História de identificação

Uma breve  história da identificação do Helicobacter pylori

No dia de seu aniversário, 11 de junho de 1979, na Universidade de Perth, Austrália, o patologista J. Robin Warren examinava uma biópsia de gastrite crônica ativa, observando na linha da superfície da mucosa gástrica uma linha azulada incomum que com maior aumento ele acreditou corresponder a numerosos pequenos bacilos aderentes ao epitélio1; utilizando imersão com óleo pode claramente ver as bactérias. Entusiasmado Warren chamou o seu colega de departamento, Dr. Len Matz  que, para seu desapontamento, lhe afirmou que nada via. Rubin, no entanto, não desistia facilmente e, aquela visão das bactérias teimosa e repetidamente retornava em seu pensamento. Rubin era um patologista afeito a diferentes técnicas de coloração histológica, sabendo que vários corantes para bactérias também coram as estruturas vizinhas, dificultando a visualização do microorganismo. Uma exceção era a coloração pelo Giemsa que corava bactérias Gram-positivas em azul escuro, contrastando com a coloração negativa do tecido vizinho. Outra coloração promissora com a qual Warren estava familiarizado era a de Warthin-Starry (coloração pela prata) que corava espiroquetas em um cinza escuro contra o fundo amarelo marrom das células, tornando muito fácil a visualização dos microorganismos.  Por esta razão, Warren solicitou a coloração pela prata para aquele caso e segundo suas palavras “diante de meus olhos lá estava uma bela coloração pela prata, com numerosos bacilos claramente visíveis, mesmo a pequena magnificação”. Em sua interpretação as bactérias estavam fixadas a um epitélio de uma mucosa anormal sendo a possível causa da lesão. Para felicidade de Warren, finalmente seu colega Len Matz confirmou a presença das bactérias.

Mas o que realmente elas significavam? Len Matz disse a Warren “Se você realmente acredita ser a bactéria importante, verifique se ela ocorre em outros casos”. 

Seguindo o conselho de Metz, Warren decidiu procurar a bactéria em outros casos, ainda que duvidando de seu sucesso, pois ele nunca as havia detectado anteriormente. No entanto, para sua felicidade ela pode ser observada em vários outros pacientes, ainda que em número menor que na primeira observação e, frequentemente, distribuídas em pequenas áreas.  Ficou logo evidente que a presença da bactéria estava relacionada à forma ativa da gastrite crônica. Com a experiência adquirida, Warren pode confirmar a presença das bactérias em centenas de casos nos dois anos seguintes.

O passo seguinte seria conseguir a ajuda de clínicos para investigar a relação de seu achado histológico com queixas de pacientes e as suas causas, mas nenhum dos contatados se interessou, pois as perguntas freqüentes dirigidas a Warren eram; “ se as bactérias estão mesmo lá , não será consequencia da inflamação?” e “ se realmente as bactérias estão lá, porque ninguém reportou este fato anteriormente?” A melhor explicação de Warren pra a primeira questão era que as características, posição e distribuição dos bacilos sugeriam uma infecção primária e, para a segunda questão a resposta era mais difícil, pois ele mesmo não compreendia porque não as havia notado anteriormente.

As respostas àquelas questões viriam somente após o envolvimento de Barry Marshall com o trabalho de Warren. Um pouco além contaremos um pouco do que aconteceu após esta extraordinária parceria. Antes vamos voltar um pouco no tempo.

Em 18 de março de1982 o patologista italiano Giulio Bizzozero  comunicava à Academia Médica de Turim a sua descoberta sobre a presença de espiroquetas na camada mucosa do estômago em cães. Era a primeira descrição da presença do Helicobacter em mamíferos. Bizzozero apresentou sua constatação como um apêndice ao trabalho principal relacionado às glândulas tubulares do trato entérico e sua relação com a camada superficial da mucosa. Em sua publicação2, acompanhada de inúmeras ilustrações, ele descrevia os aspectos morfológicos da bactéria “são finas, medindo 3 a 8 µm, possuindo 3 a 7 flagelos”. No ano anterior, o patologista alemão Klebs observou a presença de organismos semelhantes a bacilos na luz de glândulas gástricas em áreas de processo inflamatório da mucosa; Em 1906 Krienitz relatou espiroquetas no conteúdo gástrico de um paciente com câncer do estômago. Após este relato, outros investigadores no inicio do século XX relataram a presença de bactérias semelhantes no estômago humano (in Fukuda Y et al.3). A tabela 1 sumariza alguns dos trabalhos relatando a presença de bactérias no estômago antes da observação de Warren.

