Helicobacter pylori ureáz beadása patogenézisében a gyomorhurut és patobiohimiyu

AA Nizhevich, Sh Khasanov, a republikánus Gyermek Klinikai Kórház, Ufa

Ureáz Helicobacter pylori (karbamid amidogidrolaza, EC 3.5.1.5) egy esszenciális enzim a mikroorganizmus, amely meghatározza a alapvető patogenezise akut és krónikus gastritis B típusú találtuk, hogy több mint 5% -a az összes sejt-protein H. pylori ureáz kell megosztani, hogy bizonyíték a „sürgősségi” termelési szintjét az enzim (1). Termelés ureáz markereként Sok mikroorganizmus (különösen, Proteus mirabilis, Morganella morganii, Providencia rettgeri, Providencia stuartii, Klebsiella pneumoniae, Klebsiella oxytoca, Proteus vulgáris, stb), De a kiváló H. pylori enzim expresszióját intenzitása 2-10 (2, 3). Az ingatlan ezen enzim annyira különleges, hogy ott kell maradniuk egymástól.

H. pylori ureáz egy multimer enzimet molekulatömege 380.000 ± 30.000 dalton (4). Natív fehérje képződött 2 szerkezeti alegység Ure Egy (26,5 kDa) és Ure B (60,3 kilodalton) és az 5. további fehérjék: Ure I, E Ure, Ure F, G Ure, Ure H. Ezek a további fehérjék tartalmaznak Ni 2+ nikkelionok. amelynek jelenléte szükséges az optimális aktivitáshoz az aktív centrum mennyiségi apoenzim (5). Úgy tűnik, ezek a polipeptidek komplexeket képeznek a apoenzim a kialakulását a katalitikus aktivitását az enzim. A szerepe fehérje Ure I, amelynek jelenléte nem befolyásolja lényegesen a aktivitását ureáz nem tiszta (6). Fontossága Ni2 + -ion a H. pylori olyan nagy, hogy az evolúció során alakult ki egy speciális mechanizmus, amely közvetíti a közlekedés a bakteriális sejt nikkel ionok egy speciális közlekedési Nix membrán protein A, amelynek molekulatömege 34 kDa (7). A formáció az aktív centrum feltétlenül szükséges 2 Ni 2+ ionok. Az aktív helyén az enzim lokalizálódik Ure B alegység, és az enzim áll 6 azonos másolatait egyes alegységeket ekvimoláris mennyiségben (például Ure A és Ure B) (5). Az enzim abszolút specifikus a egységes szubsztrát -karbamid, amely lehasad az ammónia által hidrolitikus és szénsav. A affinitása az enzim és a szubsztrát van a H. pylori tízszer nagyobb, mint a más bakteriális patogének (2, 3). A Michaelis-állandó (Km) az enzim egyenlő 0,3 ± 0,1 mM karbamid (átlagosan 0,17 mmol) (1, 4), ahol Km teljesen megfelelő fiziológiás koncentrációjú karbamid gyomortartalom (3, 8). A izoelektromos pontja az enzim 5,99 ± 0,03 mm (3 és 4). Optimális pH 8,2, és az optimális hőmérséklet megfelelő 37 0 C (azonban, és t = 18 0 C mutat kellően magas enzim aktivitást, egyes esetekben, és a t = 43 0 C) (2, 3). Rendkívül érdekes az a tény is, hogy bizonyos körülmények között az ureáz az a tulajdonsága, mint a konstitutív és egy indukálható enzim (9). Az enzimet lokalizált túlnyomórészt a citoszolban, azonban a ureáz lehet kifejezni a bakteriális sejt felszínén (10). Kommunikáció a ureáz bakteriális sejtfelszíni stabilizáló kétértékű kationok Ca 2+ és Mg 2+. míg más kationok is gátolja az ureáz aktivitást (11). Ureáz részt vesz a kialakulását gyakorlatilag minden szakaszában patogenezisében helikobakterioza a kezdeti kolonizáció a gyomornyálkahártya, amíg képződését prekantseroza gyomor krónikus H. pylori fertőzés.

Ureáz mint tényező a gyomor kolonizáció a H. pylori.

Helicobacter pylori, mint a legtöbb organizmusok, nincs tolerancia az alacsony pH-értékek, míg a pH a gyomorban jelenléte miatt a nagy mennyiségű sósav, mint egy szabály, kevesebb, mint (2). Annak érdekében, hogy túlélje, és megtelepedni a gyomor nyálkahártya, a mikroorganizmusokat kénytelenek leküzdeni az akadályt a gyomornedv egy speciális evolúciós mechanizmus társított bakteriális ureáz aktivitást.

