mgr Ewa Bukowska Promotor: dr hab. n. med. Magdalena Malejczyk Katedra Dermatologii i Wenerologii

Transkrypt

1 mgr Ewa Bukowska Współistnienie objawowego i bezobjawowego zakażenia wirusem brodawczaka ludzkiego (HPV) u pacjentek z innymi zakażeniami i chorobami przenoszonymi drogą płciową (kiła, HIV, Chlamydia trachomatis, rzeżączka) Comorbidity of symptomatic and asymptomatic Human papillomavirus (HPV) infection in patients with other sexually transmitted infections and diseases (syphilis, HIV, Chlamydia trachomatis, gonorrhea) Rozprawa na stopień naukowy doktora nauk o zdrowiu Promotor: dr hab. n. med. Magdalena Malejczyk Katedra Dermatologii i Wenerologii Zakład Diagnostyki Chorób Przenoszonych Drogą Płciową II Wydziału Lekarskiego Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego Warszawa 2019

2 STRESZCZENIE Infekcja wirusem brodawczaka ludzkiego (HPV) jest jednym z najczęściej występujących zakażeń przenoszonych drogą płciową u kobiet. Opisano ponad 200 typów wirusa, które dzielą się na pięć grup ewolucyjnych (α, β, γ, μ, ν) o różnym powinowactwie do nabłonka i ryzyku chorobotwórczym. Szacuje się że około 60 typów HPV z grupy α zakaża nabłonek szyjki macicy, a 30 z nich związana jest z wywoływaniem zmian przednowotworowych i nowotworowych szyjki macicy. Wirusy HPV wysokiego ryzyka onkologicznego są głównym czynnikiem ryzyka rozwoju raka szyjki macicy, jednego z najczęstszych nowotworów u kobiet w Polsce i na świecie. Dodatkowymi czynnikami sprzyjającymi zakażeniu są liczni partnerzy seksualni, wczesne rozpoczęcie życia płciowego oraz współistnienie innych chorób przenoszonych drogą płciową takich jak zakażenia Chlamydia trachomatis czy Neisseria gonorrhoeae, które poprzez indukcję stanu zapalnego mogą mieć wpływ na utrzymywanie się zakażenia HPV. Przetrwałe zakażenie HPV wysokiego ryzyka onkologicznego jest czynnikiem stwarzającym zagrożenie rozwoju zmian przednowotworowych i nowotworowych. Wpływ innych chorób przenoszonych drogą płciową na możliwość zakażenia HPV i progresję śródnabłonkowych zmian neoplastycznych niskiego i wysokiego stopnia, może opierać się na indukowaniu kilku procesów (wolne rodniki uszkadzają DNA i białka hamujące apoptozę prowadząc do niestabilności genomu) wywołujących przewlekły stan zapalny, prowadzący do tworzenia metabolitów oksydacyjnych i zmniejszenia odporności komórkowej. Ponadto, komórki reakcji zapalnej wytwarzają cytokiny i chemokiny, które także przyczyniają się do podtrzymywania stanu zapalnego. Dodatkowe zakażenia w obrębie szyjki macicy (np. współistniejące zakażenie Chlamydia trachomatis, Neisseria gonorrhoeae) mogą: ułatwiać wnikanie cząstek wirusa w głąb nabłonka, zmieniać odpowiedź układu immunologicznego na zakażenie HPV, zmniejszać zdolność do zwalczenia infekcji i w konsekwencji zwiększać ryzyko wystąpienia raka szyjki macicy. Głównym celem pracy była ocena epidemiologiczna i oszacowanie ryzyka współistnienia zakażenia HPV i innych chorób przenoszonych drogą płciową. W pracy badano: 1. Występowanie DNA czterech typów HPV (2 typy niskiego ryzyka onkologicznego HPV 6, 11 i 2 typy wysokiego ryzyka onkologicznego HPV 16, 18) u pacjentek zakażonych i niezakażonych innymi chorobami przenoszonymi drogą płciową.

