Papel do Helicobacter pylori formas coccoid na infecção e recrudescência | Gastroenterología y Hepatología (edição inglesa))

o Helicobacter pylori (H. pylori) é uma bactéria microaerofílica Gram-negativa, cujo habitat natural é o estômago. Apesar de ter tipicamente uma forma bacilar com vários flagelos numa extremidade, adota uma aparência coccóide em condições ambientais desfavoráveis.1,2

H. o pylori é um factor etiológico importante na gastrite crónica activa, úlcera péptica, linfoma do tecido linfóide associado à mucosa gástrica (MALT) e cancro gástrico. Embora se estime que a bactéria esteja presente na mucosa gástrica de metade da população mundial, estas doenças só se desenvolvem em aproximadamente 15-20% dos indivíduos colonizados.2,3

os regimes de tratamento mais comuns resultaram numa taxa de erradicação de cerca de 85% em muitas áreas geográficas,4-6 mas a eficácia foi comprometida, especialmente nos últimos anos, pelo rápido aparecimento de estirpes resistentes aos antibióticos e má adesão ao tratamento.5,7

é importante considerar que a cura (bem como a prevenção de complicações) para a gastrite crónica activa e úlcera péptica e para algumas formas de baixo grau de linfoma de malte gástrico depende do sucesso da erradicação do H. pylori. Além disso, garantir e sustentar a erradicação bem sucedida deste microrganismo em todas as suas formas biológicas impediria a recrudescência da infecção e, portanto, recidivas da doença.

o objectivo desta revisão é apresentar uma visão geral da forma coccóide do H. pylori, destacando o seu perfil microbiológico, susceptibilidade aos antibióticos e virulência. Seu envolvimento na doença gástrica também será analisado, e a medida em que ele está associado com a recrudescência da infecção e recaída da doença será examinado.Sobrevivência e adaptação celular de H. considerações gerais pylorigeral

todos os organismos vivos estão equipados com mecanismos que lhes permitem sobreviver em ambientes adversos. Para alguns, sua resposta implica (além de adaptações metabólicas) mudanças na morfologia celular.8,9 vários microrganismos têm a capacidade de se diferenciar num estado viável mas não culturável (VBNC) em resposta a condições ambientais desfavoráveis à sobrevivência e ao crescimento. Esta estratégia é amplamente utilizada por microrganismos como Salmonella, Campylobacter e Escherichia.10, 11

no estado VBNC, as bactérias geralmente diminuem o seu tamanho e mudam de forma para se tornarem pequenos corpos esféricos. Reduzem a taxa de respiração e o transporte de nutrientes e alteram a expressão genética e a síntese molecular. Neste estado eles não podem ser detectados usando técnicas de cultura convencional. No entanto, mudanças nas condições ambientais podem levar estes microrganismos a “reviver” (e reconverter-se para o seu estado ativo) ou degenerar.10-13

Similarmente, H. pylori, quando experimenta condições ambientais nocivas (dentro ou fora de seu habitat natural), muda sua forma bacilar clássica e entra em um estado VBNC que leva a mudanças morfológicas e metabólicas, bem como modificações no comportamento do crescimento.14,15

Viáveis, mas não cultiváveis estado de H. pylori

Embora alguns autores, inicialmente, tentou demonstrar que a conversão de bacillary para o quarto formulário foi um processo passivo, que resultou na morte da célula e, portanto, que o quarto formulários foram o degenerado restos de bactérias mortas,16,17, três formas de H. pylori são atualmente considerados existentes, ou seja, (em ordem da maioria a menos virulenta), a forma bacilar viável, culturável, a forma coccóide VBNC e a forma degenerativa não viável.18-20

morfologicamente, a conversão do bacilário para a forma coccóide ocorre através de V-e U-forms13, 14 (figos. 1 e 2), em que estruturas celulares, como o citoplasma e a membrana celular permanecem intactos,15,21, enquanto os flagelados tendem a moldar todo o quarto estrutura celular, tornando-se perto de invisível. Outras modificações ultraestruturais na forma coccóide resultam em dois sub-tipos. O tipo A tem arestas irregulares com uma superfície rugosa e é considerado uma célula morta, enquanto o tipo B tem uma superfície mais lisa, é menor e é considerado uma célula viva.21,22

na análise do microscópio electrónico de varrimento (SEM) da camada de gel mucoso superficial de doentes com cancro gástrico infectados com H. pylori, Ogata et al.23 observou a co-existência de ambas as formas bacilares e coccóides. Outros autores confirmaram a presença do quarto tipo, tanto os humanos, estômago e duodeno,24-26 embora pareça que o percentual de quarto de formulários é maior do duodeno, do que no estômago, até o ponto onde o quarto formulário é observado em algumas biópsias duodenais.26,27 este fato sugere que H. pylori é forçado a se adaptar às condições biológicas no duodeno ou que essas condições são ideais para H. pylori se refugiar lá no estado VBNC.