Így, fiziológiás körülmények között folyamatosan belépő plazma kilépését a vér karbamid gyomortartalom hidrolitikusan lehasítható, H. pylori ureáz NNZ és szénsav ezt követő kialakítását ammónium-hidroxid és HCO3- anionok. Karbamid hidrolízis által kitöltött képződését alkálifém termékek, így a lúgosítás és a helyi pH-növelés és rendre -, hogy megvédje a mikroorganizmus segítségével perifocal „ammóniával felhő” semlegesítő HC1 gyomortartalom (13-15). Ezt az állítást támasztja alá számos kísérletek laboratóriumi állatok (16, 17). Használata mutáns ureáz-negatív törzsek, a H. pylori, a kutatók nem voltak képesek elérni a kolonizáció gyomor laboratóriumi állatok, míg a ureáz-pozitív törzsek magas volt a szennyező teljesítmény. A használata specifikus inhibitorainak ureáz (acetohidroxámsav flyuorofenamid), szintén teljesen megakadályozza a szennyeződés laboratóriumi modellek gyomor Helicobacter (18, 19). Ureáz a felületről a bakteriális sejtek nem szabadul autolízissel (azaz, a legtöbb bakteriális sejthalál) és a szelektív kiválasztási részletesen eddig nem dekódolt mechanizmust (20). A szerepe Ennek a frakciónak H.pylori ureázt a folyamat rendezésének a gyomor hám áll semlegesítésében a savas mikrokörnyezet a baktérium agresszió. Intracelluláris ureáz H. pylori, valamint szabályozás a pH-körül a külső sejtfal és serkenti a fehérjék savas környezetben a gyomortartalom, ezáltal biztosítva a túlélés és terjedését a mikroorganizmus eljárás (21). Utolsó, hidrolizáljuk karbamidot a mikrokörnyezet (a pericelluláris térben, és talán intracelluláris) penetráció semlegesíti a H + ionok a sejtfalon keresztül a baktériumok, intracelluláris potenciált a pH-t olyan szinten szükséges az élet a baktériumok (14).

Ureáz mint szabályozó nitrogén egyensúly H. pylori.

A proteinszintézis jelenlétét igényli H. pylori folyamatos nitrogénforrást, amely nélkül a életfunkciók baktériumok egyszerűen lehetetlen. Ureáz H. pylori, amely a szállító nagy mennyiségű ammónia, biztosítja a mikroorganizmusok nitrogénnel. Ezt a reakciót katalizálja a másik glutamin szintetáz enzim egy mikroorganizmus. Ezeken a folyamatokon keresztül NH3 építeni aminosavak, és alakítjuk át egy fehérje (miatt a reakciót ammónia glutamáttal alkotnak glutamin). Lehetséges, hogy mivel a kulcsfontosságú szerepét evolúciós ureáz kapcsolódó pontosan a csere-anyagcsere-folyamatok kapcsolódó karbamid-nitrogén (23).

Biztosítása mellett a túlélés a H. pylori és a gyomor kolonizáció, ureáz hulladék termékek közvetlen hatással epitél szövetet befogadó szerkezetet.

Az ureáz és a termékek, mint mérgező anyagok és az agresszió tényezők.

H. pylori ureáz hidrolizálja karbamid 85%, transsudirovannoy a gyomortartalom (31). NH3 önmagában képes biztosítani romboló hatását a intercelluláris kapcsolatok a hám a gyomornyálkahártya (3).

Felhalmozódó a fertőzött váladék a intercelluláris kapcsolatok ammóniával elpusztítja sóoldatban mikroklímát parietális nyálkahártya barrier alátámasztó nagy sebességgel és egy változó pH-gradiens közötti üreg és a felület a gyomor hámsejtek. Ammónia jelentősen növeli a pH belül a nyálkahártya, ami viszont megnövelt arányok töltés nélküli ammónia (32). Köztudott, hogy csak a nem ionizált ammónia képes behatolni a lipid membránok hámsejtek, valamint a növekvő pH 6,6-9,0 annak behatolási képesség 50% -kal nőtt. Könnyen áthatoló a sejtmembránon, ionizált ammóniát alakítjuk NH4 + és OH, növekvő, viszont intracelluláris pH és a mitokondriális károsodást, és ezáltal a mitokondriális és a sejtlégzést és az energia-anyagcsere, illetve és a sejtek életképességét (33). Az A kísérlet beállítása az oxigénfogyasztás a mitokondriumok és izolált sejtek gátolta arányában az ammónia koncentrációjának. Érdekes, hogy a jelek a toxikus hatások az ammóniának a gyomornyálkahártya azonos módosítás társított pH növekedésével a közeg (32). Ezzel együtt, ammóniával kimeríti alfa-ketoglutarát a trikarbonsav ciklus és ad ATOP szintézist sejtek aerob légzés, ami zavar a parietális sejtek sav-termelő része a gyomornyálkahártya (14).

Együtt vakuolizáció, ammóniával indukál a sejtekben a gyomornyálkahártya sztázisban kísérletben szétesésnek mikroerezetében a felszíni epitheliális sejtek és nekrózis (37), és azokkal együtt ischaemia -súlyos haemorrhagiás sérülések és ulcerogén hatás (38). Klinikai vizsgálatok a H. pylori - a kapcsolódó krónikus gastritis megerősítik az eredmények a kísérleti munkák, és megmutatta azonos alakulását vaszkuláris ágyban a gyomornyálkahártya (36).

