Immunologische Faktoren bei Refluxösophagitis und Barrett-Ösophagus

Es ist allgemein anerkannt, dass es beträchtliche geografische Unterschiede in der Prävalenz der gastroösophagealen Refluxkrankheit (GERD) gibt und in Asien viel weniger verbreitet ist. Eine Tendenz zur Zunahme der Prävalenz von GERD wurde jedoch in Taiwan mit vierfachem Wachstum (Anlagen 1 und 2), Japan und Singapur beobachtet. GERD ist eine chronische, rezidivierende Krankheit, die eine schlechtere Lebensqualität verursacht als die von CAD und eine größere Belastung durch die Erschöpfung sozioökonomischer und medizinischer Ressourcen, die viel höher sind als bei Magengeschwüren. Daher wird die gründliche Aufklärung der Mechanismen von GERD in Kombination von Grundlagenforschung und klinischen Merkmalen zur guten und korrekten Klärung dieser Krankheiten bei der klinischen Anwendung sehr hilfreich sein.

Es wird angenommen, dass Reflux von Zwölffingerdarminhalt zu Verletzungen der Speiseröhre, Barrett-Ösophagus und Speiseröhrenkrebs beiträgt. HCL und Gallensäure, insbesondere in konjugierter Form bei niedrigem pH-Wert, spielen nun eine wichtigere pathogenetische Rolle bei der Refluxösophagitis; Im Gegenteil, ein niedriger Magensäurestatus kann das Risiko einer Dysplasie und Karzinogenese am Barrett-Ösophagus aufgrund eines erhöhten Gallensäurepulses erhöhen. Während nur begrenzte Berichte den Immunmechanismus in den komplexen Populationen von GERD konzentrieren. In einigen vorläufigen Literaturstellen wurde gezeigt, dass Zytokin- und Tumornekrosefaktoren mit GERD und Barrett-Ösophagus assoziiert sind; es lohnt sich, weiter zu recherchieren. Die Wirkung von Nutzen oder Schaden einer Hp-Infektion bei GERD wird diskutiert; die meisten sind epidemiologische Studien, denen evidenzbasierte Daten fehlen; ob Hp bei Patienten mit Refluxkrankheit ausgerottet werden muss oder nicht, ist schwer zu schlussfolgern. Die aktuelle Theorie der transienten Relaxation des LES (TLESRs) als wichtigster pathophysiologischer Mechanismus von GERD wurde nach dem Sammeln klinischer Erfahrungen in Frage gestellt. Insbesondere nach der jüngsten Entwicklung der endoskopischen Therapie von GERD stellten wir fest, dass das aktuelle Verständnis der Integration der Anatomie und Physiologie der Motilität des LES und verwandter Komponenten bei GERD immer noch unzureichend ist. Es wird wichtig sein, evidenzbasierte grundlegende und klinische Daten der Speiseröhre zu integrieren, um in eine neue Ära der Behandlung von GERD einzutreten.

