Articles

specyficzne schematy terapeutyczne omeprazolu wpływają na Orientację Helicobacter pylori

streszczenie

do tej pory nie było jasne, w jaki sposób inhibitory pompy protonowej (PPIs) wspierają terapię Helicobacter pylori. Zbadaliśmy, czy omeprazol PPI działa na orientację przestrzenną H. pylori w śluzie żołądka zakażonych myszoskoczków mongolskich. Po powtarzanym podawaniu PPI raz na dobę, ale nie po podaniu pojedynczych dawek lub co 8 godzin, rozkład przestrzenny bakterii uległ zmianie, co wskazuje na utratę orientacji. Dlatego schemat terapeutyczny podawania PPI może wpływać na skuteczność leczenia.

patogen żołądka Helicobacter pylori infekuje około połowę wszystkich ludzi (15, 22) i powoduje wrzody (14) oraz gruczolakoraki żołądka (4, 7). W celu wyleczenia zakażenia H. pylori stosuje się leczenie skojarzone z antybiotykami i inhibitorem pompy protonowej (PPI) w celu supresji kwasów żołądkowych. Pomimo częstego podawania w konwencjonalnych terapiach potrójnych (12) i obecnie opracowywanych terapiach sekwencyjnych (8, 9, 13, 23), wpływ PPIs w terapii tej infekcji jest słabo poznany. Istotne było stwierdzenie, że leczenie skojarzone z PPI powoduje zwiększenie stężenia regularnie stosowanego antybiotyku klarytromycyny w śluzie żołądka (11). Ze względu na współzależną regulację wydzielania kwasu i śluzu, PPI może zmniejszyć wydzielanie śluzu (10). W przypadku substancji o niskim klirensie żołądkowym zmniejszenie wydzielania śluzu po podaniu PPI może zwiększyć ich stężenie w śluzie. Jednak ta obserwacja nie wyjaśnia mechanizmu działania PPIs, ponieważ programy antybiotykowe bez makrolidowej klarytromycyny (z zastosowaniem np. głęboko penetrującego fluorochinolonu moksyfloksacyny) są równie skuteczne.

w związku z tym przetestowaliśmy nową hipotezę, że przedstawiciel PPI omeprazol może działać na orientację przestrzenną H. pylori w obrębie śluzu żołądka. Ustaliliśmy przewlekłe H. pylori SS1 zakażenia w mongolskiej myszoskoczka, Meriones unguicu-latus (HSD: MON) (Harlan i Winkelmann, Indianapolis, w); podawano pojedyncze i powtarzalne dawki omeprazolu; i badał wpływ na gęstość bakterii i dystrybucji w warstwie śluzu żołądka. Pojedyncze dawki do 20 µM omeprazolu podawano przez perfuzję dootrzewnową (IP), która funkcjonowała jako dializa. Powtarzające się dawki 10 µM omeprazolu wstrzyknięto IP podczas krótkiej inhalacji znieczulenia. 1 przedstawia stężenie omeprazolu w osoczu i pH światła żołądka po IP. podawanie 20 µM omeprazolu (szczegółowe informacje znajdują się w materiale uzupełniającym).

po ostatnim wstrzyknięciu zmierzono rozmieszczenie bakterii w śluzie w nanolitrowych próbkach śluzu z regionu antrum w celu określenia liczby bakterii kolonizujących. Za pomocą cyfrowego obrazowania mikroskopowego możliwe było odtworzenie rozkładu bakterii w odniesieniu do powierzchni tkanki, jak opisano wcześniej (19, 21).

liczby bakterii na nanoliter śluzu obserwowane w różnych warstwach śluzu zgodnie z różnymi schematami podawania PPI przedstawiono w tabeli 1. Pojedyncze dawki do 20 µM (35 µg/ml) omeprazolu i dwie kolejne dawki 10 µM (0,25 mg i.p.) podawane w odstępach 8 godzin nie wpływały na Orientację bakterii. Prawie wszystkie bakterie znajdowały się w warstwie śluzu, z większym odsetkiem w pierwszych 15 µm nad powierzchnią tkanki. Gęstość i rozmieszczenie bakterii w różnych warstwach śluzu w tych grupach były podobne do tych u nieleczonych zwierząt kontrolnych. W związku z tym nie doszło do utraty orientacji.

