New aspects of the diagnosis of Helicobacter pylori infection

Abstract

Aims: Helicobacter pylori infection, although the prevalence is declining in Western world, is still responsible for several clinically important diseases. None of the diagnostic tests is perfect and in this study, the performance of three stool antigen tests was assessed. In areas of high H. pylori prevalence, the definition of patients with the greatest benefit from eradication therapy may be a problem; the role of duodenal gastric metaplasia in categorizing patients at risk for duodenal ulcer was evaluated in this respect. Whether persistent chronic inflammation and elevated H. pylori antibodies after successful eradication are associated with each other or with atrophic gastritis, a long term sequelae of H. pylori infection, were also studied.

Patients and methods: The three stool antigen tests were assessed in pre- and post-eradication settings among 364 subjects in two studies as compared to the rapid urease test (RUT), histology, culture, the 13C-urea breath test (UBT) and enzyme immunoassay (EIA) based H. pylori serology. The association between duodenal gastric metaplasia with duodenal ulcer was evaluated in a retrospective study including 1054 patients gastroscopied due to clinical indications and 154 patients previously operated for duodenal ulcer. The extent of duodenal gastric metaplasia was assessed from histological specimens in different patient groups formed on the basis of gastroscopy findings and H. pylori infection. Chronic gastric inflammation (108 patients) and H. pylori antibodies and serum markers for atrophy (77 patients) were assessed in patients earlier treated for H. pylori.

Results: Of the stool antigen tests studied, the monoclonal antibody-based EIA-test showed the highest sensitivity and specificity both in the pre-treatment setting (96.9% and 95.9%) and after therapy (96.9% and 97.8%). The polyclonal stool antigen test and the in-office test had at baseline a sensitivity of 91% and 94%, and a specificity of 96% and 89%, respectively and in a post-treatment setting, a sensitivity of 78% and 91%, and a specificity of 97%, respectively. Duodenal gastric metaplasia was strongly associated with H. pylori positive duodenal ulcer (odds ratio 42). Although common still five years after eradication, persistent chronic gastric inflammation (21%) and elevated H. pylori antibodies (33%) were neither associated with each other nor with atrophic gastritis.

Conclusions: Current H. pylori infection can feasibly be diagnosed by a monoclonal antibody-based EIA test with the accuracy comparable to that of reference methods. The performance of the polyclonal test as compared to the monoclonal test was inferior especially in the post-treatment setting. The in-office test had a low specificity for primary diagnosis and hence positive test results should probably be confirmed with another test before eradication therapy is prescribed. The presence of widespread duodenal gastric metaplasia showed promising results in detecting patients who should be treated for H. pylori due to an increased risk of duodenal ulcer. If serology is used later on in patients with earlier successfully treated for H. pylori, it should be taken into account that H. pylori antibodies may persist elevated for years for unknown reason. However, this phenomenon was not found to be associated with persistent chronic inflammation or atrophic changes.

H. pylori-infektio liitetään maha- ja pohjukaissuolihaavoihin ja mahalaukun syöpään. Syöpäriskiä lisäävät krooniseen H. pylori-infektioon liittyvät mahalaukun limakalvomuutokset, atrofia ja intestinaalinen metaplasia. Häätöä on suositeltu haavan sairastaneille potilaille estämään haavan uusiutumista sekä niille, joilla on mahalaukun syöpää lähisuvussa. Infektion häätämisestä hyötyy myös osa ylävatsavaivoja potevista, vaikkei haavatautia olisi koskaan todettukaan. Näiden häätöhoidosta hyötyvien potilaiden löytäminen on tarpeen erikoisesti alueilla, joissa helikobakteeri-infektio väestössä on vielä hyvin tavallinen eikä häätöhoidon antaminen siten ole mahdollista kaikille infektoituneille.

Infektion toteamiseksi on ollut kliinisessä käytössä useita testejä, joista osaan tarvitaan mahalaukun tähystyksessä otettava koepala (pikatesti, histologinen tutkimus ja viljely) ja lisäksi ilman mahalaukun tähystystä infektio voidaan todeta verinäytteestä (serologia) tai hengitystestillä. Mahalaukun tähystys on kajoavana tutkimuksena potilaalle epämiellyttävä, se on kallis, eikä sitä ole syytä tehdä ilman muita indikaatioita pelkästään helikobakteeri-infektion toteamiseksi. Serologinen testi ei erota jatkuvaa infektiota aiemmin sairastetusta infektiosta, ja hengitystesti taas vie runsaasti sekä potilaan että henkilökunnan aikaa laboratoriossa.

Tässä väitöstutkimuksessa selvitimme kolmen eri ulosteesta tehtävän helikobakteeri-testin soveltuvuutta infektion osoittamiseksi ennen ja jälkeen häätöhoidon. Luotettavimmat tulokset tulivat molemmissa yllä olevissa tilanteissa monoklonaalisiin vasta-aineisiin perustuvalla EIA menetelmällä tehtävällä uloste-antigeeni testillä, joka sittemmin on otettu kliiniseen käyttöön. Etsittäessa häätöhoidosta mahdollisesti hyötyviä potilasryhmiä totesimme, että pohjukaissuolen alkuosan limakalvomuutokset (gastrinen metaplasia) liittyvät voimakkaasti pohjukaissuolihaavaan ja vaikka tähystystutkimuksen tekohetkellä ei potilaalla todeta haavatautia, niin niille, joilla todetaan laaja-alaiset gastrisen metaplasian alueet, kannattaisi harkita helikobakteerin häätöä pohjukaissuolihaavan ehkäisemiseksi. Totesimme, että osalle potilaista onnistuneen helikobakteerin häädön jälkeen jää vuosiksi koholle veren helikobakteeri vasta-aineet ja pysyvä lievä tulehdus mahalaukun limakalvolle. Nämä ilmiöt eivät liittyneet toisiinsa emmekä havainneet, että ne olisivat yhteydessä autoimmuuniprosessiin, joka voisi johtaa mahalaukun limakalvon tuhoutumiseen vielä häädön jälkeenkin. Liittyykö mahalaukun limakalvolla pysyvä tulehdus lisääntyneeseen syöpäriskiin, jää selvitettäväksi jatkotutkimuksilla.