Resumen: Helicobacter pylori es un carcinógeno tipo I resistente a múltiples antibióticos y con alta prioridad en salud pública. La infección por este microorganismo está influenciada por una interacción compleja entre la genética del huésped, el entorno y múltiples factores de virulencia de la cepa infectante. Afecta al 50 % de la población mundial, provocando afecciones gastroduodenales graves, la mayoría de forma asintomática. El 20 % de los individuos con H. pylori pueden desarrollar a través del tiempo lesiones gástricas preneoplásicas y el 2 % de ellos un cáncer gástrico. Las manifestaciones clínicas gastrointestinales y extragastrointestinales están asociadas a su virulencia y a la respuesta del sistema inmunológico con la liberación de citocinas proinflamatorias, tales como TNF-alfa, IL-6, IL-10 e IL-8, causantes de inflamación aguda y crónica. Múltiples factores de virulencia han sido estudiados como el gen A asociado a la citotoxina (CagA) y la citotoxina vacuolante (VacA), los cuales juegan un rol importante en la aparición del cáncer gástrico. Dada la resistencia cada vez mayor a los antibióticos utilizados, las líneas de estudio en el futuro inmediato deben estar encaminadas en establecer la utilidad de los nuevos antibióticos y la determinación de profagos colombianos en todo el país. Esta revisión tiene como objetivo hacer una puesta al día sobre las características del H. pylori, los mecanismos patogénicos, genes de virulencia, su asociación con el mayor riesgo de cáncer gástrico, farmacorresistencia microbiana y su erradicación.
Palabras clave:Helicobacter pyloriHelicobacter pylori,factores de virulenciafactores de virulencia,farmacorresistencia microbianafarmacorresistencia microbiana,neoplasia gástricaneoplasia gástrica.
Abstract: Helicobacter pylori is recognized as a class I carcinogen resistant to multiple antibiotics and with high priority in public health. The infection caused by this microorganism is influenced by a complex interaction between host genetics, environment, and multiple virulence factors of the infecting strain. It affects 50% of the world population, causing severe gastroduodenal conditions, most of them asymptomatic. Through time, 20% of individuals with H. pylori may develop preneoplastic gastric lesions and 2% of them develop gastric cancer. The gastrointestinal and extra-gastrointestinal clinical manifestations are associated with its virulence and the response of the immune system with the release of pro-inflammatory cytokines, such as TNF-alpha, IL-6, IL-10 and IL-8, which cause acute and chronic inflammation. Multiple virulence factors have been studied, such as cytotoxin-associated gene A (CagA) and vacuolating cytotoxin A (VacA), which play an important role in the development of gastric cancer. Due to the increasing antibiotics resistance, the research in the immediate future should be aimed at establishing the usefulness of the new antibiotics and the determination of Colombian prophages throughout the country. This paper aims to update the characteristics of H. pylori, its pathogenic mechanisms, virulence genes, its association with the increased risk of gastric cancer, microbial drug resistance, and eradication.
Keywords: Helicobacter pylori, virulence factors, microbial drug resistance, stomach neoplasms.
Resumo: Helicobacter pylori é um carcinógeno tipo I resistente a múltiplos antibióticos e com alta prioridade na saúde pública. A infecção por este microrganismo está influenciada por uma interação complexa entre a genética do hospede, o entorno e múltiplos fatores de virulência da cepa infectante. Afeta a 50% da população mundial, provocando afeções gastroduodenais graves, a maioria de forma assintomática. 20% dos indivíduos com H. pylori podem desenvolver através do tempo lesões gástricas pré-neoplásicas e 2% deles um câncer gástrico. As manifestações clínicas gastrointestinais e extragastrointestinais estão associadas à sua virulência e à resposta do sistema imunológico com a liberação de citocinas pró-inflamatórias, tais como TNF-alfa, IL-6, IL-10 e IL-8, causantes de inflamação aguda e crónica. Múltiplos fatores de virulência hão sido estudados como o gene A associado à citotoxina (CagA) e a citotoxina vacuolante (VacA), os quais jogam um papel importante no aparecimento do câncer gástrico. Dada a resistência cada vez maior aos antibióticos utilizados, as linhas de estudo no futuro imediato devem estar encaminhadas em estabelecer a utilidade dos novos antibióticos e a determinação de profagos colombianos em todo o país. Esta revisão tem como objetivo fazer uma atualização sobre as características do H. pylori, os mecanismos patogénicos, genes de virulência, sua associação com o maior risco de câncer gástrico, farmacorresistência microbiana e sua erradicação.
Palavras-chave: Helicobacter pylori, fatores de virulência, farmacorresistência microbiana, neoplasia gástrica.
