Nytt terapeutiskt tillvägagångssätt för att bevara inflammationsfria faser av Crohns sjukdom

Tarmstamcellemetabolismen underlättas av mitokondrier - kraftcellerna i cellen. Kroniska inflammationsprocesser hämmar cellernas metabolism och leder till funktionell förlust av dessa stamceller.

I samarbete med Helmholz Zentrum München och Université de Paris, ett TUM -forskargrupp har upptäckt detta samband genom att analysera tarmepitelceller hos patienter med Crohns sjukdom och jämföra dem med musmodellfynd.

Den sammanhängande rollen mellan stamceller och Paneth -celler

Stamceller är oumbärliga för underhåll och regenerering av vävnader. Tarmstamceller i tarmarna blandas med så kallade Paneth-celler, som är ansvariga för det lokala immunförsvaret och för att skapa en miljö där stamcellerna kan blomstra, kallas alltså förmyndare för stamcellsnischen.

Patienter som lider av Crohns sjukdom har färre Paneth -celler och dessutom dessa är begränsade i sin funktionalitet. Forskargruppen undersökte orsakerna till förändringar i Paneth -celler och försökte fastställa vikten av stamcellsmetabolism i detta sammanhang.

Förutom musstudier, forskarna analyserade tarmbiopsier från patienter med Crohns sjukdom, karaktäriserar stamcellsnischen noggrant. Efter sex månader, patienternas tarmar undersöktes igen endoskopiskt med fokus på att hitta tecken på inflammation.

Förutsäger återkommande av Crohns sjukdom genom att observera utseendet på stamceller

Studien visade att mikroskopiska förändringar i stamcellsnisch var särskilt utbredda hos de patienter som visade symtom på återfall av inflammation efter sex månader.

Dessa förändringar i stamcellens nisch är en mycket tidig indikator för starten av inflammatoriska processer. Därför, utseendet på stamcellens nisch kan användas för att utvärdera sannolikheten för ett sjukdomsåterfall efter resektion av ursprungligen drabbade delar av tunntarmen. Detta är en rimlig utgångspunkt för terapeutiskt ingrepp. "

Dirk Haller, Professor för näring och immunologi vid TUM

Återställa stamcellens funktion

Både hos mänskliga patienter och musmodeller, förändringar i Paneth och stamceller sammanföll med minskad mitokondri -funktion.

Att veta att en sänkt mitokondriell andning leder till förändringar i stamcellens nisch, forskarna använde dikloracetat (DCA), ett ämne som appliceras i cancerterapi som leder till en ökning av mitokondriell andning.

Skiftet i cellulär metabolism inducerad av DCA kunde återställa tarmstamcellens funktionalitet hos möss som lider av inflammation, som visas i tarmorganoider, organliknande strukturer odlade ex vivo.

Terapeutiskt tillvägagångssätt för att förlänga de inflammationsfria faserna av Crohns sjukdom

"Dessa fynd pekar på ett nytt terapeutiskt tillvägagångssätt för att förlänga inflammationsfria remissionsfaser av Crohns sjukdom, sa Eva Rath, forskare vid TUM School of Life Sciences Weihenstephan och medförfattare till studien.

Syftet med ytterligare forskning är att undersöka effekten av DCA i djurmodeller och patienter mer detaljerat. Ett så kallat metaboliskt ingrepp - att göra riktade förändringar i cellernas metabolism - kan förhindra funktionell förlust av stamceller och Paneth -celler, som båda upprätthåller tarmbarriären. Detta kan leda till att förhindra efterföljande inflammation.

• Större förekomst av infektioner korrelerar med framtida cancerdiagnos
• Forskare undersöker hur probiotiska bifidobakterier kan hjälpa patienter med celiaki