In vitro e in vivo experimentos têm demonstrado que, em condições desfavoráveis, como aerobiosis,28,29 pH alcalino,29,30 de alta temperatura,de 31 de longos períodos de incubação,29,32 de incubação prolongado em water33 ou tratamento da bomba de protões inhibitors32 ou antibióticos,34 o quarto fenótipo pode manter um certo nível de atividade metabólica, como ele expressa uma grande variedade de genes presentes no bacillary formulário,35 mantém níveis detectáveis de actividade da urease,36 continua a sintetizar proteínas, embora em pequenas quantidades (menos de 1% da quantidade de proteínas sintetizadas pelo todos estes dados sublinham o facto de que as alterações biológicas de H. pylori em resposta a estímulos prejudiciais reflectem a sua poderosa capacidade de preservar a espécie durante a sua vida útil.

formação de biofilmes

tal como acontece com outras bactérias, a capacidade de H. pylori persistir como uma entidade infecciosa e resistir ao arsenal de agentes antimicrobianos destinados a erradicá-lo é devido à variabilidade genética que lhe permite desenvolver resistência bacteriana. Sua estratégia de sobrevivência é reforçada quando as células bacterianas formam o que são chamados biofilmes.20 biofilmes são uma espécie de “comunidade” microbiana na qual as bactérias aderem firmemente a superfícies bióticas ou abióticas por meio de uma matriz auto-produzida. Esta matriz, composta por substâncias poliméricas extracelulares,39,40 cria um ambiente que é muito tolerante a agentes antimicrobianos e fortemente resistente à fagocitose. Vários mecanismos de defesa host são, portanto, evadidos, dificultando a erradicação. Biofilmes são considerados sistemas dinâmicos verdadeiramente complexos que facilitam a transferência horizontal de genes entre bactérias. Eles, assim, conferem populações bacterianas com novos genomas modificados que contribuem significativamente para a resistência bacteriana, variabilidade da estirpe e adaptabilidade.41-43

num estudo de 21 biópsias de doentes em que a bactéria tinha sido previamente erradicada, H. pylori foi isolado por cultura em 7 das biópsias, enquanto as técnicas de expressão genética detectaram células viáveis de H. pylori na maioria das biópsias. SEM, entretanto, mostrou bactérias coccóides agrupadas dispostas em um biofilme microbiano, sugerindo que as formas coccóides poderiam facilitar a persistência bacteriana e resistência aos antibióticos.44

susceptibilidade aos antibióticos da forma coccóide

muitos estudos demonstraram que o H. pylori pode mudar da forma bacilar para coccóide aquando da exposição (in vitro) a vários agentes antimicrobianos. Diferentes concentrações de amoxicilina, claritromicina, metronidazol e eritromicina (para mencionar apenas alguns dos antibióticos disponíveis) podem induzir esta transformação morfológica.34,35,45 o maior efeito de indução foi observado com a amoxicilina,27,34,46 conhecida por ser altamente eficaz in vitro contra H. pylori; contudo, observações morfológicas das culturas mostram que as formas bacilares diminuem em número a favor das formas coccóides.34,46 Faghri et al.,47 alcançado bactericida efeitos para o quarto de formulários, em mais de 60% com metronidazol em duas vezes a mínima concentração inibitória (MIC), e em 80-90% com claritromicina no MIC; no entanto, o tratamento com amoxicilina e o MICROFONE MIC× 2 não inibir viável quarto de formulários. Similarmente, Berry et al.34 observou que, enquanto a amoxicilina a mic× 10 eliminava as formas bacilares de H. pylori, também induzia a formação de formas coccóides. Perkins et al.Num estudo realizado em gatos infectados naturalmente com H. pylori, observou-se que, 6 semanas após o tratamento de erradicação, os sucos gástricos foram positivos para o H. pylori em apenas um gato, mas a análise da reacção em cadeia da polimerase (PCR) identificou o material genético do H. pylori em todos os gatos do estudo. Apesar de H. o pylori foi detectado num único gato, As lesões histológicas foram consistentes com gastrite crónica e foram marcadas pela presença de folículos linfóides.

