Czynniki immunologiczne w refluksowym zapaleniu przełyku i przełyku Barretta

Powszechnie przyjęto, że występuje znaczne zróżnicowanie geograficzne w częstości występowania choroby refluksowej przełyku (GERD) i jest ona znacznie mniej rozpowszechniona w Azji. Jednak tendencję do zwiększania częstości występowania GERD zaobserwowano na Tajwanie z czterokrotnym wzrostem (załączone 1 i 2), Japonii i Singapurze. GERD jest chorobą przewlekłą, nawrotową, powodującą niższą jakość życia niż w przypadku CAD oraz znacznie większe obciążenie wyczerpującymi zasobami społeczno-ekonomicznymi i medycznymi niż choroba wrzodowa. Zatem dokładne wyjaśnienie mechanizmów GERD, w połączeniu z podstawami nauki i cechami klinicznymi, w celu dobrego i prawidłowego wyjaśnienia tych chorób, będzie bardzo pomocne w zastosowaniach klinicznych.

Uważa się, że zarzucanie treści dwunastniczej przyczynia się do uszkodzenia przełyku, przełyku Barretta i raka przełyku. Obecnie uważa się, że HCL i kwas żółciowy, szczególnie w postaci sprzężonej przy niskim pH, odgrywają ważniejszą patogenetyczną rolę w refluksowym zapaleniu przełyku; wręcz przeciwnie, niski poziom kwasu żołądkowego może zwiększać ryzyko dysplazji i karcynogenezy przełyku Barretta z powodu zwiększonego tętna kwasu żółciowego. Chociaż tylko ograniczone doniesienia koncentrują się na mechanizmie odpornościowym w złożonych populacjach GERD. W kilku wstępnych publikacjach wykazano, że cytokiny i czynniki martwicy nowotworu są związane z GERD i przełykiem Barretta; warto zbadać dalej. Dyskutuje się o korzyściach lub szkodach związanych z obecnością zakażenia Hp w GERD; większość to badania epidemiologiczne, w których brakuje danych opartych na dowodach; czy potrzeba eradykacji Hp u pacjentów z chorobą refluksową jest trudna do rozstrzygnięcia. Obecna teoria przejściowej relaksacji LES (TLESR) jako głównego mechanizmu patofizjologicznego GERD została zakwestionowana po zebraniu masowych doświadczeń klinicznych. Szczególnie po niedawnym rozwoju endoskopowej terapii GERD stwierdziliśmy, że obecne zrozumienie integracji anatomii i fizjologii motoryki LES i powiązanych komponentów w GERD jest wciąż niewystarczające. Aby wejść w nową erę leczenia GERD, ważne będzie zintegrowanie opartych na dowodach podstawowych i klinicznych danych dotyczących przełyku.

Niedawno Fass R i wsp. zaproponowali nowe ramy koncepcyjne GERD; sugerują, że należy go podzielić na trzy kategorie, zamiast liniowej zależności w tym samym spektrum, w tym NERD, refluksowe zapalenie przełyku i przełyk Barretta. W naszej obserwacji klinicznej również mamy tę samą koncepcję; Sam TLESR nie może pasować do wszystkich cech klinicznych i nie wyjaśnia wszystkich mechanizmów GERD. W oparciu o obecnie zaawansowane koncepcje ze szczytu świata oraz nasze obserwacje, proponujemy następujące hipotezy: (1). LES i okrutna przepona to równie ważne bariery dolnego odcinka przełyku w zapobieganiu refluksowi. Sam TLESR jest niewystarczający do wywołania tych chorób refluksowych; wręcz przeciwnie, uważa się, że przepuklina rozworu przełykowego odgrywa ważną rolę w początkowym i późnym stadium GERD, niż wcześniej sądzono; małej przepukliny rozworu przełykowego (< 2 cm) i dynamicznej nieprawidłowości przepony podudzi z przepukliną „fizjologiczną” z przemijającym workiem przełykowym, szczególnie u pacjentów z „minimalnym zapaleniem przełyku” i NERD, a być może także z przełykiem Barretta. (2). W przypadku dysfunkcji LES i okrutnej przepony z utratą zarówno wewnętrznych, jak i zewnętrznych zwieraczy, przed wystąpieniem NERD, refluksowego zapalenia przełyku lub przełyku Barretta powinna istnieć pośrednia lub pośrednia obrona lub mediator; reakcja immunologiczna i ekspresja COX-2 są pierwszymi kandydatami. (3) Mechanizm NERD polega na dysfunkcji obu zwieraczy z fizjologicznym workiem przepuklinowym, ale bez nieprawidłowości immunologicznych. (4). NOS jest głównym modulatorem LES i okrutnej membrany. (5). Korzyść lub szkoda dla przełyku zakażonego Hp prawdopodobnie zależy od wynikającego z tego stanu kwasu żołądkowego, a nie od uproszczonej koncepcji obecności samej Hp. (6). Poprzez różne wzorce ekspresji NOS, COX-2 i reakcji immunozapalnej, refluksowany HCL i kwas żółciowy w dolnym przełyku mogą sprawić, że dolny przełyk zostanie wyrażony w trzech kategoriach: (a). Objaw -NERD, (b). Martwica zapalna – refluksowe zapalenie przełyku, (3). Zaburzenia cyklu komórkowego z metaplazją – przełyk Barretta; nie ma liniowej zależności między tymi trzema.

