Disbioza în bolile inflamatorii intestinale
©
Autor: Dr. Dolfi Alexandra
- Microbiota intestinală umană
- Funcțiile imunoreglatoare ale microbiotei comensale
- Toleranța imună față de microbiota comensală
- Disbioza intestinală în bolile inflamatorii intestinale
- Implicații terapeutice ale disbiozei intestinale
- Particularitățile disbiozei intestinale în boala Crohn
- Particularitățile disbiozei intestinale în Rectocolita Ulcero-Hemoragică
Majoritatea studiilor bacteriologice au dovedit importanța coloniilor bacteriene intestinale în inițierea și amplificarea răspunsului inflamator caracteristic bolilor inflamatorii intestinale. Disbioza intestinală reprezintă dezechilibrul între speciile bacteriene protectoare și speciile bacteriene considerate a fi patogene interferând cu activitatea intestinală fiziologică.
Sistemul imunitar intestinal al unui subiect sănătos este caracterizat prin toleranță imună. În bolile inflamatorii intestinale are loc periclitarea acestui proces de toleranță, scăderea toleranței imune fiind determinată multifactorial de interacțiunile dintre sistemul imunitar, coloniile bacteriene enterice comensale și patogene și genotipul gazdei. O ipoteză general acceptată afirmă că dezechilibrul microbiologic (disbioza) de la nivel intestinal declanșează răspunsul imun aberant și persistent caracteristic bolilor inflamatorii intestinale.
Atât boala Crohn cât și RCUH sunt încadrate în termenul general de boli inflamatorii intestinale, cu toate că etiopatogenia, profilul inflamator, simptomatologia și compoziția microbiotei intestinale prezintă diferențe între cele două afecțiuni. Inflamația asociată cu boala Crohn este discontinuă, poate avea orice localizare de-a lungul tractului gastro-intestinal și traversează frecvent mucoasa și submucoasa putând afecta întregul perete intestinal până la seroasă. În RCUH procesul inflamator cuprinde numai straturile superficiale ale mucoasei fiind localizată în regiunile intestinale care au cea mai ridicată rată de colonizare bacteriană începând cu colonul distal cu extindere către celelalte segmente ale colonului.
Răspunsul imun în boala Crohn este predominant mediat de către limfocitele T helper 1 și 17 cu creșterea producției interleukinelor 12, 23 și 27, IFN γ și TNF α, în timp ce RCUH este asociată cu medierea răspunsului imun de către limfocitele T helper 2 și nivele ridicate de IL-5 și factor transformator β (TGF β). Sumarea factorilor genetici, de mediu și imunologici contribuie la etiopatogenia bolilor inflamatorii intestinale, acestea fiind boli multifactoriale poligenice.
O dovadă a implicării dezechilibrului microbiotei în patogenia acestor boli este conferită de faptul că în RCUH procesul inflamator este declanșat în principal în zonele cu cea mai ridicată colonizare bacteriană, tratamentul antibiotic ameliorând simptomele, în timp ce șoarecii modificați genetic cu intestinul steril nu vor dezvolta RCUH în mod spontan, fiind necesară colonizarea bacteriană a intestinului pentru ca boala să apară. Prin urmare se consideră că bolile inflamatorii intestinale ar putea fi determinate de alterarea sistemului imun combinată cu intoleranța agenților bacterieni comensali de către gazdă, ceea ce duce la declanșarea răspunsului inflamator.
S-a estimat că microbiomul (materialul genetic al microbiotei intestinale) conține de 100 de ori mai multe gene decât genomul uman. Prezența microbiotei intestinale este extrem de benefică organismului uman întrucât extrag energia din substanțele nedigerate în intestinul subțire și metabolizează xenobioticele. Microbiota constituie un adevărat „organ metabolic” întrucât prelucrează carbohidrații și proteinele nedigerabile pe care le transformă în produși de fermentație (acizi grași cu lanț scurt, etanol și gaze), sintetizează vitamine (în special vitamina K), are implicație în absorbția ionilor și convertește compușii polifenolici inactivi în forma lor activă. Microbiota comensală are de asemenea un important rol de barieră împotriva invaziei mucoasei intestinale de către diverși agenți patogeni.
Cani et al. au arătat în 2008 că adăguarea unui prebiotic precum oligofructoza la dieta obișnuită crește integritatea barierei epiteliale intestinale prin creșterea expresiei proteinelor care codifică joncțiunile intercelulare strânse (ZO-1 și ocludina) printr-un mecanism care implică creșterea secreției hormonului intestinal GLP-2.
Efectele pe care bacteriile comensale le au asupra dezvoltării sistemului imun, sunt următoarele: inhibă activarea NF-kB la nivel epitelial și expresia genelor proinflamatorii, activează celulele CD4 de la nivelul plăcilor Peyer, activează celulele CD8 și Natural Killer la nivelul spațiilor leucocitare intraepiteliale, cresc numărul de limfocite B și T precum numărul celulelor CD 86+, sunt implicate în stabilirea relațiilor dintre limfocitele B, T și celulele dendritice la nivelul plăcilor Peyer, cresc producția de IgA de către limfocitele B și determină hipertrofia plăcilor Peyer și a centrilor germinativi (Comito & Romano, 2012).
Prezența IgA reduce amplitudinea semnalelor proinflamatorii de la nivel intestinal și are rol în reglarea biodiversității microflorei bacteriene. Un echilibrul între Limfocitele T helper 1 și 2 se stabilește imediat ce începe colonizarea bacteriană a intestinului pentru prevenția dezvoltării alergiilor alimentare, iar limfocitele T helper 3 se specializează în determinarea toleranței la proteinele antigenice ingerate. Alimentația determină stimularea antigenică și colonizarea bacteriană intestinală. În primele zile de viață, laptele matern, prin IgA pe care o conține alături de lactoferină și lizozim conferă o protecție pasivă antimicrobiană și determină colonizarea intestinului cu bifidobacterii, scăzând gradul de colonizare cu agenți patogeni. Dezvoltarea unei flore bacteriene comensale integre și normale este perturbată de administrarea de antibiotice în perioada neonatală, crescând predispoziția către reacții alergice și boli inflamatorii ale tractului intestinal precum sindromul de intestin iritabil și bolile inflamatorii intestinale.
La subiecții sănătoși procesele inflamatorii asociate cu TLR și NLR sunt suprimate de molecule inhibitorii de origine umană și bacteriană și anume: inhibitori de COX-2, LPS, A20, PPAR- γ, NF-kβ, IκB- α, IFN α și β, IL- 10, TGFβ și eicosanoizi. La nivel intestinal există celule dendritice specializate care au rolul de a induce un răspuns înalt tolerogen limfocitelor B și T prin activarea celulelor T reglatoare și secreția de IgA.
Bacteriile comensale coordonează în mod activ răspunsul imun tolerogen al gazdei fie prin medierea de către celulele dendritice a conversiei limfocitelor T naive în limfocite T reglatoare, fie prin reglarea directă a TLR pe suprafața limfocitelor T reglatoare. Coloniile bacteriene considerate „benefice” precum lactobacilii și bifidobacteriile influențează diferențierea celulelor dendritice către celule cu un grad mai scăzut de diferențiere, asemănătoare monocitelor, prin acest proces inducându-se celulelor dendritice toleranța imună.
Stimularea repetată a TLR de către expunerea continuă la bacteriile comensale determină scăderea activității căii NF-kB și stimulează producția peptidelor antimicrobiene precum defensina. Activitatea genei NOD-2 a fost asociată cu scăderea producției de citokine proinflamatorii (TNF α, IL-8, IL-1β).
Prin facilitarea procesului de toleranță imună, microbiota mucosală conferă astfel protecție față de răspunsul inflamator patologic și față de invazia agenților patogeni, întrucât sistemul imunitar de la nivel intestinal va fi capabil să recunoască și să tolereze numai microorganismele florei comensale, celelalte microorganisme nefiind recunoscute de către celulele prezentatoare de antigen, ceea ce determină activarea răspunsului imun cu apărarea organismului împotriva florei microbiene nefiziologice. Bacteriile patogene au caractere diferite față de cele comensale, date în primul rând de faptul că perforează bariera epitelială de protecție de la nivel intestinal și determină răspunsuri inflamatorii acute la subiecții sănătoși.
În bolile inflamatorii intestinale se produce un dezechilibru între mecanismele homeostatice care asigură coexistența microbiotei mucosale cu sistemul imun al organismului gazdă. Acestea asociază polimorfisme ale TLR precum TLR4 D299G în boala Crohn și RCUH, TLR1 L80P și TLR2 R753G în pancolită. În creștera susceptibilității indivizilor sănătoși pentru boli inflamatorii intestinale sunt implicate polimorfismele NLR, mutațiile genelor CARD 15 și NOD 2 și o deleție în gena Leu 1007. Cu toate acestea, nu toți subiecții care prezintă aceste mutații vor dezvolta o boală inflamatorie intestinală, ceea constituie un argument pentru etiologia multifactorială a acestor boli.
Există posibilitatea ca bolile inflamatorii intestinale să fie cauzate de răspunsul inflamator cronic împotriva agenților microbieni ce aparțin florei comensale, fapt care apare atât în RCUH, cât și în boala Crohn. Cornito et al, consideră că în patogenia RCUH sunt implicați Mycobacterium avium, subspeciile de Mycobacterium Paratuberculosis, E. Coli aderent-invaziv și E. Coli aderent-invaziv, Yersinia și Pseudomonas. Implicarea Salmonella, Campylobacter Jejuni, Clostridium Difficile, adenovirusuri, rotavirusuri și mycoplasma a fost exclusă în ce privește etiopatogenia RCUH, însă o parte dintre aceștia ar putea avea un rol iimportant în boala Crohn.
O atenție specială a primit Mycobacterium Paratuberculosis în ce privește implicarea sa în declanșarea bolii Crohn, întrucât ADN-ul acestui microorganism a fost detectat în biopsiile de mucoasă intestinală prelevate de la un grup de pacienți cu boală Crohn, metoda de detecție folosită fiind reacția de polimerizare în lanț (IS900 PCR). Kirkwood et al. au realizat un studiu în care s-au analizat 142 de pacienți din populația pediatrică, toți prezentând simptome și semne sugestive pentru debutul unei boli inflamatorii intestinale. În urma testelor diagnostice, 62 de pacienți au fost diagnosticați cu boală Crohn, 26 de pacienți cu RCUH, iar 54 dintre pacienți nu s-au încadrat în criteriile diagnostice pentru boală inflamatorie intestinală. În etapa a doua a studiului s-au realizat biopsii de mucoasă intestinală de la toți cei 142 de pacienți și s-a căutat prezența AND-ului Mycobacterium Paratuberculosis, germenele fiind prezent la 45% dintre pacienții cu boală Crohn, 35 dintre pacienții cu RCUH și la 11% dintre pacienții care nu au fost diagnosticați cu boală inflamatorie intestinală. Prin urmare, s-a emis ipoteza că Mycobacterium Paratuberculosis ar putea declanșa procesul inflamator cronic caracteristic bolilor inflamatorii intestinale, în special în boala Crohn la populația pediatrică. Aceste rezultate au venit în susținerea faptului că infecția țesutului intestinal cu Mycobacterium Paratuberculosis în special în infecțiile asociate cu bacteriemie ar fi implicată în debutul bolii Crohn la copii. Nu au fost însă descoperite legături între polimorfismul genei NOD2, asociat în principal cu dezvoltarea bolii Crohn la nivelul ileonului și infecția cu Mycobacterium Paratuberculosis.
Escherichia- Coli este un alt microorganism studiat în ce privește etiopatogenia bolii Crohn, fiind asociată cu dezvoltarea inflamației la nivelul ileonului, dar nu s-au obținut rezultate pozitive în ce privește terapia pacienților cu antibiotice anti bacili coliformi în ce privește rezoluția simptomelor bolii Crohn.
Din anul 2001 și până acum, prin GWAs (Genom Wide Association Studies) s-a demonstrat implicarea a peste 30 de gene în etiopatogenia bolilor inflamatorii intestinale. Printre acestea se află și genele care joacă un rol important în relațiile imunologice dintre celule și semnalizarea intercelulară precum genele pentru TNF, TNF- receptor 1, receptorul pentru interleukina 23 sau pentru interleukina 12p40. O importanță mai ridicată prezintă genele implicate în răspunsul imun la acțiunea bacteriană precum NOD 2 genele pentru Toll-Like Receptor 4 (TLR4), precum și genele asociate autofagiei ATG16L1 (autophagy genes autophagy-related like 1) și genele pentru familia M a GTP-azei IRGM (immunity-related GTPase family M). Atât ATG16L1 cât și IRGM sunt implicate în procesarea și eliminarea produșilor de degradare celulară și a bacteriilor, precum și eliminarea stimulilor proinflamatori. Au fost propuse trei teorii cu privire la implicarea bacteriană în etiopatogenia bolilor inflamatorii intestinale: implicarea unui agent patogen, o anomalie de permeabilitate a barierei mucosale care duce la creșterea translocațiilor între coloniile bacteriene și prezența unui dezechilibru al balanței dintre agenții bacterieni protectori și agenții bacterieni patogeni de la nivel intestinal ceea ce poate duce la dezvoltarea unui proces inflamator.