Kürzlich schlugen Fass R et al. einen neuen konzeptionellen Rahmen für GERD vor; Sie schlagen vor, dass es in drei Kategorien eingeteilt werden sollte, anstatt einer linearen Beziehung im gleichen Spektrum, einschließlich NERD, Refluxösophagitis und Barrett-Ösophagus. In unserer klinischen Beobachtung haben wir auch das gleiche Konzept; TLESR allein kann nicht alle klinischen Merkmale erfüllen und nicht alle Mechanismen von GERD erklären. Basierend auf derzeit fortgeschrittenen Konzepten von der Spitze der Welt und unseren Beobachtungen schlagen wir die folgenden Hypothesen vor: (1). LES und grausames Zwerchfell sind die ebenso wichtigen Barrieren der unteren Speiseröhre bei der Verhinderung von Reflux. TLESR allein reicht nicht aus, um diese Refluxkrankheiten zu verursachen; im Gegenteil, es wird angenommen, dass die Hiatushernie im Anfangs- und Spätstadium von GERD eine wichtigere Rolle spielt als bisher bekannt; Die sogenannte kleine Hiatushernie (< 2 cm) und die dynamische Anomalie des Zwerchfells mit „physiologischer“ Hernie mit vorübergehendem Sack sollten nicht vernachlässigt werden, insbesondere bei Patienten mit „minimaler Ösophagitis“ und NERD und möglicherweise auch bei Patienten mit Barrett-Ösophagus. (2). Sobald eine Dysfunktion des LES und ein grausames Zwerchfell mit Verlust sowohl des intrinsischen als auch des extrinsischen Schließmuskels auftreten, sollte es eine indirekte oder intermediäre Abwehr oder einen Mediator geben, bevor es zu NERD, Refluxösophagitis oder Barrett-Ösophagus kommt; Immun-Entzündungsreaktion und COX-2-Expression sind die ersten Kandidaten. (3) Der Mechanismus von NERD ist eine Dysfunktion beider Schließmuskeln mit einem physiologischen Bruchsack, aber ohne immunologische Anomalie. (4). NOS ist der Hauptmodulator des LES und des grausamen Zwerchfells. (5). Nutzen oder Schaden eines Hp-infizierten Magens für die Speiseröhre hängen wahrscheinlich eher vom resultierenden intragastrischen Säurestatus als vom vereinfachten Konzept des Vorhandenseins von Hp selbst ab. (6). Über unterschiedliche Expressionsmuster von NOS, COX-2 und immuninflammatorischer Reaktion können die refluxierte HCL und Gallensäure in der unteren Speiseröhre die untere Speiseröhre in drei Kategorien ausdrücken: (a). Symptom -NERD, (b). Entzündliche Nekrose-Refluxösophagitis, (3). Zellzyklusanomalie mit Metaplasie – Barrett-Ösophagus; keine lineare Beziehung zwischen diesen dreien.

Die obigen Hypothesen basieren hauptsächlich auf den folgenden Beweisen oder Spekulationen: Prostaglandine (PGs) besitzen duale Wirkungen der Schmerzempfindung und Motilität im Gastrointestinaltrakt. Es wird angenommen, dass die PGE2-Freisetzung während einer Entzündung, die durch eine Säureschädigung ausgelöst wird, eine Schlüsselkomponente der LES-Dysfunktion und Reflux-Schädigung ist. Magen- und Zwölffingerdarmsaft können die Produktion von ROS induzieren und dadurch die Schleimhaut der Speiseröhre schädigen, was stark mit einer Refluxösophagitis assoziiert ist. ROS können DNA-Modifikationen induzieren und als Karzinogene wirken. ROS können in kultivierten Magenzellen Apoptose induzieren. Es wird angenommen, dass Apoptose unter diesen Bedingungen auftritt; und die Unterdrückung oder Hemmung der Apoptose trägt zur Karzinogenese und ihrem Fortschreiten bei. Dies ist jedoch noch nicht ausreichend Daten in Bezug auf Gallensäure im Zusammenhang mit Ösophagitis und Ösophagus-Karzinogenese mit ROS und Apoptose. Daher ist es wertvoll, die Rolle von ROS bei der mit HCL und Gallensäure zusammenhängenden Ösophagitis und Karzinogenese in Bezug auf Apoptose aufzuklären. Kürzlich wird angenommen, dass COX-2 stark zur Karzinogenese der Speiseröhre beiträgt. Und ROS können COX-2 in lutealen Rinderzellen hochregulieren. Daher glauben wir, die Rolle und den Mechanismus von PGs und COX-2 bei der Refluxösophagitis aufzuklären. Darüber hinaus kann aus nNOS produziertes NO den unteren Ösophagussphinkter entspannen und eine Rolle bei der NANC-Modulation im LES spielen. Allerdings wurde die frühere Hypothese „cNOS ist vorteilhaft und iNOS ist schädlich für den Magen-Darm-Trakt“ in letzter Zeit stark in Frage gestellt. Dagegen ist bekannt, dass die Wechselwirkung von COX-2 und NOS die Modulation der Funktion und der Entzündungsaktivität im kardiopulmonalen System und in den Nieren beeinflusst. Wir können also glauben, dass zur Aufklärung der Mechanismen der Ösophagusfunktion und Ösophagitis eine gleichzeitige Untersuchung der Wirkungen und Rollen von COX-2 und NOS notwendig und sehr wichtig ist. NO-Modulatoren und COX-2-Inhibitoren gelten als die vielversprechendsten in der zukünftigen Behandlung von Refluxösophagitis und den damit verbundenen metaplastischen oder neoplastischen Komplikationen. Leider fehlen bei dieser Aufgabe noch ausreichend integrierte klinische und molekularbiologische Daten.