tendo em conta estes dados de investigação microbiológica e básica, num estudo anterior realizado em doentes infectados com H. pylori—onde a sensibilidade das estirpes isoladas à amoxicilina foi previamente determinada—a terapêutica dupla (inibidores da bomba de protões e amoxicilina) obteve uma taxa de cura para estirpes sensíveis à amoxicilina de apenas 66%. Este resultado demonstra a presença de importantes factores de resistência bacteriana independentes relacionados com o uso bem sucedido deste antibiótico.49 Isto é especialmente assim, se considerarmos que parece impossível que quarto de formulários pode ser sensíveis aos β-lactâmicos, porque o quarto formas têm diferentes proteína de ligação à penicilina perfis de bacillary formas.Por conseguinte, é provável que nem todos os organismos do H. pylori sejam completamente eliminados após o tratamento de erradicação; pelo contrário, é provável que alguns sejam convertidos em formas coccóides, tornando-se assim resistentes aos medicamentos antibacterianos. Isso explicaria a falha no tratamento e recrudescência.13,34,45

vale a pena salientar que alguns estudos muito recentes demonstraram que os ácidos gordos livres, como o ácido linolénico e o ácido linolénico lipossómico, têm um efeito bactericida em ambas as formas de H. pylori, independentemente da sua resistência aos antibióticos.51,52 estas moléculas podem, portanto, ter um efeito antimicrobiano potencialmente eficaz no tratamento da infecção com H. pylori, especialmente na sua forma coccóide.

virulência e patogenicidade da forma coccóide

os factores de virulência para a forma bacilar de H. pylori e os mecanismos pelos quais esta bactéria está envolvida no desenvolvimento de doenças gastrointestinais foram amplamente estudados.No entanto, pouco se sabe sobre a virulência e patogenicidade da forma coccóide. A seguir, analisamos as conclusões mais relevantes sobre este assunto.

tal como a forma bacilar, a forma coccóide expressa genes de virulência major, tais como ureia, ureB, hpaA, vacA e cagA, cagE e BabA.35,53,54 esta expressão, que ocorre durante um longo período, provavelmente desempenha um papel importante em distúrbios estomacais crônicos graves.

adesão à H. sabe-se que pylori para o epitélio gastroduodenal é um passo importante na indução da inflamação crónica activa da camada mucosa. Estudos SEM descobriram que a forma coccóide de H. pylori pode estar presente na superfície da membrana plasmática das células epiteliais gástricas e, como a forma bacilar, tem a capacidade de invadir essas células.15,55 se ocorrer invasão celular, as formas coccóides são fechadas em vesículas de membrana de camada dupla e as células epiteliais gástricas aparecem inchadas e líticas, mostrando erosão da camada mucosa.Dado que a forma coccóide é menos susceptível aos antibióticos, acredita-se que estas formas latentes de membrana plasmática podem propagar-se e infectar outras células epiteliais vizinhas na ausência de uma concentração efectiva de antibióticos.57

a infecção por H. pylori também é conhecida por induzir uma resposta imunitária local que não consegue erradicar as bactérias, permitindo assim que a doença gástrica se torne crónica. A resposta imunitária pode ser determinada pela detecção de anticorpos usando métodos serológicos desenvolvidos usando a forma bacilar de H. pylori.De facto, a presença destes anticorpos específicos pode ser utilizada como indicador epidemiológico de infecção e para confirmar o sucesso do tratamento. No entanto, não existem métodos serológicos que detectem formas coccóides. A fim de determinar se as formas coccóides tiveram algum efeito na resposta imunitária em indivíduos colonizados, Figueroa et al.Desenvolveu uma técnica específica de teste de imunoabsorção enzimática (ELISA) para avaliar e comparar a resposta imunitária às formas coccóide e bacilares com um painel de soros de indivíduos infectados sintomáticos e assintomáticos. As formas coccóides de H. pylori demonstrou induzir uma resposta imunitária humoral semelhante à induzida pelas formas bacilares em indivíduos infectados. Num outro estudo realizado em crianças com dor epigástrica, o possível papel da forma coccóide na infecção por H. pylori foi examinado utilizando uma técnica ELISA e antigénios preparados a partir de células bacilares e coccóides. Verificou-se que, de 13,3% e 55.8% das células foram soropositivos para antígenos do bacillary formulário e o quarto formulário, respectivamente, enquanto que a seropositividade valores para asmáticos crianças só foram de 7,0% e 26,5%, respectivamente. Esta diferença de cerca de quatro vezes na seropositividade entre os antigénios da forma coccóide e bacilar em doentes sintomáticos e assintomáticos pode sugerir um possível papel infeccioso da forma coccóide de H. pylori.60

