Zrozumienie mikrobiomu – klucz do lepszych metod leczenia jelit
Od wielu lat wiemy, że mikrobiom jelit – miliardy bakterii, które współistnieją z ludzkimi komórkami w jelitach – odgrywa kluczową rolę w zdrowiu człowieka. Wykazano, że stymuluje on odporność oraz nasz metabolizm, a nawet wpływa na funkcjonowanie mózgu. „Związek, jaki istnieje pomiędzy nami a naszym mikrobiomem, jest ważny, ale również bardzo delikatny” – zauważa koordynator projektu MArylAND, Harry Sokol, profesor gastroenterologii w szpitalu Saint-Antoine (strona internetowa w języku francuskim) i paryskiej Sorbonie. „Na związek ten może wpływać wiele czynników. Wiemy na przykład, że na funkcję i skład mikrobiomu jelitowego mogą wpływać nasze geny, ale prawdopodobnie jeszcze bardziej istotne są czynniki środowiskowe”. Kiedy ten związek jest osłabiony, możemy stać się bardziej podatni na choroby. Należą do nich nieswoiste zapalenia jelit, takie jak choroba Leśniowskiego-Crohna i wrzodziejące zapalenie jelita grubego. Szacuje się, że na choroby zapalne jelit – grupę schorzeń przewlekle zaburzających czynność żołądkowo-jelitową, które mogą wpływać na każdy aspekt życia pacjenta – w samej tylko Europie cierpi 3,4 mln osób. „Około jedna trzecia pacjentów reaguje na leczenie dobrze, jedna trzecia umiarkowanie, a jedna trzecia nie reaguje wcale”, mówi Sokol. „Dlatego potrzebne są nowe strategie terapeutyczne”.
Podatność na chorobę
Projekt MArylAND przeprowadzono dzięki wsparciu działania „Maria Skłodowska-Curie”. Opiera się on na wcześniejszych pracach, w ramach których zidentyfikowano związek między zmianami w genie zwanym CARD9 o zwiększonej podatności na nieswoiste zapalenie jelit. Chociaż posiadanie tej wariacji genu samo w sobie może nie prowadzić do choroby, to jednak może zwiększać ryzyko jej wystąpienia. „W ramach tego projektu badaliśmy myszy z tą wariacją genu i odkryliśmy, że są one bardziej podatne na wystąpienie zapalenia jelita grubego”, wyjaśnia Sokol. „Kluczowym czynnikiem, który się do tego przyczynił, był mikrobom. Zasadniczo kiedy ten gen nie działa prawidłowo, mikrobiom zmienia się pod względem składu i funkcji”. Sokol stwierdził, że pobranie tego zmienionego mikrobiomu i przeniesienie go do organizmu myszy z niezmienionym genem skutkowało również przeniesieniem pewnego stopnia wrażliwości. Podatność na zapalenie jelita grubego Sokol powiązał również z metabolizmem aminokwasu egzogennego zwanego tryptofanem. „Podczas przemiany tego aminokwasu przez bakterie jelitowe wytwarzają się cząsteczki, które aktywują receptory w naszych komórkach”, mówi Sokol. „Jest to ważne dla procesu leczenia i zapewnienia równowagi w jelitach”. Sokol stwierdził, że organizmy myszy, u których nie występował gen CARD9, produkowały mniej tych cząsteczek, co oznaczało, że aktywowały mniej receptorów. To z kolei zwiększało ich podatność na wystąpienie zapalenia jelita grubego.
Wyjście z błędnego koła
Projekt ten pomógł Sokolowi odpowiedzieć na pytanie nurtujące naukowców od lat – czy zmiany w mikrobiomie są przyczyną choroby, czy jej skutkiem. „Ta praca mówi nam, że nie jest to takie proste”, mówi. „Bez wątpienia istnieją czynniki, które prowadzą do zmiany mikrobiomu. Z kolei zmiany w zachowaniu mikrobiomu same w sobie mają szkodliwy wpływ. Jest to raczej czymś w rodzaju błędnego koła”. Innymi słowy, o ile kontynuowanie badań nad terapiami opierającymi się na mikrobiomie ma sens, o tyle w wielu przypadkach samo leczenie mikrobiomu może nie być wystarczające. Aby wyjść z błędnego koła nieswoistego zapalenia jelit, personel medyczny będzie prawdopodobnie musiał wytłumić nadmiernie czynne zapalenia, jak również skierować leczenie na mikrobiom. Sokol pracuje obecnie nad zrozumieniem, w jaki sposób zmienia się funkcja mikrobiomu. „Jeśli to zrozumiemy, możemy spróbować skorygować ten proces”, zauważa. „Rozważam możliwość modyfikacji mikrobiomu za pomocą przeszczepów lub probiotyków następnej generacji, ale także leczenie za pomocą leków immunosupresyjnych. Ostatecznym celem jest opracowanie lepszych metod leczenia dla pacjentów”.
Słowa kluczowe
MArylAND, nieswoiste zapalenie jelit, zapalenie jelita grubego, choroba Leśniowskiego-Crohna, jelito, mikrobiom, gastroenterologia, aminokwas, komórki