Es ist vorläufig bekannt, dass IL-8 und IL-1β (TH-1-Zytokine) eine Rolle im frühen Entzündungsstadium der Refluxösophagitis spielen; IL-4 und L-10 (TH-2-Zytokine) können eine wichtige Rolle bei der Entwicklung des Barrett-Ösophagus spielen; und TNF-α und p53-Mutanten sind eng mit Dysplasie und Karzinogenese des Barrett-Ösophagus verwandt, aber ihre klinische Anwendung muss noch weiter bestätigt werden, insbesondere in Korrelation mit COX-2- und NOS-Expressionen. Es ist bekannt, dass IL-1β ein extrem starker Säureunterdrücker ist. Hp-infizierter Magen mit Schleimhautentzündung kann die IL-β-Expression hochregulieren und zu Magenatrophie mit Hyposäuerung und erhöhtem Magenkrebsrisiko führen; wir spekulieren, dass dieser niedrige Säurestatus die Säureschädigung der Speiseröhre mit einem geringeren Risiko für NERD und Refluxkrankheit verringern kann; im Gegenteil, das Risiko für Barrett-Ösophagus, Dysplasie und Karzinogenese kann durch Erhöhung des Gallensäurepulses zunehmen. Diese Hypothese ist es wert, bezeugt zu werden, um diese Daten aufzuklären.

Durch die Kombination der Expression von COX-2 und NOS und der immunologischen Reaktion im Ösophagus mit Manometrie von LES und grausamem Diaphragma und 24-Stunden-Ösophagus-pH-Überwachung, um die Mechanismen zu untersuchen und eine neue und klinisch anwendbarere Klärung dieser Refluxkrankheiten zu erreichen im klinischen Management und in der Prävention wertvoll sein. Wir werden die folgenden Arbeiten durchführen und die Ziele erreichen: 1) Vergleich des Unterschieds der immun-entzündlichen Reaktionen zwischen NERD, Refluxösophagitis und Barrett-Ösophagus; 2) die unterschiedliche Expression von PGs und COX-2 bei funktionellem Sodbrennen, Hiatushernie, NERD, Refluxkrankheit und Barrett-Ösophagus; Bestimmen des Subtyps des EP-Rezeptors (EP1~4); 3) Bestimmung und Vergleich der NOS-Expression im Ösophagus; 4) Untersuchung der Rolle von ROS im Ösophagus; 5) bei der Korrelation von Zytokin, COX-2 und NOS mit LESP, TLESR, Diaphragma-EMG und 24-Stunden-Ösophagus-pH; 6) der Unterschied der Expression von Cytokin, atrophischer Gastritis und Hp in der Magenschleimhaut, in Korrelation mit dem intragastrischen Säurestatus, zwischen funktionellem Sodbrennen, Hiatushernie, NERD, erosiver Ösophagitis und Barrett-Ösophagus; um festzustellen, ob Hp bei einer Reflux-Ösophagus-Erkrankung ausgerottet werden sollte; 7) die Wirkungen der mit Lipidperoxidation verbundenen immunologischen Reaktion in Bezug auf COX-2 und NOS bei der entzündlichen Aktivität und der ösophagealen Karzinogenese des Ösophagus; 8) die Wirkungen von Cytokinen, COX-2 und NOS auf die Apoptose bei diesen Reflux-Ösophaguserkrankungen; 9) Integration von immun-entzündlicher Reaktion, COX-2, NOS mit Manometrie von LES und Zwerchfell sowie 24-Stunden-pH-Überwachung und intragastrischem pH-Wert, um GERD neu in evidenzbasierte Kategorien einzuordnen.