Bacteriile care colonizează mucoasa intestinală au capacitatea de a adera foarte puternic la celulele intestinale endoteliale pe care le invadează printr-un mecanism care implică polimerizarea filametelor de actină și recrutare de microtubuli inducând astfel formare de granuloame, în studiile in vitro. Au fost studiate tulpinile de E. Coli prezente la pacienții cu boli inflamatorii intestinale și s-a găsit un tip de coliform care a fost numit E. Coli aderent-invaziv, acesta fiind asociat cu inflamația mucoasei ileale la pacienții cu boală Crohn. Acest lucru sugerează că există procese alterative specifice la nivelul celulelor intestinale epiteliale de la nivelul ileonului pacienților cu Crohn, celule care permit aderarea acestei tulpini de E. Coli aderent-invaziv. Se consideră că există un anumit receptor celular implicat în adeziunea E. Coli aderent-invaziv la mucoasa intestinală, întrucât exprimarea acestuia pe mucoasa ileală a fost detectată la 35% dintre pacienții cu boală Crohn. Acest receptor este CECAM6 (carcinoembryonic antigen-related cell adhesion molecule).
În populația pediatrică, factorii genetici joacă un rol mai mare în debutul bolii și în creșterea susceptibilității individului pentru boală inflamatorie intestinală decât la populația adultă, unde formele sporadice sunt mult mai frecvent întâlnite. S-a dovedit că gena NOD 2 este prezentă la 30- 35% dintre copiii cu Crohn, același procent fiind respectat și la adult, însă exprimarea acestei gene determină un debut mult mai timpuriu și gravitatea mai mare a simptomelor la populația pediatrică. NOD 2 este o genă importantă implicată în imunitatea înnăscută și dobândită, ceea ce duce la suportul ipotezei conform căreia defectul genetic este acela care determină alterarea imunității dobândite și înnăscute, care la rândul ei alterează modul în care sistemul imun de la nivel intestinal se va adapta colonizării mucoasei intestinale cu bacterii saprofite. Un defect de interacțiune între flora comensală și sistemul imun de la nivel intestinal care nu este capabil să activeze procesul de toleranță imună față de microbiota mucosală determină dezvoltarea unui răspuns imun cronic și persistent care determină dezvoltarea procesului inflamator cronic de la nivel intestinal. Aceste legături între imunitate, toleranța imună și adaptarea la microbiota mucosală sunt mult mai evidente în cazul bolilor inflamatorii intestinale din populația pediatrică.
Disbioza ar putea fi factorul cheie declanșator al proceselor imune din bolile inflamatorii intestinale, prin faptul că perturbă procesele de toleranță imună ale gazdei față de bacteriile comensale dispuse pe mucoasa intestinală. În bolile inflamatorii intestinale s-au descoperit de asemenea anomalii în ce privește integritatea structurală a mucoasei și funcționarea barierei stratului de mucus. Funcționarea eficientă a mucoasei intestinale este menținută de o combinație între o barieră epitelială intactă și distrugerea efectivă a bacteriilor prin secreția de peptide antimicrobiene (defensine), IgA secretorie și mecanisme fagocitare. În bolile inflamatorii intestinale, mecanismele e apărare ale mucoasei sint compromise la toate nivelurile, ceea ce contribuie atât la declanșarea cît și la progresia bolii.
Disbioza intestinală în cazul bolilor inflamatorii intestinale implică scăderea proporției de bacterii potențial benefice (bifidobacteriile de exemplu) și creșterea concomitentă a proporțiilor bacteriilor patogene (precum bacteriile sulfat-reducătoare). Acest dezechilibru microbial cauzează reducerea nivelelor intraluminale de butirat produse prin fermentație de flora bacteriană normală care este, în acest caz, redusă. Acest fapt contribuie la dezvoltarea procesului de down-regulation al proteinelor de la nivelul joncțiunilor epiteliale strânse ceea ce duce la creșterea permeabilității barierei epiteliale intestinale. Disfuncția barierei epiteliale determină creșterea deplasării coloniilor bacteriene prin lamina propria, deplasare potențată de scăderea nivelelor intraluminale de IgA și scăderea concentrației de defensină. Distrugerea bacteriilor care ajung în lamina propria prin epiteliul cu joncțiuni slăbite, denumit în literatura anglo-saxonă „leaky epitelium” (epiteliu permeabil) este blocată de către anumite defecte genetice existente la nivelul macrofagelor datorită exprimării anormale a unor proteine implicate în mecanismul de fagocitoză. Clearance-ul bacterian ineficient va duce la stimularea excesivă a TLR care vor determina secreția excesivă de citokine pro-inflamatorii și activarea răspunsului imun înnăscut mediat de către celulele T citotoxice (răspuns imun celular). Deficiențele din cadrul mecanismului de toleranță imună al celulelor epiteliale și al celulelor prezentatoare de antigen amplifică acest răspuns imun celular înnăscut potențând recrutarea de celule imune precum neutrofilele. Se adaugă și defecte la nivelul limfocitelor T supresoare care determină amplificarea răspunsului imun al limfocitelor T citotoxice cu creșterea numărului de limfocite T helper 1 și T helper 17, ceea ce amplifică răspunsul inflamator și reacțiile granulomatoase.
În bolile inflamatorii intestinale în general și în boala Crohn în specia apare o creștere caracteristică a permeabilității barierei epiteliale datorită expresiei deficitare a anumitor proteine care reglează acțiunea joncțiunilor intercelulare strânse (claudina, molecula de adeziune a joncțiunilor A, JAM-A) concomitent cu up-regulation-ul de la nivelul proteinelor formatoare de pori intraepiteliali (claudina 2).
Clearance-ul deficitar al bacteriilor datorat scăderii producției de defensină și IgA determină creșterea translocației coloniilor bacteriene dinspre lumenul intestinal către lamina propria. α- Defensinele (defensinele umane 5 și 6) sunt compuși antibacterieni produși de către celulele Paneth și sunt foarte eficace împotriva enterobacteriilor (E. coli, Salmonella typhimurium, Lysteria monocytogenes) și împotriva Bacteroides vulgatus, aceste genuri bacteriene crescând foarte mult ca proporție la pacienții cu boli inflamatorii intestinale datorită defectelor defensinelor. Scăderea concentrației defensinelor umane 5 și 6 a fost detectată mai ales la pacienții cu boală Crohn la nivel ileal asociată cu mutațiile NOD 2. Pe de altă parte, în cazul bolii Crohn dar nu și în RCUH s-a observat și scăderea radicală a concentrațiilor β- defensinelor 2 și 3, care sunt principalele peptide antimicrobiene de la nivelul colonului. Scăderea nivelului acestor defensine a fost asociat cu un polimorfism cromozomial la nivelul cromozomului 8 asociat cu boala Crohn dezvoltată la nivel colonic.
Clearance-ul microbian este afectat de asemenea și din cauza reducerii nivelelor de IgA secretorie. Acest tip de imunoglobulină este cel mai abundent fenotip imunglobulinic prezent în corpul uman, iar la nivelul intestinului este produs de către celulele B ale laminei propria. După secreție ajunge în lumen atașându-se de un receptor bazolateral de la nivelul celulelor epiteliale unde formează clustere de IgA secretorie care au roluri multiple în lumenul intestinal. IgA din stratul de mucus înglobeză bacteriile și antigenele alimentare, reduce expresia epitopilor antigenici de la suprafața celulelor bacteriene și reglează gradul de colonizare bacteriană de la nivel intestinal. De asemenea, IgA previne atașarea și invazia agenților patogeni la celulele epiteliale și înlătură bacteriile care încearcă să penetreze bariera epitelială intestinală prin translocarea lor înapoi către lumen și creșterii clearance-ului lor de către celulele dendritice, neturofile și fagocite.
În bolile inflamatorii intestinale, are loc scăderea concentrației de IgA, care este compensată de creșterea secreției de IgG, imunoglobulină care determină creșterea producției de citokine pro-inflamatorii și amplificarea răspunsurilor imune față de microbiota mucosală fiziologică.
Nivelul de IgG secretat la nivel mucosal este considerabil mai mare la pacienții cu boli inflamatorii intestinale, comparativ cu cei care suferă de sindromul colonului iritabil. Același studiu a arătat faptul că atât în boala Crohn, cât și în RCUH, pacienții prezintă un nivel crescut de IgG legat de antigenele bacteriene citoplasmatice fecale, comparat cu grupul de control cu sindrom de intestin iritabil și inflamație intestinală nedatorată unor boli inflamatorii intestinale (Macpherson et al., 1996).
Deficitul distrugerii bacteriene în bolile inflamatorii intestinale a fost recent asociat cu disfuncții ale mecanismului de autofagie. Autofagia este un mecanism constitutiv de homeostazie celulară și turn-over și joacă un rol important în imunitatea înnăscută și dobândită. Macrofagele își activează mecanismul de autofagie pentru a captura și a distruge bacteriile patogene intracelulare și extracelulare precum Legionella, E. Coli, Streptococ și Mycobacterii prin fuzionarea compartimentului fagocitar cu cel lizozomal. Celulele epiteliale activează de asemenea mecanismul de autofagie pentru distrugerea bacteriilor patogene care invadează mucoasa intestinală și încearcă să penetreze bariera epitelială. Procesul autofagic este activat de către gena ATG 16L1, ale cărei mutații au fost recent asociate cu boala Crohn. Defectele mecanismului autofagocitar au fost de asemenea asociate cu defecte ale răspunsului imun dobândit față de bacterii, întrucât autofagia este implicată în complexul major de histocompatibilitate clasa II (MHC II). Un defect în cadrul acestui mecanism va influența prezentarea antigenului de către celulele prezentatoare de antigen și celulele epiteliale și va determina defecte ale toleranței imune. Nu în ultimul rând, autofagia a fost implicată și în reglarea proliferării și distrugerii celulelor T, toate aceste procese legate de autofagie fiind reglate de către gena ATG 16L1.
Alterarea expresiei genei ATG 16L1 care apare în principal în boala Crohn explică comportamentul patologic al celulelor T în bolile inflamatorii intestinale. Coexistența în cadrul acestor afecțiuni a compromiterii barierei epiteliale și a imunității înnăscute duce la creșterea perturbării mecanismului de toleranță imună față de microbiota mucosală, mecanism deja deficitar, ceea ce determină apariția reacției de formare a granuloamelor epiteloide specifice acestei boli.
Defectele de interacțiune între limfocitele T reglatoare din lamina propria și celulele epiteliale este mecanismul central al pierderii toleranței imune. Acest mecanism implică activarea excesivă a factorului de semnalizare NF-κB. La indivizii sănătoși, activarea epitelială a NF-κB este în mod normal suprimată de către citokinele anti-inflamatorii produse de către limfocitele T reglatoare: TGF-β și IL- 10. În bolile inflamatorii intestinale, răspunsurile imune mediate de limfocitele T helper 1 și T helper 17 sunt predominante și conduc la inflamație cronică și agravarea lezării stratului celular epitelial. Amplificarea procesului de degradare a barierei epiteliale determină creșterea stimulării receptorilor Toll- Like 9 de la nivelul bazo-lateral enterocitar (contrastant cu activarea TLR-9 de la nivel apical la indivizii sănătoși) cauzând activarea și nu blocarea semnalizării NF-κB așa cum se întâmplă în mod normal la indivizii sănătoși. Această activare determină dezvoltarea unui cerc vicios al răspunsului imun aberant, inflamației mucosale, alterării compoziției microbiotei mucosale și creșterea permeabilității mucosale, ceea ce explică inflamația cronică, persistentă și recurentă caracteristică bolilor inflamatorii intestinale.
Ca urmare a analizei microbiotei mucosale și disbiozei în bolile inflamatoriii intestinale, s-a emis ipoteza existenței unor bacterii cu efect protector și al altora cu efect inflamator intestinal. Tulpinile de Bacteroides și Clostridium produc enterotoxine și au proprietăți proteolitice care cresc permeabilitatea barierei epiteliale și pătrunderea bacteriilor în lamina propria. În RCUH și în proctită s-au evidențiat efectele negative ale bacteriilor producătoare de sulf. Hidrogenul sulfurat în exces blochează utilizarea acizilor grași cu lanț scurt la nivelul celulelor epiteliale, aceștia fiind nutrienții preferați de către celulele colonului. S-a analizat de asemenea și rolul peptidoglicanilor și lipopolizaharidelor, precum și analiza ADN bacterian. S-a demonstrat că E. Coli aderent-invaziv colonizează leziunile ileale din boala Crohn dezvoltată la acest nivel. Acest agent este caracterizat prin toți factorii de virulență necesari pentru a coloniza mucoasa intestinală astfel traversează bariera epitelială, interacționează cu macrofagele rezidente la acel nivel și induce sinteza citokinelor pro-inflamatorii de către epiteliul celular infectat și de către macrofage.