Tabela 1 – Descrição da presença de bactérias no estômago antes de Warren/Marshall
1875 Bottchet/Leville Bactéria na margem de úlcera
1881 Klebs Colonização e inflamação gástrica
1893 Bizzozero Primeira descrição do Helicobacter
1906 Krienitz Espiroquetas no estômago com câncer
1919  Kasai/Kobayashi Transmissão de espiroquetas de gatos para  coelhos
1940 Freedberg/Baron Espiroquetas em câncer gástrico
1954 Palmer Ausência de espiroquetas em 1140 biópsias gástricas
1975 Steer/Collin Jones Inflamação em margem ulcerosa por P. aeruginosa
1979/1983 Waren/Marshall CLO Induzem a gastrite crônica/ Úlcera
Adaptado de Fukuda et al.3


Das observações acima, gostaríamos de tecer alguns comentários sobre as de Freedberg e Baron4, Palmer5 e de Steer e Collin Jones6.  Freedberg e Baron, em peças de estômago operado constataram utilizando a coloração pela prata, a presença de espiroquetas em 53% dos estômagos nos quais ulceração foi constatada e, em somente 14% dos estômagos sem ulceração4. Apesar da maior freqüência observada nos casos em que havia uma ulceração, não puderam concluir quanto a um possível papel patogênico das bactérias constatadas.

Em 1954, Palmer investigou a presença de espiroquetas na mucosa gástrica de 1140 indivíduos utilizando técnica de sucção para a obtenção dos fragmentos. Como este investigador não pode constatar em nenhum dos casos a presença de espiroquetas, ele concluiu que os achados anteriores resultaram, em sua maioria, de contaminação, provavelmente resultante de organismos da cavidade oral5. Sugeriu também que eventualmente espiroquetas poderiam estar presentes no suco gástrico, mas originando-se na cavidade oral. A observação de Palmer estabeleceu o principio que bactérias não poderiam sobreviver no estômago humano, sendo provavelmente responsável por um significativo atraso na constatação do papel patogênico do Helicobacter nas doenças do aparelho digestivo alto. 

Em 1975 Steer e Collin-Jones6 publicaram suas observações sobre a presença de bactérias em pacientes com úlcera gástrica; elas se localizavam na camada mais profunda da camada mucosa, se relacionavam com a presença de polimorfo nucleares, a distribuição era zonal e as características morfológicas semelhantes às descritas posteriormente para o Helicobacter pylori. No entanto, as culturas realizadas identificaram Pseudomonas aeruginosa, uma bactéria reconhecidamente resultante da contaminação de endoscópios. É preciso também lembrar que na década de 70 não havia ainda a disponibilidade para cultura anaeróbica e, o Helicobacter pylori é uma bactéria microaerofílica. Portanto, Steer e Collin-Jones encontraram o Helicobacter, descreveram as principais características da bactéria, mas, infelizmente, a identificaram como Pseudomonas

Voltemos ao dilema de Warren; ele havia visto a bactéria, confirmou sua presença em dezenas de pacientes e, as suas observações sugeriam fortemente que a gastrite crônica ativa decorresse da ação do microorganismo. Agora havia a necessidade de correlacionar os achados anatomopatológicos com a clínica, mas ele tinha dificuldades em conseguir que algum gastroenterologista do hospital de Perth colaborasse.

Em julho de 1981 Barry Marshall em seu treinamento pós graduação no Royal Perth Hospital (RPH) iniciou o seu rodízio na divisão de gastroenterologia, para adquirir experiência em doenças do aparelho digestivo, planejando posteriormente se dedicar ao campo da medicina que mais o atraia, a reumatologia e, nunca mais se preocupar com o estômago e suas doenças7. Como parte de seu treinamento Marshall deveria desenvolver um projeto de pesquisa. Conversando com seu chefe Dr. Tom Waters, foi lhe sugerido um de dois projetos. O primeiro seria a análise de cerca de 20.000 endoscopias para verificar a prevalência dos principais achados endoscópicos nos pacientes do RPH. Marshall perguntou ao Dr. Waters qual seria a segunda opção, sendo informado que um dos patologistas do RPH estava à procura de um colaborador interessado em esclarecer o papel de uma bactéria que ele havia observado em material de biópsia do estômago (neste ponto Waters mostrou a Marshall uma lista com 25 nomes de pacientes referidos por Warren).