Revisiones
Helicobacter pylori: novedades, genes de virulencia y resistencia a los antibióticos en Colombia
Helicobacter pylori: novelties, virulence genes and antibiotic resistance in Colombia
Helicobacter pylori: novidades, genes de virulência e resistência aos antibióticos na Colômbia
Recepción: 27 Mayo 2021
Aprobación: 05 Octubre 2021
Helicobacter pylori .H. pylori) es una bacteria gram negativa, flagelada, microaerofílica y espiralada, considerada la causa principal de gastritis crónica y atrófica, úlcera péptica, linfoma gástrico y carcinoma gástrico. Habita en el estómago en el 50% de la población mundial y causa alrededor de 4400 millones de infecciones1,2. Aunque esta situación ha estado disminuyendo en las últimas décadas en algunos países desarrollados y en la población infantil, se ha observado un incremento de la prevalencia en algunas minorías étnicas, poblaciones migrantes y países en vías de desarrollo3. En el mundo hay un crecimiento alarmante en la resistencia de H. pylori a los antimicrobianos4.
La prevalencia de H. pylori depende de múltiples factores, que incluyen la edad, zona geográfica, nivel socioeconómico, hacinamiento, deficiencias del suministro de agua potable, convivencias con individuos infectados, hábitos nutricionales y tabaquismo5.
La infección es adquirida desde la infancia y permanece toda la vida, incluso, puede persistir con el tratamiento. Se ha establecido que su transmisión puede ocurrir a través de la vía oral-oral, donde reportes recientes incluyen a la propagación intrafamiliar mediante el uso compartido de utensilios, y la vía oral-fecal a través de la ingesta de agua o comida contaminada ligada a la disminución del saneamiento básico, está última, considerada la ruta de transmisión más frecuente2,3.
En Colombia la prevalencia es alarmante, se trata de un país con una de las cargas más altas del mundo de infección H. pylori y cáncer gástrico6. El estudio de H. pylori y su búsqueda deben ser considerados constantes debido a la aparición de cepas resistentes a múltiples antibióticos7. A pesar de que su erradicación con varios fármacos es eficaz, todavía en Colombia los reportes de cepas con resistencia a los antibióticos se continúan estudiando.
Por lo anterior, esta revisión pretende dar un vistazo general a las características del H. pylori, sus mecanismos patogénicos, algunos de sus genes de virulencia y la comprensión relacionada con la fuerte asociación con el mayor riesgo de cáncer gástrico, así como la resistencia a los antibióticos, de manera que se puedan asumir en el futuro esos desafíos que deja su erradicación y la prevención del cáncer gástrico.
Según la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer, H. pylori es un carcinógeno tipo I, considerado como el principal factor para el desarrollo de cáncer gástrico. Ha sido descrito que la mayoría de los individuos infectados, permanecen asintomáticos, y se le atribuyen varias patologías clínicas, que incluyen la gastritis crónica y atrófica, úlceras pépticas, linfomas de tejido linfoide asociados a mucosas y adenocarcinomas gástricos5.
Aunque el estómago es el principal reservorio de H. pylori, hay manifestaciones extradigestivas, que incluyen las hematológicas, entre ellas anemia ferropénica, trombocitopenia inmune y anemia por deficiencia de vitamina B12, y cardiovasculares, como el infarto agudo de miocardio. También hay implicaciones ginecológicas, urológicas, oculares, metabólicas, alérgicas y, las recientemente descritas, con relación a pólipos colónicos y cáncer de colon1.
Aún se desconoce la razón por la cual H. pylori se relaciona con diversos fenotipos gástricos con una amplia variedad de alteraciones, pero se estima que la interacción de factores de virulencia bacterianos, ambientales y genéticos del huésped juegan un papel importante en el desarrollo de la enfermedad causada por la bacteria2. Además, los distintos estudios demuestran la variabilidad geográfica de las cepas de H. pylori y su relación con la gravedad de sus repercusiones clínicas. En algunas poblaciones, ciertas variantes de genotipos son altamente virulentas y en otras son prácticamente inofensivas8.
H. pylori utiliza diferentes mecanismos que favorecen su patogenicidad, tales como la capacidad de movilidad, adherencia y manipulación del microambiente gástrico, que facilita la colonización de un órgano con un lumen altamente ácido como es el estómago2. H. pylori resiste el pH inferior a cuatro del estómago mediante sus enzimas ureasas, que permiten neutralizar esta condición y mantener una infección de manera eficaz8,9. Para colonizar el microambiente gástrico y perpetuarse, H. pylori recurre a mecanismos especiales y complejos que incluyen su mayor movilidad (motilidad flagelar), debida a entre cuatro y ocho flagelos localizados en los polos bacterianos. En estudios in vitro, estos flagelos realizan movimientos de dispersión flagelar en agar blando y sólido mientras que en medios líquidos muestran motilidad de natación. Se han investigado algunas mutaciones que actúan sobre estos flagelos (fliD, FlaA y FlaB), las cuales afectan la motilidad de H. pylori y su capacidad de colonizar la mucosa gástrica8,9,10.