3 2. Związek pomiędzy występowaniem innych chorób przenoszonych drogą płciową a zakażeniem wybranymi typami wirusów brodawczaka ludzkiego. 3. Możliwość wystąpienia infekcji przetrwałej u kobiet zakażonych HPV wysokiego ryzyka onkologicznego ponad 6 12 miesięczna obecność DNA tego samego typu wirusa z grupy wysokiego ryzyka onkologicznego. W celu realizacji założeń pracy przebadano 85 kobiet, w przedziale wiekowym od 17 do 48 lat które zgłosiły się do Kliniki Dermatologii i Wenerologii Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego w latach Grupę badaną stanowiły kobiety aktywne seksualnie, przed menopauzą, u których stwierdzono przynajmniej jedną chorobę przenoszoną drogą płciową (zakażenie: Neisseria gonorrhoeae, Chlamydia trachomatis, Treponema pallidum lub wirusem HIV). Grupa ta składała się z 40 pacjentek, średnia wieku wynosiła 27,4 ± 6,86 lat. U pacjentek tej grupy wykonano badania w kierunku zakażenia chorobą przenoszoną drogą płciową oraz testy w kierunku ewentualnego zakażenia HPV 6, 11, 16 i 18. Do grupy kontrolnej włączano pacjentki aktywne seksualnie, które nigdy nie były leczone z powodu chorób przenoszonych drogą płciową, u których nie stwierdzono widocznych objawów zakażenia wirusem brodawczaka ludzkiego (HPV). Grupa kontrolna liczyła 45 kobiet, średnia wieku wynosiła 29,5 ± 6,70 lat. U pacjentek z tej grupy wykonano testy w kierunku ewentualnego zakażenia HPV 6, 11, 16 i 18. Do diagnostyki zakażenia N. gonorrhoeae wykorzystano metody klasyczne: preparat mikroskopowy i hodowlę na podłożu selektywnym oraz metodę molekularną Real-Time PCR. Zakażenie Chlamydia trachomatis wykrywano wykorzystując metodę immunofluorescencji bezpośredniej DIF (Direct immunofluorescence) oraz metodę Real-Time PCR. Diagnostyka w kierunku zakażenia Treponema pallidum i HIV oparta była na testach serologicznych. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że: 24 kobiety zakażone były bakterią C. trachomatis, u 19 kobiet zdiagnozowano rzeżączkę, a u 6 pacjentek kiłę. Żadna z badanych kobiet nie była zakażona HIV. Wśród kobiet zakwalifikowanych do grupy badanej (pacjentki z przynajmniej jednym zakażeniem przenoszonym drogą płciową innym niż HPV), zakażenie HPV stwierdzono u 60%, w tym u 83,33% pacjentek HPV 16; 22,5% kobiet było zakażonych dwoma typami HPV. W grupie kontrolnej zakażenie HPV stwierdzono u 42,22% kobiet, w tym u 63,16% pacjentek HPV 16; 13,33% kobiet było zakażonych dwoma typami HPV. Stwierdzono, że najczęściej występującym współistniejącym z zakażeniem HPV jest zakażenie Chlamydia trachomatis (15 pacjentek). 14 zakażeń Chlamydia trachomatis (35%

