Risk factors for coronary heart disease and infection with Helicobacter pylori: meta-analysis of 18 studies

Objective: To find out if chronic infection with Helicobacter pylori is correlated with risk factors for coronary heart disease.

Varying efficacy of Helicobacter pylori eradication regimens: cost effectiveness study using a decision analysis model

Objective: To determine how small differences in the efficacy and cost of two antibiotic regimens to eradicate Helicobacter pylori can affect the overall cost effectiveness of H pylori eradication in duodenal ulcer disease.

Comparative genomics of the restriction-modification systems in Helicobacter pylori

Helicobacter pylori is a Gram-negative bacterial pathogen with a small genome of 1.64–1.67 Mb. More than 20 putative DNA restriction-modification (R-M) systems, comprising more than 4% of the total genome, have been identified in the two completely sequenced H. pylori strains, 26695 and J99, based on sequence similarities. In this study, we have investigated the biochemical activities of 14 Type II R-M systems in H. pylori 26695. Less than 30% of the Type II R-M systems in 26695 are fully functional, similar to the results obtained from strain J99. Although nearly 90% of the R-M genes are shared by the two H. pylori strains, different sets of these R-M genes are functionally active in each strain. Interestingly, all strain-specific R-M genes are active, whereas most shared genes are inactive. This agrees with the notion that strain-specific genes have been acquired more recently through horizontal transfer from other bacteria and selected for function. Thus, they are less likely to be impaired by random mutations. Our results also show that H. pylori has extremely diversified R-M systems in different strains, and that the diversity may be maintained by constantly acquiring new R-M systems and by inactivating and deleting the old ones.

Helicobacter pylori attachment to gastric cells induces cytoskeletal rearrangements and tyrosine phosphorylation of host cell proteins.

The consequences of Helicobacter pylori attachment to human gastric cells were examined by transmission electron microscopy and immunofluorescence microscopy. H. pylori attachment resulted in (i) effacement of microvilli at the site of attachment, (ii) cytoskeletal rearrangement directly beneath the bacterium, and (iii) cup/pedestal formation at the site of attachment. Double-immunofluorescence studies revealed that the cytoskeletal components actin, alpha-actinin, and talin are involved in the process. Immunoblot analysis showed that binding of H. pylori to AGS cells induced tyrosine phosphorylation of two host cell proteins of 145 and 105 kDa. These results indicate that attachment of H. pylori to gastric epithelial cells resembles that of enteropathogenic Escherichia coli. Coccoid H. pylori, which are thought to be terminally differentiated bacterial forms, are capable of binding and inducing cellular changes of the same sort as spiral H. pylori, including tyrosine phosphorylation of host proteins.

The GroES homolog of Helicobacter pylori confers protective immunity against mucosal infection in mice.

Helicobacter pylori is an important etiologic agent of gastroduodenal disease. In common with other organisms, H. pylori bacteria express heat shock proteins that share homologies with the GroES-GroEL class of proteins from Escherichia coli. We have assessed the heat shock proteins of H. pylori as potential protective antigens in a murine model of gastric Helicobacter infection. Orogastric immunization of mice with recombinant H. pylori GroES- and GroEL-like proteins protected 80% (n = 20) and 70% (n = 10) of animals, respectively, from a challenge dose of 10(4) Helicobacter felis bacteria (compared to control mice, P = 0.0042 and P = 0.0904, respectively). All mice (n = 19) that were immunized with a dual antigen preparation, consisting of H. pylori GroES-like protein and the B subunit of H. pylori urease, were protected against infection. This represented a level of protection equivalent to that provided by a sonicated Helicobacter extract (P = 0.955). Antibodies directed against the recombinant H. pylori antigens were predominantly of the IgG1 class, suggesting that a type 2 T-helper cell response was involved in protection. This work reports a protein belonging to the GroES class of heat shock proteins that was shown to induce protective immunity. In conclusion, GroES-like and urease B-subunit proteins have been identified as potential components of a future H. pylori subunit vaccine.

Identification and characterization of periplasmic proteins implicated in the adaptation of Helicobacter pylori to the human gastric niche

