Infektionserreger bei pädiatrischem Morbus Crohn

Von entzündlichen Darmerkrankungen (IBD), zu denen CD und Colitis ulcerosa (UC) gehören, sind schätzungsweise 1 bis 2 Millionen Amerikaner betroffen. Jüngste Studien deuten stark darauf hin, dass diese Erkrankungen in Industrie- und Entwicklungsländern sowie bei Einwanderern der ersten Generation in Industrienationen an Prävalenz zunehmen. Die sich ändernde Epidemiologie von IBD impliziert, dass zusätzlich zu einer genetischen Anfälligkeit für Krankheiten ein umweltbedingter Auslöser oder eine Exposition wahrscheinlich die Krankheitsausprägung beeinflusst. Die spezifische Pathobiologie und Ätiologie von IBD bleiben jedoch unklar. Das Wissen über die wirtsgenetische Grundlage von IBD hat Fortschritte gemacht, einschließlich der Charakterisierung eines neuen Anfälligkeitsgens bei CD von Erwachsenen und Jugendlichen (NOD2/CARD-15), das sich in der perizentromeren Region von Chromosom 16 befindet. Jüngste Studien implizieren nicht nur NOD2/CARD-15 mit der Anfälligkeit für Zöliakie, sondern deuten auch auf einen Zusammenhang zwischen der angeborenen Immunantwort auf bakterielle Komponenten und der Entwicklung von Krankheiten hin. Daher sind gut konzipierte Untersuchungen der infektiösen Ätiologien von MC mit ausreichender Aussagekraft, um Unterschiede in der Infektion zwischen IBD- und Nicht-IBD-Patienten zu erkennen, dringend erforderlich. Dennoch bestehen noch Mängel in den Methoden und Werkzeugen für solche Studien.

Sowohl infektiöse als auch nichtinfektiöse Mechanismen der Pathogenese bleiben plausibel, aber unbestätigt. Bis heute können wissenschaftliche Beweise nicht schlussfolgern, ob ein oder mehrere Infektionserreger die Entwicklung und die Folgen von CD oder UC auslösen oder bestimmen. Eine andauernde Exposition gegenüber einer "normalen Residentflora" in einem abnormal durchlässigen Darm könnte ebenfalls eine Krankheit auslösen. Um infektiöse Verursachungshypothesen zu bestätigen oder zu widerlegen, sind daher sorgfältig konzipierte Untersuchungen mit systematisch ausgewerteten, zuverlässigen und reproduzierbaren Nachweisverfahren erforderlich. Der erste Schritt ist eine Pilotstudie, die das Studiendesign und ergänzende Assays (morphologie-, molekular- und kulturbasiert) validiert und diese einheitlich auf Zielpatienten- und Kontrollgewebe (d. h. pädiatrische endoskopische Biopsien) anwendet. Es muss sich auf neu diagnostizierte MC (Surrogat für „incident“ CD) in einer gut charakterisierten Gruppe von Patienten und geeigneten, gut ausgewählten Kontrollen konzentrieren, die einheitliche Fall- und Kontrolldefinitionen erfüllen. Es muss reproduzierbare Methoden entwickeln, um sicherzustellen, dass Ergebnisse aus verschiedenen Studien verglichen und angemessene klinische Interpretationen vorgenommen werden können, um Forschungsergebnisse in Behandlungs- und Präventionsstrategien umzusetzen, die die Belastung durch MC verringern. Derzeit behindern Mängel sowohl in der Methodik als auch in der Labortechnik die erfolgreiche Durchführung und Interpretation der erforderlichen Studien zur Kausalität.