Olhando a lista, Marshall reconheceu o nome de uma paciente com queixas dispépticas importantes e história anterior de úlcera gástrica para a qual ele havia solicitado um exame endoscópico em seu estágio anterior. O exame revelara uma gastrite antral nodular, porém com ausência de úlcera. O médico sênior responsável pela paciente, sem outro diagnóstico, rotulou a paciente como portadora de queixas emocionais, prescreveu amitriptilina, encaminhando-a para consulta psiquiátrica. A paciente voltou à consulta na semana seguinte, sem referir melhoras e, para Marshall, ela apresentava condições mentais perfeitamente normais para uma portadora de doença crônica. Este fato despertou o interesse de Marshall que, naquela tarde, se dirigiu ao Dep. de Patologia onde Warren trabalhava. Durante o restante da tarde  Warren mostrou para Marshall lâminas com a bactéria curva que ele havia visto,  explicando a histopatologia da mucosa do estômago, relatando o que acontecera dois anos antes, a visualização das bactérias após coloração pela hematoxilina- eosina e, a constatação com grande nitidez, de uma mucosa intensamente colonizada após a coloração pela prata. 

Marshall mostrou-se interessado porque, ele e Warren, haviam aprendido que o estômago supostamente era considerado como um órgão estéril. Do seu ponto de vista, uma nova espécie de bactéria seria um tema para uma ótima publicação.

Warren e Marshall estavam cientes de publicações na literatura sobre o Campilobacter jejuni, que havia sido recentemente reconhecido como causa comum de enterocolite alimentar. Pelas fotos,  concluíram que a bactéria que estavam estudando apresentava grande similaridade com o Campilobacter jejuni. Em 1981, novas espécies de Campilobacter vinham sendo descritas com freqüência e, uma nova categoria denominada “Campilobacter like organism (CLO)“ foi adicionada à categoria para novas espécies de Campilobacter com características pouco conhecidas. Era, portanto possível, que a bactéria descrita por Warren fosse um CLO.

Marshal passou as semanas seguintes contatando os 25 pacientes relacionados por Robin e verificou que a maioria apresentara dor abdominal; o diagnóstico endoscópico foi de úlcera duodenal em 2, úlcera gástrica em 7, gastrite em 12 e cicatriz de úlcera/erosões em 4.

Estava na hora de iniciar um estudo prospectivo. Em comum acordo com Warren, Marshall estabeleceu um protocolo no qual, 100 pacientes consecutivos que iriam ser submetidos a endoscopia para esclarecimento de seus sintomas dispépticos, seriam antes do exame, esclarecidos quanto a natureza da investigação, assinariam um consentimento informado e concordando com a retirada de duas amostras da mucosa, incluídos no estudo. As queixas clínicas deveriam ser obtidas e constar de um questionário detalhado. Os dois fragmentos obtidos seriam encaminhados, um para Robin Warren e, o outro para o Dep de Microbiologia para cultura. Tanto a análise de Warren quanto o resultado da Microbiologia permaneceria desconhecido para Marshall, afim de não afetar o estudo prospectivo. O estudo iniciado no inicio de 1982 seria piloto, com a finalidade de responder aos seguintes quesitos:

1- A bactéria está presente em estômagos normais?
2- A presença da bactéria pode ser correlacionada com o tipo e intensidade do achado histológico?
3- Pode o organismo ser cultivado?
4- Nos pacientes com indicação de seguimento endoscópico e biópsia gástrica por qualquer razão, a persistência ou desaparecimento da bactéria  podem se correlacionar com os sintomas do paciente?

O estudo foi finalizado em maio de 1982. Os diferentes laboratórios codificaram os resultados que foram enviados ao estaticista.

A análise dos resultados mostrou uma significativa relação entre a presença do organismo e a inflamação da mucosa do estômago. Dos 100 pacientes incluídos no estudo 13 tinham úlcera duodenal (UD) e 28, úlcera gástrica (UG). Todos os 13 com UD e 24 dos 28 com UG apresentavam a bactéria ao exame histológico. Os 4 com UG negativos para o Helicobacter tinham histórico de utilização de antiinflamatórios não esteróides. Deste modo, para Warren e Marshall era bastante provável que a bactéria não só era responsável pela gastrite ativa observada nos pacientes, mas também pela úlcera, tanto duodenal como gástrica.