jednak podawanie 0,25 mg omeprazolu dwa razy w odstępie 24 godzin spowodowało zmniejszenie gęstości bakterii kolonizujących warstwę śluzu przeciwstawnego i zwiększenie gęstości bakterii kolonizujących Środkową i luminalną warstwę śluzu, co wskazuje, że bakterie rozprzestrzeniły się w tych bardziej luminalnych warstwach śluzu (Tabela 1).

H. bakterie pylori są zwykle ustawione równolegle do siebie i powierzchni tkanki w warstwie przeciwsłonecznej (Fig. 2A). Jednak po dwóch kolejnych dawkach omeprazolu raz na dobę, bakterie H. pylori były rozmieszczone w całej przeciwstawnej, Środkowej i luminal warstwy śluzu w sposób niearanżowany (Fig. 2b).

dalsze podawanie 0,25 mg omeprazolu co 24 h przez okres do 5 dni spowodowało skumulowane zmniejszenie obciążenia bakteryjnego do poniżej 5% gęstości kolonizacji w śluzie przeciwstawnym, obserwowanym w grupach kontrolnych.

Tak więc omeprazol wpływał na Orientację H. pylori tylko wtedy, gdy podawano dwie lub więcej dawek w odstępach 24 godzin, ponieważ gęstość i rozmieszczenie bakterii w warstwach przeciwstawnych śluzu, Środkowej i luminalnej były znacząco różne u tych zwierząt w porównaniu do zwierząt leczonych innymi schematami (patrz dane dotyczące istotności w tabeli SA2 w materiale uzupełniającym). Obserwacje te mogą wynikać z modyfikacji zależnego od wodorowęglanów gradientu pH śluzu, który kieruje orientacją H. pylori w warstwie śluzu żołądka (19). Ze względu na ciągły przepływ śluzu spowodowany wydzielaniem śluzu w gruczołach i degradacją na powierzchni luminalnej (20), wymagana jest dokładna orientacja bakteryjna, aby zapobiec pionowemu zamiataniu H. pylori do światła. Gradient pH w warstwie śluzu od kwaśnego światła pH do bardziej neutralnego pH na powierzchni nabłonka jest generowany przez jednoczesne wydzielanie śluzu, wodorowęglanu i kwasu. H. pylori wykrywa miejscową kwasowość tego gradientu pH za pomocą receptora chemotaksji TlpB (6) i przekazuje informacje do silnika flagellarnego (3). Tłumienie kwasów przez PPI może zmienić wodorowęglan i regulację pH w antrum żołądkowym, co z kolei zakłóciłoby orientację Helicobacter. Co ciekawe, ani pojedyncza dawka omeprazolu, ani dwie kolejne dawki podawane w krótkich odstępach czasu przyczyniły się do utraty orientacji bakteryjnej. Jednak, gdy druga(i dalsze) dawki omeprazolu (s) podano w regularnych odstępach 24 h, zaobserwowano utratę orientacji bakteryjnej. W związku z tym długotrwałe neutralizowane pH światła żołądka po podaniu jednej lub dwóch dawek w krótszym odstępie czasu nie wpływa na Orientację Helicobacter, podczas gdy zmiany w przebiegu wartości pH żołądka po podaniu drugiej dawki po odstępie 24 godzin są śmiertelne dla H. pylori. Rycina 3 przedstawia stężenie omeprazolu w osoczu i pH luminalu w żołądku po podaniu pojedynczej dawki PPI w porównaniu z efektem dwóch kolejnych podawania co 8 lub co 24 godziny.

