Oddziaływania Helicobacter pylori z komórkami gospodarza i ich rola w rozwoju reakcji zapalnej i odpornościowej

Abstract

Pałeczki H.pylori są głównym czynnikiem etiologicznym zapalenia błony śluzowej żołądka. Przewlekły charakter zakażeń H.pylori związany jest z zaburzeniem homeostazy pomiędzy procesami śmierci komórkowej a proliferacją komórek błony śluzowej żołądka, a także modulacją mechanizmów odpornościowych gospodarza. Celem pracy była ocena skutków oddziaływania antygenów powierzchniowych H. pylori zawartych w ekstrakcie glicynowym (EG), lipopolisacharydu (LPS), białka CagA w formie rozpuszczalnej oraz immunogennej podjednostki UreA ureazy, na liniowe komórki nabłonkowe żołądka oraz fibroblasty, stanowiące odpowiedniki komórek błony śluzowej żołądka, a także komórki immunokompetentne odpowiedzi wrodzonej (monocyty/makrofagi) i swoistej (limfocyty). Uzyskane wyniki wskazują, że antygeny H.pylori w różny sposób oddziałują na komórki nabłonkowe oraz fibroblasty, wchodzące w skład bariery ochronnej żołądka. Antygeny EG, CagA oraz UreA nasilają aktywność proliferacyjną komórek błony śluzowej. Z kolei LPS H.pylori w wysokiej koncentracji hamuje proces gojenia uszkodzenia, co jest związane z dysfunkcją komórek. Za pośrednictwem determinantów antygenowych Lewis (Le) LPS H.pylori może być rozpoznawany przez receptor DC-SIGN obecny na komórkach prezentujących antygen (APC). Za specyficzność wiązania odpowiedzialne są reszty fukozy LPS typu Lex/y, natomiast w przypadku LPS bez takich determinantów - reszty galaktozy. Kawie domowe wybrano jako model zwierzęcy do oceny rozwoju reakcji odpornościowych wybrano model zwierzęcy ze względu na niemożność określenia czasu trwania zakażenia H.pylori u ludzi. Antygeny H.pylori mogą modulować aktywność komórek odpowiedzi wrodzonej, a także odpowiedzi adaptacyjnej. U kawii domowych zakażonych H.pylori były obecne antygenowo specyficzne limfocyty T (CD4+) zdolne do proliferacji w odpowiedzi na stymulację in vitro EG, które wykryto w lokalnych węzłach krezkowych, ale nie w krwi obwodowej. Hamowanie ekspansji limfocytów przez LPS H.pylori może być wynikiem niezdolności makrofagów do prezentacji antygenów limfocytom w hodowlach komórkowych. Zaburzenia czynności makrofagów jest powiązane z uszkodzeniem DNA. Hamowanie aktywności makrofagów, jako komórek APC, należy uznać za prawdopodobny mechanizm pałeczek H. pylori ograniczający rozwój odpowiedzi swoistej, celem utrwalenia zakażenia.

H.pylori is the main etiological agent of gastritis. The chronic nature of H.pylori infection is associated with disorder of homeostasis between the processes of cell death and cell proliferation of the gastric mucosa, as well as modulation of the immune mechanisms. The aim of this study was to analyse the effects of H.pylori surface antigens of glycine acid extract (GE), lipopolysaccharide (LPS), soluble CagA protein and an immunogenic subunit A of urease (UreA) on the gastric epithelial cell line and fibroblasts, mimicking the gastric mucosa as well as on immune cells of innate (monocytes/macrophages) and adaptive (lymphocytes) immunity. The results indicate that the H.pylori antigens in different ways influence on epithelial cells and fibroblasts, which are a part of the stomach barrier. The GE, CagA and UreA intensified cell proliferation. In turn, the H.pylori LPS in a high concentration inhibited the healing process of damage, which was related to cell dysfunctions. The H.pylori LPS due to the presence of sugar residues (Lewis determinants) may be recognised by DC-SIGN receptor present on antigen presenting cells (APC). The binding of H.pylori LPS Lewisx/y to the DC-SIGN receptor was found to be fucose specific, whereas the binding of H.pylori LPS without Lewis was galactose specific. Guinea pigs were selected as an animal model to assess the development of immune reactions due to the lack of information about the beginning of H.pylori infection in humans. H.pylori antigens can modulate the activity of innate immune cells, but also cell-specific adaptive response. In H.pylori-infected guinea pigs antigen-specific lymphocytes (CD4+), capable of proliferate in response to in vitro stimulation with EG were detected in the local mesenteric lymph nodes, but not in peripheral blood. The inhibition of lymphocyte expansion by H.pylori LPS could be due to the inability of macrophages to present antigens to lymphocytes in the cell cultures. Dysfunction of macrophages is associated with DNA damage. Inhibition of APC function should be considered as a possible H.pylori mechanism downregulating the development of specific immune response in order to establish persistent infection.