Powyższe hipotezy opierają się głównie na następujących dowodach lub spekulacjach: prostaglandyny (PG) mają podwójny wpływ na odczuwanie bólu i ruchliwość w przewodzie pokarmowym. Uważa się, że uwalnianie PGE2 podczas stanu zapalnego zapoczątkowanego przez kwas jest kluczowym elementem dysfunkcji LES i uszkodzenia refluksu. Sok żołądkowy i dwunastniczy może indukować wytwarzanie ROS, uszkadzając w ten sposób błonę śluzową przełyku, co jest silnie związane z refluksowym zapaleniem przełyku. RFT mogą indukować modyfikacje DNA i działać rakotwórczo. RFT mogą indukować apoptozę w hodowanych komórkach żołądka. Uważa się, że w tych warunkach zachodzi apoptoza; a supresja lub hamowanie apoptozy przyczynia się do karcynogenezy i jej postępu. Jednak nadal brakuje wystarczających powiązanych danych dotyczących zapalenia przełyku związanego z kwasami żółciowymi i karcynogenezy przełyku z RFT i apoptozą. Dlatego cenne będzie wyjaśnienie roli ROS w zapaleniu przełyku i karcynogenezie związanej z HCL i kwasami żółciowymi w odniesieniu do apoptozy. Ostatnio uważa się, że COX-2 w dużym stopniu przyczynia się do karcynogenezy przełyku. A ROS mogą regulować w górę COX-2 w bydlęcych komórkach lutealnych. Dlatego uważamy, że wyjaśniamy rolę i mechanizm PG i COX-2 w refluksowym zapaleniu przełyku. Dodatkowo NO wytwarzany z nNOS może rozluźniać dolny zwieracz przełyku i odgrywać rolę w modulacji NANC w LES. Jednak dotychczasowa hipoteza „cNOS jest korzystna, a iNOS szkodliwa dla przewodu pokarmowego” została ostatnio mocno zakwestionowana. Chociaż wiadomo, że interakcja COX-2 i NOS wpływa na modulację funkcji i aktywności zapalnej w układzie sercowo-płucnym i nerkach. Możemy więc sądzić, że w celu wyjaśnienia mechanizmów funkcjonowania przełyku i zapalenia przełyku jednoczesne badanie skutków i roli COX-2 i NOS jest konieczne i bardzo ważne. Uważa się, że leki modulujące tlenek azotu i inhibitor COX-2 są jednymi z najbardziej obiecujących w leczeniu refluksowego zapalenia przełyku i związanych z nim powikłań metaplastycznych lub nowotworowych w przyszłości. Niestety nadal brakuje wystarczających zintegrowanych danych klinicznych i biologii molekularnej w tym zadaniu.

Wstępnie wiadomo, że IL-8 i IL-1β (cytokiny TH-1) odgrywają rolę we wczesnym stadium zapalenia refluksowego zapalenia przełyku; IL-4 i L-10 (cytokiny TH-2) mogą odgrywać ważną rolę w rozwoju przełyku Barretta; a mutant TNF-α i p53 są ściśle związane z dysplazją i karcynogenezą przełyku Barretta, ale jego zastosowanie kliniczne wymaga dalszych zeznań, szczególnie w korelacji z ekspresjami COX-2 i NOS. Wiadomo, że IL-1β jest niezwykle silnym środkiem tłumiącym wydzielanie kwasu. Żołądek zakażony Hp z zapaleniem błony śluzowej może zwiększać ekspresję IL-β i powodować atrofię żołądka ze stanem niedokwaszenia i zwiększać ryzyko raka żołądka; spekulujemy, że ten niski poziom kwasowości może zmniejszyć uszkodzenie przełyku przez kwas z niższym ryzykiem NERD i choroby refluksowej; wręcz przeciwnie, ryzyko przełyku Barretta, dysplazji i karcynogenezy może wzrosnąć poprzez zwiększenie pulsu kwasu żółciowego. Warto potwierdzić tę hipotezę, aby wyjaśnić te daty.

