Причинно-следственная связь между антителами к OMP к Helicobacter pylori и железодефицитной анемией: исследование рандомизации по методу Менделя

Краткое содержание

В этом исследовании применялась двунаправленная двухобразная менделевская рандомизация для оценки причинной связи между антителами к Helicobacter pylori (H. pylori ) и железодефицитной анемией (IDA). H. pylori Антитела к OMP были причинно связаны с повышенным риском ИД у европейцев.

Аннотация

Предыдущие наблюдательные исследования предполагали потенциальную причинную связь между инфекцией Helicobacter pylori (H. pylori) и железодефицитной анемией (IDA). Однако доказательства причинного вывода остаются спорными, поскольку наблюдательные исследования склонны к смешанным факторам, которые могут искажать результаты. Кроме того, механизмы, лежащие в основе связи между инфекцией H. pylori и IDA, остаются неполностью прояснены. Чтобы устранить эти пробелы и глубже изучить природу взаимосвязи между H. pylori и IDA, в этом исследовании был проведен двунаправленный анализ менделевской рандомизации (MR), который менее подвержен запутанию и обратной причинности по сравнению с традиционными наблюдательными схемами. В качестве основного аналитического метода использовался взвешенный метод с обратной дисперсией (IVW), а в качестве дополнительных подходов — взвешенная медиана, регрессия MR-Эггера, взвешенный режим и простой режим. Семь распространённых антител к сыворотке H. pylori были выбраны в качестве факторов воздействия для форвардного МРТ-анализа. Была проведена серия анализов чувствительности для оценки надёжности основных предположений МРТ и обеспечения надёжности результатов исследования. Дополнительно был проведен обратный МР-анализ для оценки возможной обратной причинности, и результаты подтвердили, что обратной причинно-следственной связи между инфекцией IDA и H. pylori отсутствует. Генетически предсказанные уровни антител к белку к наружной мембране H. pylori (OMP) в сыворотке положительно ассоциировали с повышенным риском ВД (отношение шансов [OR] = 1,077, 95% ДИ 1,010–1,148, P = 0,02194), тогда как причинной связи для других антител не наблюдалось. Обратная МРТ исключила обратную причинность между инфекцией ИДА и H. pylori . В этом исследовании впервые провёл двухобразный МРТ-анализ с антителами на семь антител H. pylori , что свидетельствует о том, что повышенный уровень антител к ОМП повышает восприимчивость к ИДА и предоставляет надёжные причинные доказательства для обогащения соответствующих исследований.

Введение

Анемия количественно определяется как уменьшение числа циркулирующих эритроцитов или функционально как состояние, характеризующееся недостаточным количеством эритроцитов (носителей кислорода) для удовлетворения метаболических потребностей^{человека. 1}. Железодефицитная анемия (IDA) — одна из самых распространённых форм анемии, составляющая примерно 25% всех случаев анемии. Он патологически характеризуется истощением запасов железа в организме, нарушением синтеза гемоглобина и, как следствие, снижением количества эритроцитов. Основные этиологические факторы включают недостаточное потребление железа в рационе, повышенный физиологический спрос на железо, чрезмерную кровопотерю и нарушения всасывания, транспортировки и использования^{железа 2}. У пациентов с ИДА наблюдается сниженная пропускаемость кислорода, что клинически проявляется в виде усталости, слабости, головокружения и бледности. В тяжёлых случаях ИДА может вызвать серьёзные осложнения, такие как сердцебиение, боль в груди, сердечная недостаточность и ослабленная иммунная функция, а в крайних случаях — даже смертельно.