Cellini et al.61 suspensões concentradas intragastricamente inoculadas de H. pylori na forma coccóide num modelo de rato BALB/C. H. pylori foi isolado 2 semanas depois, as alterações histopatológicas ocorreram 1 mês depois e todos os ratinhos colonizados mostraram uma resposta imunitária sistémica ao H. pylori. Em outras experiências com ratinhos BALB / c, animais inoculados com formas coccóides desenvolveram alterações patológicas significativas no estômago, incluindo lesões erosivas e infiltração celular inflamatória da mucosa gástrica.36 She et al.,53 a fim de comparar a virulência e a infecciosidade, os ratinhos BALB/c inoculados intragastricamente com H. pylori, um grupo com a forma bacilar e um segundo grupo com a forma coccóide. No exame SEM de amostras dos 2 grupos, observou-se a aderência das formas bacilar e coccóide às células epiteliais da parede gástrica e a presença de flagela nas formas coccóides. O exame histológico mostrou diferentes graus de lesões na mucosa gástrica, desde infiltração celular ligeira até erosões e úlceras. A lesão mucosa foi mais suave nos ratos infectados pela forma coccóide, enquanto que um resultado positivo não foi obtido no grupo de controle que recebeu água estéril.53 Rabelo-Gonçalves et al.62 mostraram que as formas coccóides de H. pylori induziu uma resposta inflamatória aguda no estômago de ratinhos desde os primeiros estágios da infecção. Os resultados acima evidenciam a capacidade das formas coccóides para colonizar e infectar a mucosa gástrica in vivo.Vários estudos revelaram a presença da forma coccóide na água.33,63 Um tal estudo—por nosso grupo de comparação 2 grupos de desmamado ratos Wistar, um administrado água de poço e água da torneira, por um período prolongado de tempo e outros administrado em água destilada estéril, achando que o grupo de estudo, os ratos desenvolveram um processo inflamatório crônico, com formação de linfocítica placas e a presença de bacilos consistente com H. pylori.64

como mencionado anteriormente, seria lógico supor que, em condições desfavoráveis, H. pylori entra em um estado” quiescente”, modificando sua forma bacilar clássica para a forma coccóide sem produzir alterações degenerativas em seu genoma e mantendo a capacidade de reverter para a forma bacilar uma vez que as condições ambientais ou naturais do habitat melhoram.

a participação da forma coccóide na recrudescência

a recorrência de H. pylori após uma erradicação bem sucedida é rara nos países desenvolvidos em comparação com os países em desenvolvimento, com taxas anuais de recorrência de 2, 67% e 13%, respectivamente.65,66

existem dois tipos de recorrência da infecção por H. pylori: recrudescência, quando a estirpe bacteriana responsável pela recidiva é geneticamente idêntica à isolada antes da erradicação; e re-infecção, quando a recidiva é causada por uma estirpe diferente.A diferenciação da recrudescência da re-infecção requer a PCR ou a análise genética do polimorfismo para identificar estirpes bacterianas.67,68 uma vez que estes métodos não são aplicados rotineiramente, é muitas vezes impossível diferenciar entre recrudescência e re-infecção na prática clínica de rotina.

