At finde epigenetisk signatur ser ud til at forudsige betændelsesrisiko ved alvorlig type IBD

Med anslået 1,6 millioner mennesker i USA, der beskæftiger sig med inflammatorisk tarmsygdom (IBD), læger kan have svært ved at fortælle, hvilke nydiagnosticerede patienter der har stor risiko for alvorlig betændelse, eller hvilke behandlinger der vil være mest effektive. Nu rapporterer forskere i tidsskriftet JCI Insights at finde en epigenetisk signatur i patientceller, der ser ud til at forudsige betændelsesrisiko ved en alvorlig type IBD kaldet Crohns sygdom.

Epigenetik er undersøgelsen af ​​eksterne ændringer af DNA og tilhørende proteiner, der resulterer i, at gener tændes "til" eller "slukkes" i celler. I tilfælde af IBD, betændelse kan primeres af mikrober i tarmen, der udløser epigenetik og gør mennesker tilbøjelige til sygdom, ifølge forskere ved Cincinnati Children's Hospital Medical Center.

Undersøgelsen blev udført i tarmepitelceller doneret af nydiagnosticerede IBD -patienter før behandling og i laboratoriemusemodeller. Værket giver yderligere indsigt i vigtigheden af ​​kroppens mikrobiota-indsamling af alle mikrober (bakterier, svampe, og vira), der lever i vores tarm. Stigende beviser har vist vigtige forbindelser mellem tarmmikrobiota og kroniske inflammatoriske sygdomme.

"Denne undersøgelse antyder, at mikrobiomet udløser epigenetisk ændring, der kan gøre nogle individer mere tilbøjelige til tarmbetændelse, sagde hovedforsker Theresa Alenghat, VMD, Ph.d., Afdeling for immunobiologi. "Hver persons mikrobiom er drevet af genetik såvel som ydre miljøfaktorer, såsom mad, hvor vi bor, kæledyr, mors mikrobiom, etc."

Udført af et tværfagligt forskerhold af forskere og læger, de grundlæggende videnskabelige og translationelle data i undersøgelsen kan føre til udvikling af ny diagnostik. Dette omfatter metoder til at forudsige, hvilke nydiagnosticerede patienter der har større risiko for alvorlig sygdom. Det kan også give spor til bedre terapeutiske behandlinger for IBD.

Histonmetylering

Histoner er proteiner, der findes i cellens kerne. De binder sig til vores DNA og hjælper med at regulere cellens funktion. Metylering af histoner er en proces, ved hvilken epigenetiske programmer kan tænde eller slukke gener. Forskerne fandt flere gener med ændringer i histonmethylering i tarmcellernes kerne fra nydiagnosticerede IBD -patienter. De brugte derefter musemodeller til at bestemme, hvilke af disse ændringer der kan påvirkes af mikrobiota.

Yderligere analyse af celler viste, at ændringer i histonmethylering påvirkede gener involveret i immunregulering, stofskifte, celleoverlevelse og cellesignalering. En væsentlig del af generne udviste niveauer af histonmethylering forbundet med sværhedsgraden af ​​inflammation i IBD.

Forskerne kalder deres data "klinisk relevante." Ved at definere en epigenetisk signatur i tarmepitelceller af nydiagnosticerede, ubehandlede pædiatriske IBD -patienter, undersøgelsen afslørede tidligere ukendte veje, der kan ændres tidligt i IBD. Denne vej kunne præsentere nye molekylære mål for diagnostisk evaluering og terapi.

Alenghat sagde, at yderligere forskning er nødvendig for at forstå mere om, hvordan disse veje fungerer under starten af ​​IBD. Fremtidig forskningsindsats vil involvere arbejde i musemodeller af IBD, patientprøver og humane tarmorganoider-miniatyr humane væv genereret i et laboratorium ved hjælp af stamceller afledt af patientceller. Disse trin skal give forskere mulighed for at afdække de forskellige biologiske processer, der driver denne epigenetiske signatur.

• Undersøgelse giver en solid forbindelse mellem viscerale organer og hjernens belønning,
• Unge børns orale mikrobiota kan tjene som en tidlig indikator for fedme