувствительностью (75-83%) и специфичностью (95%) в диагностике АГ [17]. В исследовании, проведенном на базе Ярославской областной клинической онкологической больницы и Медицинского центра диагностики и профилактики (Ярославль) и заключавшемся в определении РG1 и G17 у больных ранним РЖ и мультифокальным АГ, обнаружена функциональная недостаточность слизистой оболочки тела желудка (низкий уровень PGI). Полученные уровни PGI у пациентов этих групп были достоверно ниже, чем у больных антральным АГ и неатрофическим гастритами. Это свидетельствует о том, что уровень PGI в сыворотке крови может рассматриваться в качестве маркера выраженной атрофии, являющейся предопухолевым состоянием слизистой оболочки желудка, а значит риска развития аденокарциномы желудка. При атрофии антрального отдела желудка происходит снижение выработки постпрандиального G17. Серологический метод с определением G17, РGI и анти-H. pylori IgG может служить методом скрининга АГ и РЖ в крупнопопуляционных исследованиях ввиду его очевидных преимуществ: удобства и безопасности для пациента наряду с высокой эффективностью. Использование серологического теста для выявления предопухолевой патологии и РЖ на ранних стадиях может способствовать улучшению своевременной диагностики этой патологии, что в итоге должно положительным образом отразиться на заболеваемости и смертности [18].

Генотипирование Helicobacter pylori. Несмотря на высокий процент инфицирования населения H. pylori, большинство инфицированных лиц не имеют клинических проявлений на момент диагностики. Тем не менее они представляют собой группу риска, в которой с течением времени развивается ХГ, может развиться ЯБ, предраковые изменения СОЖ, а также РЖ. К настоящему времени у двух штаммов H. pylori (J99 и 26695) определены полные последовательности генома. Геном H. pylori содержит 1600 генов [19]. Ряд генов, продуктами которых являются белки CagA, VacA, IceA, BabA, считаются факторами патогенности. Гены cagA (cytotoxin-associated), cag-PAI (островок патогенности) кодируют белки IV секреторной системы H. pylori, функция которой состоит в доставке эффекторных молекул микроорганизма в клетки макроорганизма. Они позволяют H. pylori модулировать метаболизм эпителиоцитов СОЖ, включая и экспрессию протоонкогенов. Продукты генов, входящих в состав островка патогенности, способны переносить cagA непосредственно в эпителиоциты СОЖ, где он подвергается фосфорилированию, что приводит к изменению цитоскелета и морфологическому изменению эпителиоцитов. Другой фактор патогенности H. pylori - ген vacA (vacuоlating-associated cytotoxin), присутствующий фактически у всех штаммов H. pylori, является цитотоксином, который экскретируется и повреждает эпителиальные клетки желудка. Относительно недавно описанный ген iceA (induced by contact with epithelium) существует в двух аллельных формах - iceA1 и iceA2. Предполагается, что iceA1 является маркером ХГ и ЯБ желудка. У больных, инфицированных H. pylori c генотипом iceA1 инфильтрация собственной пластинки СОЖ полиморфно-ядерными нейтрофилами выше, чем у инфицированных H. pylori с другим генотипом. Факторы бактериальной адгезии к эпителию желудка человека также могут вносить вклад в специфический тропизм и патогеность штаммов H. pylori. Ген babA (blood group antigen-binding adhesin) является медиатором адгезии H. pylori с системой антигенов Lewis (Le) на эпителиальных клетках желудка. In vitro показано, что H. pylori специфически связывается с поверхностью клеток СОЖ и регулируется фукосилированными антигенами этой группы. В исследованиях, проведенных в НИИ физико-химической медицины под руководством В.М. Говоруна, показано, что H. pylori характеризуется не только структурной, но и функциональной вариабельностью, и степень функциональной гетерогенности H. pylori штаммов характеризует состояние СОЖ у больных ранним РЖ и ХГ. Функциональная гетерогенность этого микроорганизма, обнаруженная на фоне структурной (нуклеотидной) идентичности штаммов в пределах одного желудка, может характеризовать как адаптацию микроорганизма к морфологически разным по строению отделам желудка, так и адаптацию микроорганизма к патологическим процессам (неопластический процесс или хроническое воспаление), протекающих в СОЖ. Основную часть вариабельных белков H. pylori составляют белки-антиоксиданты, белки цикла трикарбоновых кислот и белки теплового стресса [20]. Практическую значимость имеет распределение генотипов H. pylori при различных заболеваниях. Так, штаммы СagA оказывают более значимое, чем штаммы без СagA, воздействие на прогноз ХГ и прогрессирование атрофии. Штаммы бактерий с типом s1VacA чаще, чем штаммы s2VacA, связаны с H. pylori-ассоциированной патологией желудка, а штаммы BabA2 в наибольшей степени связаны с аденокарциномой (р=0,033), в отличие от VacAs1 [21-23].

