Nový terapeutický prístup na zachovanie fáz bez zápalu pri Crohnovej chorobe

Metabolizmus črevných kmeňových buniek uľahčujú mitochondrie - vnútrobunkové elektrárne. Procesy chronického zápalu inhibujú metabolizmus buniek a vedú k funkčnej strate týchto kmeňových buniek.

V spolupráci s Helmholz Zentrum München a Université de Paris, výskumný tím TUM zistil toto spojenie analýzou črevných epiteliálnych buniek pacientov s Crohnovou chorobou a ich porovnaním s nálezmi na myšacom modeli.

Vzájomne prepojená úloha kmeňových buniek a Panethových buniek

Kmeňové bunky sú nepostrádateľné pre udržanie a regeneráciu tkanív. Črevné kmeňové bunky vo vnútri čriev sú zmiešané s takzvanými Panethovými bunkami, zodpovedné za miestnu imunitnú obranu a za vytváranie prostredia, v ktorom môžu kmeňové bunky prosperovať, teda nazývaní strážcovia výklenku kmeňových buniek.

Pacienti s Crohnovou chorobou majú menej Panethových buniek a navyše ich funkčnosť je obmedzená. Výskumná skupina skúmala príčiny zmien v Panethových bunkách a pokúsila sa v tejto súvislosti určiť dôležitosť metabolizmu kmeňových buniek.

Okrem štúdií na myšiach vedci analyzovali črevné biopsie od pacientov s Crohnovou chorobou, dôsledne charakterizovať výklenok kmeňových buniek. Po šiestich mesiacoch, črevá pacientov boli opäť vyšetrené endoskopicky so zameraním na nájdenie príznakov zápalu.

Predpovedanie recidívy Crohnovej choroby pozorovaním vzhľadu kmeňových buniek

Štúdia ukázala, že mikroskopické zmeny vo výklenku kmeňových buniek boli obzvlášť rozšírené u tých pacientov, u ktorých sa po šiestich mesiacoch prejavili príznaky relapsu zápalu.

Tieto zmeny vo výklenku kmeňových buniek sú veľmi raným indikátorom začiatku zápalových procesov. Preto vzhľad výklenku kmeňových buniek je možné použiť na vyhodnotenie pravdepodobnosti recidívy choroby po resekcii pôvodne postihnutých častí tenkého čreva. Toto predstavuje rozumný východiskový bod pre terapeutickú intervenciu. “

Dirk Haller, Profesor pre výživu a imunológiu na TUM

Obnovenie funkcie kmeňových buniek

Ako u ľudských pacientov, tak u myších modelov zmeny v Panethe a kmeňových bunkách sa zhodovali so zníženou funkčnosťou mitochondrií.

Vedieť, že znížené mitochondriálne dýchanie vedie k zmenám vo výklenku kmeňových buniek, vedci použili dichloracetát (DCA), látka používaná v terapii rakoviny, ktorá vedie k zvýšeniu mitochondriálneho dýchania.

Posun v bunkovom metabolizme vyvolaný DCA bol schopný obnoviť funkčnosť črevných kmeňových buniek myší trpiacich zápalom, ako sa ukázalo na črevných organoidoch, orgánové štruktúry kultivované ex vivo.

Terapeutický prístup na predĺženie bezzápalových fáz Crohnovej choroby

„Tieto zistenia poukazujú na nový terapeutický prístup na predĺženie fáz remisie Crohnovej choroby bez zápalu, “povedala Eva Rath, vedec na TUM School of Life Sciences Weihenstephan a spoluautor štúdie.

Cieľom ďalšieho výskumu je podrobnejšie preskúmať vplyv DCA na zvieracích modeloch a pacientoch. Takzvaný metabolický zásah - cielené zmeny v metabolizme buniek - by mohol zabrániť funkčnej strate kmeňových buniek a Panethových buniek, ktoré obe udržujú črevnú bariéru. To by mohlo viesť k prevencii následného zápalu.

• Väčší výskyt infekcií koreluje s budúcou diagnostikou rakoviny
• Vedci skúmajú, ako by probiotické bifidobaktérie mohli pomôcť pacientom s celiakiou