Zytokinproduktion von Dickdarmgewebe von IBD-Patienten

Titel des Projekts:

Wirksamkeit von Cannabinoiden bei der Behandlung von entzündlichen Darmerkrankungen

Zu untersuchende Frage:

Die Marihuana-Pflanze Cannabis sativa wurde als medizinische Behandlung für eine Vielzahl von Krankheiten verwendet. Es wurde berichtet, dass Cannabinoide neurologische Erkrankungen einschließlich MS-bedingter Symptome wie Spastik, Schmerzen, Zittern und Blasenfunktionsstörungen lindern. Es wurde auch berichtet, dass andere neurologische Erkrankungen wie chronische hartnäckige Schmerzen, dystone Bewegungsstörungen und das Tourette-Syndrom durch den Cannabiskonsum gelindert wurden. Cannabis wurde zur Behandlung von Anorexie bei AIDS- und Krebspatienten eingesetzt. In der Gastroenterologie wurde Cannabis zur Behandlung von Anorexie, Erbrechen, Bauchschmerzen, Gastroenteritis, Durchfall, Darmentzündung und diabetischer Gastroparese eingesetzt.

Die Cannabispflanze enthält über 60 verschiedene Verbindungen, die zusammen als Cannabinoide bezeichnet werden. Von diesen scheinen die beiden Verbindungen Delta-9-Tetrahydrocannabinol (THC) und Cannabidiol (CBD) am aktivsten zu sein.

Cannabinoide haben eine starke entzündungshemmende Wirkung, hauptsächlich über den CB2-Rezeptor. