Opdagelse af 'akilleshæl' i tarmbakterier kan føre til målrettede behandlinger mod Crohns sygdom

Opdagelsen af ​​en "akilleshæl" i en type tarmbakterier, der forårsager tarmbetændelse hos patienter med Crohns sygdom, kan føre til mere målrettede behandlinger for de svært behandlede sygdomme, ifølge Weill Cornell Medicine og NewYork-Presbyterian-efterforskere.

I en undersøgelse offentliggjort 3. februar i Cellevært og mikrobe , efterforskerne viste, at patienter med Crohns sygdom har et overflod af en type tarmbakterier kaldet adhærent-invasiv Escherichia coli (AIEC), som fremmer betændelse i tarmen. Deres eksperimenter afslørede, at en metabolit produceret af bakterierne interagerer med immunsystemets celler i tarmens foring, udløser betændelse. Forstyrrer denne proces, ved enten at reducere bakteriens madforsyning eller fjerne et nøgleenzym i processen lindrede tarmbetændelse i en musemodel af Crohns sygdom.

"Undersøgelsen afslører et terapeutisk målrettet svagt punkt i bakterierne, "sagde seniorforfatter Dr. Randy Longman, lektor i medicin i afdelingen for gastroenterologi og hepatologi og direktør for Jill Roberts Center for inflammatorisk tarmsygdom ved Weill Cornell Medicine og NewYork-Presbyterian/Weill Cornell Medical Center.

For at finde denne "akilleshæl, "Dr. Longman og hans kolleger, herunder Dr. Ellen Scherl og Chun-Jun Guo på Weill Cornell Medicine og samarbejdspartnere Dr. Gretchen Diehl på Memorial Sloan Kettering og Dr. Kenneth Simpson på Cornells Ithaca-campus, målrettet en proces, AIEC -bakterierne bruger til at omdanne et biprodukt af sukkerfermentering i tarmen til at vokse.

Specifikt, AIEC bruger 1, 2-propandiol, et biprodukt ved nedbrydning af en sukkertype kaldet fucose, der findes i tarmens foring. Når AIEC konverterer 1, 2-propandiol, det producerer propionat, som undersøgelsen viste interagerer med en type immunsystemcelle kaldet mononukleære fagocytter, der også findes i tarmens foring. Dette udløser en kaskade af betændelse.

Næste, efterforskerne genetisk manipulerede AIEC -bakterier til at mangle et nøgleenzym i denne proces kaldet propandioldehydratase. Uden propandiol dehydratase, bakterierne udløser ikke en kaskade af betændelse i en musemodel af Crohns sygdom. Reduktion af den tilgængelige tilførsel af fucose i dyrets tarm reducerede også inflammation.

Ændring af en metabolisk vej i en type bakterier kan have stor indflydelse på tarmbetændelse. "

Dr. Monica Viladomiu, Studys medforfatter

Dr. Monica Viladomiu, er en postdoktor i medicin i afdelingen for gastroenterologi og hepatologi og i Jill Roberts Institute for Research in Inflammatory Towel Disease at Weill Cornell Medicine. Maeva Metz, en Weill Cornell Medicine Graduate School of Medical Sciences doktorand i Dr. Longmans laboratorium, er også medlederforfatter.

Opdagelsen kan føre til bedre behandlinger for Crohns sygdom, en type inflammatorisk tarmsygdom, der påvirker mere end 4 millioner mennesker verden over. I øjeblikket, patienter med Crohns sygdom behandles ofte med antibiotika, som kan dræbe både gavnlige og skadelige bakterier, der forårsager uønskede bivirkninger. Men behandlinger, der netop retter sig mod den inflammatoriske kaskade, der blev opdaget af Dr. Longman og kolleger, kan hjælpe med at reducere betændelse og samtidig bevare gavnlige bakterier.

"Hvis vi kan udvikle lægemidler til små molekyler, der hæmmer propandioldehydratase eller bruger kostændringer for at reducere tilgængeligheden af ​​fucose, vi kan muligvis reducere tarmbetændelse hos patienter med Crohns sygdom med færre bivirkninger, "sagde Dr. Longman, som også er medlem af Jill Roberts Institute for Research in Inflammatory Towel Disease.

Et af de næste trin for teamet vil teste potentielle behandlinger. De planlægger også at undersøge den potentielle rolle, som et enzym kaldet fucosyltransferase 2 har for at beskytte tarmen mod denne inflammatoriske kaskade. Dr. Longman forklarede, at mange patienter med Crohns sygdom har mutationer i genet, der koder for dette enzym, gør det ikke -funktionelt.

"Fra et klinisk perspektiv, det er interessant, fordi det kan hjælpe os med at stratificere mennesker, for hvem en eller anden intervention måske er mere nyttig, "Sagde Dr. Longman.

• Bærbare enheder kan identificere COVID-19-tilfælde tidligere end traditionelle diagnostiske metoder
• Forfædre komponenter i menneskelig tarmmikrobiota er grundlæggende for sundheden