Studie zeigt, eine Mikrobe, die molekulare Rolle bei Morbus Crohn

Änderungen in den Darm mikrobiom schon lange verbunden gewesen mit der Crohn-Krankheit und andere Formen von inflammatory bowel disease (IBD), aber die Biologie, die hinter diesen links blieb trüb. Forscher am Broad Institute, Massachusetts General Hospital (MGH), und der Harvard Medical School (HMS) haben jetzt gefunden, dass ein Bakterium Ruminococcus gnavus, die im Zusammenhang mit der Crohn-Krankheit, gibt eine bestimmte Art von Polysaccharid (oder eine Kette von Zuckermolekülen), löst eine Immunreaktion aus.

Diese Studie, veröffentlicht in der Proceedings of the National Academy of Sciences, ist eine der ersten Studien, die Einblicke in die Mechanismen, die eine bekannte Verbindung zwischen einem Darm Mikrobe und Mensch-Krankheit.

„Dies ist eine deutliche Molekül darstellt, die mögliche Verbindung zwischen der Darm-Mikroben und eine entzündliche Krankheit,“ sagte ersten Autor Matthew Henke, ein postdoctoral fellow im Labor von Studie entsprechenden Autor und Broad Institute senior associate Mitglied Jon Clardy von der Harvard Medical School.

„Mehr und mehr Studien über die Wechselbeziehungen zwischen den Bakterien in der Darmflora und Krankheiten kommen“, sagte Clardy, wer ist der Hsien Wu und Daisy-Yen Wu-Professor für Biologische Chemie und Molekulare Pharmakologie an der HMS. „Einige waren sehr stark, einige waren schwach, aber es war wirklich alle Zusammenhänge.“

Über 2 Millionen Amerikaner leiden an einer entzündlichen Darmerkrankung (IBD), einschließlich Morbus Crohn. Frühere arbeiten aus dem Labor von Breiten-core-Instituts-Mitglied und Infektionskrankheiten und Microbiome Program co-director Ramnik Xavier bewiesen, dass, während einige Fackeln von Morbus Crohn, die fülle von R. gnavus springen können, von weniger als einem Prozent an der Darm-mikrobiota zu mehr als 50 Prozent.

„Das experiment war ein Korrelation-experiment. Eine Korrelation mit B. Jetzt war die Herausforderung zu bekommen, um die Kausalität,“ sagte Xavier, der auch die Kurt Isselbacher Professor für Medizin an der HMS, Direktor des Center for Computational and Integrative Biologie und Mitglied der Abteilung für Molekulare Biologie an MGH und co-Direktor der Mitte für Microbiome informatik und Therapeutika am Massachusetts Institute of Technology.

Die Forscher, darunter Xavier, Clardy, und Henke, wollte feststellen, ob die Verbindung zwischen Morbus Crohn und R. gnavus, war mehr als eine Korrelation. War es einfach ein Verein, oder waren es die molekularen Mechanismen, durch die die Bakterien wurden, tragen zu Krankheit flares?

Nach wachsenden Kolonien von R. gnavus im Labor, Sie zeichnen sich alle Moleküle von Bakterien, um zu sehen, ob es etwas gab, was pro-entzündliche. Ein Polysaccharid, das hauptsächlich aus rhamnose, ein Zucker, die nicht vertraut mit dem menschlichen Immunsystem, antagonisiert das Immunsystem durch die Aktivierung der Zytokin TNF-α. Mit einer Vielzahl von Techniken entlehnt aus der Chemie, Henke festgestellt, dass das Polysaccharid aus zwei verschiedenen Zuckern: Ketten von glucose ragt aus einer Wirbelsäule aus rhamnose.

Nach der Aufdeckung der Struktur, Sie suchten im Genom von R. gnavus und identifiziert das gen, das für das Polysaccharid. Zukünftige Experimente sollen untersuchen, ob diese Gene überexprimiert, bevor ein Aufflackern von Morbus Crohn.

„Wenn wir Sie verfolgen können, einen einzigen Patienten und sehen, dass die Gene für diese polysaccharide werden ausgedrückt, bevor eine Krankheit die Symptome schlimmer werden, das ist wirklich mächtig“, sagte Henke. „Das würde bedeuten, dass vielleicht das Polysaccharid trägt zur Krankheit flares.“

Sollte diese Theorie sich als wahr erweisen, konnten die Forscher werden auf Ihrem Weg zur Entwicklung neuer Therapien für Morbus Crohn und entzündliche Erkrankungen, die target-R. gnavus Wachstum oder Ihre Fähigkeit zu produzieren, diese entzündliche Polysaccharid.

Das mikrobiom-die Auswirkungen sind breit, und haben diese Erkenntnisse eine Anwendbarkeit über Morbus Crohn. „Jetzt, da wir festgestellt haben, diese Methodik können wir schnell gehen, durch andere Bakterien und finden Sie heraus, wie das mikrobiom spielt eine Rolle im Hinblick auf die Chemie der Krankheit,“, sagte Xavier.

Diese Studie ist eine der ersten, Blick in die molekularen Mechanismen, die hinter einer Korrelation zwischen dem mikrobiom und der menschlichen Gesundheit.