Шистосомоз — паразитарная инфекция, эндемичная для многих стран с низким и средним уровнем доходов. Он может влиять на различные системы, но наиболее известен своим воздействием на мочевыводящую систему. Мочевой шистосомоз дает тяжелые осложнения, в основном рак мочевого пузыря.
Основной гистологический клеточный тип рака мочевого пузыря, ассоциированный с шистосомозом мочевыводящих путей, — плоскоклеточная карцинома. В предрасположенность людей к раку мочевого пузыря вовлечены несколько биологических факторов, таких как бактериальные инфекции и иммунологический статус.
Существует несколько задокументированных взаимосвязей между инфекциями, вызванными определенными паразитами, и развитием рака. В частности шистосомоза и рака мочевого пузыря и Opisthorchis viverrini и Clonorchis sinensis инфекции и холангиокарциномой.
Однако доказательств, связывающих инфекцию S. haematobium с развитием рака мочевого пузыря, намного больше, чем у любой другой паразитарной инфекции. Это установлено несколькими крупными исследованиями, проведенными в странах Африки и Ближнего Востока, а недавно подтверждено окончательно.
Содержание статьи
Коротко о раке мочевого пузыря
Рак мочевого пузыря — важная проблема здравоохранения во всем мире. Например, по оценкам ученых, в 2008 году в мире было зарегистрировано 386300 новых случаев заболевания и 150200 случаев смерти от этого типа онкологии.
Большинство случаев рака мочевого пузыря встречается у мужчин, а заболеваемость в разных странах мира колеблется в 14 раз. Самые высокие показатели заболеваемости наблюдаются в странах Европы, Северной Америки и Северной Африки. Подсчитано, что у каждого 26-го мужчины и каждой 87-й женщины в США в течение жизни разовьется рак мочевого пузыря.
Основные факторы риска в западных странах — курение и профессиональное воздействие, а в развивающихся странах, особенно в Африке и на Ближнем Востоке хроническая инфекция Schistosoma Haematobium.
У большей части популяции пациентов с раком мочевого пузыря развивается поверхностное поражение, впоследствии у около 20–40% пациентов разовьется инвазивный рак.
Рак мочевого пузыря морфологически неоднороден. Более 90% случаев рака мочевого пузыря — это уротелиальная (UC, переходно-клеточная, TCC) карцинома. Плоскоклеточная карцинома (SCC), аденокарцинома, мелкоклеточная карцинома и другие менее распространенные опухоли встречаются реже.
Уротелиальная карцинома может присутствовать в смешанной форме с другими злокачественными компонентами, включая:
- плоскоклеточную дифференцировку — присутствует в 20-60% случаев рака мочевого пузыря;
- аденокарциному или железистую дифференцировку — 10%;
- саркоматоидную — 7%;
- микропапиллярную — 3,7%;
- лимфоэпителиомоподобную карциному.
Рак мочевого пузыря связан со значительной заболеваемостью и смертностью. Табакокурение в анамнезе не только увеличивает заболеваемость, но также увеличивает степень злокачественности опухоли, ее размер и количество опухолей.
Хронический цистит, вызванный инфицированием шистосомами, связан с развитием рака в эндемичных по шистосомозу областях. В этих областях существует множество факторов риска, включая подверженность шистосомозу, повышенное потребление табака и воздействие многих канцерогенных химических веществ.
В Соединенных Штатах заболеваемость раком мочевого пузыря выросла, несмотря на сокращение курения, это говорит о том, что возрастающую роль в развитии этого рака играют и другие факторы окружающей среды.
Напротив, смертность от рака мочевого пузыря в США за период с 1990 по 2007 год снизилась на 5,14%, это произошло благодаря успешному лечению.
Формирование рака мочевого пузыря
Уротелиальная опухоль отличается мультифокальностью. Современная модель канцерогенеза предполагает, что злокачественная опухоль представляет собой клональную экспансию одной или нескольких раковых стволовых клеток, которые пролиферируют посредством асимметричной дифференцировки и могут диверсифицироваться в гетерогенные линии раковых клеток.
После деления клетки одна дочерняя клетка сохраняет способность к повторному делению, а другая дочерняя клетка обладает генетической пластичностью, что делает возможными фенотипические вариации у потомства.
Когда опухоли возникают в результате хромосомных соматических изменений клеток-предшественников, для продолжения клональной экспансии необходим определенный набор геномных, эпигеномных изменений и/или изменений микроокружения. Следовательно, каждый “образец” обладает уникальным набором генетических, эпигенетических и фенотипических особенностей.
Развитию и прогрессированию рака способствуют генетические изменения стромальных соматических клеток.
Schistosomia Hematobium и ее связь с раком мочевого пузыря
Schistosoma haematobium (SH), инфицирующая мочевой пузырь, рассматривается как окончательный биологический канцерогенный агент группы 1.
По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), шистосомоз поражает более 200 миллионов человек и является эндемическим заболеванием в 76 тропических развивающихся странах.
Шистосомы — паразитические кровяные сосальщики, принадлежащие к роду Schistosoma, семейству Schistosomatidae, отряду Digenea, классу Trematoda, типу Plathyhelminths и Царству Animalia. Род Schistosoma содержит шесть видов, имеющих большое патологическое значение для человека, — Schistosoma haematobium (S. haematobium), S. mansoni, S. japonicum, S. mekongi, S. intercalatum и S. guineensis.