Enquanto Marshall estudava as fichas dos pacientes, as tentativas de cultura no Dep. de Microbiologia prosseguiam. Diferentes meios de cultura e tipos de atmosfera foram utilizados, mas para desapontamento geral, nos seis meses seguintes (agosto 1981-março 1982) todas as tentativas de cultura falharam. As placas em geral eram examinadas após 48 horas e, nada crescendo, eram descartadas. No dia 8 de abril de 1982 às vésperas da Páscoa que se iniciaria no dia 9 (sexta feira) e terminaria no dia 12 (segunda feira) foi semeada a amostra de no 35. . Por alguma razão, esta placa só foi examinada no dia 13 e, finalmente, lá estavam pequenas colônias transparentes do que hoje conhecemos como Helicobacter pylori.

Assim, Warren e Marshall mostraram a presença da bactéria em pacientes com gastrite ativa e ulcerosos, conseguiram cultivá-la, mostrando que se tratava de uma nova variedade de bactéria. Diante destes fatos, Marshall convenceu Warren que antes de enviar o trabalho definitivo para publicação os seus achados deveriam ser relatados em uma carta a uma revista reconhecidamente importante, sendo a carta publicada no Lancet em 19838. Na realidade, como Marshall e Warren não concordaram com o teor da carta única, decidiram enviar separadamente duas cartas, relatando seus achados. No entanto, para decepção de Warren as cartas saíram como de autoria de ambos8. Neste mesmo ano Marshall apresentou as observações suas e de Warren na Conferência sobre Campylobacter em Bruxelas, onde também se encontrava Martin Skirrow, uma das maiores autoridades sobre Campylobacter e pesquisador de grande respeito no Reino Unido. Skirrow teve papel fundamental na aceitação do trabalho de Marshall e Warren pelo Lancet, pois embora o editor da revista estivesse muito propenso a aceita-lo, os revisores o recusaram, pois as observações dos australianos contrariavam tudo que era aceito como importante na etiopatogenia da gastrite e úlcera. Este tipo de pensamento foi também provavelmente responsável em não ter sido aceito anteriormente as observações de Warren e Marshall no “Annual Scientific Meeting of the Gastroenterologcal Society of Australia” realizado em Perth em 1983 (na carta de recusa o secretário Terry D. Bolin “explica” que a Sociedade recebeu 67 “abstracts” mas só poderiam aceitar 56). Em 1984 o Lancet finalmente publicava o trabalho de Marshall e Warren9, observações que viriam a mudar totalmente o conceito de ser úlcera uma doença unicamente decorrente do ácido e da pepsina. Ficava evidente que úlcera gastroduodenal, ainda que seja uma doença multifatorial, tinha como sua principal causa uma bactéria. Sim, a úlcera era uma doença infecciosa.

O nome inicialmente dado à bactéria foi Campylobacter pyloridis; em razão de concordância latina o nome foi mudado em 1987 para Campylobacter pylori e, finalmente em 1989, com o reconhecimento que se tratava de um gênero novo de bactéria, recebeu o nome definitivo de Helicobacter pylori. O nome Helicobacter foi atribuído em razão de sua forma helicoidal.

O primeiro tratamento para tentativa de erradicar a bactéria foi também proposto por Marshall em outubro de 1981 em um paciente idoso russo com dor abdominal que não respondia a medicação nenhuma. Ele recebeu tetraciclina por 14 dias e o paciente apresentou uma surpreendente melhora, ficando totalmente assintomático. O exame de controle mostrou ausência de bactérias. A utilização de sal de bismuto também foi idéia de Marshall. Obtendo De-Nol liquido (Subcitrato de bismuto), preparou discos para testar sensibilidade a antibióticos, embebeu-os no De-Nol e os colocou numa placa inoculada com grande quantidade de Helicobacter. Após o fim de semana na incubadora, a placa mostrava uma extensa zona de inibição em volta do disco, demonstrando que o sal de Bi havia inibido a bactéria espiralada de um modo semelhante a antibiótico7. O metronidazol foi também utilizdo pela primeira vez por Marshall em um paciente que estava em tratamento com De-Nol e teve recidiva de sua úlcera. Em razão do paciente desenvolver uma inflamação periodontal, Marshall suspeitando ser ela causada por bactérias anaeróbias, associou ao De-Nol nos últimos cinco dias de tratamento o Metronidazol. Posteriormente, com a cura do paciente, biópsias obtidas no controle endoscópico mostraram que a bactéria havia sido erradicada. Foi um dos primeiros pacientes no qual se obteve a erradicação do Helicobacter. Marshall acreditava que havia um sinergismo de ação entre o Metronidazol e o sal de Bi.

