Het vinden van een epigenetische signatuur lijkt het ontstekingsrisico te voorspellen bij een ernstig type IBD

Met naar schatting 1,6 miljoen mensen in de VS die te maken hebben met inflammatoire darmaandoeningen (IBD), artsen kunnen het moeilijk vinden om te bepalen welke nieuw gediagnosticeerde patiënten een hoog risico hebben op ernstige ontstekingen of welke therapieën het meest effectief zijn. Nu rapporteren onderzoekers in het tijdschrift JCI-inzichten het vinden van een epigenetische signatuur in patiëntencellen die het ontstekingsrisico lijkt te voorspellen bij een ernstig type IBD dat de ziekte van Crohn wordt genoemd.

Epigenetica is de studie van externe modificaties aan DNA en geassocieerde eiwitten die ertoe leiden dat genen in cellen "aan" of "uit" worden geschakeld. In het geval van IBD, ontsteking kan worden veroorzaakt door microben in de darm die epigenetica veroorzaken en mensen vatbaar maken voor ziekten, volgens onderzoekers van het Cincinnati Children's Hospital Medical Center.

De studie werd uitgevoerd in darmepitheelcellen die werden gedoneerd door nieuw gediagnosticeerde IBD-patiënten voorafgaand aan de behandeling en in laboratoriummuismodellen. Het werk geeft extra inzicht in het belang van de microbiota van het lichaam - de verzameling van alle microben (bacteriën, schimmels, en virussen) die in onze darmen leven. Toenemend bewijs heeft belangrijke verbanden aangetoond tussen de darmmicrobiota en chronische ontstekingsziekten.

"Deze studie suggereert dat het microbioom epigenetische veranderingen teweegbrengt die sommige individuen vatbaarder kunnen maken voor darmontsteking, " zei hoofdonderzoeker Theresa Alenghat, VMD, doctoraat, Afdeling Immunobiologie. "Het microbioom van elke persoon wordt aangedreven door zowel genetica als externe omgevingsfactoren, zoals eten, waar wij wonen, huisdieren, moeders microbioom, enzovoort."

Uitgevoerd door een multidisciplinair onderzoeksteam van wetenschappers en artsen, de fundamentele wetenschappelijke en translationele gegevens in het onderzoek zouden kunnen leiden tot de ontwikkeling van nieuwe diagnostiek. Dit omvat methoden om te voorspellen welke nieuw gediagnosticeerde patiënten een hoger risico lopen op een ernstige ziekte. Het zou ook aanwijzingen kunnen geven voor betere therapeutische behandelingen voor IBD.

Histonmethylering

Histonen zijn eiwitten die in de celkern worden aangetroffen. Ze binden zich met ons DNA en helpen de celfunctie te reguleren. Methylering van histonen is een proces waarmee epigenetische programma's genen kunnen in- of uitschakelen. De onderzoekers vonden verschillende genen met veranderingen in histonmethylering in de kern van darmcellen van nieuw gediagnosticeerde IBD-patiënten. Vervolgens gebruikten ze muismodellen om te bepalen welke van deze veranderingen door microbiota kunnen worden beïnvloed.

Verdere analyse van cellen toonde aan dat veranderingen in histonmethylering genen aantasten die betrokken zijn bij immuunregulatie, metabolisme, celoverleving en celsignalering. Een aanzienlijk deel van de genen vertoonde niveaus van histonmethylering geassocieerd met de ernst van ontsteking bij IBD.

De onderzoekers noemen hun gegevens 'klinisch relevant'. Door een epigenetische signatuur te definiëren in darmepitheelcellen van nieuw gediagnosticeerde, onbehandelde pediatrische IBD-patiënten, de studie onthulde voorheen niet-herkende routes die vroeg in IBD kunnen worden gewijzigd. Deze route zou nieuwe moleculaire doelen kunnen bieden voor diagnostische evaluatie en therapie.

Alenghat zei dat aanvullend onderzoek nodig is om meer te begrijpen over hoe deze routes werken tijdens het begin van IBD. Toekomstige onderzoeksinspanningen zullen betrekking hebben op muismodellen van IBD, patiëntmonsters en menselijke darmorganoïden - miniatuur menselijke weefsels die in een laboratorium zijn gegenereerd met behulp van stamcellen die zijn afgeleid van patiëntencellen. Deze stappen zouden onderzoekers in staat moeten stellen de verschillende biologische processen bloot te leggen die deze epigenetische handtekening aandrijven.

• Studie biedt solide verband tussen viscerale organen en de beloning van de hersenen,
• De orale microbiota van jonge kinderen kan dienen als vroege indicator voor obesitas