4 wszystkich zakażeń przenoszonych drogą płciową) towarzyszyło zakażeniu HPV 16. W tym 5 zakażeń to podwójne zakażenie HPV 16 i HPV niskiego ryzyka onkologicznego. W przypadku zakażenia dwoinką rzeżączki współistnienie zakażenia wirusem brodawczaka ludzkiego zaobserwowano u 12 kobiet 11 kobiet było zakażonych HPV 16, w tym 7 z nich wykazywało równoczesne zakażenie także typem niskiego ryzyka onkologicznego. Częstość występowania koinfekcji HPV 16 i innych chorób przenoszonych drogą płciową w badanej populacji kobiet wynosiła 23,53%. Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono także występowanie istotnie statystycznej zależności pomiędzy chorobami przenoszonymi drogą płciową, a zakażeniem HPV 16 (p= 0,0267), w grupie badanej ryzyko wystąpienia zakażenia wirusem brodawczaka ludzkiego HPV 16 było 2,75-krotne wyższe, niż w grupie kontrolnej (OR 2,75; 95% CI 1,097 6,896). W przeprowadzonym badaniu u żadnej z pacjentek nie wykryto zakażenia HPV 18 (być może jest to związane z małą liczebnością grupy badanej). Z badań przeprowadzonych w pracy wynika, że w przypadku kobiet z dodatnimi wynikami w kierunku zakażenia C. trachomatis, istnieje istotne statystycznie ryzyko wykrycia HPV 16 (OR 3,34; 95% CI 1,24 9,05 p=0,0141). W porównaniu do zdrowych kobiet z grupy kontrolnej, u pacjentek zakażonych Chlamydia trachomatis ryzyko wystąpienia zakażenia HPV 16 jest 3,34-krotnie wyższe. W badaniu nie potwierdzono zależności pomiędzy występowaniem zakażenia C. trachomatis i szeroko pojętego zakażenia HPV (OR 1,96; 95% CI 0,73 5,24 p=0,1708) lub HPV niskiego ryzyka onkologicznego (OR 0,68; 95% CI 0,23 2,02 p=0,4857). Wyniki opisane w pracy wykazały, że wskaźnik koinfekcji C. trachomatis i HPV wysokiego ryzyka wynosi 16,47%. Badanie współzakażenia HPV i N. gonorrhoeae wykazało występowanie zależności pomiędzy tymi dwoma patogenami. Stwierdzono istotnie statystyczną zależność pomiędzy zakażeniem bakterią rzeżączki i HPV 16 (OR 2,95 95% CI 1,02 8,53 p= 0,0399) oraz zakażeniem bakterią rzeżączki i dwoma różnymi typami HPV przy czym zawsze jednym z typów był HPV 16 (OR 4,23 95% CI 1,26 14,14 p= 0,0316). Ryzyko zakażenia HPV 16 u kobiet z rzeżączką jest prawie 3-krotnie wyższe niż u niezakażonych. Kolejnym drobnoustrojem wywołującym zakażenie przenoszone drogą płciową, który mógłby mieć wpływ na zakażenie HPV jest krętek kiły. Analiza otrzymanych wyników, nie wykazuje żadnej istotnie statystycznej zależności. Zgodnie z otrzymanymi wynikami u jednej z sześciu kobiet (z dodatnim wynikiem pierwszego badania DNA HPV wysokiego ryzyka onkologicznego), które ponownie zgłosiły się na badanie DNA HPV wysokiego ryzyka, doszło do samoistnego wyeliminowania wirusa. Była to kobieta w wieku 22 lat. U pięciu pozostałych kobiet po 12 miesiącach nadal

5 wykrywany był materiał genetyczny HPV 16 co może wskazywać na infekcję przetrwałą (brak danych dotyczących badania cytologicznego). Na podstawie otrzymanych wyników i przeprowadzonej analizy statystycznej sformułowane zostały następujące wnioski: 1. U kobiet zakażonych chorobami przenoszonymi drogą płciową częściej występuje zakażenie wirusem brodawczaka ludzkiego. 2. U kobiet zakażonych chorobami przenoszonymi drogą płciową częściej niż u kobiet zdrowych dochodzi do zakażenia HPV Istnieje istotnie statystyczna zależność pomiędzy występowaniem innych zakażeń przenoszonych drogą płciową, a zakażeniem wirusem wysokiego ryzyka onkologicznego HPV Istnieje istotnie statystyczna zależność pomiędzy występowaniem zakażenia Neisseria gonorrhoeae, a zakażeniem wirusem brodawczaka ludzkiego wysokiego ryzyka onkologicznego (HPV 16) oraz 2 typami HPV (np. HPV6 i HPV 16 lub HPV 11 i HPV 16). 5. Istnieje istotnie statystyczna zależność pomiędzy występowaniem zakażenia Chlamydia trachomatis, a zakażeniem wirusem brodawczaka ludzkiego wysokiego ryzyka onkologicznego (HPV 16). 6. W grupie badanych kobiet stwierdzono przypadki występowania infekcji przetrwałej zakażenie wirusem brodawczaka ludzkiego z grupy wysokiego ryzyka onkologicznego (HPV 16).

