Immunceller reparerar skadad tarm hos barn med IBD

Enligt en ny studie publicerad i tidskriften Gastroenterologi , immunceller av ett visst slag som reglerar inflammatoriska processer och till och med hjälper till att återställa normal tarmfunktion efter inflammation kan vara till stor nytta för att behandla barn med inflammatorisk tarmsjukdom (IBD). Forskarna säger att Tr1 -cellen, som är en specifik typ av immuncell, utsöndrar en molekyl som främjar reparationen av slemhinnebarriären som produceras av cellerna i tarmepitelet, och förbättrar slemproduktionen.

Detta är första gången som Tr1 -celler kan vända inflammation tillbaka och återställa normal struktur och funktion till en tarm skadad av IBD. Forskarna säger, "Som en ny terapi, Tr1 -celler kan både undertrycka inflammationen som härjar i tarmens slemhinnor och hjälpa till att läka vävnadsfodret som håller ut skadliga bakterier. ”

Bildkredit:Sebastian Kaulitzki / Shutterstock

IBD

Det finns över 7, 000 barn med IBD i den kanadensiska nationen. IBD är ett tillstånd i tarmen som man tror produceras av en autoimmun reaktion. När kroppens immunsystem "känner igen" ett tarmantigen som ett främmande, den sätter omedelbart sina krafter i aktion, orsakar inflammation. Detta är kroppens normala svar på skada och sjukdom. Dock, frågan i IBD, inklusive Crohns sjukdom och kolit, är att det kan leda till allvarliga skador på frisk tarmvävnad.

IBD får dessa barn att stöna med fortsatt buksmärta, kramper, kräkningar och diarré. I tur och ordning, förlusten av näringsämnen och oviljan att äta kan leda till undernäring, viktminskning och låga energinivåer. Som ett resultat, barn saknar skolan och kan inte ägna sig åt sport eller andra hobbyer som de kan vara intresserade av. Fler och fler fall av IBD, särskilt CD och ulcerös kolit, diagnostiseras och hos barn under 10 år, priserna på dessa villkor har fördubblats.

IBD behandlas vanligtvis med antikroppar för att blockera den inflammatoriska kaskaden. Omkring 1 av 3 patienter svarar inte, dock, och många andra reagerar först men senare upplever återfall och uppblossningar av sjukdomen.

Tr1 -celler

T -regleringsceller (Treg) är viktiga för att upprätthålla immunsvar på en hjälpsam men inte skadlig nivå, förhindra hyperaktivering och hålla kroppssystemen igång normalt. Det finns två delmängder av dessa, typ 1 Treg -celler eller Tr1, och FOXP3 -positiva Treg -celler. Tr1-celler utsöndrar cytokinet IL-10 som har antiinflammatorisk verkan. Detta föreslår dess användning för att reparera tarmskador på grund av IBD.

Vad de gjorde

Forskarna byggde upp tredimensionella kolonorganoider för att undersöka vilken typ av interaktion som uppstår mellan Tr1-celler och andra tarmepitelceller. Kallar dessa strukturer för självorganiserade mini-tarmar, forskarna undersökte dem för cellspecifika signaler. De stötte på ett oväntat fynd. Hos möss, Tr1 -celler visade sig modulera aktiviteten hos inflammasomer genom att utsöndra IL 10.

Tr1-celler stimulerar mini-tarmen att främja differentiering av fler bägare-celler, så att de kan utsöndra mer slem för att skydda cellerna från skador genom att förbättra tarmbarriärfunktionen. De insåg också att endast Tr1 -celler och inte andra Treg -celler kan främja en bättre tarmmikromiljö.

Denna studie visade för första gången att när Tr1 -celler tas från föräldrar och odlas, de från IBD-patienter är också lika mycket antiinflammatoriska i sin aktivitet som de från friska människor. De förhindrar spridning av effektor T -celler som förmedlar det specifika adaptiva immunsvaret, som skadar tarmslemhinnan. De undertrycker också de medfödda immuncytokinerna IL 1B och TNF. Istället, deras slemhöjande funktion beror på att de utsöndrar IL 22.

Förklarar forskaren Ted Steiner, ”Barn med IBD utvecklar onormala immunsvar mot normala tarmbakterier. Att träna vårt immunsystem för att bekämpa infektioner och dåliga tarmbakterier samtidigt som vi behåller normala relationer med de goda bakterierna är avgörande för hälsan hos barn med dessa sjukdomar. ”

Implikationer

Forskarna vet inte varför personer med IBD fortfarande utvecklar sjukdomen om deras Tr1 -celler fungerar normalt. En möjlighet är att det finns för få celler för att förhindra den inflammatoriska reaktionen. Forskarna hoppas kunna ta ut denna celltyp, som sedan kan uppmuntras att föröka sig. Detta kan vara grunden för personlig behandling av detta tillstånd och därmed kontroll av CD eller ulcerös kolit.

Forskarna kommer sedan att försöka etablera den perfekta miljön för laboratoriekultur av dessa celler. De skulle då kunna inokulera sådana celler till barn med IBD, så att de nya Tr1 -cellerna har det bästa skottet att reparera den inflammerade och skadade tarmen. Senare, de hoppas, det kommer att vara möjligt att extrahera Tr1 -celler från varje patient och odla dem i laboratoriet, innan de ger dem tillbaka till samma värd-en ny cellbaserad behandling för IBD hos barn.

• Ny metod avslöjar hur mikrobiella samhällen fungerar i våra kroppar
• Nytt system möjliggör realtidsobservationer av enskilda celler i tjocktarmen