Enterocolita necrotizantă (NEC) este o boală inflamatorie periculoasă care poate distruge mucoasa intestinală a unui prematur şi provoacă moartea în până la o treime din cazuri. Acum, cercetătorii vin cu o nouă perspectivă asupra procesului biologic care duce la apariţia NEC.
Prezentă la peste 12% dintre prematurii născuţi înainte de 37 de săptămâni de gestaţie, enterocolita necrotizantă este o afecţiune care progresează foarte rapid. Bacteriile intestinale, care în mod normal sunt inofensive, invadează peretele subdezvoltat al colonului sugarului prematur şi provoacă inflamaţii care pot distruge în cele din urmă ţesutul sănătos. Atunci când un număr mare de celule devin necrotice (mor) se creează o gaură în peretele intestinal şi astfel bacteriile dăunătoare pot intra în sânge şi pot provoca sepsis care pune viaţa în pericol.
Într-un studiu condus pe şoareci, o echipă de cercetare de la Johns Hopkins Medicine a reuşit să furnizeze date despre procesul biologic care duce la enterocolită necrotizantă (NEC), oferind, în opinia comunităţii ştiinţifice, poate cea mai valoroasă perspectivă de până acum pentru studiul aceastei afecţiuni.
Echipa americană a arătat că pierderea gliei enterice, celulele care susţin nervii specializaţi din intestin, duce la tulburări de motilitate intestinală.
Dismotilitatea intestinală apare atunci când tractul gastro-intestinal pierde capacitatea de peristaltism intestinal (contracţii musculare), şi anume de a muta alimentele şi alte materiale de-a lungul tractului digestiv şi a intestinului. S-a constatat că aceasta defecţiune este un factor cheie în geneza NEC.
„Simptomele observate la sugarii prematuri, cum ar fi abdomenul balonat şi intoleranţa la alimente, aspecte care rezultă din dismotilitatea intestinală, au fost considerate în mod tradiţional consecinţe ale NEC. Constatările noastre sugerează, poate pentru prima dată, că aceste condiţii pot fi, mai degrabă, o cauză şi nu un rezultat al NEC", spune autorul principal al studiului dr. David Hackam, chirurg-şef la Johns Hopkins Children's Center şi profesor de chirurgie la universitatea Johns Hopkins School of Medicine.
Pentru Hackam şi colegii săi pare logic ca sistemul nervos enteric şi celulele gliale care îi susţin funcţia să joace un rol atât de important în geneza NEC.
„Acest sistem a fost numit 'al doilea creier al organismului' datorită importanţei sale la starea generală de sănătate", explică prof-dr. Hackam.
De asemenea, în studiul lor cercetătorii au descoperit că supraproducţia unei proteine din familia receptorilor Toll-like TLR, şi anume TLR4, declanşează pierderea gliei enterice.
TLR4 fusese prezentat ca fiind implicat în debutul NEC şi în studiile anterioare ale celor de la Johns Hopkins Medicine.
În experimente separate, ei au demonstrat acum că inhibarea TLR4 şi asigurarea supravieţuirii gliei enterice permite celulelor să producă un factor de creştere, numit factor neurotrofic derivat din creier (BDNF), care, la rândul său, reduce răspunsul imun care duce la NEC.
„Această constatare ne-a permis să testăm pe şoareci utilizarea unui compus care ar putea relansa funcţia intestinului prin protejarea gliei enterice şi menţinerea capacităţii celulelor de a produce BDNF, ducând la restabilirea mişcării intestinale, şi, cel mai important, la prevenirea NEC", spune dr. Mark Kovler, rezident în chirurgie generală la Johns Hopkins University School of Medicine, unul dintre cercetători.
În studiile anterioare pe şoareci, echipa americană de la Johns Hopkins Medicine arătase că NEC apare atunci când căptuşeala intestinală subdezvoltată a sugarilor prematuri produce cantităţi mai mari decât în mod normal de TLR4.
La bebeluşii care se nasc la termen, TLR4 se leagă de bacteriile din intestin şi ajută la ţinerea sub control a microbilor ameninţători. La sugarii prematuri, TLR4 acţionează ca „un întrerupător“ al sistemului imunitar, şi, în mod eronat, cantităţi excesive de proteine coordonează mecanismul de apărare a organismului să distrugă peretele intestinal.
„Cunoscând acest lucru, am conceput studiul actual pentru a vedea dacă TLR4 a fost implicat în pierderea gliei enterice şi, dacă da, cum deschide calea pentru dezvoltarea NEC", spune dr. Kovler.
În urma experimentelor cercetătorii au reuşit să furnizeze cinci linii de dovezi arătând că dismotilitatea intestinală, ca o consecinţă a pierderii gliei enterice influenţate de TLR4, este un factor critic în dezvoltarea NEC:
- Trei tulpini diferite de şoareci crescuţi fără glia enterică au prezentat o mişcare intestinală alterată şi NEC mai sever, decât şoarecii de tip sălbatic (normali genetic).
- Şoarecii crescuţi păstrând glia enterică care nu pot produce TLR4 nu au pierdut celule gliale, nu au prezentat dismotilitate şi nu au dezvoltat NEC, acest fapt indicând că TLR4 este necesar în cazul pierderii celulelor gliale şi are legătură cu boala.
- Factorii neutrofici BDNF prezentaţi şoarecilor cu deficit glial au redus severitatea NEC, sugerând că eliberarea de BDNF din glia enterică ajută celulele să protejeze intestinul de NEC.
- Atunci când prea mult TLR4 este prezent în peretele intestinal, eliberarea de BDNF împiedică proteina supraabundentă să semnaleze sistemului imunitar să atace în mod eronat ţesuturile sănătoase.
- Acidul oxolinic (compusul J11 desemnat de către echipa Johns Hopkins Medicine), un antibiotic sintetic dezvoltat în Japonia şi utilizat în medicina veterinară, a sporit eliberarea de BDNF din glia enterică, pentru a restabili mişcarea intestinală şi pentru a reduce severitatea NEC la şoarecii de tip sălbatic. Prin comparaţie, aşa cum se aşteptau cercetătorii, compusul nu a funcţionat la şoareci lipsiţi de glia enterică şi incapabili să producă BDNF.
Cercetătorii au studiat, de asemenea, ţesuturile intestinale deteriorate de NEC prelevate de la şoareci de tip sălbatic, purcei şi sugari umani, ale căror ţesuturi au fost îndepărtate în timpul intervenţiei chirurgicale pentru a trata NEC, constatând în toate cazurile că glia enterică lipsea în totalitate.
„Pentru că am arătat că glia enterică protejează intestinele animale de efectele devastatoare ale enterocolitei necrotizante, este rezonabil să presupunem că există un scenariu similar şi la om. Şi dacă putem într-o zi să reparăm sistemul când este distrus şi să prevenim NEC la sugarii prematuri, prin utilizarea terapiilor enterice glia, cum ar fi J11, atunci aceşti micuţi ar avea, în viaţa lor, un obstacol mai puţin de depăşit", spune dr. Hackam.
Constatările studiului au fost publicate on-line, în revista Science Translational Medicine, pe 22 septembrie.