Helicobacter pylori (H. pylori) — это грамотрицательный патоген, обитающий в слизистой слизистой слое человека желудка. Инфекция чаще всего приобретается в раннем детстве и может сохраняться пожизненно при отсутствии клинического^{вмешательства 3,4}. Будучи одним из самых успешных патогенов человека, H. pylori колонизирует более половины мировой популяции и является самой распространённой бактериальной инфекцией в мире^. Распространённость заражения H. pylori заметно выше в развивающихся регионах, при этом сообщаемые показатели достигают 80%⁶. Хотя инфекция H. pylori чаще всего вызывает бессимптомный хронический гастрит, поражённые люди подвержены повышенному риску развития язвенной болезни, лимфомы лимфоиды, ассоциированной с слизистой слизистой желудочной тканью (MALT), и рака^{желудка 7,8}. Примечательно, что H. pylori был классифицирован как канцероген группы I Международным агентством по изучению рака Всемирной организации здравоохранения уже в 1994^году. Разнообразный спектр белков вносит критический вклад в патогенез инфекции H. pylori, в частности цитотокс-ассоциированный ген A (CagA), белки внешних мембран (OMP), иммуноглобулин G (IgG), уреаза (UREA), вакуолюющий цитотоксин (VacA) и каталаза. На сегодняшний день накопленные данные указывают на то, что инфекция H. pylori может представлять собой потенциальную этиологию необъяснимой железодефицитной анемии у^{взрослых 10,11}. Эта спорная тема вызвала множество клинических исследований по всему миру; Однако существующие данные остаются противоречивыми, и окончательного консенсуса пока не достигнуто. Менделевская рандомизация (МР), аналитический подход, использующий генетические варианты для вывода причинно-следственных связей между воздействием и исходами, стал надёжным методологическим инструментом для смягчения предвзятости и запутанности, присущих^{наблюдательным исследованиям 12}. В этом исследовании использовалась менделева рандомизация для изучения причинной связи между инфекцией H. pylori и железодефицитной анемией.

Протокол

Это исследование проводилось с использованием общедоступных сводных данных GWAS. Все оригинальные исследования прошли этическую проверку и получили одобрение институционального экспертного совета до публикации данных. Все участники первоначальных когорт предоставили подписанное информированное согласие. Поскольку в данном исследовании использовались только деидентифицированные, агрегированные, опубликованные данные, не требовалось дополнительного этического обзора и информированного согласия участников.

Менделевская рандомизация
Менделева рандомизация (MR⁾¹³, использующая однонуклеотидные полиморфизмы (SNP) в качестве инструментальных переменных (IV), является методом причинного вывода, основанного на генетической вариации. Этот метод работает, используя естественное влияние случайно распределенных генотипов на фенотипы для определения того, как генетические биологические факторы влияют на развитие заболеваний. Поскольку генетические варианты распределены случайным образом и появляются до появления заболевания, МР признаётся естественным рандомизированным контролируемым исследованием (РКИ). В отличие от традиционных исследовательских моделей, он эффективно устраняет искажения, возникающие из-за обратной причинности и смешивающих переменных, которые могут подорвать достоверность результатов. Рисунок 1 показывает общий рабочий процесс этого менделевского рандомизационного исследования (МР). Генетические варианты были приняты в качестве инструментальных переменных (IV) для проведения МР-анализа в данном исследовании. Три ключевых предположения лежат в основе валидности этого дизайна^{МР 14}: (1) предположение релевантности: генетические варианты должны быть тесно коррелированы с интересующим воздействием. (2) Предположение о независимости: генетические варианты не должны быть связаны с какими-либо запутанными факторами, которые могут влиять на причинный путь между воздействием и исходом. (3) Предположение об исключении-ограничении: генетические варианты влияют на исход исключительно через воздействие. Надёжность МР-анализа полностью зависит от этих трёх основных предпосылок.

Источник данных GWAS по экспозиции
Подходящие генетические варианты были выявлены и приняты в качестве инструментальных переменных для инфекции H. pylori ; все включенные участники имели единый европейский генетический фон, что снижало запутанные предубеждения, связанные с этническими различиями. Извлекая фенотипы, связанные с H.pylori, из базы данных IEU OpenGWAS, это исследование подтвердило, что семь индикаторов воздействия, применённых в этом МР-анализе, были получены из одного оригинального исследования, в котором приняли участие 8 735 участников UK Biobank, состоящих 55,9% женщин и 44,1% мужчин, с медианным возрастом набора 58 лет (межквартильный диапазон: 51–64 года), и серопозитивность оценена по 13 биомаркерам, связанным с патогенами, среди которых серопозитивность против H. pylori CagA охватила 8 735 человек с 9 170 312 SNP, антитела H. pylori CagA — 985 человек с 9 165 056 SNP, H . pylori CAT — 1 558 человек с 9 167 570 SNP, H . pylori GroEL — 2 716 человек с 9 172 299 SNP, H . pylori OMP — 2 640 человек с 9 167 440 SNP, H. pylori — 2 640 человек с 9 167 440 SNP, H. pylori — 2 640 человек с 9 167 440 SNP, H. pylori — 2 640 человек с 9 167 440 SNP, H. pylori — 2 640 человек с 9 167 440 SNP, H. pylori — 2 640 человек с 9 167 440 SNP, H. pylori — 2 640 человек с 9 167 440 SNP, H. pylori — 2 640 человек с 9 167 440 SNP, H. pylori — 2 640 человек с 9 167 440 SNP, H. pylori — 2 640 человек с 9 167 440 SNP, H. pylori — 2 640 человек с 9 167 440 SNP, H. pylori — 2 640 человек с 9 167 440 SNP, H. pylori — 2 640 человек с 9 167 440 SNP, H. pylori — 2 640 человек с 9 167 440 SNP, H. pylori — 2 640 человек с 9 167 4 Антитела к UREA приняли участие 2 251 человек с 9 170 248 SNP, а антитело H. pylori VacA — 1 571 человек с 9 178 635 SNP (Таблица 1).

