Imunologické faktory u refluxní ezofagitidy a Barrettova jícnu

Obecně se uznává, že v prevalenci gastroezofageální refluxní choroby (GERD) existují značné geografické rozdíly a mnohem méně převládají v Asii. Nicméně tendence ke zvýšení prevalence GERD byla pozorována na Tchaj-wanu se čtyřnásobným růstem (připojeno 1 a 2), v Japonsku a Singapuru. GERD je chronické, recidivující onemocnění, které způsobuje špatnou kvalitu života nižší než u CAD a větší zátěž s vyčerpávajícími socioekonomickými a medicínskými zdroji mnohem vyšší než vředová choroba. Důkladné objasnění mechanismů GERD v kombinaci základní vědy a klinických charakteristik, aby bylo možné dobře a správně objasnit tato onemocnění, bude velmi užitečné v klinické aplikaci.

Předpokládá se, že reflux duodenálního obsahu přispívá k poranění jícnu, Barrettově jícnu a rakovině jícnu. HCL a žlučová kyselina, zejména konjugovaná forma při nízkém pH, se nyní považuje za důležitější patogenetickou roli u refluxní ezofagitidy; naopak nízký stav žaludeční kyseliny může zvýšit riziko dysplazie a karcinogeneze na Barrettově jícnu v důsledku zvýšeného pulzu žlučových kyselin. Zatímco pouze omezené zprávy se zaměřují na imunitní mechanismus v komplexních populacích GERD. V několika předběžných literaturách se ukázalo, že cytokiny a faktory nekrózy nádorů jsou spojeny s GERD a Barrettovým jícnem; stojí za to dále zkoumat. O vlivu přínosu nebo poškození přítomnosti infekce Hp u GERD se diskutuje; většinou jde o epidemiologické studie, kterým chybí údaje založené na důkazech; zda je potřeba eradikovat Hp u pacientů s refluxní chorobou nebo ne, je obtížné usoudit. Současná teorie přechodné relaxace LES (TLESR) jako hlavního patofyziologického mechanismu GERD byla zpochybněna poté, co se shromáždily hromadné klinické zkušenosti. Zejména po nedávném rozvoji endoskopické terapie GERD jsme zjistili, že současné chápání integrace anatomie a fyziologie motility LES a souvisejících komponent u GERD je stále nedostatečné. Aby bylo možné vstoupit do nové éry léčby GERD, bude důležité integrovat základní a klinická data jícnu založená na důkazech.

Nedávno Fass R a kol. navrhli nový koncepční rámec GERD; navrhují, že by měl být rozdělen do tří kategorií namísto lineárního vztahu ve stejném spektru, včetně NERD, refluxní ezofagitidy a Barrettova jícnu. V našem klinickém pozorování máme také stejný koncept; Samotný TLESR nemůže odpovídat všem klinickým charakteristikám a nedokáže vysvětlit všechny mechanismy GERD. Na základě aktuálně pokročilých konceptů z vrcholu světa a našich pozorování navrhujeme následující hypotézy: (1). LES a krutá bránice jsou stejně důležité bariéry dolního jícnu v prevenci refluxu. Samotný TLESR nestačí k vyvolání těchto refluxních chorob; naopak se předpokládá, že hiátová kýla hraje důležitou roli v počáteční a pozdní fázi GERD, než bylo dříve známo; tzv. malá hiátová kýla (< 2 cm) a dynamická abnormalita krční bránice s „fyziologickou“ kýlou s přechodným váčkem by neměla být opomíjena, zejména u pacientů s „minimální ezofagitidou“ a NERD a možná i u Barrettova jícnu. (2). Jakmile dojde k dysfunkci LES a kruté bránici se ztrátou vnitřních i vnějších svěračů, měla by existovat nepřímá nebo střední obrana nebo mediátor, než dojde k NERD, refluxní ezofagitidě nebo Barrettově jícnu; imuno-zánětlivá reakce a exprese COX-2 jsou prvními kandidáty. (3) Mechanismus NERD je dysfunkce obou svěračů s fyziologickým herniálním vakem, ale bez imunologické abnormality. (4). NOS je hlavní modulátor LES a kruté bránice. (5). Přínos nebo poškození žaludku infikovaného Hp pro jícen pravděpodobně závisí spíše na výsledném stavu žaludeční kyseliny než na zjednodušeném pojetí přítomnosti samotného Hp. (6). Prostřednictvím různých vzorů exprese NOS, COX-2 a imunozánětlivé reakce mohou refluxovaná HCL a žlučová kyselina v dolním jícnu způsobit, že dolní jícen je vyjádřen ve třech kategoriích: (a). Symptom -NERD, (b). Zánětlivá nekróza- refluxní ezofagitida, (3). Abnormality buněčného cyklu s metaplazií- Barrettův jícen; mezi těmito třemi neexistuje lineární vztah.