Dzięki połączeniu ekspresji COX-2 i NOS oraz reakcji immunologicznej w przełyku z manometrią LES i okrutną diafragmą oraz 24-godzinnym monitorowaniem pH przełyku w celu zbadania mechanizmów i dokonania nowego i bardziej klinicznie użytecznego wyjaśnienia tych chorób refluksowych będzie być cenne w postępowaniu klinicznym i profilaktyce. Wykonamy następujące prace i zrealizujemy cele: 1) porównanie różnic reakcji immunologicznych wśród NERD, refluksowego zapalenia przełyku i przełyku Barretta; 2) różna ekspresja PG i COX-2 w funkcjonalnej zgadze, przepuklinie rozworu przełykowego, NERD, chorobie refluksowej i przełyku Barretta; określenie podtypu receptora EP (EP1~4); 3) oznaczenie i porównanie ekspresji NOS w przełyku; 4) badanie roli RFT w przełyku; 5) w korelacji cytokin, COX-2 i NOS z LESP, TLESR, EMG przepony i 24-godzinnym pH przełyku; 6) różnice w ekspresji cytokin, zanikowego zapalenia błony śluzowej żołądka i Hp w błonie śluzowej żołądka, w korelacji ze stanem kwasu żołądkowego, między czynnościową zgagą, przepukliną rozworu przełykowego, NERD, nadżerkowym zapaleniem przełyku i przełykiem Barretta; określenie, czy należy wyeliminować Hp w chorobie refluksowej przełyku; 7) wpływ reakcji immunologicznej związanej z peroksydacją lipidów, w odniesieniu do COX-2 i NOS, na aktywność zapalną i kancerogenezę przełyku; 8) wpływ cytokin, COX-2 i NOS na apoptozę w tych refluksowych chorobach przełyku; 9) zintegrowanie reakcji immunozapalnych, COX-2, NOS z manometrią LES i przepony oraz 24-godzinnym monitorowaniem pH i pH w żołądku w celu nowego wyjaśnienia GERD w kategorie oparte na dowodach.

I. Selekcja pacjentów za pomocą kwestionariusza objawów GERD z oceną ciężkości i częstości oraz jakości życia (QoL).

II. Badanie panendoskopowe: chorych klarowano do NERD, refluksowego zapalenia przełyku lub przełyku Barretta (każda n=20), z dodatkową grupą przepuklin rozworu przełykowego (n=20 odpowiednio dla każdej > 2 cm i < 2 cm; chorzy są wolni od objawowe i endoskopowo erozyjne zapalenie przełyku); inna grupa funkcjonalnej zgagi (% czasu pH < 4 mniej niż 4 i wynik DeMeestera < 14,72; n = 50).

III. Biopsja endoskopowa: próbki przełyku, wpustu i antrum zostaną pobrane do histologii (barwienie H&E na aktywność zapalną, zanikowe zapalenie błony śluzowej żołądka i Hp oraz specjalne barwienie na przełyk Barretta).

IV. Badania immunologiczne i molekularne próbek przełyku i wpustu: EIA, immunohistochemia, Western blotting, RT-PCR COX-2, NOS i cytokin. OOŚ dla PG.

V. Badanie immunologiczne i molekularne preparatów antralnych żołądka: EIA, immunohistochemia i Western blotting IL-1β.

VI. Pobieranie krwi na osocze: EIA na cytokiny, miana PGI, PGII, PGI/II, gastryny i Hp.

VII. Manometria przełyku: LESP zostaną podzielone na nadciśnieniowe, normotensyjne i hipotensyjne; obliczać TLESR w tym samym czasie. VIII. Przepona EMG: DEMG zostanie podzielona na nadciśnieniową, normotensyjną i hipotensyjną. IX. 24-godzinne monitorowanie pH przełyku: rejestrowanie całkowitej liczby epizodów refluksu, całkowitego czasu trwania pH < 4 i punktacji DeMester; rejestrować pH w żołądku.

X. Hodowla tkanek przełyku in vitro: endoskopowe biopsje przełyku od pacjentów. 1) dodanie HCL lub kwasu żółciowego do hodowli tkankowej w celu zmierzenia ekspresji cytokiny, COX-2 i NOS; 2) dodanie cytokiny do hodowli tkankowej w celu zmierzenia ekspresji COX-2; 3) dodanie PG, kwasu arachidonowego, L-argininy i ROS, odpowiednio lub w połączeniu, do inkubowanych próbek przełyku w celu zmierzenia ekspresji cytokiny i COX-2; 4) wkraplanie antagonistów PG, inhibitorów COX, inhibitorów NOS lub zmiataczy ROS, każdy pojedynczo lub w połączeniu, do inkubowanych próbek przełyku w celu zmierzenia ekspresji cytokiny COX-2.

Jest to studium zintegrowanej anatomii klinicznej, fizjologii, immunologii i biologii molekularnej w chorobie refluksowej przełyku. Począwszy od kliniki do ławki iz powrotem od ławki do łóżka, zostaną uzyskane szczegółowe mechanizmy GERD i zostaną przedstawione nowe wyjaśnienia do dalszego zastosowania klinicznego w leczeniu i profilaktyce GERD. Wyjaśniona zostanie rola Hp i ustalenie, czy należy wyeliminować Hp w chorobach refluksowych przełyku.