Επιδημιολογική, κλινική, γενετική μελέτη ασθενών με φλεγμονώδη πάθηση των εντέρων και λειτουργική ανίχνευση ενδοκυττάριων μηχανισμών της νόσου σε πειραματικά πρότυπα

Abstract

The chronic inflammatory bowel diseases (IBD), Crohn’s disease and Ulcerative colitis are common causes of gastrointestinal morbidity in the developed countries. Recent population based studies suggest that combined prevalence of these diseases approaches 400 per 100.000. CD (Crohn’s disease) is characterized by transmural patchy granulomas inflammation of any part of the gastrointestinal tract, although it is most common in the ileocecal area. UC (Ulcerative colitis), in contrast to CD, is limited to the colon, involves mainly the superficial layers of the bowel (mucosa) is continuous and not associated with granulomas. Despite extensive research over several decades, the aetiologic agents and the events initiating and sustaining chronic inflammatory responses in the bowel, remain largely unknown. The current most comprehensive hypothesis for IBD is that it presents a heterogeneous group of diseases that have a common final manifestation, which is mucosal inflammation, and that several genetic and environmental factors are implicated in the pathogenesis of the disease. The important role of genetic factors in the cause and the heterogeneity of IBD are strongly supported genetic epidemiologic studies, including consistent ethnic differences, familial aggregation, and increased concordance rate in monozygotic twins. In particular, the two regions of linkage initially described in 1996 on chromosomes 16 and 12 have been subjected to rigorous reanalysis throughout the world. Genome wide searches have identified susceptibility loci on chromosomes 1, 3, 5, 7, 6, 12, 14, 16 and 19. Three independent groups reported associations between the NOD2/CARD15 gene located on chromosome 16 in IBD 1 locus and susceptibility to Crohn’s disease. Two missense and one frameshift which leads to a truncation of the protein in the leucine rich repeat region were significantly associated with Crohn’s disease. Bacterial LPS binds to a leucine-rich repeat region in the NOD2/CARD15 protein leading to activation of NF-kb but this induction is deficient in mutant NOD2, suggesting a link between an innate immune response to bacterial components and development of disease. A number of other regions have been implicated in many genome searches which have now been reported throughout the world. Thus, despite this considerable progress, current data are not sufficient enough to allow gene testing for inflammatory bowel disease and translation from basic research to clinical application. In the absence of pathognomic markers for CD and UC, the diagnosis of IBD depends on a combination of clinical, radiographic, endoscopic and histological criteria. However, notwithstanding the application of several classification systems differentiation between CD and UC in approximately 10% of cases of colitis can not be made. Furthermore, even when a differential diagnosis is possible, the age at onset, the extent of the disease, extraintestinal manifestations, the natural course of the disease and the response to treatments may be defined several clinical subgroups of patients. These phenotypic variations suggest several underlying genetic backgrounds and/or several aetiologic factors for IBD. The major goals of this PhD are to foster the interaction of fundamental and clinical research around the diagnosis, genetics and aetiology of IBD.

