Diagnóza zánětlivého onemocnění střev

Idiopatické střevní záněty (IBD) jsou chronické zánětlivé onemocnění postihující gastrointestinální trakt, které se vyznačuje progresivním a nepředvídatelným průběhem. V posledních desetiletích celosvětově vzrostl výskyt IBD. S ohledem na chronickou, progresivní povahu IBD a nákladnost jeho léčby znamená nárůst IBD rostoucí socioekonomickou zátěž. Rostoucí množství důkazů naznačuje, že IBD může být výsledkem interakce mezi genetickými faktory, faktory životního prostředí, faktory životního stylu jako je strava, antibiotika, dysfunkce střevní bariéry a změněný mikrobiom.

Podle rozsáhlé metaanalýzy populačních studií (2000-2022) byla celosvětová prevalence IBD 229,7 na 100 000 osob a incidence 9,7 na 100 000 osob. Evropa měla nejvyšší míry prevalence IBD, zatímco nejvyšší incidenci IBD bylo zaznamenáno v Oceánii. Výzkum v arabském světě naznačuje, že prevalence IBD v arabských zemích se mezi lety 2009 a 2019 zvýšila z přibližně 28,9 na přibližně 34 případů na 100 000, přičemž Egypt je jednou z předních zemí produkujících výzkum o IBD. Podle nedávné studie globální zátěže (1990-2021) se absolutní počet úmrtí připisovaných IBD téměř zdvojnásobil: z přibližně 21 418 v roce 1990 na přibližně 42 422 v roce 2021 – což odráží rostoucí počet lidí žijících s IBD.

Vyznačuje se průběhem remise a exacerbace. Mezi příznaky onemocnění patří krvavá stolice, bolesti břicha, úbytek hmotnosti, chronický průjem a přítomnost imunologicky zprostředkovaných mimostřevních projevů.

V průběhu času může závažný zánět ve střevě vést k vážným komplikacím, včetně vředů, zúžení střevního lumen a dokonce perforací. Je pozoruhodné, že IBD může způsobit značné poškození trávicího systému, což vede k výraznému poškození tkání, snížené funkci střev, souvisejícímu postižení a stavu systémového zánětu, který může ovlivnit celkové zdraví jedince. Také pacienti s idiopatickými střevními záněty mají zvýšené riziko vzniku kolorektálního karcinomu.

Idiopatické střevní záněty se projevují především ve dvou hlavních formách: Crohnova choroba (CD) a ulcerózní kolitida (UC). Crohnova choroba obvykle vykazuje léze v ileu a tlustém střevě, charakterizované přerušovanými zánětlivými změnami propustné stěny, zatímco ulcerózní kolitida se převážně vyvíjí na slizničním povrchu rekta, vykazuje souvislá zánětlivá ložiska.

Kauzální geny zodpovědné za IBD zůstávají neúplně charakterizovány, což zdůrazňuje nutnost důkladného zkoumání klíčových molekulárních signatur zapojených do jeho vývoje, což může poskytnout potenciální cesty pro účinné terapie. V posledních letech došlo k významnému rozšíření v éře RNA biologie, která ukazuje sofistikované mechanismy regulace genů, které sahají daleko za konvenční protein-kódující geny. Zatímco messengerové RNA (mRNA) jsou transkribovány a translatovány do proteinů, většina genomu je transkribována do RNA molekul známých jako nekódující RNA (ncRNA), které se nakonec nepřekládají do proteinů.

Více než 70 % genetických asociací u IBD se vyskytuje v nekódujících oblastech genomu. Hlavní třídy ncRNA, které získaly zvýšenou pozornost výzkumu, jsou dlouhé nekódující RNA (lncRNA), mikroRNA (miRNA) a kruhové RNA (circRNA). Dlouhé nekódující RNA jsou nekódující RNA (nepřekládají se do proteinu) s délkou více než 200 bp a přispívají k etiologii různých onemocnění, jako jsou respirační onemocnění, zánětlivá onemocnění a nádory. lncRNA jsou hlavními hráči v zánětlivé dráze, protože mají zásadní roli nejen v expresi, ale také v diferenciaci cytokinů a imunitních buněk.

Nuclear enriched abundant transcript 1 (NEAT1) je dlouhá nekódující RNA, která je klíčovou složkou při budování ribo-riboproteinového komplexu pro regulaci DNA-zprostředkované aktivace vrozených imunitních odpovědí a také bylo zjištěno, že hraje důležitou roli ve vrozených imunitních odpovědích. Cílí na četné genomické oblasti v různých buňkách, především zahrnující aktivní geny, což odhaluje, že je regulátorem mnoha aktivních genů a signálních drah. Je zapojen do vývoje kolitidy působením na osu miR-204-5p prostřednictvím aktivace PI3K-AKT signalizační dráhy a NF-κB signalizační dráhy vedoucí ke zvýšení IL-6, IL-1B a TNF-a, což vede k zánětu a apoptóze buněk.

Anti-sense Non RNA v lokusu INK4 (ANRIL) je dlouhá nekódující RNA, která nekóduje protein; místo toho reguluje genovou expresi na transkripční, epigenetické a posttranskripční úrovni. Má prozánětlivou roli v mnoha zánětlivých a imunitních onemocněních, jako je ischemická choroba srdeční, chronické onemocnění ledvin a idiopatické střevní záněty. U IBD zprostředkovává jaderný faktor κB (NF-κB) ovlivňující zánět prostřednictvím svých účinků na střevní epiteliální buňky, kromě toho poskytuje budoucí vodítka pro klinickou diagnostiku. Aktivuje NF-κB vedoucí ke zvýšení IL-6, IL-1B a TNF-a, což vede k apoptóze buněk. Také upregulace ANRIL by mohla snížit expresi miR-199a a zvýšit počet apoptotických buněk.

Exprese jaderného faktoru kappa B (NF-κB) je doprovázena zvýšenou produkcí prozánětlivých cytokinů, jako je TNF-α, IL-1 a IL-6, v důsledku působení NF-κB na rozšíření schopnosti těchto buněk produkovat zánětlivé mediátory. Převážně prozánětlivé cytokiny odvozené od NF-κB jsou zodpovědné za dva mechanismy zapojené do vývoje lézí IBD. Za prvé, produkované prozánětlivé cytokiny přímo zprostředkovávají poškození slizniční tkáně především up-regulací produkce a sekrece matrix metaloproteináz ve střevním lumenu. Za druhé, prozánětlivé cytokiny odvozené od NF-κB také zprostředkovávají stimulaci, aktivaci a diferenciaci imunologických buněk odvozených z lamina propria střevní sliznice, což vede k chronickému zánětu a tedy k perzistenci slizničního poškození.

Proto budeme měřit NEAT1 a ANRIL jako diagnostické biomarkery pro IBD spolu se zánětlivým mediátorem NF-κB. To lze provést neinvazivním odběrem krve namísto invazivní endoskopické biopsie.