In einer am 3. Februar in . veröffentlichten Studie Zellwirt und Mikrobe , die Forscher zeigten, dass Patienten mit Morbus Crohn einen Überfluss an Darmbakterien namens adhärent-invasive Escherichia coli (AIEC) aufweisen, die Entzündungen im Darm fördert. Ihre Experimente zeigten, dass ein von den Bakterien produzierter Metabolit mit Zellen des Immunsystems in der Darmschleimhaut interagiert. Entzündungen auslösen. In diesen Prozess eingreifen, indem entweder die Nahrungszufuhr der Bakterien reduziert oder ein Schlüsselenzym eliminiert wurde, linderte sie die Darmentzündung in einem Mausmodell von Morbus Crohn.
„Die Studie zeigt eine therapeutisch angreifbare Schwachstelle der Bakterien auf, " sagte Senior-Autor Dr. Randy Longman, außerordentlicher Professor für Medizin in der Abteilung für Gastroenterologie und Hepatologie und Direktor des Jill Roberts Center for Inflammatory Bowel Disease bei Weill Cornell Medicine und New York-Presbyterian/Weill Cornell Medical Center.
Um diese "Achillesferse" zu finden, " Dr. Longman und seine Kollegen, einschließlich Dr. Ellen Scherl und Chun-Jun Guo von Weill Cornell Medicine und Mitarbeiter Dr. Gretchen Diehl von Memorial Sloan Kettering und Dr. Kenneth Simpson von Cornells Ithaca Campus, zielt auf einen Prozess ab, mit dem die AIEC-Bakterien ein Nebenprodukt der Zuckergärung im Darm zum Wachsen umwandeln.
Speziell, die AIEC verwendet 1, 2-Propandiol, ein Nebenprodukt des Abbaus einer Zuckerart namens Fucose, die in der Darmschleimhaut vorkommt. Wenn der AIEC 1 umwandelt, 2-Propandiol, es produziert Propionat, die die Studie zeigte, interagiert mit einer Art von Immunsystemzelle namens mononuklearen Phagozyten, die auch in der Darmschleimhaut zu finden sind. Dies löst eine Entzündungskaskade aus.
Nächste, die Forscher haben AIEC-Bakterien gentechnisch verändert, sodass ihnen ein Schlüsselenzym in diesem Prozess, die Propandiol-Dehydratase, fehlt. Ohne Propandiol-Dehydratase, die Bakterien lösen in einem Mausmodell von Morbus Crohn keine Entzündungskaskade aus. Die Verringerung der verfügbaren Fucose-Versorgung im Darm des Tieres reduzierte auch die Entzündung.
Die Veränderung eines Stoffwechselwegs bei einer Bakterienart kann einen großen Einfluss auf die Darmentzündung haben."
Dr. Monica Viladomiu, Co-Lead-Autor der Studie
Dr. Monica Viladomiu, ist Postdoc in der Medizin in der Abteilung für Gastroenterologie und Hepatologie und am Jill Roberts Institute for Research in Inflammatory Bowel Disease bei Weill Cornell Medicine. Maeva Metz, ein Doktorand der Weill Cornell Medicine Graduate School of Medical Sciences im Labor von Dr. Longman, ist auch Co-Lead-Autor.
Die Entdeckung könnte zu besseren Behandlungen von Morbus Crohn führen. eine Art entzündlicher Darmerkrankung, von der weltweit mehr als 4 Millionen Menschen betroffen sind. Zur Zeit, Patienten mit Morbus Crohn werden häufig mit Antibiotika behandelt, die sowohl nützliche als auch schädliche Bakterien abtöten und unerwünschte Nebenwirkungen verursachen können. Aber Behandlungen, die genau auf die von Dr. Longman und Kollegen entdeckte Entzündungskaskade abzielen, könnten dazu beitragen, Entzündungen zu reduzieren und gleichzeitig nützliche Bakterien zu erhalten.
„Wenn wir niedermolekulare Medikamente entwickeln können, die die Propandiol-Dehydratase hemmen oder durch Ernährungsumstellung die Verfügbarkeit von Fucose reduzieren, wir möglicherweise in der Lage sein, Darmentzündungen bei Patienten mit Morbus Crohn mit weniger Nebenwirkungen zu reduzieren, " sagte Dr. Longman, der auch Mitglied des Jill Roberts Institute for Research in Inflammatory Bowel Disease ist.
Einer der nächsten Schritte für das Team besteht darin, mögliche Behandlungen zu testen. Sie planen auch, die potenzielle Rolle eines Enzyms namens Fucosyltransferase 2 beim Schutz des Darms vor dieser Entzündungskaskade zu untersuchen. Dr. Longman erklärte, dass viele Patienten mit Morbus Crohn Mutationen in dem Gen aufweisen, das dieses Enzym kodiert. funktionsunfähig machen.
„Aus klinischer Sicht Das ist interessant, weil es uns helfen kann, Menschen zu stratifizieren, für die die eine oder andere Intervention vielleicht nützlicher ist, ", sagte Dr. Longman.
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