Ureáz aktivitás a H. pylori is felelős kárt a gyomor nyálkahártya való kölcsönhatás miatt az immunrendszert.

Ureáz H. pylori és a szerepe a léziók patogenezisében a nyálkahártya, potencírozza az immunrendszert.

A. Morris et al. (43) megállapította, hogy az ureáz aktivitás nagyfokú korrelációt szövettani jelei krónikus gyomorhurut. Később A. Triebling et al. (44) megerősítette az összefüggést a hisztológiai súlyosságát a krónikus gasztritisz felnőttek és szintű aktivitást a H. pylori ureáz, megjegyezve betegeknél intenzív neutrofil infiltráció a gyomor nyálkahártyáját.

NH3 is képes indukálni a szuperoxid-anion gyököket, szingulett oxigént a neutrofilek ( „oxigén robbanás”), és ez hozzájárulhat a megjelenése az akut gastritis (51).

Ureáz önmagában képes aktivátorként működjék a monocita-makrofág sejtek, mechanizmus használatával, amely független a H. pylori lipopoliszacharid (52). Ezen túlmenően, a H. pylori ureáz működhet, mint egy kemotaktikus faktor a monociták és neutrofilek (53). Az elmúlt években azt tapasztaltuk, hogy az ureáz szerepet játszik modulátorok immunrendszer gyulladásos reakciók az pylorus Helicobacter pylori fertőzés. Ezért a H. pylori ureáz által indukált expresszióját a receptor a sejtfelszínen a monociták, IL-2 és kifejezése interleukin-8 és a tumor nekrózis faktor (54).

A kapott adatokat a klinikán, megerősítette a kapcsolatot a H. pylori ureáz aktivitás és gyulladásos változások a gyomornyálkahártya fertőzött gyermekek H. pylori (55, 56). Vizsgálataink szerint, a koncentráció a ureáz hidrolízis metabolitok (elsősorban NH3) korrelált a súlyosságát gyomor gyulladás.

Ugyanakkor a H. pylori ureáz közvetlen toxikus hatást a polimorfonukleáris neutrofilek csökkentésével azok funkcionális aktivitását és előmozdítása proliferációját H. pylori (50). Ez a hatás közvetíti az ammónia, gátolják degranuláció a neutrofilek, csökkenti a nagysága az aktin citoszkeleton aktin depolimerizáció nagyító és blokkolja fúziós lizoszómák és fagoszómák.

Összegezve a fenti, egyértelmű, hogy a H. pylori ureáz olyan tényező, amely hozzájárul a kolonizáció a gyomor és a túlélés a baktériumok a gazdaszervezetben. Ezenfelül a metabolikus termékek hidrolitikus reakciók kapcsolódó ureáz, ami súlyos károkat a gyomornyálkahártya betegeknél Helicobacter pylori fertőzés. Hosszú távú megmaradását kórokozó okoz, valamint a gyulladás, a kialakulását prekantseroznyh változások.

Ureáz H. pylori és a gyomor carcinogenesis.

Felhalmozódása nagy mennyiségű ammónia a antrum nyálkahártyában elősegíti atrófiás folyamatok. Általában a megjelenése atrophiás változások a gyomornyálkahártyájához megelőzi a gyorsulás epithelsejtek migrációját. A kísérletet mutatjuk ammóniát etiológiai szerepet gyorsuló epithelsejtek migrációját és sorvadás a gyomornyálkahártya kísérleti állatokon (57). A kóroki karcinogenezissel kidolgozott modell R.Sorrea, multifokális atrophiás gastritis tekintik potenciálisan prekantseroznoe állapotban. Abban az esetben, az együttes hatása a élelmiszer-nitrozaminok (melyek a leghatásosabb indukálószerek, a karcinogenezis) és ammónia laboratóriumi állatokban jelentős gyorsulást a sejtproliferáció a fokozatos kialakulását a rosszul differenciált adenocarcinoma (58,59). Ugyanakkor nehéz lenne elképzelni, hogy a sokszínűség kóroki tényezők carcinogenezis csökkentettük egy egyszerű mechanikai hatás ammóniát, anélkül, hogy figyelembe véve a szerepe a genetikai és egyéb tényezők. Ez még nyilvánvalóbb, mivel nem minden fertőzött betegek H. pylori, a rákos beteg, a gyomor. Ahhoz azonban, hogy utasítsa el a szerepét ureáz mint potenciális promoter prekantseroznyh változások nyálkahártya idő előtt.

A szerepe H. pylori ureáz ma csak most kezdik tanulmányozni, és annak ellenére, hogy viszonylag nagy számú publikáció szerint ez még nem teljesen megfejtette. További részletes vizsgálatok ezen a területen igen kívánatos a végső tisztázása a mechanizmusok krónikus gastritis kapcsolódó H. pylori, különösen gyermekkorban.