H. a recorrência de pylori é clinicamente relevante, uma vez que a recidiva da úlcera péptica pode ser observada numa proporção considerável de doentes infectados, enquanto que a reaparição de microrganismos pode explicar algumas recidivas de linfoma de malte após o tratamento.Acredita-se que factores como a água Da Torneira, a doença dentária e gengiva, a amigdalite recorrente, a hospitalização, o equipamento dentário e médico e o contacto com os membros da família afectem a recorrência de H. pylori.70-72 outros factores associados à recorrência da infecção são a idade mais jovem, diabetes em doentes jovens, rendimento anual baixo e inibição a longo prazo do ácido gástrico após a erradicação.73-76

a recrudescência é considerada a razão mais provável para a recorrência no primeiro ano após a erradicação, enquanto a re-infecção pode ocorrer após um período mais longo.68.77 muitos casos de recorrência nos países desenvolvidos são, na realidade, devidos à recrudescência. A re-infecção é mais comum nos países em desenvolvimento, uma vez que as pessoas estão aparentemente constantemente expostas a H. pylori.65,78

usando técnicas de electroforese da proteína do gel de poliacrilamida, Costas et al.Verificou-se que os doentes com recorrência 4 semanas após o tratamento de erradicação não estavam, de facto, infectados com outra estirpe do H. pylori; pelo contrário, a estirpe que tinha causado a infecção original não tinha sido completamente erradicada pelo tratamento, levando à recrudescência da infecção. Por conseguinte, é importante ter em conta a eficácia do regime terapêutico: H. a recorrência de pylori é frequente em doentes tratados com terapêuticas de baixa eficácia, mas é rara quando se utilizam terapêuticas de alta eficácia. Este facto foi demonstrado por um estudo sobre a incidência da recorrência de H. pylori em Espanha por Gisbert et al., 80 que descobriram que a recorrência de H. pylori 6 meses após a erradicação foi de 8, 2% em doentes tratados com terapêuticas de baixa eficácia, mas apenas 1, 7% em doentes tratados com terapêuticas de alta eficácia.

num estudo realizado na Coreia de 2007 a 2010, H. as taxas de recorrência de pylori foram analisadas após 6 meses de terapias de erradicação de primeira e segunda linha bem sucedidas, Com acompanhamento anual até ao final do período de estudo – com base em testes de respiração, biópsia do estômago e testes rápidos da urease.81 verificou-se que o anual de taxas de recorrência dentro e depois de 2 anos de follow-up foram de 9,3% e 2.0%, respectivamente, após a terapia de primeira linha, e de 4,5% e 2,9%, respectivamente, após a terapia de segunda linha. Os autores concluíram que o anual H. as taxas de recorrência de pylori para os doentes que receberam tratamento de erradicação mostraram uma queda acentuada após o período de seguimento de 2 anos. Este foi considerado tempo suficiente após o tratamento para confirmar a erradicação, bem como tempo suficiente para permitir a distinção entre recorrência e recrudescência das estirpes de H. pylori.81

Considerações Finais e conclusões

dada a capacidade de H. pylori para entrar em um estado VBNC, quando sujeitos a condições desfavoráveis, dentro ou fora do seu habitat, é razoável supor que os regimes de tratamento antibióticos utilizados para erradicar a bacillary forma de H. pylori pode induzir VBNC quarto formulários capazes de sobreviver por longos períodos em gastroduodenais ambiente. A partir daqui podem ter potencial patogénico directo e indirecto que leva à recrudescência da infecção e, como resultado, falências de tratamento, recidivas de infecção e recorrência da doença gastroduodenal. A erradicação bem sucedida pode, portanto, exigir não só a erradicação das formas bacilares, mas também das formas coccóides, ou a garantia de que as formas coccóides não são induzidas.

tendo em mente que, desde métodos de rotina, atualmente implementado na prática clínica para confirmar a erradicação de H. pylori não é possível detectar quarto de formulários, os hosts podem ser diagnosticados como livre de infecção; além disso, estes métodos podem não ser capazes de fornecer a prova da clínica do potencial dos medicamentos utilizados para erradicar o H. pylori. Assim, para que a erradicação seja considerada bem sucedida, recomenda-se o acompanhamento anual—utilizando técnicas não invasivas ou, se disponíveis, métodos moleculares-para determinar se as bactérias foram completamente eliminadas, principalmente em áreas de elevada prevalência e em doentes em risco de recorrência.Por último, são necessários estudos adicionais sobre a forma coccóide VBNC de H. pylori, o seu potencial patogénico, o seu envolvimento na infecção e recrudescência e o seu papel na formação de biofilmes no estômago e noutros locais do hospedeiro. Tais estudos possibilitariam o desenvolvimento de protocolos diagnósticos mais eficazes que evitassem subestimar a colonização por H. pylori e de novas estratégias terapêuticas destinadas a eliminar formas coccóides e “desarmar” biofilmes.

conflito de interesses

os autores declaram que não têm conflito de interesses.