Η Ιδιοπαθής Φλεγμονώδης Πάθηση των Εντέρων (ΙΦΠΕ) αποτελεί μια κοινή αιτία νοσηρότητας του γαστρεντερικού συστήματος στον προηγμένο κόσμο. Διακρίνεται σε Ελκώδη κολίτιδα (ΕΚ) και νόσο του Crohn (NC). Ο συνδυασμένος επιπολασμός αυτών των δύο παθήσεων προσεγγίζει τους 400 ασθενείς ανά 100.000 πληθυσμού σε ορισμένες περιοχές του κόσμου. Σήμερα είναι κοινώς αποδεκτό ότι η ΙΦΠΕ είναι το αποτέλεσμα μιας μη οργανωμένης και συνεχούς ενεργοποίησης του ανοσολογικού συστήματος του βλεννογόνου που καθορίζεται από την φυσιολογική εντερική χλωρίδα. Αυτή η μη οργανωμένη απάντηση μπορεί να διευκολυνθεί (α) από εγγενείς βλάβες στο μηχανισμό φραγμού και άμυνας του εντερικού επιθηλίου και/ή (β) από διαταραχές του ανοσολογικού συστήματος. Η νόσος Crohn μπορεί να συμπεριλάβει οποιοδήποτε τμήμα του γαστρεντερικού σωλήνα, όμως πιο συχνά προσβάλλει την ειλεοτυφλική περιοχή. Η εντερική φλεγμονή είναι διατοιχωματική και κατά τόπους. Μπορεί να περιέχει κοκκιώματα ή να συνδυάζεται με εντερικά ή περιεδρικά συρίγγια. Σε αντίθεση, στην ελκώδη κολίτιδα η φλεγμονή είναι συνεχής και περιορίζεται στη βλεννογόνια στοιβάδα του ορθού ή του λοιπού παχέος εντέρου και δεν παρατηρούνται συρίγγια ή κοκκιώματα. Η ακριβής αιτιολογία της ΙΦΠΕ παραμένει άγνωστη. Πολλές κλινικές και επιδημιολογικές παρατηρήσεις υποστηρίζουν την τρέχουσα άποψη ότι η ΙΦΠΕ είναι μια οικογένεια ετερογενών παθήσεων που οφείλονται σε πολυπλοκότητα κληρονομηθέντων γενετικών παραγόντων. Πιο συγκεκριμένα, ισχυρές γενετικές διασυνδέσεις έχουν υποστηριχθεί για την νόσο του Crohn μετά από ανάλυση μη τυχαίας σύνδεσης (linkage analysis) ενώ η συστηματική μελέτη των ανωτέρω γενετικών θέσεων, ιδίως του IBD1 (16p12-q13), αναδεικνύει έναν αριθμό υποψηφίων γονιδίων το πιο σημαντικό από τα οποία που συνδέεται με τη νόσο είναι το γονίδιο NOD2/CARDI5. Παρά την αξιοσημείωτη πρόοδο, το σημερινό επίπεδο γνώσεων για την ΙΦΠΕ δεν επαρκεί για να επιτρέψει «μετάφραση» των δεδομένων από την βασική έρευνα στην κλινική πράξη. Λόγω της απουσίας παθογνωμικών δεικτών, η διάγνωση της ΙΦΠΕ βασίζεται μέχρι σήμερα στο συνδυασμό κλινικών, ακτινολογικών, ενδοσκοπικών και ιστολογικών κριτηρίων. Ωστόσο, ακόμη και με τη συστηματική εφαρμογή συστημάτων ταξινόμησης η διαφορική διάγνωση από την NC και την ΕΚ δεν είναι δυνατή στις περιπτώσεις της «αδιευκρίνιστης κολίτιδας». Επιπλέον, ακόμη και όταν η διαφορική διάγνωση είναι εφικτή, η ηλικία έναρξης, η έκταση της πάθησης, οι εξωεντερικές εκδηλώσεις, η φυσική πορεία της πάθησης και η απόκριση στη θεραπεία μπορεί να προκαθορίζει διακριτές κλινικές υποομάδες ασθενών. Αυτές οι φαινοτυπικές ποικιλομορφίες παραπέμπουν σε διακριτά υποκείμενα γενετικά περιβάλλοντα και/ή αιτιολογικούς παράγοντες της ΙΦΠΕ. Η έκταση της ετερογένειας, συσχέτιση μεταξύ γονοτύπου και κλινικού φαινοτύπου και ταυτοποίηση γενετικών δεικτών για την ΙΦΠΕ είναι σημεία που χρήζουν εντατικής έρευνας. Η παρούσα μελέτη επικεντρώθηκε σε σειρά ασθενών με ΙΦΠΕ από την ΒΔ Ελλάδα με στόχο την κλινική και επιδημιολογική ταξινόμησή τους σε βασικούς υποτύπους νόσου καθώς και την ταυτοποίηση των προτύπων γονιδιακής έκφρασης των ασθενών που συνδέονται με τους υποτύπους αυτούς. Άμεση προτεραιότητα η ερμηνεία των αποτελεσμάτων και αναζήτηση των πιθανών παραγόντων που διαμορφώνουν το προφίλ της νόσου στην υπό μελέτη περιοχή. Απώτερος στόχος, η συγκεντρωθείσα πληροφορία θα αξιοποιηθεί σε πειράματα σε in vitro και in vivo μοντέλα της νόσου, ώστε να αναπτυχθούν συστήματα ευχερέστερης ανάλυσης των πιθανών γονιδίων-στόχων και διερεύνησης νέων δεικτών πρόγνωσης και στρατηγικών θεραπευτικής αντιμετώπισης, στο μοριακό επίπεδο.