Nuovo approccio terapeutico per preservare le fasi libere da infiammazione della malattia di Crohn

Il metabolismo delle cellule staminali intestinali è facilitato dai mitocondri, le centrali elettriche all'interno delle cellule. I processi di infiammazione cronica inibiscono il metabolismo delle cellule e portano alla perdita funzionale di queste cellule staminali.

In collaborazione con l'Helmholz Zentrum München e l'Université de Paris, un team di ricerca TUM ha scoperto questa connessione analizzando le cellule epiteliali intestinali dei pazienti con malattia di Crohn e confrontandole con i risultati del modello murino.

Il ruolo correlato delle cellule staminali e delle cellule di Paneth

Le cellule staminali sono indispensabili per il mantenimento e la rigenerazione dei tessuti. Le cellule staminali intestinali all'interno dell'intestino sono mescolate con le cosiddette cellule di Paneth, responsabili della difesa immunitaria locale e della creazione di un ambiente in cui le cellule staminali possano prosperare, così definiti guardiani della nicchia delle cellule staminali.

I pazienti affetti dal morbo di Crohn hanno meno cellule di Paneth e inoltre, questi sono limitati nella loro funzionalità. Il gruppo di ricerca ha esaminato le cause delle alterazioni nelle cellule di Paneth e ha tentato di determinare l'importanza del metabolismo delle cellule staminali in questo contesto.

Oltre agli studi sui topi, i ricercatori hanno analizzato le biopsie intestinali dei pazienti con malattia di Crohn, caratterizzando meticolosamente la nicchia delle cellule staminali. Dopo sei mesi, gli intestini dei pazienti sono stati esaminati nuovamente endoscopicamente concentrandosi sulla ricerca di segni di infiammazione.

Prevedere la ricorrenza della malattia di Crohn osservando l'aspetto delle cellule staminali

Lo studio ha mostrato che le alterazioni microscopiche nella nicchia delle cellule staminali erano particolarmente prevalenti in quei pazienti che mostravano sintomi di una ricaduta dell'infiammazione dopo sei mesi.

Questi cambiamenti nella nicchia delle cellule staminali sono un indicatore molto precoce per l'inizio di processi infiammatori. Perciò, l'aspetto della nicchia delle cellule staminali può essere utilizzato per valutare la probabilità di una recidiva della malattia dopo la resezione delle parti originariamente colpite dell'intestino tenue. Questo rappresenta un ragionevole punto di partenza per un intervento terapeutico".

Dirk Haller, Professore di Nutrizione e Immunologia presso TUM

Ripristino della funzione delle cellule staminali

Sia nei pazienti umani che nei modelli murini, le alterazioni di Paneth e delle cellule staminali hanno coinciso con una ridotta funzionalità dei mitocondri.

Sapendo che una respirazione mitocondriale ridotta porta ad alterazioni nella nicchia delle cellule staminali, i ricercatori hanno utilizzato dicloroacetato (DCA), una sostanza applicata nella terapia del cancro che porta ad un aumento della respirazione mitocondriale.

Lo spostamento del metabolismo cellulare indotto dal DCA è stato in grado di ripristinare la funzionalità delle cellule staminali intestinali dei topi affetti da infiammazione, come dimostrato negli organoidi intestinali, strutture simil-organo coltivate ex vivo.

Approccio terapeutico per prolungare le fasi libere da infiammazione della malattia di Crohn

"Questi risultati indicano un nuovo approccio terapeutico per prolungare le fasi di remissione senza infiammazione della malattia di Crohn, " ha detto Eva Rath, scienziato presso la TUM School of Life Sciences Weihenstephan e coautore dello studio.

Lo scopo di ulteriori ricerche è quello di studiare l'effetto del DCA nei modelli animali e nei pazienti in modo più dettagliato. Un cosiddetto intervento metabolico - apportare modifiche mirate al metabolismo delle cellule - potrebbe prevenire la perdita funzionale delle cellule staminali e delle cellule Paneth, che entrambi mantengono la barriera intestinale. Ciò potrebbe portare a prevenire l'infiammazione successiva.

• La maggiore incidenza di infezioni è correlata alla futura diagnosi del cancro
• I ricercatori esplorano come i bifidobatteri probiotici potrebbero aiutare i pazienti affetti da celiachia