Drobne infekcje bakteryjne, które mogą pozostać niezauważone i które organizm łatwo usuwa bez leczenia, takie jak podczas łagodnego zatrucia pokarmowego, mogą rozpocząć łańcuch zdarzeń, który prowadzi do przewlekłego stanu zapalnego i potencjalnie zagrażającego życiu zapalenia okrężnicy. Nowe odkrycie naukowców z Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute w San Diego mogą również pomóc w zidentyfikowaniu długo nieznanych przyczyn zapalnych chorób jelit (IBD).

Badacze pracowali przez osiem lat, aby dokonać tego przełomu. Wspólnie rozpoczęli długoterminowe badanie z radykalnie odmienną hipotezą, aby zbadać pochodzenie przewlekłych chorób zapalnych obejmujących zapalenie okrężnicy i IBD.

Ich hipoteza odzwierciedlała wiele wskazówek. Po pierwsze staje się coraz bardziej oczywiste, że skład genetyczny osobnika odgrywa ograniczoną rolę w pojawieniu się powszechnych chorób zapalnych, w tym zapalenia okrężnicy i IBD. Bliźnięta wykazują względnie małą zgodność w zachorowalności na IBD. Ustalenia te implikują nieznane czynniki środowiskowe w powstawaniu chorób.

Po drugie zespół zauważył, że badania z innych laboratoriów donoszą, że sezonowe infekcje bakteryjne u ludzi są skorelowane ze zwiększonymi diagnozami IBD.

"Próba ustalenia pochodzenia choroby jest ważna, ponieważ często wskazuje na bardziej racjonalne i skuteczne zapobieganie oraz leczenie" - mówi Jamey Marth, główny autor badania.

Pracując nad tymi i innymi wskazówkami, zespół wysunął hipotezę, że nawracające infekcje bakteryjne o niskim stopniu złośliwości mogą być czynnikiem wyzwalającym początek przewlekłego stanu zapalnego.

Naukowcy opracowali model łagodnego zatrucia pokarmowego u zdrowych myszy, którym podawano bardzo niską dawkę powszechnego patogenu bakteryjnego, Salmonella Typhimurium, który jest szeroko rozpowszechniony w całym środowisku i pozostaje główną przyczyną chorób przenoszonych drogą pokarmową. Powoduje ona chwilowy dyskomfort i dysfunkcje jelit. Większość tych zakażeń jest prawdopodobnie niezgłaszana co sugeruje, że liczba infekcji u osób w ciągu życia jest znacznie zaniżona.

Zespół badawczy wyizolował dawkę Salmonelli tak niską, że nie było żadnych znaczących objawów ani śmierci zwierząt, a wszystkie Salmonella zostały skutecznie wyeliminowane przez gospodarza.

"Ten rodzaj badań nigdy wcześniej nie był przeprowadzany, a wyniki były szokujące" - mówi współautor badania Won Ho Yang. "Obserwowaliśmy początek postępującej i nieodwracalnej choroby zapalnej spowodowanej wcześniejszymi zakażeniami, co było dość zaskakujące, ponieważ patogen został łatwo usunięty przez gospodarza".

Po czwartym zakażeniu, które dzieliły miesiące od pierwszego, stan zapalny stale wzrastał, a zapalenie jelita grubego było obecne u wszystkich pacjentów. Co zaskakujące, choroba nie uległa poprawie mimo zaprzestania powtarzających się infekcji - co wskazuje, że uszkodzenie już się dokonało.

"Odkryliśmy środowiskowe i patogenne pochodzenie przewlekłego zapalenia jelit przez liczne zatrucia pokarmowe, które występują wielokrotnie w ciągu dorosłego życia", wyjaśnia Marth. "Co niezwykłe, Salmonella wymyśliła sposób, aby zakłócić nieznany wcześniej mechanizm ochronny w jelitach, który normalnie zapobiega stanom zapalnym jelit."

Mechanizm choroby był związany z nabytym niedoborem jelitowej alkalicznej fosfatazy (IAP), enzymu wytwarzanego w dwunastnicy jelita cienkiego. Infekcja podniosła aktywność neuraminidazy w jelicie cienkim, co z kolei przyspieszało starzenie cząsteczkowe i stratę IAP - powodując niedobór fosfatazy alkaicznej w okrężnicy. IAP jest ważny, ponieważ jego zadaniem jest usuwanie fosforanów z molekuł takich jak prozapalny lipopolisacharyd (LPS) - który jest wytwarzany przez różne bakterie w jelicie grubym - tym samym przekształcając LPS z toksycznego na nieszkodliwy.

"Odkrycia te mogą stanowić poważny problem dla populacji ludzkiej" - dodaje Marth. "Zanieczyszczenie żywności przy tak niskich poziomach bakterii prawdopodobnie jest bardziej powszechne niż jesteśmy w stanie rozpoznać, podczas gdy objawy mogą być nieobecne lub łagodne i znikają w ciągu dnia lub dwóch bez leczenia. Zawsze z upływem czasu stwierdzamy, że takie drobne infekcje są wystarczające do wywołania choroby po miesiącach, a może i nawet kilku latach w zależności od liczby i czasu trwania infekcji jakich dana osoba doświadczyła w ciągu swojego życia. "

Dobrą wiadomością jest to, że istnieją sposoby na zwiększenie poziomów IAP i zahamowanie aktywności neuraminidazy. Hamowanie neuraminidazy można osiągnąć stosując obecnie dostępny na rynku inhibitor antywirusowej neuraminidazy, lek stosowany w zapobieganiu infekcjom wirusowym grypy.

"Stwierdziliśmy, że oba podejścia do leczenia były równie skuteczne w zapobieganiu zapaleniu jelita grubego, a ostatnie badania opublikowane przez innych naukowców donosiły o niedoborach IAP i wysokich poziomach neuraminidazy u pacjentów z IBD. Istnieje nieoczekiwany efekt addytywny poprzednich infekcji w przypadku zapalenia jelita grubego, który może być odpowiedzialny za wywoływanie IBD", podsumowuje główny autor badania.

Więcej: sciencedaily.com