SCD komt voor bij ongeveer 1 op 365 Afro-Amerikaanse geboorten. Mensen met SCD hebben een genmutatie geërfd die leidt tot abnormale hemoglobine, waardoor rode bloedcellen (die hemoglobine bevatten) een sikkelvorm aannemen en minder flexibel worden. De sikkelvormige rode bloedcellen hebben de neiging om kleine bloedvaten te verstoppen, bloedstroom belemmeren en voorkomen dat zuurstof de weefsels bereikt. Dit kan leiden tot pijnlijke en slopende vaso-occlusieve episodes, of VOE, die dagen kan duren. Geen enkele therapie kan VOE omkeren en, overuren, ze veroorzaken aanzienlijke schade aan inwendige organen - de belangrijkste reden dat de levensverwachting voor mensen met ernstige SCD 20 tot 30 jaar korter is dan voor mensen zonder de ziekte.
Onderzoek naar sikkelcelziekte is chronisch ondergefinancierd en mensen met de aandoening hebben nieuwe behandelingen nodig - en verdienen - die kunnen helpen om deze grote ongelijkheid op het gebied van gezondheid aan te pakken. We hopen dat onze meest recente bevindingen kunnen helpen bij het aanwijzen van nieuwe oplossingen voor de behandeling van deze pijnlijke en dodelijke ziekte."
Paul S. Frenette, MD, studie leider, hoogleraar geneeskunde en celbiologie en voorzitter en directeur van het Ruth L. en David S. Gottesman Institute for Stem Cell and Regenerative Medicine Research bij Einstein
Met behulp van een muismodel, Dr. Frenette en collega's ontdekten dat het pad naar VOE in de hersenen begint. Stress veroorzaakt de afscheiding van glucocorticoïde hormonen in de hersenen, die hun weg naar de darm vinden en de doorlaatbaarheid ervan vergroten. Door deze grotere permeabiliteit kunnen gesegmenteerde filamenteuze bacteriën (SFB) - een soort nuttige darmbacteriën bij muizen - interageren met Th17-helper-immuuncellen in het slijmvlies van de darm. De SFB stimuleert die immuuncellen om pro-inflammatoire moleculen te produceren, die in de bloedsomloop komen en de veroudering en accumulatie van neutrofielen bevorderen, een soort witte bloedcel. In een eerdere studie, het Frenette-laboratorium had ontdekt dat deze verouderde neutrofielen ontstekingsopwekkende cellen zijn die de VOE aandrijven.
Deze reeks gebeurtenissen werd waargenomen bij zowel SCD-muizen als gezonde muizen die werden blootgesteld aan psychologische stress. Echter, dodelijke VOE kwam alleen voor bij muizen met sikkelcelziekte. "Gezonde muizen hebben geen sikkelvormige bloedcellen en lijden daarom niet aan de nadelige gevolgen die worden veroorzaakt door de opeenhoping van verouderde neutrofielen, " merkte Dr. Frenette op.
"Belangrijk, we ontdekten dat we de stress-geïnduceerde VOE bij muizen aanzienlijk konden verminderen door verschillende interventies:remming van de synthese van glucocorticoïden, uitputting van SFB, of het blokkeren van de ontstekingsmoleculen die door deze bacteriën worden geïnduceerd, "Zei Dr. Frenette. "Elk van die acties zou mogelijk de impact van psychologische stress op mensen met SCZ kunnen beperken."
Hoewel SFB alleen bij knaagdieren wordt aangetroffen, er zijn aanwijzingen dat vergelijkbare gunstige bacteriën in de menselijke darm ook Th17-immuuncellen kunnen induceren om ontstekingsmoleculen te produceren. "We hopen te leren of er een verband is tussen de overvloed van deze bacteriën bij patiënten met sikkelcelziekte en de frequentie of ernst van VOE's die hen beïnvloeden, ' zei dokter Frenette.