Yhteistyössä Helmholz Zentrum Münchenin ja Université de Parisin kanssa TUM -tutkimusryhmä on löytänyt tämän yhteyden analysoimalla Crohnin tautia sairastavien suoliston epiteelisoluja ja vertaamalla niitä hiirimallin tuloksiin.
Kantasolut ovat välttämättömiä kudosten ylläpidolle ja uudistumiselle. Suoliston sisällä olevat suoliston kantasolut sekoittuvat ns. Paneth-soluihin, jotka ovat vastuussa paikallisesta immuunipuolustuksesta ja luovat ympäristön, jossa kantasolut voivat menestyä, kutsutaan siis kantasolumarkkinoiden vartijoiksi.
Crohnin taudista kärsivillä potilailla on vähemmän Paneth -soluja ja lisäksi näiden toiminnot ovat rajalliset. Tutkimusryhmä tutki Paneth -solujen muutosten syitä ja yritti määrittää kantasolujen aineenvaihdunnan tärkeyden tässä yhteydessä.
Hiiritutkimusten lisäksi tutkijat analysoivat Crohnin tautia sairastavien suoliston biopsioita, luonnehtii kantasolujen kapeaa huolellisesti. Kuuden kuukauden kuluttua, potilaiden suolet tutkittiin uudelleen endoskooppisesti keskittyen tulehduksen merkkien löytämiseen.
Tutkimus osoitti, että mikroskooppiset muutokset kantasolujen kapealla olivat erityisen yleisiä niillä potilailla, joilla ilmeni tulehduksen uusiutumisen oireita kuuden kuukauden kuluttua.
Nämä muutokset kantasolujen kapealla ovat hyvin varhainen indikaattori tulehdusprosessien alkamiselle. Siksi, kantasolurakenteen ulkonäköä voidaan käyttää arvioimaan taudin uusiutumisen todennäköisyys ohutsuolen alun perin vaurioituneiden osien resektion jälkeen. Tämä on kohtuullinen lähtökohta terapeuttiselle interventiolle. "
Dirk Haller, Ravitsemus- ja immunologian professori, TUM
Sekä ihmispotilailla että hiirimalleilla muutokset Panethissa ja kantasoluissa osuivat samaan aikaan mitokondrioiden toiminnallisuuden heikkenemisen kanssa.
Tietäen, että alentunut mitokondriohengitys johtaa muutoksiin kantasolujen kapealla, tutkijat käyttivät diklorasetaattia (DCA), syöpähoidossa käytettävä aine, joka johtaa mitokondrioiden hengityksen lisääntymiseen.
DCA:n aiheuttama solujen aineenvaihdunnan muutos pystyi palauttamaan tulehduksesta kärsivien hiirten suoliston kantasolutoiminnallisuuden, kuten suoliston organoidit osoittavat, elinten kaltaisia rakenteita, joita on viljelty ex vivo.
"Nämä havainnot viittaavat uuteen terapeuttiseen lähestymistapaan Crohnin taudin tulehduksettoman remissiovaiheen pidentämiseksi, "sanoi Eva Rath, tutkija TUM-biotieteiden korkeakoulussa Weihenstephan ja tutkimuksen toinen kirjoittaja.
Jatkotutkimuksen tavoitteena on tutkia yksityiskohtaisemmin DCA:n vaikutusta eläinmalleihin ja potilaisiin. Niin sanottu metabolinen interventio - kohdennettujen muutosten tekeminen solujen aineenvaihduntaan - voisi estää kantasolujen ja Paneth -solujen toiminnallisen häviämisen, jotka molemmat ylläpitävät suoliston suojaa. Tämä voi estää tulehduksen.