Результат: Источники данных GWAS
Соответствующие генетические локусы, связанные с IDA, были извлечены из опубликованного набора данных GWAS, включающего 12 317 случаев и 468 624 контрольных групп с общим числом 24 180 477 генетических вариантов; все зачисленные лица были европейского этнического происхождения (Таблица 1).

Выбор IV
Выбор инструментов. Из-за малого размера выборки ни один SNP не соответствовал критериям при установке порога p-значений на 5 × 10⁻⁸. Поэтому в этом исследовании был скорректирован порог до 5 × 10⁻⁶. Этот скорректированный порог широко использовался в предыдущих исследованиях МР, что подтверждает его рациональность и^{надёжность 15}. Для устранения запутывающих эффектов дисбаланса связи (LD) в этом исследовании были внедрены строгие параметры фильтрации. Поскольку LD предотвращает полную независимую сегрегацию разных генов, закон независимого разнообразия Менделя не применяется ко всем генетическим вариантам. Процедура скупления LD проводилась с явными критериями (r² < 0,001, генетическое расстояние 10 000 кб) для минимизации аналитического искажения, вызванного LD. Кроме того, были проведены проверки согласованности направлений действия между аллелем эффекта (EA) и другим аллелем (OA). В ходе этого процесса локусы SNP с палиндромными структурами были исключены для снижения аналитического смещения, вызванного проблемами, такими как неправильное спаривание аллелей. Наконец, сила связи между непрерывными или дискретными генетическими инструментальными переменными (IV) и коэффициентами непрерывного воздействия была количественно оценена с помощью F-статистики, полученной из линейных регрессионных моделей. В целом, считается, что F-статистика ≥ 10 считается достаточной для эффективного предотвращения причинного смещения оценки, вызванного слабыми инструментальными переменными. В данном исследовании оценивалась сила инструментальных переменных (IV) с помощью формулы

（1）

β_{экспозиция} = коэффициент бета-экспозиции (размер влияния SNP на экспозицию).

Экспозиция SE = Стандартная ошибка бета-оценки воздействия.

F = F-статистика (мера инструментальной переменной силы).

Используя вышеупомянутые методы, в этом исследовании было выявлено 59 SNP.

Двухобразцовый МРТ и анализ чувствительности
В рамках двухвыборной менделевской рандомизации были применены различные аналитические методы для изучения причинной связи между антителами H. pylori и IDA, включая взвешенные методы с обратной дисперсией (IVW), регрессию MR-Эггера, взвешенную медиану, взвешенный режим и подходы простого режима. В качестве основного анализа использовался подход IVW, предполагая, что все SNP валидны, но уязвимы к горизонтальной^{плейотропии 13}. Тест перехвата MR-Эггера использовался для выявления плейотропии, где P > 0,05 не указывает на значимую разницу, что указывает на отсутствие плейотропии. Кроме того, проводились анализы чувствительности с использованием MR-PRESSO для обнаружения и коррекции влияния выбросов в^{данных 17}. Первичные методы IVW и MR-Egger оценивались на гетерогенность. Q-статистика Кокрана была использована для определения того, проявляют ли IV гетерогенность, при этом P > 0,05 указывал на отсутствие гетерогенности. Был использован анализ «оставляя один вывод», чтобы убедиться, что результаты не влияют на индивидуальные предвзятые^{SNP 18}. Статистический анализ и визуализации данных проводились с использованием версии R 4.3.2. Менделевский рандомизационный анализ проводился с пакетами TwoSampleMR (версия 0.6.8) и пакетом MRPRESSO (версия 1.0). Ключевые аналитические функции включали: TwoSampleMR::harmonise_data(), TwoSampleMR::mr() и RPRESSO::mr_presso().

