Cytokinproduktion af tyktarmsvæv fra IBD-patienter

Projektets titel:

Cannabinoiders effektivitet i behandlingen af ​​inflammatorisk tarmsygdom

Spørgsmål der skal undersøges:

Marihuanaplanten, Cannabis sativa, er blevet brugt som en medicinsk behandling for en række sygdomme. Cannabinoider er blevet rapporteret at lindre neurologiske tilstande, herunder MS-relaterede symptomer såsom spasticitet, smerte, tremor og blæredysfunktion. Andre neurologiske tilstande, såsom kroniske vanskelige smerter, dystoniske bevægelsesforstyrrelser og Tourettes syndrom blev også rapporteret at blive lindret af cannabisbrug. Cannabis er blevet brugt til at behandle anoreksi hos AIDS- og kræftpatienter. Inden for gastroenterologi er cannabis blevet brugt til at behandle anoreksi, emesis, mavesmerter, gastroenteritis, diarré, tarmbetændelse og diabetisk gastroparese.

Cannabisplanten indeholder over 60 forskellige forbindelser, der tilsammen kaldes cannabinoider. Af disse synes de to forbindelser delta 9-tetrahydrocannabinol (THC) og Cannabidiol (CBD) at være de mest aktive.

Cannabinoider har en dyb antiinflammatorisk effekt, hovedsageligt gennem CB2-receptoren. Cellemedieret immunitet viste sig at være svækket hos kroniske marihuanabrugere. En potent anti-inflammatorisk virkning af cannabis blev observeret hos gnavere. At studere de funktionelle roller af det endocannabinoide system i immunmodulering afslører, at det er involveret i næsten alle større immunhændelser. Cannabinoider flytter balancen mellem pro-inflammatoriske cytokiner og anti-inflammatoriske cytokiner mod T-hjælpercelle type 2-profilerne (Th2-fænotype) og undertrykker cellemedieret immunitet, hvorimod humoral immunitet kan forstærkes. Cannabidiol blev vist at reducere inflammation i en musemodel af leddegigt og type I diabetes mellitus.

Derfor kan cannabinoider bruges til at behandle forskellige inflammatoriske tilstande, herunder leddegigt og astma.

I tarmen produceres endocannabinoider af både den serosale og slimhindekomponent i den menneskelige tarm, og undersøgelser af cellelinjer har vist, at humane tarmepitelceller kan producere endocannabinoider; yderligere kilder til endocannabinoider i tarmen omfatter humane endotelceller, blodplader, residente makrofager og andre immunceller såsom lymfocytter. CB1- og CB2-receptorer opreguleres i eksperimentelle modeller for inflammatorisk tarmsygdom. I en musemodel af colitis blev cannabinoider fundet at lindre inflammation, og i den menneskelige tarm øges niveauet af anandamid under inflammation. Den betændte tyndtarm har også signifikant forhøjet aktivitet af FAAH såvel som ekspression af CB1 cannabinoidreceptorer.

De nøjagtige cellulære mål, der er involveret i reduktionen af ​​inflammation af cannabinoider, er ukendte. I en model for bronkopulmonal inflammation hos mus nedsatte administration af anandamid TNF-alfa-niveauer i bronchoalveolær skyllevæske. Delta 9-tetrahydrocannabinol (THC) hæmmer syntesen af ​​IL-12, IL-2, IL-6, INF gamma og T-celleproliferation.