Otro aspecto es la fuerte adherencia del germen a las células epiteliales a través de la mucina, el bicarbonato sódico, la urea, el cloruro sódico y algunos aminoácidos específicos. Así como las moléculas de adhesión tales como: adhesina A de unión a antígenos del grupo sanguíneo (BabA), Hp HopQ, CEACAM (moléculas de adhesión celular relacionadas con el antígeno carcinoembrionario)9,10.
Lo más relevante es la presencia de sus múltiples factores de virulencia tales como el antígeno A asociado a la citotoxina (CagA), la citotoxina vacuolante (VacA), la proteína A del gen promotor de la úlcera duodenal (DupA), la proteína inflamatoria externa (OipA) y la gamma-glutamil transpeptidasa (GGT), la GlmM y IceA9,10.
Es interesante que hasta la fecha no se ha encontrado una asociación entre los factores de virulencia y las enfermedades, por ejemplo, la úlcera duodenal. Esto lleva a los investigadores a la búsqueda de genes específicos de cepas fuera de las islas de patogenicidad de Cag, específicamente genes dentro de las regiones de plasticidad. La Tabla 1 aporta una descripción de múltiples factores de virulencia.
Hay numerosas pruebas para la detección de H. pylori. Es muy utilizado el diagnóstico histológico con tinciones de hematoxilina y eosina y coloraciones especiales como la de Giemsa o Giménez, que permite determinar el grado de inflamación o presencia de metaplasia intestinal o de carcinoma gástrico.
Un método diagnóstico de rutina es la prueba rápida de ureasa (RUT) que detecta el incremento del pH al reaccionar la urea con la ureasa en la muestra de tejido infectado, con formación de amoníaco y bicarbonato que tienen pH alcalino. Esta prueba es muy barata, rápida, fácil, específica y asequible26,27.
Otra prueba es la reacción en cadena de la polimerasa (PCR), con una sensibilidad y especificidad superiores a la de la RUT, ya que permite la detección de H pylori, aun a muy bajas concentraciones en el tejido gástrico2,27.
La esofagogastroduodenoscopia es el estudio invasivo más utilizado en la práctica diaria ya que permite realizar los tres métodos citados anteriormente y tomar biopsias, así como determinar la presencia de inflamación, úlceras, linfoma MALT y cáncer26,27.
Un método no invasivo, seguro y fácil es la prueba de urea en aliento (UBT), que valora la degradación bacteriana de la urea marcada en el carbono con isótopo 13C o 14C, en el aire exhalado, mediante espectrómetro de masas o infrarrojo26,27.
Nuevos métodos no invasivos que se están utilizando son el inmunoensayo enzimático o inmunocromatografía del antígeno fecal (SAT), la detección de anticuerpos en orina y, por último, marcadores serológicos específicos de infección, como el homólogo de la proteína-2 asociada al gancho (FliD), con sensibilidad de 97% y especificidad de 99%, con la ventaja de su sencillez y bajo costo26, 27.
Ante la resistencia a antibióticos, los últimos estudios se centran en una determinación más rápida y precisa de la sensibilidad a estos fármacos por parte del H. pylori, antes de formularlos, para facilitar la erradicación. La resistencia a antibióticos varía según el país, región o zona, por lo que siempre hay que tener esto aspecto en cuenta al momento diagnosticar y tratar H. pylori28.
En muchas investigaciones priorizan las pruebas de susceptibilidad de H. pylori a los antibióticos a partir de cualquier muestra biológica: mucosa gástrica, muestra de cavidad oral, materia fecal. Existe la tecnología para estudiar la susceptibilidad y resistencia de la bacteria en tejido gástrico en bloques de parafina28,29.
El cultivo es otro método que permite aislar e identificar el H pylori. Debido a las exigencias nutricionales de esta bacteria, los medios de cultivo deben estar enriquecidos, mantenerse en ambientes microaerófilos, con concentraciones de dióxido de carbono del 10%, alta humedad y temperatura de 37°C, incubados de tres a 14 días27. Este método tiene múltiples utilidades, permite la genotipificación, el diagnóstico microbiano, la evaluación de su virulencia, el monitoreo de la resistencia a antibióticos y la producción de antígenos27.