Результаты

Значимые SNP по всему геному с P < 5 × 10⁻⁶ были отобраны. Затем SNP в дисбалансе связей (r² < 0.001 within a window size of 10,000 kb) and unreconciled palindromic SNPs were eliminated, leaving 59 SNPs of the antibody levels of H. pylori IgG, CagA, VacA, мочевина, CAT, OMP и GroEL (Таблица 2). Последующий анализ MR-PRESSO подтвердил отсутствие выбросов среди этих SNP. После удаления палиндромных SNP было применено пять аналитических подходов МР для оценки причинной связи между H. pylori Маркеры антител и ИБД. Аналитические результаты показали, что H. pylori Антитела к OMP были значительно связаны с восприимчивостью к ИА при использовании подхода IVW (OR = 1,077, 95% ДИ: 1,010 – 1,148, P = 0,02194) (Таблица 2). Диаграмма рассеяния показывает оценочные размеры эффектов отдельных SNP на H. pylori Уровень антител к белкам к внешней мембране (OMP) и железодефицитная анемия (IDA) (Рисунок 2). Для дальнейшего подтверждения надёжности и достоверности результатов МРТ систематически проводились комплексные анализы контроля и валидации (проверки устойчивости), включая тестирование на гетерогенность, оценку горизонтальной плейотропии и анализ чувствительности с оставшей по принципу «опущение одного», как подробно описано ниже. Во-первых, для оценки гетерогенности между инструментальными переменными (IV) использовались методы MR-Egger и обратно взвешенные по дисперсии (IV) (Таблица 3). Тест Q Кокрана не выявил значимой гетерогенности внутривенных (MR-Egger Q = 8,78, P = 0,27; IVW Q = 8,72, P = 0,19), что указывает на то, что влияние гетерогенности на оценку причинного эффекта было незначительным. Соответственно, модель IVW с фиксированными эффектами была использована для расчёта размера эффекта в этом исследовании. Кроме того, горизонтальная плейотропия инструментальных переменных оценивалась с помощью перехватного теста MR-Egger и глобального теста MR-PRESSO (Таблица 3). Тест перехвата MR-Egger не показал признаков горизонтальной плейотропии внутривенных (P > 0,05). Аналогично, глобальный тест MR-PRESSO не выявил выбросов SNP или горизонтальной плейотропии (P > 0,05). В итоге был проведён анализ по принципу «оставляя один выход», и результаты не показали существенных изменений в общей оценке причинного эффекта (Рисунок 3), предполагая, что причинно-следственный эффект H. pylori Уровень антител к OMP при железодефицитной анемии был обусловлен коллективным вкладом этих восьми SNP, а не влиянием какой-либо отдельной SNP. Чтобы исключить возможность обратной причинности, в этом исследовании был проведен обратный МР-анализ, который не выявил значимого причинного эффекта ИДА на H. pylori Уровни антител к OMP (Таблица 4). В итоге ключевые выводы этого исследования следующие: (1) Среди семи H. pylori антитела (IgG, CagA, VacA, мочевина, CAT, OMP, GroEL), только уровни антител к OMP были существенно связаны с повышенным риском ИДП (IVW OR = 1,077, 95% CI 1,010–1,148, P = 0,02194). (2) Обратный МР-анализ исключил возможность обратной причинности, подтвердив, что IDA не влияет на H. pylori Уровни антител к OMP. (3) Комплексные проверки устойчивости (тестирование на гетерогенность, оценка горизонтальной плейотропии, анализ с исключениями и выявление выбросов) подтвердили достоверность и надёжность этой причинной связи, без доказательств гетерогенности, горизонтальной плейотропии или смещения по одноразовому SNP. Эти результаты имеют важные последствия для понимания этиологической зависимости между H. pylori инфекция и IDA: они предполагают, что H. pylori инфекция, в частности из-за повышенного уровня антител к ОМП, может быть причинным фактором риска ИДЗ. Это создаёт потенциальную механистическую связь между H. pylori а также нарушения обмена железа, а также подчёркивает необходимость дальнейших исследований для изучения базовых биологических путей (например, секвестр железа с помощью OMP или повреждение слизисты), которые могут способствовать развитию IDA. Кроме того, эти результаты могут иметь клинические последствия как целенаправленное вмешательство для H. pylori Инфекция (особенно в популяциях с повышенным уровнем антител к OMP) может потенциально снизить риск IDA.

