In een studie gepubliceerd op 3 februari in Celgastheer en microbe , de onderzoekers toonden aan dat patiënten met de ziekte van Crohn een overvloed aan een soort darmbacteriën hebben, de zogenaamde adherente-invasieve Escherichia coli (AIEC), die ontstekingen in de darm bevordert. Hun experimenten onthulden dat een metaboliet die door de bacteriën wordt geproduceerd een interactie aangaat met cellen van het immuunsysteem in het slijmvlies van de darm, ontsteking veroorzaken. Ingrijpen in dit proces, door ofwel de voedselvoorziening van de bacteriën te verminderen of een belangrijk enzym in het proces te elimineren, verlichtte de darmontsteking in een muismodel van de ziekte van Crohn.
"De studie onthult een therapeutisch richtbaar zwak punt in de bacteriën, " zei senior auteur Dr. Randy Longman, universitair hoofddocent geneeskunde in de afdeling gastro-enterologie en hepatologie en de directeur van het Jill Roberts Center for Inflammatory Bowel Disease bij Weill Cornell Medicine en NewYork-Presbyterian/Weill Cornell Medical Center.
Om deze "achilleshiel" te vinden, " Dr. Longman en zijn collega's, waaronder drs. Ellen Scherl en Chun-Jun Guo bij Weill Cornell Medicine en medewerkers Dr. Gretchen Diehl bij Memorial Sloan Kettering en Dr. Kenneth Simpson op Cornell's Ithaca-campus, gericht op een proces dat de AIEC-bacteriën gebruiken om een bijproduct van suikerfermentatie in de darm om te zetten om te groeien.
specifiek, de AIEC gebruikt 1, 2-propaandiol, een bijproduct van de afbraak van een type suiker genaamd fucose dat wordt aangetroffen in het slijmvlies van de darmen. Wanneer de AIEC 1, 2-propaandiol, het produceert propionaat, waarvan het onderzoek aantoonde dat het in wisselwerking staat met een type immuunsysteemcel die mononucleaire fagocyten worden genoemd en die ook in het slijmvlies van de darm worden aangetroffen. Dit veroorzaakt een cascade van ontstekingen.
Volgende, de onderzoekers hebben AIEC-bacteriën genetisch gemanipuleerd om een belangrijk enzym in dit proces te missen, propaandioldehydratase genaamd. Zonder propaandioldehydratase, de bacteriën veroorzaken geen cascade van ontstekingen in een muismodel van de ziekte van Crohn. Het verminderen van de beschikbare toevoer van fucose in de darm van het dier verminderde ook de ontsteking.
Het veranderen van één metabole route in één type bacterie kan een grote impact hebben op darmontstekingen."
Dr. Monica Viladomiu, Co-hoofdauteur van de studie
Dr. Monica Viladomiu, is postdoctoraal medewerker geneeskunde bij de afdeling gastro-enterologie en hepatologie en bij het Jill Roberts Institute for Research in Inflammatory Bowel Disease bij Weill Cornell Medicine. Maeva Metz, een Weill Cornell Medicine Graduate School of Medical Sciences promovendus in het laboratorium van Dr. Longman, is tevens co-lead auteur.
De ontdekking zou kunnen leiden tot betere behandelingen voor de ziekte van Crohn, een type inflammatoire darmziekte die wereldwijd meer dan 4 miljoen mensen treft. Momenteel, patiënten met de ziekte van Crohn worden vaak behandeld met antibiotica, die zowel nuttige als schadelijke bacteriën kunnen doden die ongewenste bijwerkingen veroorzaken. Maar behandelingen die precies gericht zijn op de inflammatoire cascade die is ontdekt door Dr. Longman en collega's, kunnen ontstekingen helpen verminderen en tegelijkertijd nuttige bacteriën behouden.
"Als we medicijnen met kleine moleculen kunnen ontwikkelen die propaandioldehydratase remmen of dieetaanpassingen gebruiken om de beschikbaarheid van fucose te verminderen, kunnen we mogelijk darmontsteking verminderen bij patiënten met de ziekte van Crohn met minder bijwerkingen, " zei dr. Longman, die ook lid is van het Jill Roberts Institute for Research in Inflammatory Bowel Disease.
Een van de volgende stappen voor het team is het testen van mogelijke behandelingen. Ze zijn ook van plan om de mogelijke rol te bestuderen van een enzym genaamd fucosyltransferase 2 bij de bescherming van de darmen tegen deze ontstekingscascade. Dr. Longman legde uit dat veel patiënten met de ziekte van Crohn mutaties hebben in het gen dat voor dit enzym codeert, waardoor het onbruikbaar wordt.
"Vanuit een klinisch perspectief, dat is interessant omdat het ons kan helpen mensen te stratificeren voor wie de ene of andere interventie misschien nuttiger is, ' zei dokter Longman.
Waarom u natuurlijke bronnen van vezels in uw dieet zou moeten opnemen
Pasgeboren muismodel levert aanwijzingen op voor de oorzaak van verwoestende darmaandoeningen bij bloedarmoede preemies
Genetisch risico op auto-immuniteit kan verband houden met verschillen in darmmicrobioom
Ernstige COVID-19-complicaties die verband houden met de afbraak van de darmbarrière
Darmbacteriën in wespen helpen pesticiden te overwinnen
Verandering van het microbioom van de bovenste luchtwegen bij kinderen in verband met gevoeligheid voor SARS-CoV-2
Dysbiose in de darmflora kan ernstige secundaire infectie veroorzaken bij COVID-19-patiënten
Een interessante studie onder leiding van wetenschappers in de VS heeft onlangs onthuld dat de microbiële gemeenschap in de darm direct wordt beïnvloed door het ernstige acute respiratoire syndroom co
Zure pH verhoogt SARS-CoV-2-infectie door ACE2-receptor op te reguleren
De aanhoudende pandemie van de coronavirusziekte 2019 (COVID-19) die wordt veroorzaakt door een nieuw coronavirus, namelijk, ernstig acuut respiratoir syndroom coronavirus 2 (SARS-CoV-2), heeft wereld
Prikkelbare darmziekte verhoogt het risico op dementie
Wetenschappers hebben lang de link tussen de darm en de hersenen onderzocht. Nutsvoorzieningen, een nieuwe studie toont aan dat oudere volwassenen met chronische ontsteking van het spijsverteringskana