Hvorfor forske på kroniske tarmbetennelser?

av @NTNUhealth 26. juni 2013

Why study chronic intestinal inflammation?

av @NTNUhealth 26. juni 2013

Bloggere: Arne Kristian Sandvik og Jan Kristian Damås

For pasienter med disse sykdommene, og for helsepersonell som deltar i behandlingen, er dette et litt merkelig spørsmål. Men – mange andre lider under den feiloppfatningen at disse er sjeldne tilstander, og et marginalt medisinsk problem.

Kroniske tarmbetennelser består av sykdommene ulcerøs colitt og Crohn’s sykdom, internasjonalt brukes forkortelsen IBD som står for Inflammatory Bowel Disease. Det er riktig at det ikke er mange nye tilfelle hvert år i forhold til andre sykdomsgrupper, kanskje 20 tilfelle per 100.000 hvert år, men tallet beskriver ikke den kliniske virkeligheten.

Magesmerter

5 av 1000 nordmenn til enhver tid plages av ulcerøs colitt eller Crohn’s sykdom (Foto: istockphoto.com)

Dette er kroniske tilstander, og selv om forløpet varierer svært fra person til person vil mange ha en periode på 10-20 år med aktiv sykdom. Dette gjør at 5 av 1000 nordmenn til enhver tid plages av ulcerøs colitt eller Crohn’s sykdom, i Europa regner vi med at det finnes ca. 2.2 millioner pasienter. Disse trenger medisiner, kanskje operasjoner og som oftest regelmessig kontakt med helsevesenet.

Sykdommene oppstår hos de fleste i ung alder, typisk mellom 15 og 25 år, og en fjerdedel oppdages av barneleger. Pasientene er altså syke i den kanskje aller viktigste delen av livet, når de skal utdanne seg, starte i arbeidslivet og stifte familie. Vi har ingen behandling som helbreder ulcerøs colitt eller Crohn’s sykdom, men tilbud som tar sikte på å gjøre sykdommene så lite plagsomme som mulig og vi kan hjelpe mange av pasientene til et tilnærmet normalt liv.

Pasientene er altså syke i den kanskje aller viktigste delen av livet, når de skal utdanne seg, starte i arbeidslivet og stifte familie.

Noen av medisinene er enkle å bruke og har minimale bivirkninger, andre krever nøye oppfølging av spesialist. Kostnadene for medisinene til en enkelt pasient varierer fra vel 1000 til godt over 100.000 kroner i året. Vi kan trygt konkludere med at kroniske tarmbetennelser er et stort problem for pasientene, og ressurskrevende for helsevesenet.

Hva skyldes så ulcerøs colitt og Crohn’s sykdom? Tarmen skal normalt tåle en hel rekke forskjellige bakterier uten at det oppstår noen ødeleggende betennelse, men hos pasienter med ulcerøs colitt og Crohn’s sykdom svikter denne «toleransen». Det foreligger altså helt klart en uhensiktsmessig betennelsesreaksjon i tarmen, og mye av forskningen innen feltet dreier seg om å forstå hvorfor og hvordan denne finner sted.

Forskningsgruppen for IBD ved NTNU og St. Olavs Hospital/Helse Midt-Norge er bygd opp de siste få årene. Lederne er spesialister i fordøyelsessykdommer og samtidig erfarne laboratorieforskere, og gruppen er nå en del av CEMIR og posisjonert for å arbeide i feltet i et nært samarbeid mellom klinisk medisin og avansert molekylær inflammasjonsforskning.

Gruppen har en stor biobank av vevsprøver fra tarm, blodprøver og opplysninger om sykdommen som er innsamlet med tillatelse fra pasienter og friske frivillige forsøkspersoner. Dette materialet har nå vært brukt til å danne hypoteser om hvordan betennelsesapparatet er aktivert hos pasienter med etablert ulcerøs colitt eller Crohn’s sykdom.

