Het loskoppelen van darm- en gewrichtsontsteking
Nieuw onderzoek onthult verschillende triggers voor darm- en gewrichtsontsteking met behulp van kiemvrije muizen.
Gent, 11 september 2023 – Wetenschappers van het VIB-UGent Centrum voor Inflammatieonderzoek werpen nieuw licht op de relatie tussen darm- en gewrichtsontsteking. Hun onderzoek betwist eerdere aannames dat gewrichtsontsteking wordt veroorzaakt door veranderingen in de darmen, inclusief veranderingen in het darmmicrobioom. De nieuwe studie bewijst dat ernstige artritis kan ontstaan in de volledige afwezigheid van darmbacteriën en darmontsteking. Het loskoppelen van deze 'darm-gewricht as' opent de deur naar weefsel- en patiëntspecifieke therapeutische interventies. Het werk verschijnt in EMBO Molecular Medicine.
De darm-gewricht as
Artritis is een veel voorkomende complicatie bij inflammatoire darmziekten (IBD), en omgekeerd ontwikkelen artritispatiënten vaak darmontsteking. Dit heeft geleid tot het concept van een ‘darm- gewricht as’ – een gedeeld ziektebeeld dat suggereert dat darmontsteking en microbiële stimuli ontstekingen in de gewrichten kunnen veroorzaken.
Correlatie is echter niet noodzakelijk bewijs voor een causaal verband.
Om de rol van het microbioom bij verschillende ziekten, waaronder artritis, te bestuderen, heeft het laboratorium van prof. Lars Vereecke (VIB-UGent) de eerste Belgische kiemvrije muisfaciliteit opgezet, waarin twee transgene muismodellen van darm- en gewrichtsontsteking worden gehuisvest. Verrassend genoeg waren deze muizen, wanneer ze onder steriele omstandigheden werden gehouden, beschermd tegen darmontsteking, maar ontwikkelden ze nog steeds ernstige gewrichtsontsteking, wat erop wijst dat darmbacteriën darmontsteking veroorzaken, maar niet betrokken zijn bij de onwikkeling van gewrichtsontsteking.
"Er is lang gedacht dat ontstekingen in de darmen en gewrichten mechanisch met elkaar verbonden zijn, maar onze studie betwist deze hypothese", aldus prof. Vereecke. "Hoewel gedeelde ontstekingsroutes kunnen bijdragen aan zowel darm- als gewrichtsontstekingen, geeft ons onderzoek aan dat de stimuli om deze routes te activeren in elk weefsel verschillend zijn en weefselspecifieke therapeutische interventies vereisen."
Boven: kiemvrije muisfaciliteiten; onder: artrose in de enkels van specifieke pathogeenvrije (SPF) en kiemvrije, 'steriel gehouden' (GF) muizen.
Verschillende triggers
Deze bevindingen geven aan dat microbiële factoren darmontsteking kunnen veroorzaken, terwijl steriele mechanismen een grotere bijdrage lijken te leveren aan gewrichtsontsteking. De implicaties van de studie zijn verreikend en bieden potentiële inzichten in de ontwikkeling van weefselspecifieke therapeutische interventies. Door de verschillende moleculaire triggers voor darm- en gewrichtsontstekingen te begrijpen, kunnen onderzoekers mogelijk interventies ontwerpen die zich nauwkeuriger richten op de onderliggende oorzaken van elke aandoening.
“Onze resultaten illustreren de complexiteit van ontstekingsziekten en benadrukken het belang van het in overweging nemen van weefselspecifieke mechanismen”, zegt Alexandra Thiran (VIB-UGent), eerste auteur van de studie. "Ons onderzoek opent nieuwe wegen voor het onderzoeken van de oorzaken van ontstekingen en het ontwikkelen van nieuwe behandelingen voor artritis en aanverwante aandoeningen."
De studie daagt niet alleen bestaande theorieën over de darm-gewricht as uit, maar benadrukt ook de noodzaak van voortgezet onderzoek naar de onderliggende oorzaken van ontstekingsziekten. De onderzoekers hopen dat hun vondsten tot verder onderzoek zullen leiden en de ingewikkelde verbindingen tussen verschillende lichaamssystemen zullen omzetten in effectievere behandelingen voor patiënten.
Publicatie
Thiran et al. Sterile triggers drive joint inflammation in TNF and IL-1b dependent mouse arthritis models. EMBO Molecular Medicine, 2023.
