Å finne epigenetisk signatur ser ut til å forutsi betennelsesrisiko ved alvorlig type IBD

Med anslagsvis 1,6 millioner mennesker i USA som håndterer inflammatorisk tarmsykdom (IBD), leger kan ha vanskelig for å fortelle hvilke nydiagnostiserte pasienter som har høy risiko for alvorlig betennelse eller hvilke behandlinger som vil være mest effektive. Nå rapporterer forskere i journalen JCI Insights finne en epigenetisk signatur i pasientceller som ser ut til å forutsi betennelsesrisiko ved en alvorlig type IBD kalt Crohns sykdom.

Epigenetikk er studiet av eksterne modifikasjoner av DNA og tilhørende proteiner som resulterer i at gener blir slått "på" eller "av" i celler. Når det gjelder IBD, betennelse kan primeres av mikrober i tarmen som utløser epigenetikk og gjør mennesker utsatt for sykdom, ifølge forskere ved Cincinnati Children's Hospital Medical Center.

Studien ble utført i tarmepitelceller donert av nydiagnostiserte IBD -pasienter før behandling og i laboratoriemusemodeller. Arbeidet gir ytterligere innsikt om viktigheten av kroppens mikrobiota-samlingen av alle mikrober (bakterier, sopp, og virus) som lever i tarmene våre. Økende bevis har vist viktige koblinger mellom tarmmikrobiota og kroniske inflammatoriske sykdommer.

"Denne studien antyder at mikrobiomet utløser epigenetisk endring som kan gjøre noen individer mer utsatt for tarmbetennelse, "sa hovedforsker Theresa Alenghat, VMD, PhD, Avdeling for immunobiologi. "Hver persons mikrobiom er drevet av genetikk så vel som eksterne miljøfaktorer, som mat, der vi bor, kjæledyr, mors mikrobiom, etc."

Utført av et tverrfaglig forskningsteam av forskere og leger, de grunnleggende vitenskapelige og translasjonsdataene i studien kan føre til utvikling av ny diagnostikk. Dette inkluderer metoder for å forutsi hvilke nydiagnostiserte pasienter som har større risiko for alvorlig sykdom. Det kan også gi ledetråder til bedre terapeutiske behandlinger for IBD.

Histonmetylering

Histoner er proteiner som finnes i cellens kjerne. De binder seg til vårt DNA og hjelper til med å regulere cellefunksjonen. Metylering av histoner er en prosess der epigenetiske programmer kan slå gener av eller på. Forskerne fant flere gener med endringer i histonmetylering i kjernen av tarmceller fra nydiagnostiserte IBD -pasienter. De brukte deretter musemodeller for å avgjøre hvilken av disse endringene som kan påvirkes av mikrobiota.

Ytterligere analyse av celler viste at endringer i histonmetylering påvirket gener som er involvert i immunregulering, metabolisme, celleoverlevelse og cellesignalering. En betydelig del av genene viste nivåer av histonmetylering assosiert med alvorlighetsgraden av betennelse i IBD.

Forskerne kaller dataene sine "klinisk relevante." Ved å definere en epigenetisk signatur i tarmepitelceller av nydiagnostiserte, ubehandlede pediatriske IBD -pasienter, studien avslørte tidligere ukjente veier som kan endres tidlig ved IBD. Denne banen kan presentere nye molekylære mål for diagnostisk evaluering og terapi.

Alenghat sa at ytterligere forskning er nødvendig for å forstå mer om hvordan disse veiene fungerer under starten av IBD. Fremtidig forskningsinnsats vil innebære arbeid i musemodeller av IBD, pasientprøver og menneskelige tarmorganoider-miniatyrvev generert i et laboratorium ved bruk av stamceller avledet fra pasientceller. Disse trinnene bør tillate forskere å avdekke de forskjellige biologiske prosessene som driver denne epigenetiske signaturen.

• Studie gir solid forbindelse mellom viscerale organer og hjernens belønning,
• Små barns muntlige mikrobiota kan tjene som en tidlig indikator på fedme