Эти виды различаются по следующим факторам:
- своему конечному местоположению в человеческом хозяине;
- по виду промежуточного хозяина (улитки), которого они используют в своем жизненном цикле;
- по вызываемой патологии;
- по количеству, размеру и форме яиц, которые они производят.
Статья ограничена S. haematobium, вызываемому им шистосомозу и ассоциацией с раком мочевого пузыря.
Структура S. haematobium
В отличие от всех других патологически важных трематод, шистосомы не являются гермафродитами, но имеют отдельные половые признаки. Взрослые черви имеют длину 1-2 см, цилиндрическое тело с двумя концевыми присосками, сложный кожный покров, слепой пищеварительный тракт и репродуктивные органы. Тело самца образует желобок или гинекофорический канал, в котором он удерживает более длинную и тонкую самку.
Шистосомы питаются частицами крови через анаэробный гликолиз.
Структура генома
Геном S. mansoni в настоящее время секвенируется и почти завершен. Определение выраженной последовательности Tag (EST) или маркерной экспрессирующей последовательности (проект секвенирования) также началось для S. japonicum, и S. haematobium.
Жизненный цикл и биология червя S. haematobium
Все инфекции шистосомы происходят в результате прямого контакта с пресной водой, в которой обитают свободно плавающие личиночные формы паразита — церкарии.
Церкарии выживают в течение 72 часов и используют турбулентность воды и химические вещества, полученные из кожи, чтобы найти человека-хозяина. Они прикрепляются к коже человека и проникают в нее в течение 3-5 минут.
Паразиты теряют свой хвост, и молодые особи (schistosomulae) мигрируют с кровотоком через легкие в печень, где созревают во взрослых червей в воротной вене и спариваются.
Парные черви мигрируют против кровотока в вены мочевого пузыря (S. haematobium) и мочеточников (или кишечника, другие виды шистосом), где в общей сложности через 4-7 недель после заражения начинают производить яйца на протяжении всей своей взрослой жизни.
Самка S. haematobium производит сотни яиц в день на протяжении всей своей жизни. Яйца (144х58 мкм, с характерным концевым корешком) проникают через стенку мочевого пузыря, где выводятся с мочой. Каждая содержит реснитчатую личинку (или мирацидий), которая выделяет протеолитические ферменты, помогающие яйцам мигрировать в просвет мочевого пузыря.
Около половины полученных яйцеклеток не достигают просвета пузырьков, а уносятся с кровотоком и/или задерживаются в тканях. Эти сохранившиеся яйца провоцируют гранулематозную воспалительную реакцию, которая является основной причиной патологии у человека-хозяина.
Выделенные с мочой яйца вылупляются, если они вступают в контакт с водой, и выпускают мирацидии. Они остаются жизнеспособными в течение 48 часов и способны найти подходящего хозяина — пресноводную улитку (например, Bulinus spp. для S. haematobium) с помощью внешних стимулов, таких как свет и производных улиткой химических веществ.
В улитке происходит бесполое размножение, и развивается несколько поколений размножающихся личинок (спороцист). В конечном счете, эти спороцисты производят большое количество инфекционных личинок с типичным раздвоенным хвостом (церкарии). Они выходят из улитки со скоростью тысячи в день.
Производство этих церкарий может продолжаться месяцами. Затем церкарии проникают в кожу человека и жизненный цикл повторяется.
Продолжительность жизни взрослого червя в организме человека в среднем составляет 3-5 лет, но может достигать и 30 лет. Зараженный человек в среднем кормит сотни червей.
Факторы онкологического потенциала шистосомоза
Шистосомоз впервые был связан с раком мочевого пузыря уч. Фургессоном в Египте в 1911 году. Ученый отметил, что заболеваемость раком мочевого пузыря на Ближнем Востоке и в Африке выше в регионах с высокой, а не низкой распространенностью шистосомоза.
Общая распространенность этого заболевания в Египте составляла 37-48%, но снизилась в результате антибильгарциальной кампании на 3%. Ранее рак мочевого пузыря составлял около 31% от общей заболеваемости раком в Египте, которая впоследствии снизилась до 12% в последние годы.
Есть несколько факторов, способствующих онкологическому потенциалу шистосомоза. Депонированные в мочевом пузыре паразиты вызывают интенсивную воспалительную реакцию, связанную с производством свободных радикалов, полученных из кислорода. Это в свою очередь может вызывать генетические мутации или может способствовать выработке канцерогенных соединений (N-нитрозамины и полициклические ароматические углеводороды). Эти процессы приводят к злокачественной трансформации клеток мочевого пузыря.
Кроме того, известно, что шистосомоз часто сопровождается хронической бактериальной суперинфекцией, которая сама по себе предрасполагает к плоскоклеточной неоплазии. Бактерии, обычно сопровождающие шистосомоз, также способствуют образованию N-нитрозаминов.
Международное агентство по изучению рака (IARC) обнаружило, что интенсивность заболевания определяется подсчетом яиц в моче и усугубляется курением, и эта комбинация доказательно подтверждена.
Продолжение статьи
- Часть 1. Рак мочевого пузыря и шистосомоз — факторы онкологического потенциала шистосомоза.
- Часть 2. Механизмы канцерогенеза при хронической шистосомной инфекции.
- Часть 3. Диагностика и лечение рака мочевого пузыря, связанного с шистосомозом.