Výše uvedené hypotézy jsou založeny hlavně na následujících důkazech nebo spekulacích: prostaglandiny (PG) mají dvojí účinky na pocit bolesti a motilitu v gastrointestinálním traktu. Předpokládá se, že uvolňování PGE2 během zánětu iniciovaného poškozením kyselinou je klíčovou složkou dysfunkce LES a poškození refluxem. Žaludeční a duodenální šťáva může vyvolat produkci ROS, a tím poškodit sliznici jícnu, což je silně spojeno s refluxní ezofagitidou. ROS může indukovat modifikace DNA a působit jako karcinogeny. ROS může indukovat apoptózu v kultivovaných žaludečních buňkách. Předpokládá se, že za těchto stavů dochází k apoptóze; a potlačení nebo inhibice apoptózy přispívá ke karcinogenezi a její progresi. Stále však chybí dostatek souvisejících údajů o ezofagitidě související se žlučovými kyselinami a karcinogenezi jícnu s ROS a apoptózou. Proto bude cenné objasnit roli ROS v HCL a ezofagitidě a karcinogenezi související s žlučovými kyselinami ve vztahu k apoptóze. V poslední době se předpokládá, že COX-2 významně přispívá ke karcinogenezi jícnu. A ROS může up-regulovat COX-2 v bovinních luteálních buňkách. Proto věříme, že objasníme úlohu a mechanismus PG a COX-2 u refluxní ezofagitidy. Navíc NO produkovaný z nNOS může relaxovat dolní jícnový svěrač a hrát roli v modulaci NANC v LES. Nicméně všudypřítomná hypotéza „cNOS je prospěšná a iNOS je škodlivá pro gastrointestinální trakt“ byla v poslední době velmi zpochybňována. Zatímco je známo, že interakce COX-2 a NOS ovlivňuje modulaci funkce a zánětlivé aktivity v kardiopulmonálním systému a ledvinách. Můžeme se tedy domnívat, že pro objasnění mechanismů funkce jícnu a ezofagitidy je nezbytné a velmi důležité současné zkoumání účinků a rolí COX-2 a NOS. Činidla modulující NO a inhibitor COX-2 jsou považovány za nejslibnější v léčbě refluxní ezofagitidy a jejích souvisejících metaplazických nebo neoplastických komplikací v budoucnosti. Bohužel v tomto úkolu stále chybí dostatek integrovaných klinických a molekulárně biologických dat.

Předběžně bylo známo, že IL-8 a IL-lp (TH-1 cytokiny) hrají roli v časném zánětlivém stádiu u refluxní ezofagitidy; IL-4 a L-10 (TH-2cytokiny) mohou hrát důležitou roli ve vývoji Barrettova jícnu; a TNF-α a mutant p53 úzce souvisí s dysplazií a karcinogenezí Barrettova jícnu, ale jeho klinická aplikace musí být dále ověřena, zejména v korelaci s expresí COX-2 a NOS. Je známo, že IL-lp je extrémně účinný supresor kyseliny. Žaludek infikovaný Hp se zánětem sliznice může up-regulovat expresi IL-β a vést k atrofii žaludku s hypoacidickým stavem a zvýšením rizika rakoviny žaludku; spekulujeme, že tento nízký stav kyseliny může snížit poškození jícnu kyselinou s nižším rizikem NERD a refluxní choroby; naopak riziko Barrettova jícnu, dysplazie a karcinogeneze se může zvýšit zvýšením pulzu žlučových kyselin. Pro objasnění těchto dat stojí za to tuto hypotézu dosvědčit.