Faptul că disbioza este un element cheie în etiopatogenia bolilor inflamatorii intestinale nu mai este o noutate însă întrebarea principală este aceea legată de originea disbiozei. S-a propus cu mulți ani în urmă ipoteza conform căreia flora bacteriană intestinală se află sub control genetic. Alterările florei bacteriene intestinale s-au găsit și la rudele sănătoase ale pacienților cu boli inflamatorii intestinale, ceea ce sugerează faptul că acest determinism genetic al microbiotei ar putea reprezenta un factor de risc important pentru dezvoltarea bolilor inflamatorii intestinale. Factorii de mediu considerați a exercita o influență în ce privește tipul și numărul de colonii bacteriene ale florei intestinale normale includ: tipul nașterii (naturală sau cezariană), tipul microbiotei intestinale al mamei și colonizarea bacteriană de la nivel vaginal, alimentația sugarului (naturală sau artificială) și variabilele de mediu extern (nivelul de igienă din maternitate, tipul de bacterii din mediu extern etc.). Majoritatea studiilor pe nou-născuți arată că nivelul de colonizare bacteriană intestinală crește rapid imediat după naștere, însă factorii care determină componenta finală a microflorei bacteriene mucosale rămân necunoscuți.
O altă întrebare importantă este: când devine disbiotică flora unui pacient cu boală inflamatorie intestinală? Este disbioza doar un fenomen secundar al bolii inflamatorii intestinale sau este însăși cauza ei? În favoarea ipotezei conform căreia ipoteza este cauza inflamației în bolile inflamatorii intestinale vine un argument desprins din studiile pe animale care arată că fenotipul imunologic al gazdei influențează foarte mult compoziția florei bacteriene intestinale, defectele sistemului imun având în mare parte origine genetică.
Au fost raportate rezultate bune în ce privește încercarea de modulare a microbiotei cu probiotice, prebiotice și sinbiotice în scopul de a ameliora disbioza din bolile inflamatorii intestinale. Tratarea pacienților cu boală Crohn cu tulpina probiotică E. Coli Nissle 1917 a arătat inducerea mult mai rapidă a remisiei simptomelor decât în cazul pacienților netratați. În cazul RCUH, terapia cu E. Coli Nissle 1917 s-a dovedit a fi la fel de eficientă ca mesalazina în menținerea remisiunii.
Menținerea remisiunii după suplimentarea dietei cu probiotice s-a observat într-un studiu în care s-a analizat probioticul obținut din ciuperca Saccharomyces boulardii. Rezultatele nu au fost însă semnificative din punct de vedere statistic datorită numărului redus de subiecți implicați (n = 32). S-a demonstrat reducerea ratei de remisiune la pacienții suferind de boală Crohn tratați cu probiotic și mesalamină comparativ cu grupul de control tratat numai cu mesalamină (Guslandi et al, 2000, Rolfe et al., 2006).
Rezultate favorabile s-au obținut și într-un studiu randomizat dublu-orb în care s-au folosit ca agenți probiotici Bifidobacterium breve și Bifidobacterium bifidum administrat la 20d e subiecți cu RCUH timp de 12 săptămâni. S-a obținut o descreștere semnificativă a indicilor clinici de gravitate, comparativ cu indicii subiecților din grupul de control care primeau doar tratament convențional, nesuplimentat cu probiotic (Kato et al., 2004).
Mixtura de probiotic denumită VSL#3 a avut efecte convingătoare în ce privește menținerea remisiunii la pacienții cu RCUH, și apoi a fost testată dovedind rezultate favorabile în prevenția proctitei. În ce privește boala Crohn, nu există încă date concludente privind VSL#3. Suplimentarea cu VSL#3 a tratamentului la pacienții pediatrici după tratamentul chirurgical al bolii Crohn nu a avut rezultate mai bune comparativ cu mesalamina în menținerea remisiunii. Se pare că în general suplimentele probiotice sunt mai eficente în amânarea debutului bolii sau recidivei, mai degrabă decât în diminuarea simptomelor inflamatorii active.
Suplimentarea prebiotică a tratamentului prin adăugare de inulină a determinat îmbunătățirea condiției clinice la pacienții cu proctită și creșterea toleranței imune (prin scăderea expresiei TLR-2 și a TLR-4) și creșterea nivelului bifidobacteriilor fecale la pacienții cu boală Crohn.
Sinbioticele (un amestec de pre- și probiotice într-un singur preparat) au prezentat de asemenea un potențial terapeutic ridicat, deși numărul de studii clinice asupra lor este redus. Suplumentarea prebioticului derivat din inulină, Synergy-1 cu Bifidobacterium longum la un număr de 18 pacienți cu RCUH pentru 4 săptămâni a scăzut semnificativ nivelele de citokine proinflamatorii de la nivel rectal și a scăzut expresia β defensinelor asociate inflamației.
Mecanismele potențiale de acțiune ale probioticelor presupun interacțiunile competitive inter-microbiene, creșterea producției de metaboliți antimicrobieni, influențe asupra epiteliului și modulării imune. Restabilirea echilibrului microbial de la nivel mucosal cu ajutorul probioticelor ar putea fi cea mai fiziologică și netoxică metodă de a preveni și trata bolile inflamatorii intestinale.
Modularea răspunsului imun mucosal prin acțiunea probioticelor este reprezentată de scăderea secreției citokinelor proinflamatorii. Această acțiune este modulată de:
• Inhibarea activării NF-κB
• Modularea transportorului intestinal dipeptidic PepT1 de la nivel apical, responsabil pentru preluarea unei mici cantități de peptide derivate din dipeptidul muramil (MDP) al peretelui bacterian
• Reducerea numărului de limfocite CD4 intraepiteliale
• Reglarea efectelor antiinflamatorii prin semnalizarea pe calea TLR 9
• Modularea procesului de apoptoză și proliferare a celulelor imune prin calea de semnalizare TLR2
• Modularea căii de semnalizare a receptorului activat al proliferării peroxizomilor (PPAR).
Până acum, trialurile clinice nu au demonstrat un efect constant și persistent al acestor agenți în ce privește bolile inflamatorii intestinale. Cel mai bun și mai relevant rezultat a fost în cazul folosirii VSL#3 în tratamentul și profilaxia proctitei. În ce privește utilizarea antibioticelor în terapia acestor boli nu există rezultate concludente în ce privește inducerea și menținerea remisiunii. Antibioticele sunt foarte eficiente și de primă linie în tratarea complicațiilor septice ale bolii Crohn dar terapia de lungă durată cu antibiotice sau utilizarea acestora ca agent terapeutic primar sunt extrem de controversate. Studiile actuale nu au dovedit eficiența antibioticelor în ce privește RCUH. Probioticele însă ar putea fi mai eficiente decât antibioticele, mai ales în privința prevenției și tratamentului formelor ușoare și moderate ale RCUH.
Mutația truncată a genei NOD 2 care codifică un receptor intracelular pentru peptidoglicanul muramil al peretelui bacterian determină scăderea producției de α defensină de la nivel ileal. Studiile pe șoareci transgenici cărora le lipsea gena NOD 2 a demonstrat de asemenea scăderea producției de α defensină, în timp ce deleția genei ce codifică procesul de autofagie ATG16L1 sau a proteinei de stress a reticulului endoplasmatic XBP-1 determină schimbări morfologice la nivelul celulelor Paneth și scăderea nivelului de expresie al peptidelor antimicrobiene.
Boala Crohn este asociată cu polimorfismele genetice a cel puțin 2 gene codificatoare ale componentelor mecanismului de autofagie, acestea fiind genele ATG16L1 și IRGM, în timp ce genele NOD 2 și NCF 2 care suferă de asemenea defecte în boala Crohn reglează distrugerea intracelulară a bacteriilor.
Scăderea nivelului de secreție al peptidelor antimicrobiene va determina creștrea și înmulțirea exagerată a bacteriilor, fie ele saprofite, oportuniste sau patogene, creșterea aderenței bacteriilor la mucoasă și translocația bacteriilor comensale, în timp ce ineficiența clearance-ului bacteriilor invazive sau fagocitate determină persistența intracelulară a bacteriilor viabile cu infectarea celulelor mucoasei intestinale. Ambele mecanisme etiopatogenice determină stimularea antigenică excesivă a celulelor patogene T helper 1 și T helper 17, inflamația cronică de tip granulomatos și susceptibilitatea pacienților cu boală Crohn către infecții cu agenți patogeni obișnuiți sau oportuniști.
Mycobacterium avium paratuberculosis (MAP) este un agent patogen care cauzează enterocolită spontană granulomatoasă (boala Johne) cu diaree și deshidratare la animalele rumegătoare, fiind un microorganism intracelular suspectat ca având un rol în determinarea bolii Crohn. După numeroase studii, legătura dintre Crohn și MAP nu a putut fi nici confirmată, nici negată.
Un studiu realizat la Universitatea din Colorado a arătat că nu s-a detectat ADN MAP în biopsiile de mucoasă intestinală a 190 de pacienți cu boală Crohn, RCUH și grup de control. Un studiu realizat de către Scanu et al. arată rezultate contradictorii, evidențiind detecția ADN MAP la 87% dintre pacienții cu boală Crohn și la 15% dintre pacienții din grupul de control cărora li s-au prelevat mostre de țesut intestinal.
235 de pacienți cu boală Crohn, RCUH, sindrom de intestin iritabil și un grup de control fără nicio afectare intestinală au fost testați pentru detectarea prezenței ADN MAP IS900 și nivelului de citokine din biopsiile intestinale. Cele mai ridicate nivele de TNF au fost detectate la pacienții cu boală Crohn, acestea fiind asociate de asemenea cu prezența MAP. Nu a existat nicio corelație între prezența MAP și creșterea altor citokine precum IL-2, IL-10, IL12 și secreția de IFN- γ.
Escherichia coli aderent-invaziv este un alt microorganism patogen studiat în boala Crohn, întrucât s-a dovedit că acesta este prezent în biopsiile de ileon ale pacienților cu această boală, alături de macrofage și celule epiteliale (Darfeuille-Marchaud et al.).
Baumgart et al. au demonstrat de asemenea prezența E. Coli aderent-invaziv în ileonul pacienților cu boală Cronh, documentată prin tenhica FISH și au identificat factorii de virulență ai acestui microorganism, care sunt comuni cu aceia ai E. Coli cauzator al infecțiilor urinare. Un studiu separat al acelorași autori a concluzat faptul că E. Coli reprezintă 99% din totalul tulpinilor bacteriene invazive izolate din biopsiile mucosale ale pacieților cu boală Crohn comparativ cu 42% dintre pacienții cu RCUH și 2% din grupul de control sănătos.
Anticorpii serici împotriva proteinei membranare C de suprafață a E. Coli (OmpC) sunt prezenți la 37- 55% dintre pacienții cu boală Crohn, comparativ cu prezența lor la mai puțin de 5% dintre subiecții cu RCUH și cei sănătoși. Reactivitatea serică crescută la proteina membranară de suprafață E. Coli OmpC este asociată cu boala Crohn severă, de durată lungă și cu progresia bolii. Factorul de agresivitate specific E. Coli aderent-invaziv este deci, creșterea expresiei genei care codifică OmpC, mai ales atunci când osmolaritatea în lumenul intestinal este crescută, această proteină de suprafață determinând aderența pronunțată și invazia accelerată a celulelor epiteliale intestinale de către E. Coli.
Un studiu caz-control care a utilizat fișele medicale a 3.019 soldați americani cu boală inflamatorie intestinală în antecedente și a realizat comparația cu un grup de 11.646 de subiecți sănătoși a demonstrat faptul că un singur episod de gastroenterită infecțioasă poate crește riscul de a dezvolta la un anumit moment al vieții o boală inflamatorie intestinală (Porter et al., 2008). Aceste rezultate sugerează faptul că un singur agent patogen enteric poate declanșa boala inflamatorie intestinală posibil prin distrugerea barierei mucosale și inițierea unui răspuns inflamator timpuriu la o gazdă susceptibilă din punct de vedere genetic și care prezintă și anomalii ale răspunsului imunoreglator.
Alte studii au arătat faptul că Clostridium difficile poate reactiva o boală inflamatorie intestinală mută, care s-a oprit din evoluție în faza subclinică, și induce injuria acută a celulelor epiteliale prin apoptoza mediată pe calea Fas. Într-un mod similar, microorganismul enterotoxigen Bacteroides fragilis induce colită la animalele de experiență și crește producția de interleukină 17.