Mange patienter med IBD rapporterer, at rygning af marihuana forbedrede deres symptomer, men der er ingen kliniske undersøgelser, der undersøger denne observation. Vi har for nylig offentliggjort den første rapporterede observation af brug af medicinsk cannabis ved Crohns sygdom. I vores undersøgelse af 30 patienter forbedredes 21 signifikant efter behandling med cannabis. Det gennemsnitlige Harvey Bradshaw-indeks forbedredes fra 14 ± 6,7 til 7 ± 4,7 (P < 0,001). Antallet af afføringer blev reduceret fra et gennemsnit på otte om dagen til fem om dagen, og behovet for anden medicin, især steroider, blev signifikant reduceret. I lyset af disse resultater gennemførte vi et dobbeltblindt placebokontrolleret forsøg med 20 aktive Crohns sygdomspatienter. Patienter med et Crohns sygdomsaktivitetsindeks (CDAI) >200, som ikke reagerede på steroider, immunsuppressiva eller anti-TNF, blev randomiseret til at modtage 2 cigaretter cannabis eller placebo dagligt. Hver cigaret indeholdt 0,5 g cannabis, svarende til 11,5 mg Tetrahydrocannabinol (THC). Placeboen indeholdt cannabisblade, hvorfra THC blev udvundet. Under behandlingen ændrede CDAI sig i cannabisgruppen fra 358 ± 99 til 139±111 (p<0,05) og i placebogruppen fra 373 ± 94 til 306±143 (p=Ikke signifikant). Fem patienter i cannabisgruppen og én i placebogruppen gik i fuldstændig remission (CDAI <100). Tre steroidafhængige patienter i cannabisgruppen stoppede med steroider under undersøgelsen. Patienterne rapporterede forbedret appetit og søvn uden alvorlige bivirkninger.

Disse foreløbige data indikerer, at cannabinoider har et stort potentiale i behandlingen af ​​Crohns sygdom, men der er klart behov for yderligere undersøgelse af deres indflydelse, virkemåde, aktive og ikke-aktive cannabinoider og alternative anvendelsesveje. Vigtigst er spørgsmålet, om den forbedring, der observeres ved cannabisforbrug, kun er symptomatisk, eller om der er en reel bedring i inflammationen.

Formålet med den foreslåede undersøgelse er at evaluere inflammation og cytokinniveauer i eksplantater af tyktarmsvæv fra IBD-patienter med og uden cannabidiol.

Materialer og metoder:

Undersøgelsespopulation: Patienter med enten Crohns sygdom eller colitis ulcerosa, der er planlagt til koloskopi, som det skønnes nødvendigt af deres læge, vil være kvalificerede til undersøgelsen. Efter indhentet informeret samtykke vil biopsier fra betændt og normalt væv blive taget og behandlet i et vævsdyrkningsmedie som beskrevet yderligere. Der vil være 6 biopsier fra hvert sted.

Metoder:

Eksplantater vil blive dyrket i grupper af tre med villus-overfladen op på mikroporøse membraner (0,45-_m porestørrelse) indeholdt i Millicell-HA-vævskulturindsatser (Millipore). Indsatserne vil blive placeret inde i 6-brønds plastikvævskulturskåle (Costar 3506) sammen med 1,5 ml vævskulturmedium. Vævsdyrkningsmedium vil være Dulbeccos modificerede Eagles medium suppleret med 10 % varmeinaktiveret føtalt kalveserum, penicillin (100 enheder/ml), streptomycin (100 μg/ml), leupeptin (50 μg/ml), PMSF (1 mM), sojabønner trypsinhæmmer (50 μg/ml) og dexamethason (200 μg/ml). Kulturer vil blive inkuberet ved 37°C inkubator og gasset hver time med 95% oxygen 5% kuldioxid. Seks biopsier fra hvert sted vil blive indhentet. Tre biopsier vil tjene som kontrol, og tre vil blive dyrket med tilsætning af Cannabidiol (1 μg/ml). Efter 24 timer vil vævets levedygtighed blive vurderet ved tilsætning af Alamar til en af ​​hver 3 prøver. Ændring af farve fra lilla til pink indikerer levedygtigt væv. Supernatanten fra de andre 4 biopsier vil blive opsamlet og frosset ved -20°C. Biopsierne vil derefter blive lagt i formalin til patologisk inspektion.

Supernatanten fra kontrollerede og cannabisbehandlede prøver vil blive analyseret for tilstedeværelsen og niveauet af TNF alfa, Interferon gamma, IL-23, IL-12, IL-2, IL-10, IL-17 og IL-6.