Forskare utforskar "helt ny, icke-toxisk" IBD-behandling
Gastrointestinala problem - från diarré till problem som orsakas av matallergier mot inflammatorisk tarmsjukdom - har en gemensam egenskap. En ny studie föreslår ett innovativt sätt att ta itu med det för att både förebygga och behandla gastrointestinala tillstånd.
Inflammatorisk tarmsjukdom (IBD), liksom andra gastrointestinala problem, kännetecknas av nedsatt funktion i tarmepitelbarriären. Detta är vävnadsskiktet som förhindrar skadliga "läckage" mellan tarmens insida (tarmlumen) och utrymmet som omger tarmarna.
Skador på epitelbarriären har kopplingar till sjukdomar, men det är fortfarande oklart vad som orsakar försämringar i detta nödvändiga försvarsskikt.
Ändå har forskning visat att ett enzym som kallas myosin-lätta kedjekinas (MLCK) spelar en nyckelroll i regleringen av epitelbarriären. Forskare tror att det också kan ha något att göra med gastrointestinal inflammation.
Eftersom MLCK är viktigt för epitelbarriärfunktionen kan det påverka det direkt för att försöka förhindra gastrointestinala problem ha oönskade effekter.
Nu har dock forskare kommit fram till ett nytt tillvägagångssätt som kan göra det möjligt för dem att kringgå dessa svårigheter.
Teamet - som består av specialister från Harvard Medical School i Boston, MA, University of Illinois i Chicago, University of Chicago i Illinois och First Affiliated Hospital of Soochow University i Suzhou, Kina - har funnit att man riktar sig mot MLCK1-versionen av MLCK kan hjälpa till att förebygga och behandla IBD och andra gastrointestinala problem.
Forskarna skriver om sina experiment och deras resultat i en studiepapper som nu visas i tidskriften Naturmedicin.
Upptäcka en användbar molekyl
I sin nya studie syftade forskarna först och främst till att identifiera ett sätt på vilket de säkert kunde ta itu med frågan om epitelbarriärskador. För att göra detta kartlade de strukturen för ett element som kallas "IgCAM3-domänen", som skiljer MLCK1 från andra former av MLCK.
Sedan sökte de efter en molekyl som kunde ta MLCK1: s specifika plats utan att störa den känsliga balansen i tarmcellerna som täcker tunntarmens lumen - som normalt uttrycker MLCK1.
Så småningom lyckades forskarna hitta en lämplig molekyl, som de kallade "Divertin" eftersom den fungerar genom att avleda MLCK1 från de fläckar där den vanligtvis skulle verka på epitelbarriären.
När de testade Divertin i musmodeller av både diarré och IBD, fann forskarna att molekylen kunde förhindra inflammationsrelaterad skada på epitelbarriären utan att hindra MLCK från att göra sitt underhållsarbete i den vävnaden.
Dessutom korrigerade Divertin både epitelbarriär dysfunktion och hindrade IBD från att utvecklas längre i djurmodellerna. Molekylen fungerade också som en metod för att förhindra att sjukdomen utvecklas i första hand.
Forskarna tror att dessa experimentella fynd är lovande och att de i framtiden kan leda vägen till bättre strategier för både behandling och förebyggande av IBD och andra gastrointestinala problem.
"Detta representerar ett helt nytt, icke-toxiskt tillvägagångssätt för tarmbarriäråterställning och behandling av inflammatorisk tarmsjukdom."
Studieförfattare Dr. Jerrold Turner
Dessutom argumenterar teamet att inriktning på MLCK1 för att behandla epitelbarriärförlust också kan fungera för att ta itu med andra medicinska problem som hotar barriärintegritet.
Sådana problem, de noterar, inkluderar celiaki, atopisk dermatit, lunginfektion och till och med multipel skleros. Forskare kan också använda detta tillvägagångssätt för att förhindra transplantat mot värdsjukdom, vilket kan uppstå när värdvävnaden avvisar transplanterad vävnad.
I en annan studie - genomförd av samma forskargrupp och publicerad i Journal of Clinical Investigation - utredarna har redan hittat bevis för att MLCK har konsekvenser för utvecklingen av transplantat mot värdsjukdom.
Baserat på dessa resultat hävdar Dr Turner och kollegor att Divertin också skulle kunna agera på några av de mekanismer som driver avstötningen av transplanterad vävnad.
"Vår studie indikerar att MLCK1 är ett livskraftigt mål för att bevara epitelbarriärfunktionen vid tarmsjukdomar och därefter", förklarar Dr Turner.
"Detta terapeutiska tillvägagångssätt kan hjälpa till att bryta inflammationscykeln som driver så många kroniska sjukdomar", föreslår han.