Una vez se ha identificado H. pylori en el medio de cultivo, las pruebas de sensibilidad a antibióticos pueden realizarse mediante antibiogramas (discos de sensibilidad a antibióticos)29. En Colombia, la claritromicina, el metronidazol y la levofloxacina son los fármacos con mayor resistencia por parte de H. pylori, con casos de resistencia múltiple, lo que lleva a la necesidad de implementar la evaluación rutinaria de sensibilidad a los antibióticos, ya que la resistencia múltiple limita el número de antibióticos útiles para erradicar el H. pylori30.
La mayoría de los pacientes positivos para H. pylori permanece asintomático, sin embargo, la infección es un factor de riesgo para diversas enfermedades gástricas y extragástricas, por lo que toda persona con posible diagnóstico de infección por H. pylori deberá ser evaluada inmediatamente, con el objetivo de instaurar un tratamiento eficaz para evitar un problema clínico grave.. La erradicación de H. pylori permite la curación, evita la recurrencia y las complicaciones de las úlceras gastrointestinales26, y disminuye el riesgo de adenocarcinoma gástrico31.
A pesar del esfuerzo en probar antibióticos contra H. pylori, pocos han logrado una erradicación efectiva de la bacteria. Debido al aumento de la farmacorresistencia microbiana y la aparición de bacterias multirresistentes, las opciones de tratamiento disminuyen en el tiempo31. Las terapias de erradicación combinan antibióticos y dosis altas de inhibidores de la bomba de protones30. De acuerdo con el consenso de Toronto, el consenso de Maastricht y la guía clínica del Colegio Americano de Gastroenterología, la duración de los esquemas debe ser de 14 días y tener una eficacia de al menos el 90%. Hoy en día la terapia secuencial no es recomendada32,33,34,35,36.
Uno de los tratamientos de primera línea para la erradicación de H. pylori es la terapia triple con un inhibidor de la bomba de protones (IBP) dos veces al día (por lo general omeprazol), más amoxicilina tres o cuatro veces al día, más claritromicina dos veces al día o metronidazol tres veces al día o levofloxacina una vez al día35,36. Indicada cuando la resistencia a claritromicina, metronidazol y levofloxacina es menor de 15%, 40% y 20%, respectivamente 34. La terapia triple estándar no se recomienda en países con importante resistencia antibiótica, donde hay que buscar opciones según la resistencia local. En Colombia, la tasa de resistencia a estos tres antibióticos es respectivamente de 13.6%, 83% y 16%37.
Una alternativa al tratamiento triple estándar es la terapia cuádruple clásica con bismuto, que consiste en el uso de dos antibióticos: tetraciclina y metronidazol, un IBP y bismuto durante 14 días. La principal dificultad para la adherencia terapeuta es la elevad cantidad de tabletas a ingerir. Otra opción de terapia cuádruple consiste en añadir bismuto a la terapia triple. La terapia cuádruple es de primera línea en zonas con gran resistencia a antibióticos y de segunda línea cuando la terapia estándar en zonas de baja resistencia no erradica la infección35,36.
El esquema conocido como terapia híbrida consta de dos fases, cada una de siete días, que inician con amoxicilina e IBP durante los primero siete días y en la segunda fase se adicionan dos antibióticos que suelen ser claritromicina y metronidazol37,38.
Otra opción es la terapia concomitante, que consiste en la combinación de IBP con amoxicilina, claritromicina y metronidazol, y tiene una eficacia de 88%-90%37,38. De esta manera la claritromicina elimina la cepa de H. pylori resistente al metronidazol y viceversa30.
Los tratamientos de primera línea deben escogerse según las pruebas de susceptibilidad y los perfiles de resistencia de los antibióticos, por lo que, en Colombia, se recomienda la adición de bismuto a la terapia triple o la elección de otra terapia. La terapia cuádruple clásica no requiere prueba de susceptibilidad30,37. En los esquemas de segunda y tercera línea se escogen los antibióticos que no se usaron en la primera línea. Los tratamientos de rescate son los ideales cuando los tratamientos anteriores no erradicaron la bacteria y usan furazolidona o rifabutina35,37. Los probióticos específicos agregados a los tratamientos mejoran la tasa de erradicación, reducen la recurrencia y disminuyen los efectos adversos..
Siempre se debe confirmar la erradicación de H. pylori con pruebas no invasivas cuatro semanas después de terminado el tratamiento, en caso de: úlceras gástricas y duodenales, dispepsia persistente, linfoma MALT asociados a H. pylori y de cáncer gástrico en estadio temprano positivo para H. pylori26.