podawanie PPI raz na dobę zaburzyło pionową orientację H. pylori, najprawdopodobniej poprzez złożony przebieg czasowy tłumienia kwasów, niszcząc w ten sposób wiodący zależny od wodorowęglanów gradient pH śluzu. Bakterie Helicobacter pylori, które tracą swój gradient prowadzący w śluzie żołądka, rozprzestrzeniając się na całą warstwę śluzu i do światła (19). W zależności od rzeczywistego pH pozostała aktywność pepsyny C w świetle powoduje utratę ruchliwości H. pylori (17, 18), bakterie są bezpowrotnie tracone, a obciążenie bakteryjne jest zmniejszone. Natomiast dwa kolejne podania PPI w krótszych odstępach czasu, w których pH żołądka pozostawało zneutralizowane, nie miały wpływu na Orientację H. pylori. Dlatego przebieg czasowy pH światła żołądka, który był szczególnie śmiertelny dla orientacji bakteryjnej, charakteryzował się odzyskiwaniem wydzielania kwasu po ostatniej dawce PPI i szybką neutralizacją po następnej dawce. Te dane doświadczalne są zgodne z niezwykłymi obserwacjami klinicznymi, zgodnie z którymi niższe dawki (2) lub niższe częstotliwości (5) podawania PPI powodują poprawę lub niezmienione wskaźniki eradykacji.

stwierdzamy, że powtarzające się podawanie omeprazolu co 24 h powoduje złożone zmiany w wydzielaniu kwasu żołądkowego, które upośledzają orientację bakteryjną. To odkrycie wskazuje, że schemat terapeutyczny podawania PPI może mieć znaczenie dla skutecznego wyleczenia zakażenia H. pylori, co wymaga dalszych badań klinicznych.

1.

przebieg stężenia omeprazolu w osoczu i światła żołądka pH po wstrzyknięciu PPI. Stężenie omeprazolu w osoczu (zielona linia; mierzone za pomocą wysokociśnieniowej chromatografii cieczowej) i zmiany w świetle żołądka pH (czerwone i niebieskie linie) są pokazane po wstrzyknięciu IP omeprazolu w myszoskoczku mongolskim. Omeprazol został wyeliminowany w ciągu mniej niż 1 godziny po podaniu. Neutralizacja światła żołądka pH, początkowo wykrywalne w okolicy ciała, rozpoczęła się od 15 do 20 minut po wstrzyknięciu IP, rozszerzyła się na obszar antrum i osiągnęła pH żołądka prawie 7. Luminal pH zaczął spadać 3 godziny po podaniu omeprazolu, a w ciągu 12 godzin, wydzielanie kwasu odzyskane.

FIG. 2.

wyrównanie przestrzenne H. pylori w obrębie śluzu w normalnych warunkach i po podaniu omeprazolu. Pokazany jest przeciwstawny śluz mongolskiego myszoskoczka zarażonego H. pylori w powiększeniu 1400-900-krotnym. Panel B jest cyfrowym dodatkiem trzech płaszczyzn ostrości leżących na drugiej. Komórki nabłonkowe powierzchni błon śluzowych są widoczne na dnie mikrocząstek. A) u zwierząt nieleczonych bakterie przemieszczały się równolegle do powierzchni komórki w odległości od 0 do 25 µm. B) po 2 dniach podawania PPI, raz dziennie, bakterie utraciły swoje posortowane ułożenie i rozprzestrzeniły się na całą warstwę śluzu.

FIG. 3.

stężenie omeprazolu w osoczu, pH światła żołądka i wpływ na Orientację bakteryjną zgodnie z różnymi schematami terapeutycznymi. Cykle stężenia omeprazolu w osoczu (zielona linia) i światła żołądka pH (Niebieska Linia) są pokazane po maksymalnym stężeniu omeprazolu w osoczu 10 µM. (A) podawanie omeprazolu w odstępach 8 godzin powodowało długotrwałą neutralizację i nie miało wpływu na Orientację bakteryjną. (B) po odstępie 24 h po podaniu, wydzielanie kwasu odzyskane, a druga dawka omeprazolu doprowadziło do szybkiej reneutralizacji światła żołądka, powodując utratę orientacji bakteryjnej. C) gdy druga dawka PPI została zastąpiona rozpuszczalnikiem, nie miało to wpływu na Orientację H. pylori.

zobacz tę tabelę:

  • Zobacz inline
  • Zobacz popup
tabela 1.

liczba bakterii zaobserwowanych w różnych warstwach śluzu po różnych schematach podawania PPI

podziękowania

badanie to zostało częściowo wsparte przez Fundację Heinrich und Alma Vogelsang Stiftung.

oświadczamy, że nie istnieją żadne konkurencyjne interesy.

