Badania prowadzone przez UC Riverside rzucają nowe światło na zrozumienie rozwoju IBD
Choroba zapalna jelit, inaczej IBD, opisują chorobę Crohna i wrzodziejące zapalenie jelita grubego, dwie przewlekłe choroby, które powodują zapalenie w jelitach. IBD, która dotyka około 3 milionów dorosłych w Stanach Zjednoczonych, jest zaburzeniem autoimmunologicznym – stanem, w którym układ odpornościowy organizmu atakuje zdrowe tkanki. Objawy IBD to biegunka, krwawienie z odbytu, zmęczenie, utrata wagi i skurcze żołądka.
Nabłonek jelitowy, składający się z warstwy komórek wyściełających jelito, odgrywa ważną rolę w IBD, ponieważ jego praca może być łatwo zaburzona podczas zapalenia jelit. Wyspecjalizowanym rodzajem komórek nabłonka są komórki Panetha. Peptydy przeciwdrobnoustrojowe produkowane przez te komórki pomagają regulować mikrobiotę jelitową, czyli społeczność mikroorganizmów, które istnieją w jelitach.
Zespół badawczy kierowany przez Declana F. McCole’a, biomedyka i eksperta w dziedzinie IBD na Uniwersytecie Kalifornijskim w Riverside, donosi w swoim badaniu na myszach, że zmniejszona aktywność genu ryzyka IBD PTPN2 w komórkach nabłonka jelitowego może prowadzić do zmniejszenia produkcji peptydów przeciwdrobnoustrojowych z komórek Panetha.
Badanie, opublikowane w czasopiśmie Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology, ustanawia krytyczny związek między PTPN2 a komórkami Paneth, który odgrywa ważną rolę w utrzymaniu normalnych właściwości mikrobów jelitowych.
“To badanie rozwija nasze skupienie na poprawie podejść medycyny spersonalizowanej w IBD poprzez zrozumienie, jak pacjenci z wariantami w genie PTPN2 rozwijają IBD”, powiedział McCole, profesor nauk biomedycznych w School of Medicine. “Utrata PTPN2 może prowadzić również do selektywnej utraty komórek Panetha w nabłonku jelitowym. Ta utrata PTPN2 powoduje znaczące zmiany w mikrobiocie jelitowej i zwiększa liczbę bakterii E. coli.”
Escherichia coli, lub E. coli, to bakterie znajdujące się w środowisku, żywności oraz jelitach ludzi i zwierząt. McCole wyjaśnił, że E. coli, o której mowa, tzw. adherent-invasive E. coli, lub AIEC, jest zwiększona w IBD i pogarsza stan zapalny. Po raz pierwszy zidentyfikowany u pacjentów z chorobą Leśniowskiego-Crohna, AIEC może atakować komórki nabłonkowe, a także komórki odpornościowe zwane makrofagami.
“AIEC są najsilniejszym kandydatem w przyczynoweją roli bakterii w IBD” – powiedział.
Według McCole, komórki Panetha nie funkcjonują prawidłowo u wielu pacjentów żyjących z IBD, a to może służyć jako marker choroby. Peptydy przeciwdrobnoustrojowe, które produkują te komórki, mają kluczowe znaczenie dla bariery ochronnej jelita, regulując względne proporcje bakterii i ich interakcje ze sobą. Pomagają one również sąsiednim komórkom macierzystym jelita lepiej funkcjonować.
“Wiemy, że w IBD komórki Panetha często nie są w stanie produkować wystarczającej ilości peptydów przeciwdrobnoustrojowych lub odpowiednio reagować na bakterie jelitowe” – powiedział McCole. “Te defekty funkcjonalne mogą być również związane ze zmianami w strukturze komórek Paneth, które zmniejszają ich zdolność do wydzielania ochronnych peptydów przeciwdrobnoustrojowych, co prowadzi do zwiększenia populacji bakterii związanych z IBD, takich jak AIEC. Te zmiany strukturalne w wyglądzie komórek Panetha mogą również służyć jako marker choroby w IBD, zwłaszcza w chorobie Crohna.”
Praca nosi tytuł “PTPN2 is a Critical Regulator of Ileal Paneth Cell Viability and Function in Mice”.
DOI: 10.1016/j.jcmgh.2023.03.009