Helicobacter pylori è un batterio Gram-negativo in grado di colonizzare la mucosa gastrica umana e persistere per l'intero arco della vita dell'ospite. E' associato a patologie gastrointestinali, quali gastrite cronica, ulcere gastriche e duodenali, adenocarcinomi e linfomi gastrici. Si tratta di uno dei patogeni più diffusi, presente in circa metà della popolazione mondiale, e il solo che si è adattato a vivere nell'ambiente ostile dello stomaco umano. Molteplici sono i fattori di virulenza che permettono al batterio la colonizzazione della nicchia gastrica e contribuiscono, anche attraverso l' induzione di una risposta infiammatoria, a profonde modificazioni dell' omeostasi gastrica. Queste ultime si associano, ad esempio, all'iperproduzione di fattori proinfiammatori, ad alterazioni sia della regolazione della secrezione acida gastrica sia del ciclo cellulare e della morte cellulare programmata (apoptosi) delle cellule epiteliali gastriche, a disordini nel metabolismo del ferro e a carenze di elementi essenziali. Studi sulla diversità genetica di H. pylori osservata in ceppi isolati da varie regioni del mondo, dimostrano che tale batterio ha avuto una coevoluzione col genere umano attraverso la storia, ed è verosimile che H. pylori sia stato un costituente del microbiota gastrico per almeno 50.000 anni. Scopo della tesi è stato quello di identificare e caratterizzare proteine importanti per la colonizzazione e l'adattamento di H. pylori alla nicchia gastrica. In particolare gli sforzi si sono concentrati su due proteine periplasmatiche, la prima coinvolta nella difesa antiossidante (l'enzima catalasi-like, HP0485), e la seconda nel trasporto di nutrienti presenti nell'ambiente dello stomaco all'interno della cellula (la componente solubile di un ABC transporter, HP0298). La strategia utilizzata prevede un'analisi bioinformatica preliminare, l'ottenimento del gene per amplificazione, mediante PCR, dal genoma dell'organismo, la costruzione di un vettore per il clonaggio, l'espressione eterologa in E. coli e la successiva purificazione. La proteina così ottenuta viene caratterizzata mediante diverse tecniche, quali spettroscopia UV, dicroismo circolare, gel filtrazione analitica, spettrometria di massa. Il capitolo 1 contiene un'introduzione generale sul batterio, il capitolo 2 e il capitolo 3 descrivono gli studi relativi alle due proteine e sono entrambi suddivisi in un abstract iniziale, un'introduzione, la presentazione dei risultati, la discussione di questi ultimi, i materiali e i metodi utilizzati. La catalasi-like (HP0485) è una proteina periplasmatica con struttura monomerica, appartenente ad una famiglia di enzimi a funzione per la maggior parte sconosciuta, ma evolutivamente correlati alla ben nota catalasi, attore fondamentale nella difesa di H. pylori, grazie alla sua azione specifica di rimozione dell'acqua ossigenata. HP0485, pur conservando il fold catalasico e il legame al cofattore eme, non può compiere la reazione di dismutazione dell'acqua ossigenata; possiede invece un'attività perossidasica ad ampio spettro, essendo in grado di accoppiare la riduzione del perossido di idrogeno all'ossidazione di diversi substrati. Come la catalasi, lavora ad alte concentrazioni di aqua ossigenata e non arriva a saturazione a concentrazioni molto elevate di questo substrato (200 mM); la velocità di reazione catalizzata rimane lineare anche a questi valori, aspetto che la differenzia dalle perossidasi che vengono in genere inattivate da concentrazioni di perossido di idrogeno superiori a 10-50 mM. Queste caratteristiche di versatilità e robustezza suggeriscono che la catalasi-like abbia un ruolo di scavenger dell'acqua ossigenata e probabilmente anche un'altra funzione connessa al suo secondo substrato, ossia l'ossidazione di composti nello spazio periplasmatico cellulare. Oltre alla caratterizzazione dell'attività è descritta anche la presenza di un ponte disolfuro, conservato nelle catalasi-like periplasmatiche, con un ruolo nell'assemblaggio dell'eme per ottenere un enzima attivo e funzionale. La proteina periplasmatica HP0298, componente di un sistema di trasporto ABC, è classificata come trasportatore di dipeptidi e appartiene a una famiglia di proteine in grado di legare diversi substrati, tra cui di- e oligopeptidi, nichel, eme, glutatione. Benchè tutte associate a trasportatori di membrana batterici, queste proteine presentano un dominio di legame al substrato che risulta essere conservato nei domini extracellulari di recettori specifici di mammifero e uomo. Un esempio sono i recettori ionotropici e metabotropici del sistema nervoso. Per caratterizzare questa proteina è stato messo a punto un protocollo di ligand-fishing accoppiato alla spettrometria di massa. La proteina purificata, avente un tag di istidine, è stata incubata con un estratto cellulare di H. pylori per poter interagire con il suo substrato specifico all'interno dell'ambiente naturale in cui avviene il legame. Il complesso proteina-ligando è stato poi purificato per cromatografia di affinità e analizzato mediante HPLC-MS. L'identificazione dei picchi differenziali tra campioni con la proteina e 5 campioni di controllo ha portato alla caratterizzazione di pentapeptidi particolarmente ricchi in aminoacidi idrofobici e con almeno un residuo carico negativamente. Considerando che H. pylori necessita di alcuni aminoacidi essenziali, per la maggior parte idrofobici, e che lo stomaco umano è particolarmente ricco di peptidi prodotti dalla digestione delle proteine introdotte con il cibo, il ruolo fisiologico di HP0298 potrebbe essere l'internalizzazione di peptidi, con caratteristiche specifiche di lunghezza e composizione, che sono naturalmente presenti nella nicchia gastrica.

Recurrence of Helicobacter pylori infection in adults with intellectual disability

Although Helicobacter pylori infection is very common among particular groups of adults with intellectual disability, the rate of recurrence (reinfection or recrudescence) is unknown in this population. Thirty-six months after successful treatment of H. pylori, 28 adults with intellectual disability were retested using the faecal antigen test. Six (21%) of 28 patients tested positive, giving an approximate yearly recurrence rate of 7%, a rate considerably higher than that in the general popu-lation (