Przypisy

    • otrzymane Dnia 4 lutego 2009 r.
    • powrócił do modyfikacji 5 kwietnia 2009.
    • Zaakceptowane 23 Maja 2009.
  • Copyright © 2009 American Society for Microbiology
  1. 1.B
    Bago, P., A. Vcev, M. Tomic, M. Rozankovic, M. Marusic i J. Bago.2007. Wysoki wskaźnik eradykacji H. pylori w leczeniu opartym na moksyfloksacynie: randomizowane, kontrolowane badanie. Wien. Klin. Wochenschr.119:372-378.

  2. 2.Baz
    Bazzoli, F., R. M. Zagari, P. Pozzato, S. Fossi, L. Ricciardiello, G. Nicolini, L. De Luca, D. Berretti, G. Alampi, C. Di Pietro, P. Morelli i E. Roda.2002. Low-dose lansoprazole and clarithromycin plus metronidazole vs. full-dose lansoprazole and clarithromycin plus amoxicillin for eradication of Helicobacter pylori infection. Aliment. Pharmacol. Ther.16:153-158.

  3. 3.↵
    Bren, A., and M. Eisenbach.2000. How signals are heard during bacterial chemotaxis: protein-protein interactions in sensory signal propagation. J. Bacteriol.182:6865-6873.

  4. 4.↵
    Brenner, H., V. Arndt, C. Stegmaier, H. Ziegler, and D. Rothenbacher.2004. Czy zakażenie Helicobacter pylori jest warunkiem koniecznym dla raka żołądka noncardia? Am. J. Epidemiol.159:252-258.

  5. 5..
    Choi, H. S., D. I. Park, S. J. Hwang, J. S. Park, H. J. Kim, Y. K. Cho, C. I. Sohn, W. K. Jeon I B. I. Kim.2007. Podwójne dawki inhibitorów pompy protonowej nowej generacji nie poprawiają tempa eradykacji bakterii Helicobacter pylori. Helicobacter12: 638-642.

  6. 6.
    Croxen, M. A., G. Sisson, R. Melano i P. S. Hoffman.2006. Receptor chemotaksji Helicobacter pylori TlpB (HP0103) jest wymagany do badania pH i kolonizacji błony śluzowej żołądka. J. Bakteriol.188:2656-2665.

  7. 7.Ek
    Ekström, A. M., M. Held, L. E. Hansson, L. Engstrand I O. Nyren.2001. Helicobacter pylori w raku żołądka ustanowiony przez CAGA immunoblot jako marker przeszłego zakażenia. Gastroenterology121: 784-791.

  8. 8.Graham
    Graham, D. Y., S. Abudayyeh, H. M. El-Zimaity, J. Hoffman, R. Reddy, and A. R. Opekun.2006. Sekwencyjna terapia z zastosowaniem dużych dawek ezomeprazolu-amoksycyliny, a następnie gatifloksacyny w zakażeniu Helicobacter pylori. Pokarm. Pharmacol. Ther.24:845-850.

  9. 9.Graham
    Graham, D. Y., H. Lu i Y. Yamaoka.2008. Leczenie zakażenia Helicobacter pylori może być ulepszone: terapia Sekwencyjna i nie tylko. Leka68: 725-736.

  10. 10.↵
    Guslandi, M., M. Franceschi, L. Fanti, A. Pellegrini i A. Tittobello.1992. Indukowane omeprazolem zmiany w wydzielaniu śluzu żołądkowego. Metody Znaleźć. Exp. Clin. Pharmacol.14:219-223.