Эндоскопическое исследование - один из самых важных методов оценки состояния СОЖ. Применение дополнительных методик и техник, таких как узкоспектральная эндоскопия, эндоскопия с оптическим увеличением изображения, хромоэндоскопия, позволяют детально изучить структурные особенности СОЖ.

Увеличительная эндоскопия. Первое эндоскопическое исследование с применением оптического увеличения эндоскопического изображения желудка выполнено еще в 1967 г. в Японии [24]. Это послужило отправной точкой для развития новых эндоскопических технологий, направленных на изучение мельчайших структур поверхности СОЖ. В настоящее время существует два способа увеличения: электронное и оптическое. Изображение, полученное при помощи электронного увеличения, имеет такое же разрешение, как и обычное эндоскопическое изображение. При применении оптического увеличения становятся видимыми мельчайшие детали строения СОЖ, которые невозможно обнаружить при обычном исследовании. Эндоскопы с увеличением оснащены zoom-объективами с подвижными линзами в дистальной части аппарата и по своей функциональности сопоставимы с обычными световыми микроскопами.

Узкоспектральная эндоскопия (narrow band imaging - NBI) - новая оптическая диагностическая методика, которая основана на использовании специальных оптических фильтров, встроенных в источник света эндоскопической системы, позволяющих изменить спектр световой волны, освещающей поверхность эпителия слизистой оболочки через световоды современного видеоэндоскопа. Обычные эндоскопические системы используют практически весь видимый световой спектр от 400 до 800 нм. Новая система использует преимущества в основном двух световых волн длиной 415 и 445 нм в диагностике сосудистых структур слизистой оболочки пищеварительного тракта, так как эти световые волны проникают в поверхностные слои стенки пищеварительного тракта (слизистый слой и частично подслизистый слой) и хорошо поглощаются гемоглобином. Таким образом, световые фильтры позволяют получить детальное изображение поверхности эпителия и сосудистого рисунка, обнаружить мельчайшие структурные изменения, характерные для патологических процессов, провести дифференциальную диагностику воспалительных изменений эпителия и неоплазии [25]. Особенно эффективно использование узкоспектрального режима в комбинации с оптическим увеличением изображения, позволяющее оценить степень выраженности предопухолевых состояний и изменений СОЖ, таких как ассоциированный с H. pylori гастрит, кишечная метаплазия, атрофия и дисплазия, а также выявить изменения, характерные для раннего рака желудка [26]. При обычном эндоскопическом исследовании нормальная СОЖ розового и бледно-красного цвета, она имеет мелкозернистую поверхность благодаря наличию желудочных полей, микроструктура и сосудистый рисунок практически не видны. Узкоспектральный режим осмотра (рис. 4 на цв. вклейке) [27, 28].

Нормальная слизистая оболочка в антральном отделе. Слизистая оболочка антрального отдела желудка имеет другую картину. При исследовании микрососудистой архитектоники определяется кольцеобразная (coil-shaped) субэпителиальная капиллярная сеть. Коллекторные венулы визуализируются реже, так как находятся в более глубоких частях собственной пластинки, в отличие от тела желудка. Ямки имеют линейный или сетчатый рисунок. Каждый субэпителиальный капилляр расположен в апикальной части желудочной ямки в виде кольца, которое разделяется линейными или сетчатыми бороздками.

