Jak je metabolismus vážně narušen u chronických zánětlivých onemocnění střev

Chronická zánětlivá střevní onemocnění (IBD), jako je Crohnova choroba a ulcerózní kolitida, způsobují opakující se průjem, horečku, bolest a významnou psychologickou tísni. Navzdory velkým pokrokům a moderním lékům zůstává léčba náročná. Pouze podskupina pacientů reaguje na léky.

Klíčovým problémem při léčbě IBD je hluboké narušení metabolické interakce mezi tělem a mikrobiomem – komunita mikrobů, která sídlí ve střevě. Toto narušení bylo poprvé podrobně analyzováno výzkumným týmem z Kielu. Nálezy byly Publikováno Tento týden v časopise Přírodní komunikace Vědci z lékařské fakulty na Kiel University a University Medical Center Schleswig-Holstein (UKSH), Campus Kiel.

„Stanovené terapie IBD se obvykle zaměřují na imunitní procesy, protože nemoci jsou poháněny nesprávně nasměrovanou imunitní odpovědí. Protože však mnoho pacientů na tyto léčby nereaguje adekvátně, je nezbytné porozumět mechanismům nemocí nad rámec Imunitní systém– například ti na metabolické úrovni, “vysvětluje profesor Christoph Kaleta z Institutu experimentální medicíny (IEM) na Kiel University a UKSH, hlavní autor studie a člen PMI Cluster of Excellence.

Vědci zkoumali vzorky stolice a krve od pacientů s IBD před a po začátku terapie. Kombinovali různá molekulární data-včetně metagenomiky, transkriptomiky a metabolomiky-s podrobnými počítačovými síťovými analýzami a vytvořili komplexní obrázek pacientů ‚ Metabolické procesy. Jejich klíčové zjištění: Metabolická aktivita Ve střevní tkáni a střevním mikrobiomu se drasticky sníží – a úzce propojena.

Dodávka energie a komunikace mezi kolapsem hostitele a mikrobiomu

„Dokázali jsme ukázat, že IBD vede k rozpadu metabolických interakcí mezi hostitelem a mikrobiomem,“ říká Kaleta. „Tato narušená komunikace přispívá k selhání životně důležitých ochranných mechanismů a dále zhoršuje zánět.“

Tým mimo jiné poznamenal, že některé metabolické produkty – jako jsou tryptofan a cholin – se v krvi pacientů výrazně snížily. Tyto látky jsou nezbytné pro výrobu klíčových energetických nosičů buněk, NAD a ATP. Současně se také změnil bakteriální metabolismus aminokyselin a dietních vláken, což snižuje produkci metabolitů, které se obvykle používají jako zdroje energie střevními buňkami.

„Naše výsledky ukazují, že v důsledku snížené metabolické výkonu mikrobiom produkuje méně nezbytných živin. V důsledku toho musí lidské střevní a imunitní buňky upravit svůj vlastní metabolismus. To způsobuje nerovnováhu jak v metabolismu, tak imunitním systému, což činí léčbu těchto onemocnění,“ vysvětluje Dr. Jan Taubenheim, první autor studie a postdoktorálního výzkumu, a postdoktorálního výzkumu, a postdoktorálního výzkumu, a postdoktorálního výzkumu, a postdoktorálního výzkumu, a postdoktorálního výzkumu, a postdoktorálního výzkumu.

Personalizovaná výživa jako součást terapie

V průzkumné části studie vědci použili počítačové modely k simulaci, zda cílené dietní změny– například snižování některých uhlohydrátů nebo aminokyselin – by mohlo pomoci obnovit narušenou metabolickou rovnováhu.

„Naše simulace naznačují, že cílená změna ve stravě by mohla změnit mikrobiom a tím zpomalit metabolické procesy podporující zánět,“ říká Dr. Samer Kadib Alban, další první autor studie. „Naše výsledky však také ukazují, že neexistuje žádná univerzální strava, která by efektivně snižovala zánět. Výživa musí být přizpůsobena metabolickému profilu každého pacienta.“

„Tato studie tvoří základ pro lepší pochopení metabolických změn u pacientů s IBD,“ pokračuje Taubenheim. Dalším krokem bude otestovat tato zjištění v laboratoři a vyvinout specifické terapie, aby se potlačily metabolické narušení.

Cílem je překládat interdisciplinární zjištění výzkumu o chronických zánětlivých onemocněních bariérových orgánů do zdravotní péče intenzivněji a také splnit dříve nespokojené potřeby pacientů. Tři body jsou důležité v kontextu úspěšné léčby, a proto jsou jádrem PMI výzkumu: včasná detekce chronických zánětlivých onemocnění, predikce progrese a komplikací onemocnění a predikce individuálních odpovědí na léčbu.

Poskytnuto společností Excellence Cluster of Precision Medicine pro chronický zánět