ДОСТУПНОСТЬ ДАННЫХ:
Настоящее исследование основано на свободно доступной сводной статистике из общегеномных ассоциативных исследований. Данные о антителах к H. pylori и IDA взяты из IEU Open GWAS (проект IEU Open GWAS (mrcieu.ac.uk)). Исходные данные приведены в дополнительном приложении.

Рисунок 1: Рабочий процесс исследования менделевской рандомизации (МР ). Сокращения; SNP = однонуклеотидный полиморфизм; IDA = железодефицитная анемия. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 2: Диаграмма рассеяния. Горизонтальная ось показывает влияние SNP на антитела к H. pylori OMP (воздействие), а вертикальная — влияние SNP на IDA. Перпендикулярные полосы в каждой точке представляют 95% ДИ. Линии разных цветов указывают на причинно-следственные оценки из различных методов МР. Сокращения; SNP = однонуклеотидный полиморфизм; CI = доверительный интервал; MR = менделевская рандомизация. Каждая точка рассеяния обозначает локус SNP. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 3: Сюжет с оставшейся — один выход . Каждая чёрная точка показывает оценку причинно-следственного эффекта IVW с исключением одного из оставшихся SNP, с горизонтальными чёрными линиями, указывающими соответствующие 95% CI. Красная точка представляет общую оценку IVW объединённого причинного эффекта всех SNP, а горизонтальная красная линия — 95% CI. Сокращения; SNP = однонуклеотидный полиморфизм; MR = менделевская рандомизация; IVW = метод с обратной дисперсией взвешенного метода. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.

Воздействие и результат	Размер выборки	Родословная	Год	Количество SNP	GWAS ID
Anti-H. pylori IgG	8735	Европейцы	2020	9,170,312	ebi-a-GCST90006910, https://opengwas.io/datasets/ebi-a-GCST90006910
Антитело H. pylori CagA	985	Европейцы	2020	9,165,056	ebi-a-GCST90006911,https://opengwas.io/datasets/ebi-a-GCST90006911
Антитела к CAT к H. pylori	1558	Европейцы	2020	9,167,570	ebi-a-GCST90006912,https://opengwas.io/datasets/ebi-a-GCST90006912
Антитела H. pylori GroEL	2716	Европейцы	2020	9,172,299	ebi-a-GCST90006913,https://opengwas.io/datasets/ebi-a-GCST90006913
Антитело к H. pylori OMP	2640	Европейцы	2020	9,167,440	ebi-a-GCST90006914,https://opengwas.io/datasets/ebi-a-GCST90006914
Антитела к мочевине H. pylori	2251	Европейцы	2020	9,170,248	ebi-a-GCST90006915,https://opengwas.io/datasets/ebi-a-GCST90006915
Антитело H. pylori VacA	1571	Европейцы	2020	9,178,635	ebi-a-GCST90006916,https://opengwas.io/datasets/ebi-a-GCST90006916
IDA	480941	Европейцы	2021	24180477	ebi-a-GCST90018872,https://opengwas.io/datasets/ebi-a-GCST90018872

Таблица 1: Характеристики воздействия и результат. Сокращения; SNP: однонуклеотидные полиморфизмы; IDA: железодефицитная анемия

Таблица 2: Результаты МР-анализа. Сокращения; SNP = однонуклеотидные полиморфизмы; CI = доверительный интервал; IDA = железодефицитная анемия. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать таблицу 2.

Экспозиция	Результат	Гетерогенность		Плейотропия
		Статистика Q (IVW)	p	Перехват MR-Egger	p
Антитело к H. pylori OMP	IDA	8.78	0.27	8.72	0.19

Таблица 3: Результаты анализа чувствительности. Сокращения; IVW = метод с обратной дисперсией; IDA = железодефицитная анемия.