Studii recente efectuate pe rozătoare afirmă faptul că compoziția microbiotei mucosale a intestinului se schimbă odată cu inflamația și infecția mucoasei colonice datorată diverselor cauze (agenți patogeni bacterieni, virali, alergeni alimentari etc.).
Examinarea ADN-ului coloniilor bacteriene componente ale microbiotei s-a dovedit că pacienții cu RCUH și Crohn au un nivel mai scăzut de complexitate al florei bacteriene comensale față de subiecții sănătoși. Cea mai evidentă este scăderea membrii familiilor Bacteroidetes și Firmicutes atât în Crohn, cât și în RCUH. Scăderea numărului de colonii ale Faecalibacterium prausnitzii, care este un membru majoritar al familiei Firmicutes a fost asociată cu un risc mult mai mare de recurență a bolii post rezecție operatorie în boala Crohn localizată la nivel ileal. In vitro, s-a detectat scăderea numărului de celule mononucleare sanguine periferice stimulate de F. Prausnitzii, scăderea IL- 12, creșterea producției de IFN- γ și stimularea secreției de IL-10. Administrarea orală a F. Prausnitzii viu sau a supernatantului obținut prin prelucrarea sa reduce severitatea colitei și corectează disbioza asociată. În paralel cu scăderea F. Prausnitzii, E. Coli este crescut în bolile inflamatorii intestinale, mai ales în boala Crohn ileală. Numărul de colonii mucosale de E. Coli este corelat cu severitatea bolii ileale. S-au găsit colonii E. Coli numai în situsurile de inflamație mucosală.
Modificările compoziției microbiotei mucosale poate contribui la creșterea severității bolii, în timp ce anomaliile de la nivelul microbiotei sunt corelate cu apariția abceselor la pacienții cu boală Crohn, fiind demonstrat faptul că pacienții cu boli inflamatorii intestinale și disbioză sunt supuș intervențiilor chirurgicale de eliminare a abceselor mult mai devreme decât cei care prezintă o microbiotă mucosală normală.
Agenții bacterieni nepatogeni pot cauza colită în gazdele cu deficiențe de imunoreglare și ale barierei mucosale. În momentul în care șoarecii sterili IL- 10 (-) au fost inoculați cu E. faecalis și/sau E. Coli au dezvoltat forme agresive de colită mediate T helper 1/T helper 17 în primele trei săptămâni, care a progresat apoi către pancolită până în săptămâna a 7-a. Un alt studiu a evidențiat faptul că preluarea tulpinilor nepatogene de E. Coli K -12 și HB101 la nivelul plăcilor Peyer este foarte crescută la pacienții cu boală Crohn, nu și la cei cu RCUH, fiind demonstrat fapul că bariera mucosală în cazul pacienților cu boală Crohn este mult mai grav afectată decât în RCUH.
Funcțiile metabolice ale microbiotei au efecte importante asupra celuelor epiteliale ale mucoasei și asupra funcției imune de la nivel mucosal. Butiratul și alți acizi grași cu lanț scurt sunt sursa primară de compuși nutritivi pentru enterocite și colonocite, celulele epiteliale rectale depinzând de acizi grași cu lanț scurt ca sursă de energie. Pe de altă parte, oxidul nitric și hidrogenul sulfurat produse de o parte din componentele microbiotei mucosale pot provoca agresiuni asupra celulelor epiteliale și componentelor matriceale. Hidrogenul sulfurat și oxidul nitric blochează metabolismul butiratului și determină o stare de „foamete” la nivel epitelial (epithelial starvation). Acest ultim mecanism este mult mai implicat în RCUH decât în Crohn, întrucât în RCUH s-a constatat creșterea anormală a numărului de colonii bacteriene de la nivelul mucoasei intestinale, aceste bacterii producând cantități foarte crescute de hidrogen sulfurat și oxid nitric care au ca efect deprivarea epiteliului intestinal de nutrienții esențiali cu apariția leziunilor al căror substrat este secreția citokinelor pro-inflamatorii de la nivelul epiteliului intestinal deprivat energetic.
Există un număr foarte mare de studii semnificative statistic care au analizat modificările calitative și cantitative în compoziția microbiotei mucosale la pacienții cu RCUH. În mostrele de țesut prelevat prin biopsie de la pacienții cu RCUH și boală Crohn s-a evidențiat un număr mult mai mare de colonii bacteriene mucosale comparativ cu subiecții sănătoși, creșterea gradată a numărului de colonii făcându-se dinspre țesutul sănătos spre țesutul inflamat, cu maxim de colonii la nivelul leziunilor intestinale. Alte studii au evidențiat creșterea capacității de aderență bacteriană și invazie a celulelor epiteliale, precum și un răspuns inflamator accentuat la nivelul mucoasei intestinului afectat.
În momentul în care s-a folosit analiza PCR, s-a demonstrat că numărul de colonii bacteriene din mostrele bioptice ale pacienților cu RCUH era mult mai mare decât cel din biopsiile pacienților cu boală Crohn.
La comparația biopsiilor realizate din zonele inflamate și din zonele sănătoase ale intestinului pacienților cu RCUH, se pare că odată cu creșterea gradului de inflamație, diversitatea florei bacteriene de la nivelul mucoasei scade. Astfel, în cazul pacienților cu RCUH s-a identificat scăderea sau absența la nivelul zonelor inflamate a următorilor componenți ai florei comensale, care în mod normal sunt bine reprezentați la indivizii sănătoși: Bacteroides vulgatus, B. ovatus, B. uniformis și Parabacteroides spp. Un studiu realizat de Frank et al. a confirmat aceste rezultate și a identificat anomalii ale florei bacteriene intestinale la pacienții cu RCUH, la analiza secvențelor ARNr descoperindu-se o reducere a numărului de colonii Bacteroidetes și Firmicutes care apare și în boala Crohn. Ambele familii bacteriene sunt responsabile pentru menținerea unei stări de nutriție adecvată a tractului intestinal întrucât sunt implicate în producția de acizi grași cu lanț scurt, care reprezintă principala sursă de energie pentru celulele epiteliale intestinale, cu rol critic în menținerea integrității barierei epiteliale mucosale și supresiei activării sistemului imun. Depleția microorganismelor producătoare de acizi grași cu lanț scurt deprivează nutritiv celulele epiteliale intestinale deja vulnerabile, ducând la perforarea barierei epiteliale intestinale cu facilitarea invaziei agenților bacterieni non-patogeni care, în acest caz vor determina activarea celulelor imunocompetente și consecutiv, a răspunsului imun mucosal.
Prin tehnica FISH s-au detectat bacterii invazive în 83% din mostrele de țesut colectate de la pacienți cu RCUH comparativ cu indivizii sănătoși din grupul de control. Microorganismele care au invadat ileonul terminal și colonul indivizilor afectați au fost Proteobacteria, Clostridium, Enterobacteriae, Bacteroides și Prevotella. Aceste descoperiri au determinat lansarea unor trialuri suplimentare care să determine dacă există o tulpină bacteriană specifică sau mai multe tulpini bacteriene cu implicare în declanșarea RCUH. Un studiu recent care a avut ca subiecți gemenii afectați de boli inflamatorii intestinale, grupul de control fiind constituit din gemeni neafectați a relevat la analiza microscopică a microbiotei aceleași bacterii potențial patogene care erau prezente și la ceilalți pacienți cu RCUH din studiul anterior, alături de Rhodococcus, Shigella, Escherichia și Stenotrophomonas (Lepage et al., 2011). În același timp, bacterii cu proprietăți antiinflamatoare au fost identificate la rudele de gradul I neafectate de RCUH, dintre care cea mai bine reprezentată tulpină a fost Faecalibacterium prausnitzii. S-a demonstrat că reducerea numărului de colonii de F. prausnitzii a fost asociată cu un risc mai mare de recurențe postoperatorii în boala Crohn. Această bacterie are un efect antiinflamator prin atenuarea activității NF-κB și MAP3K8 cu reducerea consecutivă a expresiei IL-8. Analiza PCR și analizele secvențiale au identificat Campylobacter în 74% din mostrele de țesut de la 69 de pacienți cu RCUH și la 23% dintre indivizii sănătoși din grupul de control, majoritatea fără antecedente personale patologice de gastroenterită acută. Tulpina de Camplylobacter concisus a fost mult mai frecvent descoperită în țesuturile pacienților cu RCUH (33% comparativ cu 11% la subiecții sănătoși), în timp ce Camplylobacter ureolyticus a fost prezent la 22% dintre mostrele de țesut ale pacienților cu RCUH, față de 3% la subiecții sănătoși (Mukhopadhya et al., 2011). Aceste dovezi au confirmat rezultatele unui alt studiu realizat în India (Verma et al., 2010). Rezultatele obținute i-au determinat pe autori să afirme că defectul imunologic specific ce cauzează RCUH este reprezentat de incapacitatea organismului de a elimina Campylobacter.
Sistemul imunitar intestinal al unui subiect sănătos este caracterizat prin toleranță imună. În bolile inflamatorii intestinale are loc periclitarea acestui proces de toleranță, scăderea toleranței imune fiind determinată multifactorial de interacțiunile dintre sistemul imunitar, coloniile bacteriene enterice comensale și patogene și genotipul gazdei. O ipoteză general acceptată afirmă că dezechilibrul microbiologic (disbioza) de la nivel intestinal declanșează răspunsul imun aberant și persistent caracteristic bolilor inflamatorii intestinale.
Atât boala Crohn cât și RCUH sunt încadrate în termenul general de boli inflamatorii intestinale, cu toate că etiopatogenia, profilul inflamator, simptomatologia și compoziția microbiotei intestinale prezintă diferențe între cele două afecțiuni. Inflamația asociată cu boala Crohn este discontinuă, poate avea orice localizare de-a lungul tractului gastro-intestinal și traversează frecvent mucoasa și submucoasa putând afecta întregul perete intestinal până la seroasă. În RCUH procesul inflamator cuprinde numai straturile superficiale ale mucoasei fiind localizată în regiunile intestinale care au cea mai ridicată rată de colonizare bacteriană începând cu colonul distal cu extindere către celelalte segmente ale colonului.
Răspunsul imun în boala Crohn este predominant mediat de către limfocitele T helper 1 și 17 cu creșterea producției interleukinelor 12, 23 și 27, IFN γ și TNF α, în timp ce RCUH este asociată cu medierea răspunsului imun de către limfocitele T helper 2 și nivele ridicate de IL-5 și factor transformator β (TGF β). Sumarea factorilor genetici, de mediu și imunologici contribuie la etiopatogenia bolilor inflamatorii intestinale, acestea fiind boli multifactoriale poligenice.
O dovadă a implicării dezechilibrului microbiotei în patogenia acestor boli este conferită de faptul că în RCUH procesul inflamator este declanșat în principal în zonele cu cea mai ridicată colonizare bacteriană, tratamentul antibiotic ameliorând simptomele, în timp ce șoarecii modificați genetic cu intestinul steril nu vor dezvolta RCUH în mod spontan, fiind necesară colonizarea bacteriană a intestinului pentru ca boala să apară. Prin urmare se consideră că bolile inflamatorii intestinale ar putea fi determinate de alterarea sistemului imun combinată cu intoleranța agenților bacterieni comensali de către gazdă, ceea ce duce la declanșarea răspunsului inflamator.
Microbiota intestinală umană
La naștere, intestinul uman este steril, colonizarea sa cu numeroase specii bacteriene începând imediat postnatal dezvoltându-se o microbiotă comensală caracterizată prin profile bacteriene unice și o largă variație interindividuală. Numărul de bacterii conținute în intestinul unui adult este aproximativ 10 la puterea 14, existând în jur de 1.000 de specii diferite, constituindu-se astfel cea mai extinsă comunitate microbiană comensală din corpul uman. Studiile de biologie moleculară arată faptul că cele mai abundente genuri bacteriane din intestinul gros uman sunt: Bacteroidetes (Gram -) și Firmicutes (Gram +). Genurile Proteobacteria, Actinobacteria, Fusobacteria și Verrucomicrobia sunt mai puțin reprezentate dar joacă un rol important în sănătatea tractului intestinal uman (Eckburg et al. , 2005). Genurile bacteriene dominante în intestinul uman sunt: Clostridium coccoides, Eubacterium rectale, Clostridium leptum, Bacteroides-Prevotella, Bifidobacterium sp. și Atopobium sp. Speciile microbiene intestinale prezintă o foarte mare variabilitate interindividuală, întrucât fiecare individ găzduiește o comunitate comensală unică de specii bacteriene, a cărei compoziție în specii microbiene rămâne constantă de-a lungul vieții. S-a demonstrat că între doi membri ai unui cuplu care împart aceeași locuință și au aceleași obiceiuri alimentare compoziția microbiotei intestinale este net diferită, în comparație cu rudele de gradul I care deși au alte obiceiuri alimentare și mediu de viață prezintă similarități foarte mari ale florei bacteriene comensale intestinale (Zoetendal et al., 2001). O comparație a componenței florei intestinale între gemenii monozigoți a arătat un înalt grad de similitudine dar și diferențe, ceea ce denotă faptul că dezvoltarea microbiotei intestinale este în mare parte determinată genetic, dar achiziționarea diferitelor specii bacteriene depinde și de factori de mediu precum zona geografică și alimentația. Analiza microbiotei intestinale este dificil de realizat, întrucât majoritatea speciilor bacteriene sunt noi pentru știință, prin urmare nu există metode adecvate de cultivare pentru majoritatea componentelor florei. Astfel sunt necesare tehnici avansate de microbiologie moleculară precum analiza componentei 16s a ARN-ului cromozomial și reacția de polimerizare în lanț (PCR).S-a estimat că microbiomul (materialul genetic al microbiotei intestinale) conține de 100 de ori mai multe gene decât genomul uman. Prezența microbiotei intestinale este extrem de benefică organismului uman întrucât extrag energia din substanțele nedigerate în intestinul subțire și metabolizează xenobioticele. Microbiota constituie un adevărat „organ metabolic” întrucât prelucrează carbohidrații și proteinele nedigerabile pe care le transformă în produși de fermentație (acizi grași cu lanț scurt, etanol și gaze), sintetizează vitamine (în special vitamina K), are implicație în absorbția ionilor și convertește compușii polifenolici inactivi în forma lor activă. Microbiota comensală are de asemenea un important rol de barieră împotriva invaziei mucoasei intestinale de către diverși agenți patogeni.