Basierend auf dem Alter des Ausbruchs können neu diagnostizierte Kinder mit CED näher an der Auslösung von immunpathogenen Ereignissen sein, die die Entzündungsreaktion auslösen, als Erwachsene. Sie können auch eine einzigartige Population für die Untersuchung von Umweltfaktoren (z. B. Infektionen) darstellen, d. h. ein jüngeres Alter bringt normalerweise kürzere und weniger komplizierte Expositionsgeschichten mit sich, um Analysen zu verfälschen. Es ist vernünftig zu postulieren, dass ein einzelnes Agens oder polymikrobielle Beleidigungen im genetisch anfälligen Wirt die Entwicklung oder den Verlauf von CD bestimmen können, und es könnte einfacher sein, einige infektiöse Determinanten bei CD im Kindesalter zu identifizieren. Wir gehen davon aus, dass eine angemessene Entnahme von Darmgewebebiopsien aus einheitlich definierten pädiatrischen CD-Fällen sowie Kontrollen und Validierung empfindlicher und spezifischer Laborinstrumente zum Nachweis potenzieller infektiöser CD-Auslöser in diesen speziellen Probentypen erforderlich sind, um die Kausalität für eine Infektion bei MC zu testen. Das Pedi IBDC, 6 große, geographisch verteilte US-Zentren, stellt eine hervorragende Plattform dar, um potenzielle Infektionsfaktoren bei CD zu untersuchen, und wertet jährlich klinische und epidemiologische Daten zu ca. 288 neu diagnostizierten pädiatrischen CD-Fällen aus und zeichnet sie in einem umfassenden Datenspeicher auf. Das Pedi IBDC verfügt über ein System zur Bewertung der Sicherheit und Wirksamkeit seiner Forschung. Das Konsortium stellt auch einen Pool von Fällen und Kontrollen bereit, in denen standardisierte Probenentnahmetechniken unter einem gut durchdachten Algorithmus implementiert werden können. Das R03-Forschungsteam stützt sich auf ein breites Spektrum an Fachwissen und institutionellen Ressourcen in Epidemiologie, Pathologie von Infektionskrankheiten, molekularer Mikrobiologie, Mykobakteriologie und Virologie sowie der Durchführung klinischer Studien. Das multidisziplinäre Fachwissen dieses Vorschlags kann in kleinen endoskopischen Biopsien die histopathologischen und molekularen mikrobiellen Nachweisassays testen und validieren, die zuvor in alternativen, in Paraffin eingebetteten oder gefrorenen Geweben validiert wurden.

Der R03-Finanzierungsmechanismus wird die Gewebeentnahme und die Einlagerung von Techniken sowie die Bewertung einer Reihe von Assays erleichtern, um ausgewählte Infektionserreger nachzuweisen, die von denen reichen, von denen angenommen wird, dass sie keine Zöliakie verursachen, bis zu solchen, von denen angenommen wird, dass sie ursächlich sind, von nicht pathogenen Kommensalen bis zu bekannten und unbestimmten Krankheitserregern. Daher sind unsere spezifischen Studienziele:

1. Standardisierung der Entnahme (z. B. anatomischer Ursprungsort der Biopsie, Biopsienummer und Entnahmetechnik), Verarbeitung und Aufbewahrung von gastrointestinalen Gewebebiopsien, die während einer klinisch indizierten Endoskopie von gut charakterisierten Kindern mit Zöliakie, gefolgt von Pedi IBDC, gewonnen wurden;
2. die Definition geeigneter Kontrollen zu verifizieren und zu standardisieren, indem sowohl „nicht erkrankte“ Biopsien von Fällen als auch klinisch indizierte Biopsien von Kindern ohne CED (z. B. juvenile Polyposis, Morbus Hirschsprung) bewertet werden, um das Design zukünftiger Studien zu verbessern;
3. Nachweismethoden für pädiatrische Biopsien zu standardisieren und zu validieren, um potenzielle infektiöse Risikofaktoren für CD durch parallele, gepaarte und komplementäre Pathologie-basierte (IHC), Breitband-Amplifikations-basierte molekulare (PCR) und organismusspezifische (z. B. MAP) molekulare Analyse zu identifizieren, und Primärkultur von Gewebeproben, die von wohldefinierten Fällen und Kontrollen entnommen wurden.

Darüber hinaus wird die molekulare Charakterisierung von Mikrobiota in den Fäkalien von Fällen und Kontrollen mit dem mikrobiellen Nachweis in ihren jeweiligen Gewebebiopsien verglichen. Der erfolgreiche Abschluss dieser Ziele wird eine Plattform für bevorstehende umfassende Untersuchungen bieten, die klinisch relevante mikrobielle Risikofaktoren für CD bei Kindern und möglicherweise erwachsenen Patienten charakterisieren.