Pomocí kombinace exprese COX-2 a NOS a imunologické reakce v jícnu s manometrií LES a kruté bránice a 24hodinovým monitorováním pH jícnu k prozkoumání mechanismů a k novému a klinicky použitelnějšímu objasnění těchto refluxních chorob bude být cenné v klinickém řízení a prevenci. Provedeme následující práce a dokončíme cíle: 1) porovnání rozdílu imuno-zánětlivých reakcí mezi NERD, refluxní ezofagitidou a Barrettovým jícnem; 2) rozdílná exprese PGs & COX-2 u funkčního pálení žáhy, hiátové hernie, NERD, refluxní choroby a Barrettova jícnu; stanovení podtypu EP receptoru (EP1~4); 3) stanovení a srovnání exprese NOS v jícnu; 4) zkoumání role ROS v jícnu; 5) v korelaci cytokinu, COX-2 a NOS s LESP, TLESR, diafragmovou EMG a 24hodinovým pH jícnu; 6) rozdíl exprese cytokinu, atrofické gastritidy a Hp v žaludeční sliznici, v korelaci se stavem žaludeční kyseliny, mezi funkčním pálením žáhy, hiátovou hernií, NERD, erozivní ezofagitidou a Barrettovým jícnem; určit, zda je třeba eradikovat Hp u refluxní choroby jícnu; 7) účinky imunologické reakce související s peroxidací lipidů, ve vztahu k COX-2 a NOS, na zánětlivou aktivitu a esofageální karcinogenezi jícnu; 8) účinky cytokinů, COX-2 a NOS na apoptózu u těchto refluxních onemocnění jícnu; 9) integrace imuno-zánětlivé reakce, COX-2, NOS s manometrií LES a bránice a 24hodinovým monitorováním pH a intragastrickým pH k novému objasnění GERD do kategorií založených na důkazech.

I. Výběr pacientů pomocí dotazníku symptomů GERD se skóre závažnosti a frekvence a kvality života (QoL).

II. Panendoskopické vyšetření: pacienti byli objasněni na NERD, refluxní ezofagitidu nebo Barrettův jícen (každý n=20), s další skupinou hiátové kýly (n=20 pro každou větší než 2 cm, resp. < 2 cm; pacienti jsou bez symptom a endoskopicky erozivní ezofagitida); další skupina funkčního pálení žáhy (% času pH < 4 méně než 4 a DeMeester skóre < 14,72; n = 50).

III. Endoskopická biopsie: budou odebrány vzorky jícnu, kardie a antra pro histologii (H&E barvení pro zánětlivou aktivitu, atrofickou gastritidu a Hp a speciální barvení pro Barrettův jícen).

IV. Imunologické a molekulární studium vzorků jícnu a srdce: EIA, imunohistochemie, Western blotting, RT-PCR COX-2, NOS a cytokinů. EIA pro PG.

V. Imunologická a molekulární studie antrálních vzorků žaludku: EIA, imunohistochemie a Western blotting IL-1β.

VI. Odběr krve na plazmu: EIA na cytokiny, PGI, PGII, PGI/II, gastrin a titry Hp.

VII. Manometrie jícnu: LESP bude rozdělena na hypertenzní, normotenzní a hypotenzní; současně vypočítat TLESR. VIII. EMG bránice: DEMG budeme dělit na hypertenzní, normotenzní a hypotenzní. IX. 24hodinové monitorování pH jícnu: zaznamenávání celkového počtu refluxních epizod, celkové trvání pH < 4 a DeMester skóre; zaznamenat intragastrické pH.

X. In vitro kultivace jícnové tkáně: endoskopické bioptické vzorky jícnu od pacientů. 1) přidání HCL nebo žlučové kyseliny do tkáňové kultury pro měření exprese cytokinů, COX-2 a NOS; 2) přidání cytokinu do tkáňové kultury pro měření exprese COX-2; 3) přidání PG, kyseliny arachidonové, L-argininu a ROS, v daném pořadí nebo v kombinaci, do inkubovaných vzorků z jícnu pro měření exprese cytokinů a COX-2; 4) instilovat antagonisty PGs, inhibitory COX, inhibitory NOS nebo lapače ROS, každý samostatně nebo v kombinaci, do inkubovaných vzorků z jícnu pro měření exprese cytokinu COX-2.

Jedná se o studii integrované klinické anatomie-fyziologie, imunologie a molekulární biologie u gastroezofageálního refluxu. Počínaje klinikou na lavici a zpět od lavice k lůžku budou získány podrobné mechanismy GERD a bude poskytnuto nové objasnění další klinické aplikace v léčbě a prevenci GERD. Bude objasněna role Hp a určit, zda by měla být eradikována Hp u refluxních onemocnění jícnu.