Cani et al. au arătat în 2008 că adăguarea unui prebiotic precum oligofructoza la dieta obișnuită crește integritatea barierei epiteliale intestinale prin creșterea expresiei proteinelor care codifică joncțiunile intercelulare strânse (ZO-1 și ocludina) printr-un mecanism care implică creșterea secreției hormonului intestinal GLP-2.
Funcțiile imunoreglatoare ale microbiotei comensale
Microbiota intestinală are și o funcție imunoreglatoare determinând menținerea homeostaziei epiteliului intestinal și activarea răspunsului imun de la nivelul mucoasei. Studiile realizate pe rozătoare cu intestinul steril au arătat că în absența microbiotei funcționarea normală a epiteliului intestinal și a sistemului imun de la nivelul mucoasei este profund afectată, expresia receptorilor celulari epiteliali de recunoaștere a agenților patogeni, numărul defensinelor și numărul peptidelor antimicrobiene sunt net reduse în rozătoarele cu intestin steril (Cash et al. , 2006). Tot la nivelul rozătoarelor cu intestin steril au fost puse în evidență alterarea dezvoltării normale a țesutului limfoid de la nivel intestinal, scăderea producției de anticorpi (în special IgA secretorie), reducerea numărului de plăci Peyer și reducerea numărului și dimensiunilor ganglionilor limfatici mezenterici.Efectele pe care bacteriile comensale le au asupra dezvoltării sistemului imun, sunt următoarele: inhibă activarea NF-kB la nivel epitelial și expresia genelor proinflamatorii, activează celulele CD4 de la nivelul plăcilor Peyer, activează celulele CD8 și Natural Killer la nivelul spațiilor leucocitare intraepiteliale, cresc numărul de limfocite B și T precum numărul celulelor CD 86+, sunt implicate în stabilirea relațiilor dintre limfocitele B, T și celulele dendritice la nivelul plăcilor Peyer, cresc producția de IgA de către limfocitele B și determină hipertrofia plăcilor Peyer și a centrilor germinativi (Comito & Romano, 2012).
Prezența IgA reduce amplitudinea semnalelor proinflamatorii de la nivel intestinal și are rol în reglarea biodiversității microflorei bacteriene. Un echilibrul între Limfocitele T helper 1 și 2 se stabilește imediat ce începe colonizarea bacteriană a intestinului pentru prevenția dezvoltării alergiilor alimentare, iar limfocitele T helper 3 se specializează în determinarea toleranței la proteinele antigenice ingerate. Alimentația determină stimularea antigenică și colonizarea bacteriană intestinală. În primele zile de viață, laptele matern, prin IgA pe care o conține alături de lactoferină și lizozim conferă o protecție pasivă antimicrobiană și determină colonizarea intestinului cu bifidobacterii, scăzând gradul de colonizare cu agenți patogeni. Dezvoltarea unei flore bacteriene comensale integre și normale este perturbată de administrarea de antibiotice în perioada neonatală, crescând predispoziția către reacții alergice și boli inflamatorii ale tractului intestinal precum sindromul de intestin iritabil și bolile inflamatorii intestinale.
Toleranța imună față de microbiota comensală
La indivizii sănătoși există numeroase mecanisme de stabilire toleranței sistemului imun al gazdei față de microbiota intestinală și produșii săi de metabolism. Recunoașterea antigenelor microbiene de către celulele prezentatoare de antigen și celulele epiteliale se realizează cu ajutorul stabilirii unui model de recunoaștere a structurii moleculare a agentului microbian respectiv de către receptorii în formă de clopot (toll- like receptors= TLR) care sunt capabili să detecteze numeroase componente ale structurii bacteriene precum lipopolizaharide, lipoproteine sau ADN bacterian. O altă categorie de receptori numită NOD-like receptors (nucleotide-binding oligomerisation domain- like receptors= NLR) recunoaște moleculele de peptidoglican din peretele bacterian.La subiecții sănătoși procesele inflamatorii asociate cu TLR și NLR sunt suprimate de molecule inhibitorii de origine umană și bacteriană și anume: inhibitori de COX-2, LPS, A20, PPAR- γ, NF-kβ, IκB- α, IFN α și β, IL- 10, TGFβ și eicosanoizi. La nivel intestinal există celule dendritice specializate care au rolul de a induce un răspuns înalt tolerogen limfocitelor B și T prin activarea celulelor T reglatoare și secreția de IgA.
Bacteriile comensale coordonează în mod activ răspunsul imun tolerogen al gazdei fie prin medierea de către celulele dendritice a conversiei limfocitelor T naive în limfocite T reglatoare, fie prin reglarea directă a TLR pe suprafața limfocitelor T reglatoare. Coloniile bacteriene considerate „benefice” precum lactobacilii și bifidobacteriile influențează diferențierea celulelor dendritice către celule cu un grad mai scăzut de diferențiere, asemănătoare monocitelor, prin acest proces inducându-se celulelor dendritice toleranța imună.
Stimularea repetată a TLR de către expunerea continuă la bacteriile comensale determină scăderea activității căii NF-kB și stimulează producția peptidelor antimicrobiene precum defensina. Activitatea genei NOD-2 a fost asociată cu scăderea producției de citokine proinflamatorii (TNF α, IL-8, IL-1β).
Prin facilitarea procesului de toleranță imună, microbiota mucosală conferă astfel protecție față de răspunsul inflamator patologic și față de invazia agenților patogeni, întrucât sistemul imunitar de la nivel intestinal va fi capabil să recunoască și să tolereze numai microorganismele florei comensale, celelalte microorganisme nefiind recunoscute de către celulele prezentatoare de antigen, ceea ce determină activarea răspunsului imun cu apărarea organismului împotriva florei microbiene nefiziologice. Bacteriile patogene au caractere diferite față de cele comensale, date în primul rând de faptul că perforează bariera epitelială de protecție de la nivel intestinal și determină răspunsuri inflamatorii acute la subiecții sănătoși.
În bolile inflamatorii intestinale se produce un dezechilibru între mecanismele homeostatice care asigură coexistența microbiotei mucosale cu sistemul imun al organismului gazdă. Acestea asociază polimorfisme ale TLR precum TLR4 D299G în boala Crohn și RCUH, TLR1 L80P și TLR2 R753G în pancolită. În creștera susceptibilității indivizilor sănătoși pentru boli inflamatorii intestinale sunt implicate polimorfismele NLR, mutațiile genelor CARD 15 și NOD 2 și o deleție în gena Leu 1007. Cu toate acestea, nu toți subiecții care prezintă aceste mutații vor dezvolta o boală inflamatorie intestinală, ceea constituie un argument pentru etiologia multifactorială a acestor boli.
Disbioza intestinală în bolile inflamatorii intestinale
La ora actuală este acceptată teoria conform căreia, apariția bolilor inflamatorii intestinale este determinată de pierderea toleranței imune față de flora comensală. Un număr limitat de studii au fost realizate pe subiecți umani, majoritatea folosind animale de experiență ca subiecți de studiu, rezultatele concluzionând faptul că prezența microbiotei este esențială pentru dezvoltarea bolilor inflamatorii intestinale, acestea neapărând la animalele de experiență cu intestin steril. În aceste afecțiuni, numărul coloniilor bacteriilor comensale este redus, iar compoziția microbiotei este afectată, cu reducerea genurilor Firmicutes și Bacteroidetes. Drept consecință a acestui dezechilibru, s-a constatat la pacienții cu boli inflamatorii intestinale abundența relativă a genului Enterobacteriacae, cu toate că numărul absolut al coloniilor bacteriene nu a fost diferit față de subiecții sănătoși. S-a observat de asemenea o scădere a concentrației de Clostridii, Macfarlane et al. raportând distribuții aberante ale speciilor în cadrul genului Bifidobacterium în biopsiile rectale ale pacienților cu boli inflamatorii intestinale, precum și o scădere a numărului total de colonii bacteriene de Bifidobacterium. Diferențe între populația de lactobacili a țesutului neulcerat față de țesutul ulcerat la pacienții cu RCUH au fost raportate de către Zhang et al. S-a observat de asemenea creșterea numărului de bacterii enteroaderente precum E. Coli enteroinvaziv și Proteobacteria.Există posibilitatea ca bolile inflamatorii intestinale să fie cauzate de răspunsul inflamator cronic împotriva agenților microbieni ce aparțin florei comensale, fapt care apare atât în RCUH, cât și în boala Crohn. Cornito et al, consideră că în patogenia RCUH sunt implicați Mycobacterium avium, subspeciile de Mycobacterium Paratuberculosis, E. Coli aderent-invaziv și E. Coli aderent-invaziv, Yersinia și Pseudomonas. Implicarea Salmonella, Campylobacter Jejuni, Clostridium Difficile, adenovirusuri, rotavirusuri și mycoplasma a fost exclusă în ce privește etiopatogenia RCUH, însă o parte dintre aceștia ar putea avea un rol iimportant în boala Crohn.
O atenție specială a primit Mycobacterium Paratuberculosis în ce privește implicarea sa în declanșarea bolii Crohn, întrucât ADN-ul acestui microorganism a fost detectat în biopsiile de mucoasă intestinală prelevate de la un grup de pacienți cu boală Crohn, metoda de detecție folosită fiind reacția de polimerizare în lanț (IS900 PCR). Kirkwood et al. au realizat un studiu în care s-au analizat 142 de pacienți din populația pediatrică, toți prezentând simptome și semne sugestive pentru debutul unei boli inflamatorii intestinale. În urma testelor diagnostice, 62 de pacienți au fost diagnosticați cu boală Crohn, 26 de pacienți cu RCUH, iar 54 dintre pacienți nu s-au încadrat în criteriile diagnostice pentru boală inflamatorie intestinală. În etapa a doua a studiului s-au realizat biopsii de mucoasă intestinală de la toți cei 142 de pacienți și s-a căutat prezența AND-ului Mycobacterium Paratuberculosis, germenele fiind prezent la 45% dintre pacienții cu boală Crohn, 35 dintre pacienții cu RCUH și la 11% dintre pacienții care nu au fost diagnosticați cu boală inflamatorie intestinală. Prin urmare, s-a emis ipoteza că Mycobacterium Paratuberculosis ar putea declanșa procesul inflamator cronic caracteristic bolilor inflamatorii intestinale, în special în boala Crohn la populația pediatrică. Aceste rezultate au venit în susținerea faptului că infecția țesutului intestinal cu Mycobacterium Paratuberculosis în special în infecțiile asociate cu bacteriemie ar fi implicată în debutul bolii Crohn la copii. Nu au fost însă descoperite legături între polimorfismul genei NOD2, asociat în principal cu dezvoltarea bolii Crohn la nivelul ileonului și infecția cu Mycobacterium Paratuberculosis.
Escherichia- Coli este un alt microorganism studiat în ce privește etiopatogenia bolii Crohn, fiind asociată cu dezvoltarea inflamației la nivelul ileonului, dar nu s-au obținut rezultate pozitive în ce privește terapia pacienților cu antibiotice anti bacili coliformi în ce privește rezoluția simptomelor bolii Crohn.