I. Patientenauswahl durch Fragebogen zu GERD-Symptomen mit Bewertung von Schweregrad und Häufigkeit sowie Lebensqualität (QoL).

II. Panendoskopische Untersuchung: Die Patienten wurden abgeklärt in NERD, Refluxösophagitis oder Barrett-Ösophagus (jeweils n=20), mit zusätzlicher Gruppe von Hiatushernien (n=20 jeweils für > 2 cm bzw. < 2 cm; die Patienten sind frei von Symptom und endoskopisch erosive Ösophagitis); eine andere Gruppe von funktionellem Sodbrennen (% Zeit von pH < 4 weniger als 4 und DeMeester-Score < 14,72; n = 50).

III. Endoskopische Biopsie: Proben von Ösophagus, Cardia und Antrum werden für die Histologie entnommen (H&E-Färbung für entzündliche Aktivität, atrophische Gastritis und Hp und spezielle Färbung für Barrett-Ösophagus).

IV. Immunologische und molekulare Untersuchung von Ösophagus- und Kardiaproben: EIA, Immunhistochemie, Western Blotting, RT-PCR von COX-2, NOS und Zytokin. UVP für PGs.

V. Immunologische und molekulare Untersuchung antraler Magenproben: EIA, Immunhistochemie und Western-Blotting von IL-1β.

VI. Blutentnahme für Plasma: EIA für Zytokine, PGI, PGII, PGI/II, Gastrin und Hp-Titer.

VII. Ösophagusmanometrie: LESP wird in hypertensive, normotensive und hypotensive unterteilt; gleichzeitig TLESRs berechnen. VIII. Zwerchfell-EMG: DEMG wird in hypertensive, normotensive und hypotensive unterteilt. IX. 24-Stunden-Ösophagus-pH-Überwachung: Aufzeichnung der Gesamtzahl der Reflux-Episoden, Gesamtdauer von pH < 4 und DeMester-Score; den intragastrischen pH-Wert aufzeichnen.

X. In-vitro-Ösophagus-Gewebekultur: endoskopische Biopsieproben der Speiseröhre von den Patienten. 1) Hinzufügen von HCL oder Gallensäure zur Gewebekultur, um die Expression von Cytokin, COX-2 und NOS zu messen; 2) Zugabe von Cytokin zur Gewebekultur, um die COX-2-Expression zu messen; 3) Hinzufügen von PGs, Arachidonsäure, L-Arginin und ROS, jeweils oder in Kombination, zu inkubierten Speiseröhrenproben, um die Zytokin- und COX-2-Expression zu messen; 4) PGs-Antagonisten, COX-Inhibitoren, NOS-Inhibitoren oder ROS-Scavenger, jeweils einzeln oder in Kombination, in inkubierte Ösophagusproben einbringen, um die Cytokin-COX-2-Expression zu messen.

Dies ist eine Studie über eine integrierte klinische Anatomie-Physiologie, Immunologie und Molekularbiologie bei der gastroösophagealen Refluxkrankheit. Ausgehend von der Klinik zur Bank und zurück von der Bank zum Krankenbett werden detaillierte Mechanismen von GERD erhalten und eine neue Klärung für die weitere klinische Anwendung bei der Behandlung und Prävention von GERD bereitgestellt. Die Rolle von Hp wird aufgeklärt und es soll festgestellt werden, ob Hp bei Refluxkrankheiten der Speiseröhre ausgerottet werden sollte.