6 SUMMARY Infection with Human papillomavirus (HPV) is one of the most common sexually transmitted infections in women. Over 200 types of the virus have been described and they are classified into five evolutionary groups (α, β, γ, μ, ν) with varied affinity to epithelial cells and pathogenic risk. It is estimated that approximately 60 α-hpv types infect the cervical epithelium and 30 types are associated with causing precancerous and cancerous lesions in the cervix. High-risk HPV is the main risk factor of cervical cancer, one of the most common neoplasms in women in Poland and globally. Additional factors conducive to infection include multiple sexual partners, first sexual intercourse at an early age and comorbid sexually transmitted diseases, such as Chlamydia trachomatis infection or Neisseria gonorrhoeae infection, which may influence the persistence of HPV infection by inducing inflammation. Persistent high-risk HPV infection is a factor which poses a threat of precancerous and cancerous lesions development. The impact of sexually transmitted diseases on potential HPV infection and progression of low-degree and high-degree endothelial neoplastic lesions may be based on induction of a few processes (free radicals damage DNA and inhibitor of apoptosis proteins leading to genome instability), causing chronic inflammation, which leads to formation of oxidative metabolites and lowered cell-mediated immunity. Moreover, inflammatory cells produce cytokines and chemokines, which also contribute to sustained inflammation. Additional infections of the cervix (e.g. comorbid infection with Chlamydia trachomatis, Neisseria gonorrhoeae) may: facilitate virus penetration into epithelium, change the response of the immune system to HPV infection, reduce the ability to fight infection and as a result increase the risk of cervical cancer development. The main aim of this study was to carry out epidemiological assessment and to estimate the risk of comorbidity of HPV infection and other sexually transmitted diseases. The following issues were investigated in this study: 1. Presence of DNA of four types of HPV (two low-risk types HPV-6, HPV-11, and two high-risk types HPV-16, HPV-18) in patients infected and non-infected with other sexually transmitted diseases. 2. Relationship between the presence of other sexually transmitted diseases and infection with chosen types of Human papillomavirus. 3. Possibility of persistent infection occurrence in women infected with high-risk HPV presence of DNA of the same high-risk virus type for over 6-12 months.

7 To attain the objectives of this study, 85 women were examined, aged 17 to 48 who visited the Dermatology and Venereology Clinic, Medical University of Warsaw, in Study group comprised sexually active, pre-menopausal women who were diagnosed with at least one sexually transmitted disease (infection with: Neisseria gonorrhoeae, Chlamydia trachomatis, Treponema pallidum or HIV). This group included 40 patients with mean age of 27.4 ± 6.86 years. Patients in this group were tested for infection with a sexually transmitted disease and potential infection with HPV-6, HPV-11, HPV-16 or HPV-18. Patients enrolled in the control group were sexually active and they were never treated for sexually transmitted diseases and had no symptoms of Human papillomavirus (HPV) infection. The control group included 45 women with mean age of 29.5 ± 6.70 years. Patients in this group were tested for a potential infection with HPV-6, HPV-11, HPV-16 or HPV-18. Standard methods were used to test for N. gonorrhoeae infection: microscopic section and selective culture and molecular method Real-Time PCR. Infection with Chlamydia trachomatis was identified with Direct Immunofluorescence (DIF) and Real-Time PCR. Diagnosis of Treponema pallidum infection and HIV was based on serological tests. Based on the tests, it was shown that: 24 women were infected with C. trachomatis bacteria, 19 women were diagnosed with gonorrhea, and 6 patients were diagnosed with syphilis. None of the tested women had an HIV infection. In women enrolled in the study group, (patients with at least one sexually transmitted infection other than HPV) HPV infection was diagnosed in 60% of patients, including 83.33% patients with HPV-16; 22.5% of women were infected with two types of HPV. In the control group HPV infection was diagnosed in 42.22% of women, including 63.16% of patients with HPV-16; 13.33% of women were infected with two types of HPV. It was stated that HPV infection most often co-occurred with Chlamydia trachomatis infection (15 patients). 14 Chlamydia trachomatis infections (35% of all sexually transmitted infections) accompanied the infection with HPV-16. Five of those infections were double infections with HPV-16 and low-risk HPV. In case of gonococcus infection, co-occurrence with Human papillomavirus was observed in 12 women 11 women had HPV-16 infection, including 7 women with a concurrent low-risk infection. Frequency of coinfection with HPV-16 and other sexually transmitted diseases in the study population was 23.53%. Based on the findings, statistical significance was identified for association between sexually transmitted diseases and HPV-16 infection (p= ), in the study group the risk of infection with Human papillomavirus HPV-16 was 2.75-fold higher than in the control group (OR 2.75; 95% CI, ). In the study HPV-18 infection was