Din anul 2001 și până acum, prin GWAs (Genom Wide Association Studies) s-a demonstrat implicarea a peste 30 de gene în etiopatogenia bolilor inflamatorii intestinale. Printre acestea se află și genele care joacă un rol important în relațiile imunologice dintre celule și semnalizarea intercelulară precum genele pentru TNF, TNF- receptor 1, receptorul pentru interleukina 23 sau pentru interleukina 12p40. O importanță mai ridicată prezintă genele implicate în răspunsul imun la acțiunea bacteriană precum NOD 2 genele pentru Toll-Like Receptor 4 (TLR4), precum și genele asociate autofagiei ATG16L1 (autophagy genes autophagy-related like 1) și genele pentru familia M a GTP-azei IRGM (immunity-related GTPase family M). Atât ATG16L1 cât și IRGM sunt implicate în procesarea și eliminarea produșilor de degradare celulară și a bacteriilor, precum și eliminarea stimulilor proinflamatori. Au fost propuse trei teorii cu privire la implicarea bacteriană în etiopatogenia bolilor inflamatorii intestinale: implicarea unui agent patogen, o anomalie de permeabilitate a barierei mucosale care duce la creșterea translocațiilor între coloniile bacteriene și prezența unui dezechilibru al balanței dintre agenții bacterieni protectori și agenții bacterieni patogeni de la nivel intestinal ceea ce poate duce la dezvoltarea unui proces inflamator.
Bacteriile care colonizează mucoasa intestinală au capacitatea de a adera foarte puternic la celulele intestinale endoteliale pe care le invadează printr-un mecanism care implică polimerizarea filametelor de actină și recrutare de microtubuli inducând astfel formare de granuloame, în studiile in vitro. Au fost studiate tulpinile de E. Coli prezente la pacienții cu boli inflamatorii intestinale și s-a găsit un tip de coliform care a fost numit E. Coli aderent-invaziv, acesta fiind asociat cu inflamația mucoasei ileale la pacienții cu boală Crohn. Acest lucru sugerează că există procese alterative specifice la nivelul celulelor intestinale epiteliale de la nivelul ileonului pacienților cu Crohn, celule care permit aderarea acestei tulpini de E. Coli aderent-invaziv. Se consideră că există un anumit receptor celular implicat în adeziunea E. Coli aderent-invaziv la mucoasa intestinală, întrucât exprimarea acestuia pe mucoasa ileală a fost detectată la 35% dintre pacienții cu boală Crohn. Acest receptor este CECAM6 (carcinoembryonic antigen-related cell adhesion molecule).
În populația pediatrică, factorii genetici joacă un rol mai mare în debutul bolii și în creșterea susceptibilității individului pentru boală inflamatorie intestinală decât la populația adultă, unde formele sporadice sunt mult mai frecvent întâlnite. S-a dovedit că gena NOD 2 este prezentă la 30- 35% dintre copiii cu Crohn, același procent fiind respectat și la adult, însă exprimarea acestei gene determină un debut mult mai timpuriu și gravitatea mai mare a simptomelor la populația pediatrică. NOD 2 este o genă importantă implicată în imunitatea înnăscută și dobândită, ceea ce duce la suportul ipotezei conform căreia defectul genetic este acela care determină alterarea imunității dobândite și înnăscute, care la rândul ei alterează modul în care sistemul imun de la nivel intestinal se va adapta colonizării mucoasei intestinale cu bacterii saprofite. Un defect de interacțiune între flora comensală și sistemul imun de la nivel intestinal care nu este capabil să activeze procesul de toleranță imună față de microbiota mucosală determină dezvoltarea unui răspuns imun cronic și persistent care determină dezvoltarea procesului inflamator cronic de la nivel intestinal. Aceste legături între imunitate, toleranța imună și adaptarea la microbiota mucosală sunt mult mai evidente în cazul bolilor inflamatorii intestinale din populația pediatrică.
Disbioza ar putea fi factorul cheie declanșator al proceselor imune din bolile inflamatorii intestinale, prin faptul că perturbă procesele de toleranță imună ale gazdei față de bacteriile comensale dispuse pe mucoasa intestinală. În bolile inflamatorii intestinale s-au descoperit de asemenea anomalii în ce privește integritatea structurală a mucoasei și funcționarea barierei stratului de mucus. Funcționarea eficientă a mucoasei intestinale este menținută de o combinație între o barieră epitelială intactă și distrugerea efectivă a bacteriilor prin secreția de peptide antimicrobiene (defensine), IgA secretorie și mecanisme fagocitare. În bolile inflamatorii intestinale, mecanismele e apărare ale mucoasei sint compromise la toate nivelurile, ceea ce contribuie atât la declanșarea cît și la progresia bolii.
Disbioza intestinală în cazul bolilor inflamatorii intestinale implică scăderea proporției de bacterii potențial benefice (bifidobacteriile de exemplu) și creșterea concomitentă a proporțiilor bacteriilor patogene (precum bacteriile sulfat-reducătoare). Acest dezechilibru microbial cauzează reducerea nivelelor intraluminale de butirat produse prin fermentație de flora bacteriană normală care este, în acest caz, redusă. Acest fapt contribuie la dezvoltarea procesului de down-regulation al proteinelor de la nivelul joncțiunilor epiteliale strânse ceea ce duce la creșterea permeabilității barierei epiteliale intestinale. Disfuncția barierei epiteliale determină creșterea deplasării coloniilor bacteriene prin lamina propria, deplasare potențată de scăderea nivelelor intraluminale de IgA și scăderea concentrației de defensină. Distrugerea bacteriilor care ajung în lamina propria prin epiteliul cu joncțiuni slăbite, denumit în literatura anglo-saxonă „leaky epitelium” (epiteliu permeabil) este blocată de către anumite defecte genetice existente la nivelul macrofagelor datorită exprimării anormale a unor proteine implicate în mecanismul de fagocitoză. Clearance-ul bacterian ineficient va duce la stimularea excesivă a TLR care vor determina secreția excesivă de citokine pro-inflamatorii și activarea răspunsului imun înnăscut mediat de către celulele T citotoxice (răspuns imun celular). Deficiențele din cadrul mecanismului de toleranță imună al celulelor epiteliale și al celulelor prezentatoare de antigen amplifică acest răspuns imun celular înnăscut potențând recrutarea de celule imune precum neutrofilele. Se adaugă și defecte la nivelul limfocitelor T supresoare care determină amplificarea răspunsului imun al limfocitelor T citotoxice cu creșterea numărului de limfocite T helper 1 și T helper 17, ceea ce amplifică răspunsul inflamator și reacțiile granulomatoase.
În bolile inflamatorii intestinale în general și în boala Crohn în specia apare o creștere caracteristică a permeabilității barierei epiteliale datorită expresiei deficitare a anumitor proteine care reglează acțiunea joncțiunilor intercelulare strânse (claudina, molecula de adeziune a joncțiunilor A, JAM-A) concomitent cu up-regulation-ul de la nivelul proteinelor formatoare de pori intraepiteliali (claudina 2).
Clearance-ul deficitar al bacteriilor datorat scăderii producției de defensină și IgA determină creșterea translocației coloniilor bacteriene dinspre lumenul intestinal către lamina propria. α- Defensinele (defensinele umane 5 și 6) sunt compuși antibacterieni produși de către celulele Paneth și sunt foarte eficace împotriva enterobacteriilor (E. coli, Salmonella typhimurium, Lysteria monocytogenes) și împotriva Bacteroides vulgatus, aceste genuri bacteriene crescând foarte mult ca proporție la pacienții cu boli inflamatorii intestinale datorită defectelor defensinelor. Scăderea concentrației defensinelor umane 5 și 6 a fost detectată mai ales la pacienții cu boală Crohn la nivel ileal asociată cu mutațiile NOD 2. Pe de altă parte, în cazul bolii Crohn dar nu și în RCUH s-a observat și scăderea radicală a concentrațiilor β- defensinelor 2 și 3, care sunt principalele peptide antimicrobiene de la nivelul colonului. Scăderea nivelului acestor defensine a fost asociat cu un polimorfism cromozomial la nivelul cromozomului 8 asociat cu boala Crohn dezvoltată la nivel colonic.
Clearance-ul microbian este afectat de asemenea și din cauza reducerii nivelelor de IgA secretorie. Acest tip de imunoglobulină este cel mai abundent fenotip imunglobulinic prezent în corpul uman, iar la nivelul intestinului este produs de către celulele B ale laminei propria. După secreție ajunge în lumen atașându-se de un receptor bazolateral de la nivelul celulelor epiteliale unde formează clustere de IgA secretorie care au roluri multiple în lumenul intestinal. IgA din stratul de mucus înglobeză bacteriile și antigenele alimentare, reduce expresia epitopilor antigenici de la suprafața celulelor bacteriene și reglează gradul de colonizare bacteriană de la nivel intestinal. De asemenea, IgA previne atașarea și invazia agenților patogeni la celulele epiteliale și înlătură bacteriile care încearcă să penetreze bariera epitelială intestinală prin translocarea lor înapoi către lumen și creșterii clearance-ului lor de către celulele dendritice, neturofile și fagocite.
În bolile inflamatorii intestinale, are loc scăderea concentrației de IgA, care este compensată de creșterea secreției de IgG, imunoglobulină care determină creșterea producției de citokine pro-inflamatorii și amplificarea răspunsurilor imune față de microbiota mucosală fiziologică.
Nivelul de IgG secretat la nivel mucosal este considerabil mai mare la pacienții cu boli inflamatorii intestinale, comparativ cu cei care suferă de sindromul colonului iritabil. Același studiu a arătat faptul că atât în boala Crohn, cât și în RCUH, pacienții prezintă un nivel crescut de IgG legat de antigenele bacteriene citoplasmatice fecale, comparat cu grupul de control cu sindrom de intestin iritabil și inflamație intestinală nedatorată unor boli inflamatorii intestinale (Macpherson et al., 1996).
Deficitul distrugerii bacteriene în bolile inflamatorii intestinale a fost recent asociat cu disfuncții ale mecanismului de autofagie. Autofagia este un mecanism constitutiv de homeostazie celulară și turn-over și joacă un rol important în imunitatea înnăscută și dobândită. Macrofagele își activează mecanismul de autofagie pentru a captura și a distruge bacteriile patogene intracelulare și extracelulare precum Legionella, E. Coli, Streptococ și Mycobacterii prin fuzionarea compartimentului fagocitar cu cel lizozomal. Celulele epiteliale activează de asemenea mecanismul de autofagie pentru distrugerea bacteriilor patogene care invadează mucoasa intestinală și încearcă să penetreze bariera epitelială. Procesul autofagic este activat de către gena ATG 16L1, ale cărei mutații au fost recent asociate cu boala Crohn. Defectele mecanismului autofagocitar au fost de asemenea asociate cu defecte ale răspunsului imun dobândit față de bacterii, întrucât autofagia este implicată în complexul major de histocompatibilitate clasa II (MHC II). Un defect în cadrul acestui mecanism va influența prezentarea antigenului de către celulele prezentatoare de antigen și celulele epiteliale și va determina defecte ale toleranței imune. Nu în ultimul rând, autofagia a fost implicată și în reglarea proliferării și distrugerii celulelor T, toate aceste procese legate de autofagie fiind reglate de către gena ATG 16L1.
Alterarea expresiei genei ATG 16L1 care apare în principal în boala Crohn explică comportamentul patologic al celulelor T în bolile inflamatorii intestinale. Coexistența în cadrul acestor afecțiuni a compromiterii barierei epiteliale și a imunității înnăscute duce la creșterea perturbării mecanismului de toleranță imună față de microbiota mucosală, mecanism deja deficitar, ceea ce determină apariția reacției de formare a granuloamelor epiteloide specifice acestei boli.
Defectele de interacțiune între limfocitele T reglatoare din lamina propria și celulele epiteliale este mecanismul central al pierderii toleranței imune. Acest mecanism implică activarea excesivă a factorului de semnalizare NF-κB. La indivizii sănătoși, activarea epitelială a NF-κB este în mod normal suprimată de către citokinele anti-inflamatorii produse de către limfocitele T reglatoare: TGF-β și IL- 10. În bolile inflamatorii intestinale, răspunsurile imune mediate de limfocitele T helper 1 și T helper 17 sunt predominante și conduc la inflamație cronică și agravarea lezării stratului celular epitelial. Amplificarea procesului de degradare a barierei epiteliale determină creșterea stimulării receptorilor Toll- Like 9 de la nivelul bazo-lateral enterocitar (contrastant cu activarea TLR-9 de la nivel apical la indivizii sănătoși) cauzând activarea și nu blocarea semnalizării NF-κB așa cum se întâmplă în mod normal la indivizii sănătoși. Această activare determină dezvoltarea unui cerc vicios al răspunsului imun aberant, inflamației mucosale, alterării compoziției microbiotei mucosale și creșterea permeabilității mucosale, ceea ce explică inflamația cronică, persistentă și recurentă caracteristică bolilor inflamatorii intestinale.