Nos estudos de susceptibilidade, de 10 amostras, em 9 observou-se susceptibilidade ao metronidazol. A partir desta observação, Marshall passou a adicionar o metronidazol no tratamento da úlcera nos pacientes infectados. De 10 pacientes tratados, que apresentavam recidivas freqüentes da úlcera, em oito a bactéria foi erradicada.

Com a finalidade de comprovar que a bactéria estava associada à gastrite, Marshall se auto inoculou bebendo uma suspensão de Helicobacter, apresentando no sétimo dia náuseas e vômitos, que persistiram por 3 dias.A endoscopia realizada 10 dias após a auto inoculação mostrou nas biópsias a presença da bactéria sendo a cultura positiva. Felizmente, com o uso de tinidazol Marshall conseguiu erradicar a bactéria esse curar rapidamente de sua gastrite aguda. A mesma sorte não teve Morris na Nova Zelandia10 que também se inoculou para comprovar um dos postulados de Koch, mas persistiu com uma gastrite crônica por cerca de 3 anos.

Foi também Marshall que desenvolveu o primeiro teste para diagnóstico do Helicobacter baseado na atividade uréase da bactéria (CLO test) que continua a ser o principal rteste para o diagnóstico da bactéria.

Em 1994 a comunidade médica mundial finalmente reconheceu a importância da infecção pela bactéria não só na úlcera como também no adenocarcinoma do estômago. O NIH em importante reunião estabeleceu que pacientes com úlcera  deveriam obrigatoriamente receber  tratamento com antibióticos além de antisecretores, quer no ataque inicial quer na recidiva O IARC (“International Agency for Cancer Research”) reconheceu o Helicobacter pylori como sendo um carcinogênio do grupo 1, ou seja um carcinogênio definido.  Foram 10 anos entre a publicação do trabalho de Marshall e Warren no Lancet e este reconhecimento.
Em agosto de 2005 Marshall e Warren em razão de suas importantes contribuições foram laureados com o Prêmio Nobel de Medicina.


Referências Bibliográficas

1- Warren J.R. The Discovery of Helicobacter pylori in Perth, Western Australia. Helicobacter Pioneers, Ed Barry Marshall, Blackwell Publishing, cap.14,151-164, 2002.

2- Bizzozero G . Sulle ghiandole tubulari Del tubo gastro-enterico e sui rapporti del loro epitélio coll‘epitélio di revestimento dell mucosa. Atti della Reale Accademia delle Scienze di Torino, 1892;28:233-51.

3- Fukuda Y, Shimoyama T, Shimoyama T, Marshall BJ. Kasai,Kobayashi and Koch´s postulates in the history of Helicobacter pylori. Helicobacter Pioneers, Ed Barry Marshall, Blackwell Publishing, cap. 2,15-24,2002.

4- Freedberg AS, Baron LE. The presence of spiroquetes in human gastric mucosa. Am J Dig Dis ‘940;7:443-5.

5- Palmer ED. Investigation of gastric mucosa spirochetes of the human. Gastroenterology 1954;27:218-20.

6- Steer HW, Collin-Jones DG. Mucosal changes in gastric ulceration and their response to carbenoxolone sodium. Gut 1975;16:590-7.

7- Marshall, BJ. The discovery that Helicobacter pylori, a spiral bacterium, caused peptic ulcer disease. Helicobacter Pioneers. Ed Barry Marshall, Blackwell Publishing, cap.15,165-202, 2002.

8- Warren JR, Marshall B. Unidentified curved bacilli on gastric epithelium in active chronic gastritis. Lancet 1983;1:1283-5.

9- Marshall BJ, Warren JR. Unidentified curved bacilli on patients with gastritis and peptic ulceration. Lancet 1984;1:1311-15.

10- Morris A, Nicholson G. ingestion of Campylobacter pyloridis causes gastritis and raised fasting gastric pH. Am J gastroenterol 1987;82:192-9.


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