В отличие от слизистой оболочки тела желудка в антральном отделе более темные участки окружены светлым ободком (рис. 6 на цв. вклейке).

Дисплазия эпителия желудка. Согласно рекомендациям Международного комитета ВОЗ по гистологической классификации предраковых заболеваний желудка (1978 г.), под дисплазией понимают гистологические изменения эпителия, предшествующие развитию рака. Она может наблюдаться как в покровно-ямочном и шеечном, так и в метаплазированном эпителии кишечного типа СОЖ при ассоциированном с H. pylori гастрите. Для дисплазии эпителия характерны нарушение структуры слизистой оболочки, клеточная атипия и снижение дифференцировки клеток. Признаками нарушения структуры слизистой оболочки являются изменение формы желез, их ветвление, почкование, тесное расположение. Клеточная атипия эпителия проявляется полиморфизмом, гиперхромностью ядер, увеличением ядерно-цитоплазматического отношения. Признаками снижения степени дифференцировки клеток являются уменьшение секреции, исчезновение дифференцированных клеток (главных, париетальных и других), возможно уменьшение числа бокаловидных и панетовских клеток. В зависимости от выраженности этих проявлений выделяют слабую, умеренную и тяжелую степени дисплазии. Очаги дисплазии, как и кишечная метаплазия, хорошо окрашиваются метиленовым синим, а также могут быть эффективно диагностированы при использовании узкоспектрального режима эндоскопического осмотра в комбинации с оптическим более чем 100-кратным увеличением изображения. При использовании такого комбинированного режима детальной диагностики очаги дисплазии эпителия, расположенные на фоне метаплазии, характеризуются нарушением регулярности ямок эпителия, неправильным взаиморасположением ворсинчатых структур, патологическими изменениями сосудистого рисунка (рис. 9 на цв. вклейке).

Дальнейшее изучение инфекции H. pylori и хронического гастрита с предопухолевыми состояниями и изменениями слизистой оболочки желудка очень важно для отечественного здравоохранения ввиду высокой инфицированности населения этим микроорганизмом, а также высокой заболеваемости РЖ. Диагностические тесты для определения инфекции H. pylori включают как эндоскопические, так и неэндоскопические методы. Используемые методики могут быть прямыми (исследование культуры, микроскопическое определение микроорганизма) или непрямыми (УДТ, определение антигена в кале и серологическая диагностика). Выбор метода диагностики зависит в большой степени от его доступности в конкретном лечебном учреждении и его стоимости. Согласно новым европейским рекомендациям по диагностике и ведению пациентов с H.pylori-ассоциированной патологией желудка, одним из условий достоверности применяемых методов диагностики инфекции, включающей использование бактериологического, гистологического методов, быстрого уреазного и дыхательного тестов, а также определения бактерий в кале, является прекращение приема ингибиторов протонного насоса и антибактериальных препаратов как минимум за 2 нед перед тестированием. Если это невозможно, может быть проведена серологическая диагностика. H. pylori практически у всех инфицированных (более 70% населения нашей страны) вызывает воспалительные изменения в слизистой оболочке желудка, поэтому ассоциированный с H. pylori гастрит - наиболее распространенный вариант гастрита. Другие особые формы гастрита составляют не более 10%, среди которых 5% - аутоиммунный гастрит. Таким образом, воспаление слизистой оболочки желудка, вызванное H. pylori, составляет 90% среди всех форм гастритов. ХГ рассматривается как одно из важных звеньев в цепи процессов, приводящих к развитию предраковых изменений слизистой оболочки и в конечном итоге к аденокарциноме желудка. Современные эндоскопические методики, такие как узкоспектральная и увеличительная эндоскопия, позволяют эффективно диагностировать мельчайшие структурные изменения слизистой оболочки желудка, имеющие предраковый характер. Своевременная диагностика и лечение хронического H. pylori- ассоциированного гастрита и предопухолевой патологии могут стать эффективными мерами вторичной профилактики РЖ.