  11. 11.Gust
    Gustavson, L. E., J. F. Kaiser, A. L. Edmonds, C. S. Locke, M. L. DeBartolo, and D. W. Schneck.1995. Wpływ omeprazolu na stężenie klarytromycyny w osoczu i tkance żołądka w stanie stacjonarnym. Antymikrob. Agenci Chemother.39:2078-2083.

  12. 12.Hos
    Hosking, S. W., T. K. Ling, M. Y. Yung, A. Cheng, S. C. Chung, J. W. Leung, and A. K. Li.1992. Randomizowane, kontrolowane badanie krótkotrwałego leczenia w celu wyeliminowania Helicobacter pylori u pacjentów z wrzodem dwunastnicy. BMJ305:502-504.

  13. 13.
    Jafri, N. S., C. A. Hornung i C. W. Howden.2008. Metaanaliza: Sekwencyjna terapia wydaje się lepsza od standardowej terapii zakażenia Helicobacter pylori u pacjentów nieleczonych wcześniej. Ann. Stażystka. Med.148:923-931.

  14. 14.↵
    Kuipers, E. J., J. C. Thijs, and H. P. Festen.1995. Występowanie Helicobacter pylori w chorobie wrzodowej. Pokarm. Pharmacol. Ther.9(Suppl. 2):59-69.

  15. 15.↵
    Matysiak-Budnik, T. I F. Megraud.1997. Epidemiologia zakażenia Helicobacter pylori ze szczególnym uwzględnieniem ryzyka zawodowego. J. Fizjol. Pharmacol.48(Suppl. 4):3-17.

  16. 16..
    Nista, E. C., M. Candelli, M. A. Zocco, I. A. Cazzato, F. Cremonini, V. Ojetti, M. Santoro, R. Finizio, G. Pignataro, G. Cammarota, G. Gasbarrini i A. Gasbarrini.2005. Oparte na moksyfloksacynie strategie leczenia infekcji Helicobacter pylori pierwszego rzutu. Pokarm. Pharmacol. Ther.21:1241-1247.

  17. 17.↵
    Schreiber, S., R. Bucker, C. Groll, M. Azevedo-Vethacke, P. Scheid, S. Gatermann, C. Josenhans, and S. Suerbaum.2006. Działanie przeciwbakteryjne żołądka jest różne dla pepsyny a i C. Arch. Mikrobiol.184:335-340.

  18. 18.↵
    Schreiber, S., R. Bücker, C. Groll, M. Baptista, D. Garten, P. Scheid, S. Friedrich, C. Josenhans, and S. Suerbaum.2005. Szybka utrata ruchliwości Helicobacter pylori w świetle żołądka in vivo. Zarazić. Immun.73:1584-1589.

  19. 19.↵
    Schreiber, S., M. Konradt, C. Groll, P. Scheid, G. Hanauer, H. O. Werling, C. Josenhans, and S. Suerbaum.2004. Orientacja przestrzenna Helicobacter pylori w śluzie żołądka. Proc. Natl. Acad. Sci. USA101: 5024-5029.

  20. 20.↵
    Schreiber, S., and P. Scheid.1997. Śluz żołądkowy świnki morskiej: nośnik protonów i bariera dyfuzyjna. Am. J. Fizjol.272: G63-G70.

  21. 21.↵
    Schreiber, S., M. Stüben, C. Josenhans, P. Scheid, and S. Suerbaum.1999. Dystrybucja Helicobacter felis In vivo w śluzie żołądka myszy: metoda eksperymentalna i wyniki. Zarazić. Immun.67:5151-5156.

  22. 22.↵
    Suerbaum, S., and P. Michetti.2002. Zakażenie Helicobacter pylori. N. Engl. J. Med.347:1175-1186.

  23. 23..
    Vaira, D., A. Zullo, N. Vakil, L. Gatta, C. Ricci, F. Perna, C. Hassan, V. Bernabucci, A. Tampieri, and S. Morini.2007. Terapia Sekwencyjna a standardowa terapia potrójna w przypadku eradykacji Helicobacter pylori: badanie randomizowane. Ann. Stażystka. Med.146:556-563.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.