8 not identified in any patient (it might be connected with the small sample size of the study group). Research carried out shows that in case of women with positive result of C. trachomatis infection there is a statistically significant risk of identification of HPV-16 (OR 3.34; 95% CI, , p=0.0141). Compared with healthy women in the control group, the risk of developing HPV-16 infection is 3.34-fold higher in patients infected with Chlamydia trachomatis. The study did not confirm the association between the occurrence of C. trachomatis infection and broadly defined HPV infection (OR 1.96; 95% CI, , p=0.1708) or low-risk HPV (OR 0.68; 95% CI, , p=0.4857). The study population only allowed for comparison of frequency of HPV and C. trachomatis infection, since the results of Pap tests, which might suggest the presence of HPV-associated lesions in the cervix, were not referred to. The results discussed in this work show that the rate of coinfection with C. trachomatis and high-risk HPV is 16.47%. Coinfection with HPV and N. gonorrhoeae tests showed presence of association between these two pathogens. Statistically significant association was determined between infection with gonorrhoea-causing bacterium and HPV- 16 (OR 2.95; 95% CI, , p= ) as well as infection with gonorrhoea-causing bacterium and two different types of HPV with one type always being HPV-16 (OR 4.23; 95% CI, , p=0.0316). The risk of HPV-16 infection in women with gonorrhoea is almost 3-fold higher than in non-infected women. Another pathogen causing a sexually transmitted infection which might influence HPV infection is the syphilis-causing spirochaete. The analysis of findings does not reveal any statistically significant association. According to the findings, in one out of 6 women (with a positive result of the first DNA test for high-risk HPV) who presented for the subsequent DNA test for high-risk HPV, there was a spontaneous elimination of the virus. It was a 22-year-old woman. In the other 5 women, genetic material of HPV-16 was still detected after 12 months, which might indicate a persistent infection (no data from Pap test). The following has been inferred from the findings and statistical analysis: 1. Women infected with sexually transmitted diseases experience Human papillomavirus infection more often. 2. Women infected with sexually transmitted diseases are infected with HPV-16 more often than healthy women. 3. A statistically significant association was found between the occurrence of other sexually transmitted infections and infection with high-risk HPV-16.

9 4. A statistically significant association was found between the occurrence of Neisseria gonorrhoeae infection and infection with high-risk Human papillomavirus (HPV-16) and 2 types of HPV (e.g. HPV-6 and HPV-16 or HPV-11 and HPV-16). 5. A statistically significant association was found between the occurrence of Chlamydia trachomatis infection and infection with high-risk Human papillomavirus (HPV 16). 6. Cases of a persistent infection have been observed in the study population infection with high-risk Human papillomavirus (HPV-16).