Ca urmare a analizei microbiotei mucosale și disbiozei în bolile inflamatoriii intestinale, s-a emis ipoteza existenței unor bacterii cu efect protector și al altora cu efect inflamator intestinal. Tulpinile de Bacteroides și Clostridium produc enterotoxine și au proprietăți proteolitice care cresc permeabilitatea barierei epiteliale și pătrunderea bacteriilor în lamina propria. În RCUH și în proctită s-au evidențiat efectele negative ale bacteriilor producătoare de sulf. Hidrogenul sulfurat în exces blochează utilizarea acizilor grași cu lanț scurt la nivelul celulelor epiteliale, aceștia fiind nutrienții preferați de către celulele colonului. S-a analizat de asemenea și rolul peptidoglicanilor și lipopolizaharidelor, precum și analiza ADN bacterian. S-a demonstrat că E. Coli aderent-invaziv colonizează leziunile ileale din boala Crohn dezvoltată la acest nivel. Acest agent este caracterizat prin toți factorii de virulență necesari pentru a coloniza mucoasa intestinală astfel traversează bariera epitelială, interacționează cu macrofagele rezidente la acel nivel și induce sinteza citokinelor pro-inflamatorii de către epiteliul celular infectat și de către macrofage.
Faptul că disbioza este un element cheie în etiopatogenia bolilor inflamatorii intestinale nu mai este o noutate însă întrebarea principală este aceea legată de originea disbiozei. S-a propus cu mulți ani în urmă ipoteza conform căreia flora bacteriană intestinală se află sub control genetic. Alterările florei bacteriene intestinale s-au găsit și la rudele sănătoase ale pacienților cu boli inflamatorii intestinale, ceea ce sugerează faptul că acest determinism genetic al microbiotei ar putea reprezenta un factor de risc important pentru dezvoltarea bolilor inflamatorii intestinale. Factorii de mediu considerați a exercita o influență în ce privește tipul și numărul de colonii bacteriene ale florei intestinale normale includ: tipul nașterii (naturală sau cezariană), tipul microbiotei intestinale al mamei și colonizarea bacteriană de la nivel vaginal, alimentația sugarului (naturală sau artificială) și variabilele de mediu extern (nivelul de igienă din maternitate, tipul de bacterii din mediu extern etc.). Majoritatea studiilor pe nou-născuți arată că nivelul de colonizare bacteriană intestinală crește rapid imediat după naștere, însă factorii care determină componenta finală a microflorei bacteriene mucosale rămân necunoscuți.
O altă întrebare importantă este: când devine disbiotică flora unui pacient cu boală inflamatorie intestinală? Este disbioza doar un fenomen secundar al bolii inflamatorii intestinale sau este însăși cauza ei? În favoarea ipotezei conform căreia ipoteza este cauza inflamației în bolile inflamatorii intestinale vine un argument desprins din studiile pe animale care arată că fenotipul imunologic al gazdei influențează foarte mult compoziția florei bacteriene intestinale, defectele sistemului imun având în mare parte origine genetică.
Implicații terapeutice ale disbiozei intestinale
Creșterea nivelului de înțelegere al interacțiunilor imune dintre gazdă și microbiota mucosală datorită procesului de toleranță imună a gazdei, a determinat direcționarea cercetărilor către modalitățile terapeutice care ar putea facilita modularea și controlul comunităților bacteriene de la nivel intestinal. Cu toate că terapia antibiotică este deja inclusă în management-ul complicațiilor bolilor inflamatorii intestinale (terapia în abcese și fistule intestinale) precum și utilizată în terapia preventivă a complicațiilor, studiile concludente conformă cărora antibioticele ar fi eficiente pe termen lung în bolile inflamatorii intestinale sunt foarte limitate.Au fost raportate rezultate bune în ce privește încercarea de modulare a microbiotei cu probiotice, prebiotice și sinbiotice în scopul de a ameliora disbioza din bolile inflamatorii intestinale. Tratarea pacienților cu boală Crohn cu tulpina probiotică E. Coli Nissle 1917 a arătat inducerea mult mai rapidă a remisiei simptomelor decât în cazul pacienților netratați. În cazul RCUH, terapia cu E. Coli Nissle 1917 s-a dovedit a fi la fel de eficientă ca mesalazina în menținerea remisiunii.
Menținerea remisiunii după suplimentarea dietei cu probiotice s-a observat într-un studiu în care s-a analizat probioticul obținut din ciuperca Saccharomyces boulardii. Rezultatele nu au fost însă semnificative din punct de vedere statistic datorită numărului redus de subiecți implicați (n = 32). S-a demonstrat reducerea ratei de remisiune la pacienții suferind de boală Crohn tratați cu probiotic și mesalamină comparativ cu grupul de control tratat numai cu mesalamină (Guslandi et al, 2000, Rolfe et al., 2006).
Rezultate favorabile s-au obținut și într-un studiu randomizat dublu-orb în care s-au folosit ca agenți probiotici Bifidobacterium breve și Bifidobacterium bifidum administrat la 20d e subiecți cu RCUH timp de 12 săptămâni. S-a obținut o descreștere semnificativă a indicilor clinici de gravitate, comparativ cu indicii subiecților din grupul de control care primeau doar tratament convențional, nesuplimentat cu probiotic (Kato et al., 2004).
Mixtura de probiotic denumită VSL#3 a avut efecte convingătoare în ce privește menținerea remisiunii la pacienții cu RCUH, și apoi a fost testată dovedind rezultate favorabile în prevenția proctitei. În ce privește boala Crohn, nu există încă date concludente privind VSL#3. Suplimentarea cu VSL#3 a tratamentului la pacienții pediatrici după tratamentul chirurgical al bolii Crohn nu a avut rezultate mai bune comparativ cu mesalamina în menținerea remisiunii. Se pare că în general suplimentele probiotice sunt mai eficente în amânarea debutului bolii sau recidivei, mai degrabă decât în diminuarea simptomelor inflamatorii active.
Suplimentarea prebiotică a tratamentului prin adăugare de inulină a determinat îmbunătățirea condiției clinice la pacienții cu proctită și creșterea toleranței imune (prin scăderea expresiei TLR-2 și a TLR-4) și creșterea nivelului bifidobacteriilor fecale la pacienții cu boală Crohn.
Sinbioticele (un amestec de pre- și probiotice într-un singur preparat) au prezentat de asemenea un potențial terapeutic ridicat, deși numărul de studii clinice asupra lor este redus. Suplumentarea prebioticului derivat din inulină, Synergy-1 cu Bifidobacterium longum la un număr de 18 pacienți cu RCUH pentru 4 săptămâni a scăzut semnificativ nivelele de citokine proinflamatorii de la nivel rectal și a scăzut expresia β defensinelor asociate inflamației.
Mecanismele potențiale de acțiune ale probioticelor presupun interacțiunile competitive inter-microbiene, creșterea producției de metaboliți antimicrobieni, influențe asupra epiteliului și modulării imune. Restabilirea echilibrului microbial de la nivel mucosal cu ajutorul probioticelor ar putea fi cea mai fiziologică și netoxică metodă de a preveni și trata bolile inflamatorii intestinale.
Modularea răspunsului imun mucosal prin acțiunea probioticelor este reprezentată de scăderea secreției citokinelor proinflamatorii. Această acțiune este modulată de:
• Inhibarea activării NF-κB
• Modularea transportorului intestinal dipeptidic PepT1 de la nivel apical, responsabil pentru preluarea unei mici cantități de peptide derivate din dipeptidul muramil (MDP) al peretelui bacterian
• Reducerea numărului de limfocite CD4 intraepiteliale
• Reglarea efectelor antiinflamatorii prin semnalizarea pe calea TLR 9
• Modularea procesului de apoptoză și proliferare a celulelor imune prin calea de semnalizare TLR2
• Modularea căii de semnalizare a receptorului activat al proliferării peroxizomilor (PPAR).
Până acum, trialurile clinice nu au demonstrat un efect constant și persistent al acestor agenți în ce privește bolile inflamatorii intestinale. Cel mai bun și mai relevant rezultat a fost în cazul folosirii VSL#3 în tratamentul și profilaxia proctitei. În ce privește utilizarea antibioticelor în terapia acestor boli nu există rezultate concludente în ce privește inducerea și menținerea remisiunii. Antibioticele sunt foarte eficiente și de primă linie în tratarea complicațiilor septice ale bolii Crohn dar terapia de lungă durată cu antibiotice sau utilizarea acestora ca agent terapeutic primar sunt extrem de controversate. Studiile actuale nu au dovedit eficiența antibioticelor în ce privește RCUH. Probioticele însă ar putea fi mai eficiente decât antibioticele, mai ales în privința prevenției și tratamentului formelor ușoare și moderate ale RCUH.
Particularitățile disbiozei intestinale în boala Crohn
Similaritățile fiziopatologice între boala Crohn și alte boli cronice granulomatoase sunt date de asocierea tuturor acestor entități cu funcționarea deficitară a fagocitelor, polimorfismele genelor reglatoare ale clearance-ului agenților patogeni intracelular și defectele imunității înnăscute. Toate mecanismele de mai sus au dus la construirea ipotezei conform căreia o anumită proporție din cazurile de boală Crohn sunt datorate clearance-ului deficitar al bacteriilor comensale, oportuniste și patogene, cu inițierea ulterioară a mecanismului compensator dat de activarea limfocitelor T efectoare antibacteriene care determină distrugeri tisulare. În boala Crohn există deficit de secreție a α și β defensinei cu rol antimicrobian, cu scăderea producției de α defensină în celulele Paneth din cauza scăderii expresiei factorului de semnalizare Tcf -4.Mutația truncată a genei NOD 2 care codifică un receptor intracelular pentru peptidoglicanul muramil al peretelui bacterian determină scăderea producției de α defensină de la nivel ileal. Studiile pe șoareci transgenici cărora le lipsea gena NOD 2 a demonstrat de asemenea scăderea producției de α defensină, în timp ce deleția genei ce codifică procesul de autofagie ATG16L1 sau a proteinei de stress a reticulului endoplasmatic XBP-1 determină schimbări morfologice la nivelul celulelor Paneth și scăderea nivelului de expresie al peptidelor antimicrobiene.
Boala Crohn este asociată cu polimorfismele genetice a cel puțin 2 gene codificatoare ale componentelor mecanismului de autofagie, acestea fiind genele ATG16L1 și IRGM, în timp ce genele NOD 2 și NCF 2 care suferă de asemenea defecte în boala Crohn reglează distrugerea intracelulară a bacteriilor.
Scăderea nivelului de secreție al peptidelor antimicrobiene va determina creștrea și înmulțirea exagerată a bacteriilor, fie ele saprofite, oportuniste sau patogene, creșterea aderenței bacteriilor la mucoasă și translocația bacteriilor comensale, în timp ce ineficiența clearance-ului bacteriilor invazive sau fagocitate determină persistența intracelulară a bacteriilor viabile cu infectarea celulelor mucoasei intestinale. Ambele mecanisme etiopatogenice determină stimularea antigenică excesivă a celulelor patogene T helper 1 și T helper 17, inflamația cronică de tip granulomatos și susceptibilitatea pacienților cu boală Crohn către infecții cu agenți patogeni obișnuiți sau oportuniști.
Mycobacterium avium paratuberculosis (MAP) este un agent patogen care cauzează enterocolită spontană granulomatoasă (boala Johne) cu diaree și deshidratare la animalele rumegătoare, fiind un microorganism intracelular suspectat ca având un rol în determinarea bolii Crohn. După numeroase studii, legătura dintre Crohn și MAP nu a putut fi nici confirmată, nici negată.
Un studiu realizat la Universitatea din Colorado a arătat că nu s-a detectat ADN MAP în biopsiile de mucoasă intestinală a 190 de pacienți cu boală Crohn, RCUH și grup de control. Un studiu realizat de către Scanu et al. arată rezultate contradictorii, evidențiind detecția ADN MAP la 87% dintre pacienții cu boală Crohn și la 15% dintre pacienții din grupul de control cărora li s-au prelevat mostre de țesut intestinal.
235 de pacienți cu boală Crohn, RCUH, sindrom de intestin iritabil și un grup de control fără nicio afectare intestinală au fost testați pentru detectarea prezenței ADN MAP IS900 și nivelului de citokine din biopsiile intestinale. Cele mai ridicate nivele de TNF au fost detectate la pacienții cu boală Crohn, acestea fiind asociate de asemenea cu prezența MAP. Nu a existat nicio corelație între prezența MAP și creșterea altor citokine precum IL-2, IL-10, IL12 și secreția de IFN- γ.
Escherichia coli aderent-invaziv este un alt microorganism patogen studiat în boala Crohn, întrucât s-a dovedit că acesta este prezent în biopsiile de ileon ale pacienților cu această boală, alături de macrofage și celule epiteliale (Darfeuille-Marchaud et al.).