Экспозиция	Результат	N.SNP	Методы	ИЛИ (95% ДИ)	p
IDA	Anti-H. pylori IgG	2	Обратная дисперсия взвешенная	1.03 (0.92–1.18)	0.54
IDA	Антитело H.pylori CagA	2	Обратная дисперсия взвешенная	1.94(0.89–4.20)	0.09
IDA	Антитела к H.pylori CAT	2	Обратная дисперсия взвешенная	0.82 (0.43–1.56)	0.54
IDA	Антитела к H.pylori GroEL	2	Обратная дисперсия взвешенная	0.74 (0.46–1.17)	0.2
IDA	Антитела к H.pylori OMP	2	Обратная дисперсия взвешенная	1.55 (0.96–2.51)	0.07
IDA	Антитела к мочевине H.pylori	2	Обратная дисперсия взвешенная	1.18 (0.54–2.61)	0.67
IDA	Антитела H.pylori VacA	2	Обратная дисперсия взвешенная	0.74 (0.40–1.37)	0.34

Таблица 4: Результат обратной МРТ-валидации. Сокращения; SNP = однонуклеотидные полиморфизмы; CI = доверительный интервал; IDA = железодефицитная анемия.

Обсуждение

Железодефицитная анемия (IDA) значительно снижает трудоспособность пациентов и увеличивает смертность, тем самым ограничивая социально-экономическое развитие. В большинстве эпидемиологических исследований как в развивающихся странах, так и в развитых странах общий уровень смертности от МДА обычно недооценивается^{на уровне 19,20}. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) прямо рекомендует исследователям и клиницистам тщательно изучать этиологию ИДА и разрабатывать целенаправленные терапевтические стратегии, поскольку своевременное вмешательство не только восстанавливает здоровье пациентов, но и повышает национальную^{продуктивность 21}. ИДА вызывается несколькими сложными факторами, включая недостаточное потребление железа, хроническую кровопотерю, хронические заболевания, мальабсорбцию, гемолиз или их сочетание^. Среди этих потенциальных этиологий спорно, способствует ли инфекция H. pylori развитию и прогрессированию ИДА 11,22,23. Инфекция H. pylori — это широко распространённое глобальное микробное заболевание, поражающее более 50% мирового населения; Уровень заражения достигает 70–90% в некоторых регионах Африки, Мексики, Южной Америки^{и Центральной Америки — 24,25}. Эта бактерия является хорошо признанным основным возбудителем заболеваний пищеварения, таких как язвы кишечника и рак^{желудка 26,27}, а недавние исследования также связывают её с различными экстрагастрическими^{заболеваниями} 28,29,30. Текущие исследования о связи между инфекцией H. pylori и ИДА всё ещё недостаточны. Соответственно, это исследование стремилось прояснить причинно-следственную связь между этими двумя состояниями.

Исследование впервые сообщило, что устранение H. pylori оказывает благоприятное терапевтическое воздействие на рефрактерный IDA, что указывает на потенциальную связь между H. pylori и^{IDA 31}. Крупномасштабное исследование населения США, в котором приняли участие 7 462 детей, подростков и взрослых, показало, что инфекция H. pylori является независимым фактором риска IDA, при этом у инфицированных пациентов значительно повышается риск развития ИДА (OR = 2,6, 95% ДИ: 1,5–4,6)³². Последующие наблюдательные исследования и мета-анализы дополнительно подтвердили эту связь: предыдущий мета-анализ, включающий 15 обсервационных исследований и 5 рандомизированных контролируемых исследований (РКИ), показал заметную связь между инфекцией H. pylori и ИД с объединённой ОР 2,22 (95% ДИ: 1,52–3,24, P < 0,0001). Кроме того, после эдикационной терапии у пациентов наблюдалось среднее увеличение гемоглобина на 4,06 г/л (95% ДИ: -2,57–10,69, P = 0,01) и среднее увеличение ферритина в сыворотке на 9,47 мкг/л (95% ДИ: -0,50–19,43, P < 0,0001)³³. Исследование подтвердило, что примерно 60% пациентов с ИДА, ассоциированной с H. pylori, достигают значительной ремиссии анемии и заметного повышения ключевых метаболических индексов железа (например, ферритина в сыворотке, насыщение трансферрином) после эмирации H. pylori ³³. Эти клинические результаты в совокупности подтверждают патогенную роль H. pylori в развитии IDA, однако лежащий в основе молекулярный механизм, связывающий функцию HOMP в H . pylori и истощение железа хозяина, остаётся слабо выясненным.

