La Enfermedad Inflamatoria Intestinal (EII) (enfermedad de Crohn (EC) y Colitis Ulcerosa (CU)), es una enfermedad crónica, poligénica y compleja, de curso recurrente, que afecta al tracto gastrointestinal. Estudios recientes in vitro y modelos experimentales en animales sugieren que el Sistema Endocannabinoide (SE) y la Haptoglobina (Hp) pueden tener un papel protector en la EII.
Estudio 1: Sistema Endocannabinoide y EII
Se analizó, mediante Western-Blot e inmunohistoquímica, la presencia de los componentes del sistema endocannabinoide (receptores - CB1,CB2-, enzimas de síntesis -DAGL-α/β, NAPE-PLD-, y enzimas de degradación -FAAH y MAGL-) en mucosa de colon de individuos normales, y en pacientes con CU en fase activa, antes de iniciar el tratamiento, y en fase quiescente.
Se identificó por primera vez la expresión de todos los componentes del SE en mucosa colónica normal. Como novedades destacan la localización de: CB1 en las células “goblet”; CB2 en las células de Paneth y en los plexos neuroentéricos; FAAH y MAGL en células plasmáticas y polimorfonucleares; enzimas de síntesis en las células epiteliales y en ambos plexos mientéricos.
Además, se demostró la presencia de un tono endocannabinoide basal que se modifica en pacientes con CU, tanto en la fase activa como en la fase quiescente:
- En pacientes con CU leve-moderada, en fase activa, existe un aumento de la expresión de CB2, cuyos niveles se recuperan en la fase quiescente.
- En la fase activa existe una disminución de la expresión de NAPE-PLD, que se recupera en fase quiescente, y un aumento de DAGL-α y MAGL, que se mantienen en la fase quiescente.
En conclusión, los componentes del SE se modifican durante la inflamación en la CU , fundamentalmente mediante un aumento de receptores CB2. Por lo tanto, el desarrollo de fármacos que aumenten el tono endocannabinoide durante la inflamación, podrían ser una nueva vía de investigación en la terapéutica de la EII.
Estudio 2: Haptoglobina y EII.
La Hp es una proteína con propiedades inmunomoduladoras. Existe un polimorfismo en el gen de la Hp, con 2 alelos: Hp1 y Hp2. El objetivo de este estudio fue investigar el papel genético y funcional de la Hp en la EII.
Se genotiparon, utilizando PCR “touch-down", 1061 pacientes con EC , 755 con CU y 452 individuos sanos. La prevalencia de la Hp2 fue mayor en EC y en CU que en los controles. Estos resultados se confirmaron en tríos familiares de EII (464 con EC y 151 con CU), en los que el alelo Hp2 se transmite a los descendientes con mayor frecuencia.
Se determinaron además los valores séricos de Hp en 62 individuos sanos. Se observaron valores inferiores en aquellos sujetos con genotipo 22.
Se desarrollaron dos modelos murinos de colitis experimental (DSS y OXA) en los que demostró que los ratones KO para el gen de la Hp desarrollaban formas de colitis más graves. Además, en ratones KO para el gen de la Hp, los niveles de mRNA de IL-17, INF-γ, TNF e IL-6 en DSS-colitis y los de IL-13 en OXA-colitis se encontraban elevados. En la DSS-colitis, al añadir IL-23 en los ratones KO para el gen de la Hp, aumentaba significativamente la producción de IL-17.
En resumen, el polimorfismo de la Hp está implicado en la susceptibilidad genética a padecer EII, lo que subraya la existencia de mecanismos patogénicos comunes con otras enfermedades de base inmunológica. Además, Hp desempeña un papel en la reducción de la severidad de la inflamación en la colitis experimental y modula la producción de IL-17, por lo que podría tener potenciales aplicaciones terapéuticas en la EII. / Inflammatory Bowel Disease (IBD) (Crohn’s disease (CD) and Ulcerative Colitis (CU)), is a chronic, poligenic, complex and relapsing disease of the gastrointestinal tract.
Recent studies in vitro and experimental animal models have suggested a protective role of the Endocannabinoid System (ES) and Haptoglobin in IBD.
Study 1: Endocannabinoid system and IBD
We examined, using Western-Blotting and immunohistochemistry, the expression of all components of ES (receptors - CB1, CB2-, biosynthesis enzymes -DAGL-α/β, NAPE-PLD-, and degradating enzymes -FAAH y MAGL- in healthy human colonic tissue, and in active UC patients, without any previous treatment, and in quiescent phase.
We identified for the first time, the presence of all components of ES in normal colonic tissue. As novelties we pointed out the expression of: CB1 in globlet cells; CB2 in Paneth cells and in neuroenteric plexi; FAAH and MAGL in plasmatic cells and in polymorphonuclear cells; byosynthesis enzymes in epithelial cells and in both mienteric plexi.
Besides, we evidenced the presence of a basal endocannabinoid tone modified in UC patients, in active flares as in quiescent phases:
- In UC patients with mild-moderate flares, there was an increase in CB2 expression, that returned to normality in the quiescent phase.
- In the active phase there was a decrease in NAPE-PLD expression, that recovered in the quiescent phase, and an increase in DAGL-α and MAGL expression, that is maintained in the quiescent phase.
In conclusion, the ES components are altered during inflammation in UC, mainly by an increase in CB2 expression. Therefore, the development of new drugs raising the endocannabinoid tone during inflammation may lead to new therapeutical approaches in IBD.
Study 2: Haptoglobin and IBD.
Hp is a protein with immunomodulatory properties. There is a polymorphism in the Hp gene, with two different alleles: Hp1 and Hp2. The goal of this study was to investigate the role of Hp in IBD, both genetically and functionally.
We genotyped, using a “touch-down” PCR, 1061 CD patients, 755 UC patients and 452 healthy individuals. Prevalence of Hp2 was higher in CD and UC patients than in controls. These results were confirmed in IBD trios families (464 CD trios and 151 UC trios) where Hp2 allele was over-transmitted to the affected offspring.
We determined serum levels of Hp in 62 healthy controls. Serum Hp values were lower in individuals with genotype 22.
We developed two murine models of experimental colitis (DSS and OXA) and we demonstrated that Hp KO mice developed more severe colitis.
In Hp KO mice, mRNA levels of IL-17, INF-γ, TNF and IL-6 in DSS-colitis and mRNA levels of IL-13 en OXA-colitis were higher than in WT mice. In DSS-colitis, after adding IL-23, in Hp KO mice production of IL-17 was significantly increased.
To summarized, the Hp polymorphism is implicated in genetic susceptibility to IBD, underscoring common pathogenic pathways with other immune-based diseases. Moreover, Hp has a role in reducing the severity of experimental colitis inflammation and it modulates IL-17 production, suggesting potencial therapeutical applications in IBD.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:TDX_UAB/oai:www.tdx.cat:10803/96865 |
| Date | 05 July 2012 |
| Creators | Márquez Mosquera, Lucía |
| Contributors | Andreu García, Montserrat, Díez Pérez, Adolfo, Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Medicina |
| Publisher | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Source Sets | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| Format | 68 p., application/pdf |
| Source | TDX (Tesis Doctorals en Xarxa) |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess, ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs. |
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