Baumgart et al. au demonstrat de asemenea prezența E. Coli aderent-invaziv în ileonul pacienților cu boală Cronh, documentată prin tenhica FISH și au identificat factorii de virulență ai acestui microorganism, care sunt comuni cu aceia ai E. Coli cauzator al infecțiilor urinare. Un studiu separat al acelorași autori a concluzat faptul că E. Coli reprezintă 99% din totalul tulpinilor bacteriene invazive izolate din biopsiile mucosale ale pacieților cu boală Crohn comparativ cu 42% dintre pacienții cu RCUH și 2% din grupul de control sănătos.
Anticorpii serici împotriva proteinei membranare C de suprafață a E. Coli (OmpC) sunt prezenți la 37- 55% dintre pacienții cu boală Crohn, comparativ cu prezența lor la mai puțin de 5% dintre subiecții cu RCUH și cei sănătoși. Reactivitatea serică crescută la proteina membranară de suprafață E. Coli OmpC este asociată cu boala Crohn severă, de durată lungă și cu progresia bolii. Factorul de agresivitate specific E. Coli aderent-invaziv este deci, creșterea expresiei genei care codifică OmpC, mai ales atunci când osmolaritatea în lumenul intestinal este crescută, această proteină de suprafață determinând aderența pronunțată și invazia accelerată a celulelor epiteliale intestinale de către E. Coli.
Un studiu caz-control care a utilizat fișele medicale a 3.019 soldați americani cu boală inflamatorie intestinală în antecedente și a realizat comparația cu un grup de 11.646 de subiecți sănătoși a demonstrat faptul că un singur episod de gastroenterită infecțioasă poate crește riscul de a dezvolta la un anumit moment al vieții o boală inflamatorie intestinală (Porter et al., 2008). Aceste rezultate sugerează faptul că un singur agent patogen enteric poate declanșa boala inflamatorie intestinală posibil prin distrugerea barierei mucosale și inițierea unui răspuns inflamator timpuriu la o gazdă susceptibilă din punct de vedere genetic și care prezintă și anomalii ale răspunsului imunoreglator.
Alte studii au arătat faptul că Clostridium difficile poate reactiva o boală inflamatorie intestinală mută, care s-a oprit din evoluție în faza subclinică, și induce injuria acută a celulelor epiteliale prin apoptoza mediată pe calea Fas. Într-un mod similar, microorganismul enterotoxigen Bacteroides fragilis induce colită la animalele de experiență și crește producția de interleukină 17.
Studii recente efectuate pe rozătoare afirmă faptul că compoziția microbiotei mucosale a intestinului se schimbă odată cu inflamația și infecția mucoasei colonice datorată diverselor cauze (agenți patogeni bacterieni, virali, alergeni alimentari etc.).
Examinarea ADN-ului coloniilor bacteriene componente ale microbiotei s-a dovedit că pacienții cu RCUH și Crohn au un nivel mai scăzut de complexitate al florei bacteriene comensale față de subiecții sănătoși. Cea mai evidentă este scăderea membrii familiilor Bacteroidetes și Firmicutes atât în Crohn, cât și în RCUH. Scăderea numărului de colonii ale Faecalibacterium prausnitzii, care este un membru majoritar al familiei Firmicutes a fost asociată cu un risc mult mai mare de recurență a bolii post rezecție operatorie în boala Crohn localizată la nivel ileal. In vitro, s-a detectat scăderea numărului de celule mononucleare sanguine periferice stimulate de F. Prausnitzii, scăderea IL- 12, creșterea producției de IFN- γ și stimularea secreției de IL-10. Administrarea orală a F. Prausnitzii viu sau a supernatantului obținut prin prelucrarea sa reduce severitatea colitei și corectează disbioza asociată. În paralel cu scăderea F. Prausnitzii, E. Coli este crescut în bolile inflamatorii intestinale, mai ales în boala Crohn ileală. Numărul de colonii mucosale de E. Coli este corelat cu severitatea bolii ileale. S-au găsit colonii E. Coli numai în situsurile de inflamație mucosală.
Modificările compoziției microbiotei mucosale poate contribui la creșterea severității bolii, în timp ce anomaliile de la nivelul microbiotei sunt corelate cu apariția abceselor la pacienții cu boală Crohn, fiind demonstrat faptul că pacienții cu boli inflamatorii intestinale și disbioză sunt supuș intervențiilor chirurgicale de eliminare a abceselor mult mai devreme decât cei care prezintă o microbiotă mucosală normală.
Agenții bacterieni nepatogeni pot cauza colită în gazdele cu deficiențe de imunoreglare și ale barierei mucosale. În momentul în care șoarecii sterili IL- 10 (-) au fost inoculați cu E. faecalis și/sau E. Coli au dezvoltat forme agresive de colită mediate T helper 1/T helper 17 în primele trei săptămâni, care a progresat apoi către pancolită până în săptămâna a 7-a. Un alt studiu a evidențiat faptul că preluarea tulpinilor nepatogene de E. Coli K -12 și HB101 la nivelul plăcilor Peyer este foarte crescută la pacienții cu boală Crohn, nu și la cei cu RCUH, fiind demonstrat fapul că bariera mucosală în cazul pacienților cu boală Crohn este mult mai grav afectată decât în RCUH.
Funcțiile metabolice ale microbiotei au efecte importante asupra celuelor epiteliale ale mucoasei și asupra funcției imune de la nivel mucosal. Butiratul și alți acizi grași cu lanț scurt sunt sursa primară de compuși nutritivi pentru enterocite și colonocite, celulele epiteliale rectale depinzând de acizi grași cu lanț scurt ca sursă de energie. Pe de altă parte, oxidul nitric și hidrogenul sulfurat produse de o parte din componentele microbiotei mucosale pot provoca agresiuni asupra celulelor epiteliale și componentelor matriceale. Hidrogenul sulfurat și oxidul nitric blochează metabolismul butiratului și determină o stare de „foamete” la nivel epitelial (epithelial starvation). Acest ultim mecanism este mult mai implicat în RCUH decât în Crohn, întrucât în RCUH s-a constatat creșterea anormală a numărului de colonii bacteriene de la nivelul mucoasei intestinale, aceste bacterii producând cantități foarte crescute de hidrogen sulfurat și oxid nitric care au ca efect deprivarea epiteliului intestinal de nutrienții esențiali cu apariția leziunilor al căror substrat este secreția citokinelor pro-inflamatorii de la nivelul epiteliului intestinal deprivat energetic.
Particularitățile disbiozei intestinale în rectocolita Ulcero-Hemoragică
Până în acest moment nu este foarte clar ce factori inițiază și mențin procesul inflamator în RCUH. Au fost realizate studii epidemiologice de proporții care au încercat să răspundă la întrebarea dacă există un anumit eveniment declanșator al disbiozei în RCUH. Un studiu amplu realizat în Spania (Rodriguez et al., 2006), care a avut o durată de urmărire de 3, 5 ani a dovedit faptul că incidența bolilor inflamatorii intestinale a fost semnificativ crescută la pacienții care prezentau în antecedentele personale patologice un episod acut de gastroenterită. În cazul grupului de control, fără antecedente de gastroenterită, incidența bolilor inflamatorii intestinale a fost estimată la 29,7/ 100.000 de persoane, în timp ce la pacienții care prezentau antecedente ale unei infecții de tract intestinal incidența a crescut la 68,4/100.000. În acest studiu, cel mai frecvent identificat agent bacterian patogen cauzator al gastroenteritei a fost Campylobacter, urmat de Salmonaella și Shigella. Un studiu similar realizat în Danemarca a avut rezultate similare, identificând un risc mai crescut pentru bolile inflamatorii intestinale în cazul celor care au prezentat infecții anterioare cu Campylobacter și Salmonella. Riscul pentru RCUH și boală Crohn a fost maxim în primul an de la infecție și a rămas ridicat pe durata a 15 ani.Există un număr foarte mare de studii semnificative statistic care au analizat modificările calitative și cantitative în compoziția microbiotei mucosale la pacienții cu RCUH. În mostrele de țesut prelevat prin biopsie de la pacienții cu RCUH și boală Crohn s-a evidențiat un număr mult mai mare de colonii bacteriene mucosale comparativ cu subiecții sănătoși, creșterea gradată a numărului de colonii făcându-se dinspre țesutul sănătos spre țesutul inflamat, cu maxim de colonii la nivelul leziunilor intestinale. Alte studii au evidențiat creșterea capacității de aderență bacteriană și invazie a celulelor epiteliale, precum și un răspuns inflamator accentuat la nivelul mucoasei intestinului afectat.
În momentul în care s-a folosit analiza PCR, s-a demonstrat că numărul de colonii bacteriene din mostrele bioptice ale pacienților cu RCUH era mult mai mare decât cel din biopsiile pacienților cu boală Crohn.
La comparația biopsiilor realizate din zonele inflamate și din zonele sănătoase ale intestinului pacienților cu RCUH, se pare că odată cu creșterea gradului de inflamație, diversitatea florei bacteriene de la nivelul mucoasei scade. Astfel, în cazul pacienților cu RCUH s-a identificat scăderea sau absența la nivelul zonelor inflamate a următorilor componenți ai florei comensale, care în mod normal sunt bine reprezentați la indivizii sănătoși: Bacteroides vulgatus, B. ovatus, B. uniformis și Parabacteroides spp. Un studiu realizat de Frank et al. a confirmat aceste rezultate și a identificat anomalii ale florei bacteriene intestinale la pacienții cu RCUH, la analiza secvențelor ARNr descoperindu-se o reducere a numărului de colonii Bacteroidetes și Firmicutes care apare și în boala Crohn. Ambele familii bacteriene sunt responsabile pentru menținerea unei stări de nutriție adecvată a tractului intestinal întrucât sunt implicate în producția de acizi grași cu lanț scurt, care reprezintă principala sursă de energie pentru celulele epiteliale intestinale, cu rol critic în menținerea integrității barierei epiteliale mucosale și supresiei activării sistemului imun. Depleția microorganismelor producătoare de acizi grași cu lanț scurt deprivează nutritiv celulele epiteliale intestinale deja vulnerabile, ducând la perforarea barierei epiteliale intestinale cu facilitarea invaziei agenților bacterieni non-patogeni care, în acest caz vor determina activarea celulelor imunocompetente și consecutiv, a răspunsului imun mucosal.
Prin tehnica FISH s-au detectat bacterii invazive în 83% din mostrele de țesut colectate de la pacienți cu RCUH comparativ cu indivizii sănătoși din grupul de control. Microorganismele care au invadat ileonul terminal și colonul indivizilor afectați au fost Proteobacteria, Clostridium, Enterobacteriae, Bacteroides și Prevotella. Aceste descoperiri au determinat lansarea unor trialuri suplimentare care să determine dacă există o tulpină bacteriană specifică sau mai multe tulpini bacteriene cu implicare în declanșarea RCUH. Un studiu recent care a avut ca subiecți gemenii afectați de boli inflamatorii intestinale, grupul de control fiind constituit din gemeni neafectați a relevat la analiza microscopică a microbiotei aceleași bacterii potențial patogene care erau prezente și la ceilalți pacienți cu RCUH din studiul anterior, alături de Rhodococcus, Shigella, Escherichia și Stenotrophomonas (Lepage et al., 2011). În același timp, bacterii cu proprietăți antiinflamatoare au fost identificate la rudele de gradul I neafectate de RCUH, dintre care cea mai bine reprezentată tulpină a fost Faecalibacterium prausnitzii. S-a demonstrat că reducerea numărului de colonii de F. prausnitzii a fost asociată cu un risc mai mare de recurențe postoperatorii în boala Crohn. Această bacterie are un efect antiinflamator prin atenuarea activității NF-κB și MAP3K8 cu reducerea consecutivă a expresiei IL-8. Analiza PCR și analizele secvențiale au identificat Campylobacter în 74% din mostrele de țesut de la 69 de pacienți cu RCUH și la 23% dintre indivizii sănătoși din grupul de control, majoritatea fără antecedente personale patologice de gastroenterită acută. Tulpina de Camplylobacter concisus a fost mult mai frecvent descoperită în țesuturile pacienților cu RCUH (33% comparativ cu 11% la subiecții sănătoși), în timp ce Camplylobacter ureolyticus a fost prezent la 22% dintre mostrele de țesut ale pacienților cu RCUH, față de 3% la subiecții sănătoși (Mukhopadhya et al., 2011). Aceste dovezi au confirmat rezultatele unui alt studiu realizat în India (Verma et al., 2010). Rezultatele obținute i-au determinat pe autori să afirme că defectul imunologic specific ce cauzează RCUH este reprezentat de incapacitatea organismului de a elimina Campylobacter.
Din Ghidul de sănătate v-ar putea interesa și:
Forumul ROmedic - întrebări și răspunsuri medicale:
Pe forum găsiți peste 500.000 de întrebări și răspunsuri despre boli sau alte subiecte medicale. Aveți o întrebare? Primiți răspunsuri gratuite de la medici.intră pe forum