Forskare undersöker hur svamp interagerar med bakterier för att utlösa Crohns sjukdom

Forskare har vetat att bakterier i tarmen, tillsammans med miljömässiga och genetiska faktorer, bidra till den försvagande tarmsjukdomen av Crohns sjukdom (CD). Men 2016, Mahmoud A Ghannoum, Doktorsexamen, FAAM, FIDSA, professor och chef för Center for Medical Mycology vid Case Western Reserve School of Medicine och University Hospital Cleveland Medical Center, var den första som identifierade en specifik svamp hos människor som interagerade med bakterier i utvecklingen av sjukdomen.

Nu, för att lära sig exakt hur den svampen interagerar med bakterier för att utlösa CD, Ghannoum har fått fem år, $ 3M bidrag från National Institutes of Health. Hans undersökning kommer att omfatta innovativ molekylär och cellulär teknik, att ta bort specifika gener i svampen och notera effekterna på inflammationen som är en markör för CD med kraftfull mikroskopisk analys.

Att avslöja hur sambandet mellan bakterier och svampar fungerar kommer att leda till en tydligare förståelse för varför vissa människor utvecklar Crohns sjukdom. Lika viktigt, det kan sätta oss på vägen till nya behandlingar och till och med botemedel, inklusive riktad probiotika. "

Mahmoud A Ghannoum, Doktorsexamen, FAAM, FIDSA, professor och chef för Centrum för medicinsk mykologi, Case Western Reserve School of Medicine

I sitt tidigare arbete, Ghannoum rapporterade att bland hundratals bakterie- och svamparter som lever i tarmarna, överflöd av den enda svampen Candida tropicalis korrelerades positivt med två typer av bakterier hos CD -patienter:Serratia marcescens och Escherichia coli. Ghannoum visade vidare att de tre patogenerna gick samman för att bilda en kraftfull biofilm - en tjock, slemmigt lager av mikroorganismer som är resistenta mot antibiotika och svampdödande medel som fäster vid tarmarna och kan leda till inflammation som orsakar de smärtsamma symptomen på CD.

Specifikt, biofilmer bildade av de tre mikroorganismerna tillsammans var betydligt tjockare än biofilmer bildade av de tre mikroorganismerna individuellt, eller i olika kombinationer av två. Ghannoum fann också att byte av andra svampar inte gav samma tjocka biofilmer som Candida, indikerar att detta är en Candida-specifik effekt.

Den nya studien har tre syften. Den första är att identifiera de genetiska mekanismer som ligger till grund för Crohns associerade interaktioner mellan de tre mikroorganismerna som identifierades i den tidigare studien. Ghannoum kommer att undersöka generna för de tre mikroorganismerna ensam och tillsammans för att se vilka gener som ökar deras uttryck när de tre mikroorganismerna kommer ihop, jämfört med när de är isolerade. Han kommer sedan att ta bort dessa gener för att se om tre-mikroorganismen, extra tjock biofilm bildas fortfarande.

I mål två, Ghannoum kommer att undersöka vissa små kemikalier som utsöndras av biofilmen när de tre mikroorganismerna odlas tillsammans. Kemikalierna, kallas metaboliter, öka svampens förmåga att invadera tarmslemhinnan. "Här vill vi hitta vilken kemikalie eller kemikalier, kallas metaboliter, låta organismen bilda biofilmen, "sa Ghannoum." När vi väl förstår detta, vi vill se hur vi kan störa bildandet av biofilmen genom att manipulera metaboliterna. "

Under det tredje målet, Ghannoum kommer att avgöra hur de tre mikroorganismerna individuellt och kollektivt påverkar inflammation och associerade symptom. Han kommer att göra detta genom att leta efter närvaron av proinflammatoriska proteiner som kallas cytokiner. En obalans mellan proinflammatoriska och antiinflammatoriska cytokiner som förekommer i CD kan leda till sjukdomsprogression. Han kommer att försöka avgöra om exponeringen av biofilmen för trippelmikroorganismer för antibakteriell, svampdödande, och metabolithämmare modulerar svårighetsgraden av tarminflammation.

"Det långsiktiga målet med detta projekt är att utveckla nya antimykotiska och probiotiska strategier som kan testas i prekliniska och kliniska studier för att minska förekomsten och varaktigheten av symtom hos patienter med irritabel tarmsjukdom inklusive Crohns sjukdom, sa Ghannoum.

• Tarmbakterier som hindrar möss från att bli feta kan också kontrollera vikten hos människor
• Forskare utvecklar 3D -tryckt piller som provar bakterier som finns i tarmen