Primært blir slimhinneprøvene undersøkt med avanserte metoder som er i stand til å registrere aktivering av alle gener i en enkelt vevsprøve, og i slimhinnen fra pasienter med IBD finner vi flere tusen aktiverte gener som er potensielt viktige i disse betennelsesreaksjonene. De mest interessante funnene blir kontrollert ved en mikroskopisk undersøkelse av vevsprøvene hvor vi er i stand til å finne ut i hvilke typer celler genene er aktivert, og vi kan da legge en plan for hvordan dette undersøkes best i videre laboratorieforsøk.

Det er gjort en rekke viktige funn ved analysene av disse kliniske prøvene, og det er spesielt to av disse som nå forfølges intensivt videre.

Det er gjort en rekke viktige funn ved analysene av disse kliniske prøvene, og det er spesielt to av disse som nå forfølges intensivt videre. Det ene er at vi finner en lite kjent gruppe av proteiner, de såkalte REG proteinene, kraftig aktivert ved tarmbetennelser. Funksjonen av disse proteinene er nærmest ukjent, men de må antas å ha en viktig rolle ettersom mengden av disse øker opptil 80 ganger i tarmslimhinnen ved IBD.

Det kan tenkes at REG-proteinene er viktige for selve betennelsen, for reparasjon av skadet slimhinne, og faktisk også at de har en direkte effekt på bakteriene som ligger like over slimhinnecellene. Det andre hovedfunnet fra disse undersøkelsene er at en reseptor i det medfødte immunsystemet, TLR3, ser ut til å være viktig i betennelsesprosessen ved IBD. TLR3 finnes blant annet inni slimhinnecellene og stimuleres av fragmenter av arvematerialet, spesielt RNA. Dette funnet åpner muligheten for at fragmenter av arvematerale som frigjøres av betennelsen i tarmen kan holde betennelsen ved like. Man kan heller ikke se bort fra at RNA fra virus eller andre mikroorganismer i tarmen kan virke via TLR3 på betennelsesprosessen.

All kunnskap, og spesielt den som er hentet direkte fra undersøkelse av pasientmateriale, er potensielt viktig i arbeidet frem mot en effektiv behandling av ulcerøs colitt og Crohn’s sykdom.

Hva betyr så slike funn for pasienter med IBD? Slik det er nå, ingen ting. Men – grunnen til at vi ikke har noen helbredende behandling, eller en behandling som fullt ut kontrollerer betennelsen hos alle pasientene, er at vi i dag ikke forstår sykdomsprosessen. All kunnskap, og spesielt den som er hentet direkte fra undersøkelse av pasientmateriale, er potensielt viktig i arbeidet frem mot en effektiv behandling av ulcerøs colitt og Crohn’s sykdom.

Den offisielle åpningen av NTNUs fire nye sentre for fremragende forskning SFF CEMIR_logovar mandag 10. Juni. CEMIR  er ett av disse sentrene. I vårt senter skal vi forske på nye mekanismer som setter i gang inflammasjonsresponser. Vi håper med dette å få kunnskap som kan peke på nye metoder for behandling og diagnostikk av sykdommer der inflammasjon spiller en avgjørende rolle. Du kan lese mer om CEMIR på http://www.ntnu.edu/cemir

I løpet av juni vil du få lese flere blogginnlegg fra CEMIR sitt forskningsmiljø.

Du liker kanskje også

Bloggers: Arne Kristian Sandvik og Jan Kristian Damås

For patients with these diseases, and for the health professionals who are involved in their treatment, this question seems misplaced. However, many others perceive these to be rare conditions, and a marginal medical problem.

Chronic intestinal inflammation consists of ulcerative colitis and Crohn’s disease. An international abbreviation for these diseases is IBD, which stands for Inflammatory Bowel Disease.

Stomach ache

This means that 5 out of 1,000 Norwegians at any time suffer from ulcerative colitis or Crohn’s disease. (Photo: istockphoto.com)

While it is true that there are not as many new cases of IBD each year compared to other diseases – perhaps 20 cases per 100,000 people – this number does not fully describe the clinical reality. These are chronic conditions, and although the health impact of the diseases varies from person to person, an individual will normally have a period of 10 to 20 years with active disease. This means that 5 out of 1,000 Norwegians at any time suffer from ulcerative colitis or Crohn’s disease.

