Kutatók megoldották a Crohn-betegség 25 éves rejtélyét

Az emberi emésztőrendszer két fő makrofágtípusra támaszkodik, amelyek egy speciális fehérvérsejttípust alkotnak, és segítenek megőrizni a bélrendszer egészségét. Az egyik csoport, az úgynevezett gyulladásos makrofágok, a káros mikrobák leküzdésével védik a szervezetet.

A másik csoport, az úgynevezett nem gyulladásos makrofágok, segítik a sérült szövetek gyógyulását és helyreállítását. Amikor ez az egyensúly felborul, mint például a Crohn-betegség (a gyulladásos bélbetegség, vagy IBD egyik formája) esetén, az eredmény tartós gyulladás lehet a belekben, ami fájdalomhoz, szövetkárosodáshoz és egyéb tünetekhez vezethet.

A Kaliforniai Egyetem San Diegó-i Orvostudományi Karának tudósai egy innovatív módszert fejlesztettek ki, amely a mesterséges intelligenciát (MI) a fejlett molekuláris biológiával ötvözi, hogy feltárja, mi okozza a makrofágok harcosként vagy gyógyítóként való működését.

Kutatásuk új ismereteket nyújt egy régóta fennálló kérdésről is, amely a NOD2 néven ismert génnel kapcsolatos. A 2001-ben felfedezett NOD2 volt az első gén, amelyet a Crohn-betegség kialakulásának kockázatát növelőként azonosítottak, és kulcsszerepet játszik az immunsejtek bélrendszerben való viselkedésének meghatározásában.

„A NOD2 a szervezet fertőzés-ellenőrző rendszereként működik” – mondta Dr. Pradipta Ghosh, a tanulmány vezető szerzője, a Kaliforniai Egyetem San Diegó-i Orvostudományi Karának sejt- és molekuláris orvostudomány professzora. „Amikor a girdinhez kötődik, felismeri a behatoló kórokozókat, és gyors semlegesítésükkel fenntartja a bélrendszer immunegyensúlyát. E partnerség nélkül a NOD2 megfigyelőrendszer összeomlik.”

A kutatók ezután megerősítették a NOD2 és a girdin közötti kölcsönhatás fontosságát azáltal, hogy összehasonlították a girdin fehérjét nem tartalmazó Crohn-betegség egérmodelljeit az ép girdinnel rendelkezőkkel. Azt találták, hogy a girdin nélküli egerek bélmikrobiomjának egyensúlyhiánya és vékonybélgyulladás alakult ki. Gyakran szepszisben pusztultak el, amely állapot során az immunrendszer túlzottan reagál egy fertőzésre, gyulladást okozva az egész szervezetben és károsítva a létfontosságú szerveket, írja a scitechdaily.com.

„A bélrendszer egy csatatér, a makrofágok pedig a békefenntartók” – mondta Dr. Gajanan D. Katkar, a tanulmány társszerzője, a Kaliforniai Egyetem San Diegó-i Orvostudományi Karának projektkutató asszisztense. „A mesterséges intelligencia most először tette lehetővé számunkra, hogy egyértelműen meghatározzuk és nyomon kövessük két egymással szemben álló csapat játékosait.”

A mesterséges intelligencia által vezérelt osztályozás, a mechanisztikus biokémia és az egérmodellek egyesítésével a tanulmány megoldást kínál a Crohn-betegséggel kapcsolatos egyik legrégebbi vita egyikére. Az eredmények nemcsak azt magyarázzák meg, hogy egy kulcsfontosságú genetikai mutáció hogyan okozza a betegséget, hanem hozzájárulhatnak a girdin és a NOD2 közötti kapcsolat helyreállítását célzó kezelések fejlesztéséhez is.