Onderzoekers verkennen 'volledig nieuwe, niet-toxische' IBD-behandeling
Gastro-intestinale problemen - van diarree tot problemen veroorzaakt door voedselallergieën tot inflammatoire darmaandoeningen - hebben één gemeenschappelijk kenmerk. Een nieuwe studie suggereert een innovatieve manier om het aan te pakken om gastro-intestinale aandoeningen zowel te voorkomen als te behandelen.
Inflammatoire darmaandoening (IBD), evenals andere gastro-intestinale problemen, worden gekenmerkt door een verminderde functie van de darmepitheelbarrière. Dit is de weefsellaag die schadelijke ‘lekkages’ tussen de binnenkant van de darmen (darmlumen) en de ruimte rond de ingewanden voorkomt.
Beschadiging van de epitheelbarrière houdt verband met ziekte, maar het is nog onduidelijk wat de oorzaak is van stoornissen in deze noodzakelijke verdedigingslaag.
Desalniettemin heeft onderzoek aangetoond dat het enzym myosin light chain kinase (MLCK) een sleutelrol speelt bij de regulatie van de epitheliale barrière. Wetenschappers denken dat het ook iets te maken heeft met gastro-intestinale ontsteking.
Omdat MLCK belangrijk is voor de epitheliale barrièrefunctie, kan een directe actie om gastro-intestinale problemen te voorkomen ongewenste effecten hebben.
Nu hebben onderzoekers echter een nieuwe aanpak bedacht waarmee ze deze moeilijkheden kunnen omzeilen.
Het team - dat bestaat uit specialisten van de Harvard Medical School in Boston, MA, de University of Illinois in Chicago, de University of Chicago in Illinois en het First Affiliated Hospital van Soochow University in Suzhou, China - heeft geconstateerd dat MLCK1-versie van MLCK kan IBD en andere gastro-intestinale problemen helpen voorkomen en behandelen.
De onderzoekers schrijven over hun experimenten en hun bevindingen in een studiepaper dat nu in het tijdschrift verschijnt Nature Medicine.
Een bruikbare molecule ontdekken
In hun nieuwe studie probeerden de wetenschappers allereerst een manier te vinden waarop ze het probleem van epitheliale barrièrebeschadiging veilig konden aanpakken. Om dit te doen, brachten ze de structuur in kaart van een element genaamd "het IgCAM3-domein", dat MLCK1 onderscheidt van andere vormen van MLCK.
Vervolgens zochten ze naar een molecuul dat de specifieke plaats van MLCK1 zou kunnen innemen zonder het delicate evenwicht van de darmcellen die de lumen van de dunne darm vormen, die normaal gesproken MLCK1 tot expressie brengen, te verstoren.
Uiteindelijk slaagden de onderzoekers erin een geschikt molecuul te vinden, dat ze “Divertin” noemden, omdat het werkt door MLCK1 af te leiden van de plekken waar het normaal inwerkt op de epitheliale barrière.
Toen ze Divertin testten in muismodellen van zowel diarree als IBD, ontdekten de wetenschappers dat het molecuul in staat was om ontstekingsgerelateerde schade aan de epitheliale barrière te voorkomen zonder MLCK te stoppen om zijn onderhoudswerk in dat weefsel te doen.
Bovendien corrigeerde Divertin zowel de disfunctie van de epitheliale barrière als voorkwam dat IBD verder ging in de diermodellen. Het molecuul werkte ook als een methode om te voorkomen dat de ziekte zich in de eerste plaats ontwikkelde.
De onderzoekers zijn van mening dat deze experimentele bevindingen veelbelovend zijn en dat ze in de toekomst de weg kunnen wijzen naar betere strategieën voor zowel de behandeling als de preventie van IBD en andere gastro-intestinale problemen.
"Dit vertegenwoordigt een volledig nieuwe, niet-toxische benadering van het herstel van de darmbarrière en de behandeling van inflammatoire darmaandoeningen."
Studie auteur Dr. Jerrold Turner
Bovendien stelt het team dat het richten op MLCK1 om epitheliale barrière-verlies te behandelen, ook zou kunnen werken bij het aanpakken van andere medische problemen die de integriteit van de barrière bedreigen.
Dergelijke problemen, merken ze op, omvatten coeliakie, atopische dermatitis, longinfectie en zelfs multiple sclerose. Wetenschappers zouden deze benadering ook kunnen gebruiken om graft-versus-host-ziekte te helpen voorkomen, die kan optreden wanneer het gastheerweefsel getransplanteerd weefsel afstoot.
In een andere studie - uitgevoerd door hetzelfde onderzoeksteam en gepubliceerd in The Journal of Clinical Investigation - de onderzoekers hebben al bewijs gevonden dat MLCK implicaties heeft voor de ontwikkeling van graft-versus-host-ziekte.
Op basis van die resultaten beweren Dr. Turner en collega's dat Divertin ook zou kunnen werken op enkele van de mechanismen die de afstoting van getransplanteerd weefsel stimuleren.
"Onze studie geeft aan dat MLCK1 een levensvatbaar doelwit is voor het behoud van de epitheliale barrièrefunctie bij darmziekten en daarbuiten", legt Dr. Turner uit.
"Deze therapeutische benadering kan helpen de ontstekingscyclus te doorbreken die zoveel chronische ziekten veroorzaakt", stelt hij.