Несколько хорошо известных биологических механизмов лежат в основе инициации и обострения ИДА инфекцией H. pylori, при этом новые молекулярные данные подчёркивают центральную роль белков внешних мембран (ОМП) в бактериальном приобретении железа и нарушении гомеостаза железа хозяина. Классический патологический путь в первую очередь связан с повреждением слизистой желудка: колонизация H. pylori вызывает повреждение эпителиальных клеток желудка, вызывает хронический гастрит и слизистое атрофию, а также подавляет секрецию желудочной кислоты. Желудочная кислота незаменима для выделения пищевого железа и последующего всасывания кишечника; таким образом, гипохлоргидрия напрямую ухудшает биодоступность железа, что приводит к уровню насыщения железа и трансферрина в сыворотке, соответствующих диагностическим критериям^{IDA 34}. Одновременно хронические воспалительные реакции ещё больше понижают экспрессию транспортеров железа в двенадцатиперстной кишке, ограничивая всасывание железа, в то время как отшелушивание повреждённых клеток слизисты усугубляет потерю железа кишечника — создавая двойной эффект истощения железа, характеризующийся снижением поглощения и чрезмерным^{потреблением 35,36}. Помимо повреждения слизистой желудка, H. pylori напрямую конкурирует с хозяином за приобретение железа через белки наружной мембраны и другие белки, регулирующие метаболизм железа. В частности, бактерия экспрессирует поверхностные ОМП, такие как белки, связывающие лактоферрин и белки, связывающие переносчики железа, которые специально распознают носителей железа для удерживания железа для бактериального распространения. Этот процесс непосредственно истощает системные запасы железа, вызывая абсолютный дефицит^{железа 35,37}.

Кроме того, провоспалительные цитокины, вызванные инфекцией, повышают экспрессию гепцидина, что опосредует внутреннюю и деградацию транспортёров железа кишечника, блокирует выброс железа макрофагами и индуцирует системное секвестр железа — что ещё больше усугубляет^{анемичное состояние 38,39}. Достижения в микробной молекулярной биологии прояснили функциональные характеристики белков, связанных с метаболизмом железа H. pylori, особенно семейства OMP, что обеспечивает прямую биологическую основу для интерпретации первичных результатов^{исследования 40}. Хотя канонические сидерофоры и их выделенные рецепторы у H. pylori не были выявлены, бактерия кодирует панель ключевых регуляторных и транспортных белков, включая регулятор поглощения железа железа (Fur), высокоаффинный транспортер железного железа (FeoB), транспортер железного цитратного железа (FecA) и ферритин, содержащий железо без гема (Pfr)⁴¹. В качестве центрального транскрипционного регулятора Фур определяет наличие железа в окружающей среде и модулирует экспрессию генов, реагирующих на железо, чтобы поддерживать гомеостаз железа^{бактерий 42,43}.

Примечательно, что семейство OMP Frp — включающее FrpB1, FrpB2 и FrpB3 — обладает консервативными мембранными структурами β-ствольных мембран и гемоглобин-связывающими мотивами, с различными паттернами экспрессии в ответ на различные человеческие источники железа (например, гем и гемоглобин)⁴⁴. При условиях с ограничением железа ОМП семейства FecA и Frp значительно повышаются для повышения способности бактерий по улавливанию железа, тогда как при условиях с содержанием железа сохраняется лишь минимальная экспрессия ОМП для удовлетворения базовых метаболических^{потребностей 45}. Эти результаты МРТ, которые выявляют причинную связь между маркерами антител H. pylori OMP и риском IDA, тесно соответствуют этой биологической парадигме: повышенные иммунные ответы, связанные с ОМП, отражают активную колонизацию H. pylori и усиленное удержание железа, опосредованное ОМП, что напрямую нарушает баланс железа хозяина и повышает восприимчивость к ИДА.

Хотя наблюдаемый размер эффекта антител к ОМП на ИДА относительно невелик (OR = 1,08), небольшая, но статистически значимая ассоциация имеет биологическое и клиническое значение в этом контексте. Как хроническое накопительное метаболическое расстройство, ИДА часто обусловлено долгосрочными тонкими нарушениями гомеостаза железа хозяина, а не сильными острыми триггерами. Даже незначительное повышение уровня антител к OMP отражает устойчивую колонизацию H. pylori и устойчивое конкурентное приобретение железа на уровне желудочной слизисты, что постепенно истощает системные запасы железа и повышает долгосрочный риск ИДА. Такие незначительные масштабы эффекта часто встречаются в серологических биомаркерах и анализах хронических инфекционных заболеваний, и при этом имеют ценные предиктивные этиологические и общественные последствия, а не рассматриваются как незначительное статистическое открытие.