Hay determinantes genéticos y genes responsables de la resistencia de H. pylori a los antibióticos. Un estudio comparó los resultados en las pruebas fenotípicas de susceptibilidad a antibióticos con la presencia de determinantes genéticos conocidos mediante secuenciación del genoma completo (WGS). El estudio encontró una similitud del 99% entre las pruebas fenotípicas de susceptibilidad para claritromicina, levofloxacina y rifampicina. Además de ciertos polimorfismos de nucleótido único (SNP) en el gen 23S rRNA, gyrA y rpoB. Estos resultados permiten recomendar el uso de métodos moleculares y fenotípicos para detectar la resistencia y el uso de técnicas genómicas40,41.
La Organización Mundial de la Salud (OMS) declaró de “alta prioridad” la cepa de H. pylori resistente a la claritromicina, lo que hace necesario buscar nuevos antibióticos e implementar pruebas de susceptibilidad, como requisito previo al tratamiento de pacientes infectados con H. pylori en áreas con mayor incidencia28. Por el contrario, esta bacteria tiene baja resistencia a amoxicilina, tetraciclina, furazolidona y rifabutina (0%-2%, <1%, <3% y 0.6%-1.3%, respectivamente)30.
La prevalencia de H. pylori es alta en países subdesarrollados, con variaciones dentro en cada uno de ellos. La falta de higiene y agua potable, las dietas pobres y la sobrepoblación aumentan el riesgo de infectarse. La bacteria sigue alarmando al mundo, en especial a los responsables de la salud pública en países de bajos ingresos, con una prevalencia superior al 70%, preocupante en la población joven11,42. En países de África, América Latina y el Caribe, y en Asia la prevalencia es 79.1%, 63.4% y 54.7%, respectivamente, mientras que en Oceanía y América del Norte la prevalencia es menor (24.4% y 37.1%). Sin embargo, en África y en el sur de Asia, a pesar de la gran prevalencia, la incidencia de cáncer gástrico es mucho menor que en otros países, lo que se denomina “el enigma africano y asiático”43.
Los estudios epidemiológicos reportan prevalencias sorprendentemente altas de H. pylori cagA positivo, hasta el 66.1% y el 75.0% en Colombia y Brasil, en niños asintomáticos de poblaciones de alto riesgo. Cifras comparables o incluso superiores a las de niños sintomáticos de otras regiones8.
Particularmente en Colombia, el germen es considerado el principal agente etiológico de gastritis crónica, úlceras pépticas y cáncer gástrico. El cáncer gástrico en Colombia es la primera causa de muerte por cáncer en los hombres y la quinta en mujeres44,45.
Una revisión sistemática y metaanálisis que evaluó la prevalencia de la infección en las regiones del mundo establecidas según la Organización Mundial de la Salud y la resistencia primaria y secundaria a antibióticos, reportó datos alarmantes sobre farmacorresistencia en todo el mundo, más aún, hay un gradiente de incremento desde hace muchos años4,6.
En Colombia se han realizado alianzas estratégicas académicas entre universidades públicas y privadas, en conjunto con la Organización Panamericana de la Salud (OPS/OMS Colombia), para adelantar estudios de farmacovigilancia a los principales antibióticos utilizados en terapias de erradicación de H pylori (amoxicilina, claritromicina, levofloxacina y metronidazol), patrocinados por el Instituto Nacional de Vigilancia de Medicamentos y Alimentos (INVIMA)47. En la Tabla 230 se muestra una comparación de la farmacorresistencia primaria de H. pylori en Colombia con otros países30.
El panorama ha cambiado y algunos reportes de diversidad genética de H. pylori, comunican la participación de profagos, los cuales aparecen con frecuencia en cepas de esta bacteria, lo que la convierte en altamente recombinogénica. Esta diversidad genética proporcionada por los fagos confiere al germen ventajas en términos de persistencia, colonización de poblaciones humanas y capacidad de infección, además incrementa la resistencia a antibióticos. Lo anterior pone de manifiesto la necesidad de enfoques alternativos para la erradicación definitiva y de nuevas y mejores estrategias de diagnóstico, tratamiento y vigilancia de la infección46,48,49,50.
H. pylori es un patógeno de gran relevancia médica en Colombia y el mundo. Los estudios sobre su genotipificación y resistencia a antibióticos en nuestro país son insuficientes. Son necesarios trabajos de investigación enfocados en el reconocimiento de las cepas bacterianas predominantes en el país y su perfil de resistencia para lograr avances en su erradicación.
Declaración de conflictos de intereses: Los autores declaran no tener ningún conflicto de intereses.
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