We estimate that there are approximately 2.2 million patients in Europe with these diseases. They need medication, surgery and perhaps most often, regular contact with the national health service.

These diseases typically start at a young age, usually in individuals between 15 and 25 years old. One-quarter of all cases are diagnosed by paediatricians. IBD patients are thus affected during what is perhaps the most important part of their lives, when they should be studying, establishing their careers and raising a family.

There is no cure for ulcerative colitis or Crohn’s disease, but there are drugs and other treatments that aim to induce remission and to otherwise reduce the impact of IBD on daily life. Some of the drugs are easy to use and have minimal side effects, others require careful monitoring by experienced clinicians. The cost of drugs for an individual patient varies from about NOK 1000 to well over NOK 100,000 per year. Given all these factors, it is safe to conclude that chronic intestinal inflammation is a major problem for patients and costly for the national health service.

What causes ulcerative colitis and Crohn’s disease? The gut usually tolerates the presence of a wide variety of bacteria without any detrimental inflammation, but in patients with ulcerative colitis and Crohn’s disease, the gut has somehow lost this “tolerance”. This results in an inappropriate inflammatory response, and much of the research in the field is designed to understand why and how this takes place.

The IBD Research Group at NTNU and St. Olavs Hospital/the Central Norwegian Health Authority has been built up over the past few years. The principal investigators are clinical specialists in digestive diseases and also experienced laboratory scientists, and the group is now part of CEMIR and positioned to work in a close collaboration between clinical medicine and advanced molecular inflammation research.

The group has a large biobank of intestinal tissue samples, blood samples and relevant clinical information collected with consent from patients and healthy volunteers. This material has been used to form hypotheses about how the inflammation mechanism is activated in patients with established ulcerative colitis or Crohn’s disease.

Researchers in the project are primarily examining mucosal samples using advanced methods that allow them to detect the activation of all genes in a single tissue sample. The mucosa from patients with IBD contains several thousand activated genes that are potentially important in the inflammatory reaction. The most interesting findings are followed up by doing a microscopic examination of tissue samples, where we can determine the types of cells in which the genes are activated. We can then determine how to best proceed with specific, detailed laboratory studies.

We have already made several important findings from the analyses of these clinical tests, two of which are currently being intensively pursued. One is that we found a little-known group of proteins, the so-called REG proteins, to be strongly activated by intestinal inflammation.

The function of these proteins is almost unknown, but they likely play an important role, since they are upregulated as much as 80 times in the intestinal mucosa of IBD patients. It is conceivable that REG proteins are important in the inflammation and in the repair of damaged mucosa, and even that they have a direct effect on bacteria penetrating the mucus layer.

The second main finding from these studies is that a receptor which is part of the innate immune system, TLR3, appears to be important in the inflammatory process in IBD. TLR3 is found inside the mucosal cells and is stimulated by fragments of genetic material, particularly RNA. This discovery suggests that fragments of genetic material released by inflammation in the intestines can maintain the inflammation. It is also possible that RNA from viruses or other microorganisms in the gut may act via TLR3 to induce an inflammatory process.

All we can learn about the biological mechanisms of IBD, and especially results generated directly from the survey of patient material, is potentially important in working towards an effective treatment of ulcerative colitis and Crohn’s disease.

What do these findings mean for patients with IBD? Right now – nothing. But – the reason we don’t have a cure, or a treatment that controls inflammation in all patients, is that we still do not fully understand the disease process. All we can learn about the biological mechanisms of IBD, and especially results generated directly from the survey of patient material, is potentially important in working towards an effective treatment of ulcerative colitis and Crohn’s disease.

 

CEMIR_logoThe official opening of the Norwegian University of Science and Technology’s four new centres of excellence (CoE) will take place on Monday 10 June. CEMIR, the Centre of Molecular Inflammation Research, is one of these new centres. CEMIR researchers will study new mechanisms that set off inflammatory responses. We hope this will provide us with information that could help in the development of new treatment methods and the diagnosis of diseases in which inflammation plays a crucial role. You can read more about CEMIR at http://www.ntnu.edu/cemir

In June there will be more blogs from CEMIR researchers.

 

Du liker kanskje også