Примечательно, что патогенная ассоциация между инфекцией H. pylori и IDA проявляет заметную географическую гетерогенность, что вносит врождённые ограничения в обобщении этих данных, поскольку они происходят исключительно из европейской популяции. Такая гетерогенность в значительной степени объясняется межрегиональными различиями в вирулентности штамма H. pylori , структуре питания популяции и генетическом^{фоне 46}. Изоляты H. pylori из Восточной Азии преимущественно положительны к CagA, в основном к высоковирулентному подтипу EPIYA-D, тогда как западные штамы имеют более высокий процент низковирулентных подтипов EPIYA-C⁴⁷.

Пищевые схемы железа также изменяют восприимчивость к болезни: растительное железо, основной источник железа в пищевом питании в популяциях Восточной Азии, сильно зависит от желудочной кислоты для всасывания, что делает людей более уязвимыми к ИДА, когда инфекция H. pylori подавляет выделение кислоты. В отличие от этого, западные популяции имеют более высокое потребление железа животного происхождения, усвоение которого менее подвержено нарушениям, вызванным гипохлоргидрией. Кроме того, несогласованные диагностические пороги IDA для методов обнаружения ферритина в сыворотке и переменных H. pylori в базах данных могут вызвать остаточное замешательство. Методологически будущие исследования могут использовать многопопуляционные двухобразные МРТ-схемы, проводить стратифицированные анализы по генотипу штама и диетическому режиму, а также включать мультиомические данные для валидации патогенного пути, ориентированного на ОМП.

С клинической точки зрения удаление H. pylori обладает явными преимуществами по сравнению с традиционными добавками с одним железом для лечения IDA. В частности, комбинированное уничтожение H. pylori и приём железа обеспечивают лучшую терапевтическую эффективность по сравнению с монотерапией железом, особенно в идиопатических и рефрактерных случаях^{ИДА 46,48}. Эрадикационная терапия нацелена на фундаментальную этиологию IDA, связанной с H. pylori, избегает желудочно-кишечных побочных эффектов, связанных с длительной приёмом железа, и снижает долгосрочные медицинские затраты. Пациенты с персистирующей инфекцией H. pylori также демонстрируют более слабый терапевтический ответ только на добавки железа, тогда как предыдущая бактериальная ликвидация заметно повышает эффективность репликации^{железа 49}. В регионах Восточной Азии с высокой распространённостью H. pylori рутинный скрининг H. pylori у пациентов с IDA и стандартизированная ликвидация серопозитивных лиц имеют значительную общественную и клиническую ценность. В совокупности этот МР-анализ людей европейского происхождения подтверждает сильную причинно-следственную связь между циркуляционными уровнями антител к H. pylori OMP и риском инцидентного IDA, что подтверждает клиническую обоснованность включения удаления H. pylori в терапевтические схемы IDA.

Тем не менее, у этого исследования есть свои ограничения: оно ограничено ограничением популяции, что ограничивает межэтническую обобщаемость, и значимых корреляций между другими подтипами антител к H. pylori и риском ИДК не наблюдалось. Крупномасштабные многоцентровые исследования, охватывающие различные этнические когорты, необходимы для уточнения специфических для штамма патогенных эффектов H. pylori на IDA, подтверждения механизма приобретения железа, основанного на ОМП, выявленного здесь, и поддержки разработки индивидуальных стратегий профилактики и целенаправленного лечения пациентов с IDA.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье

Имя	Компания	Каталожный номер	Комментарии
R (v4.3.2)	Программное обеспечение	R Core Team	https://www.r-project.org
TwoSampleMR (v0.6.8)	Пакет R	MRC Integrative Epidemiology Unit (IEU)	https://mrcieu.github.io/TwoSampleMR/
MR-PRESSO (v1.0)	Пакет R	Verbanck et al. (2018)	https://github.com/rondolab/MR-PRESSO
База данных OpenGWAS	База данных	MRC IEU	https://gwas.mrcieu.ac.uk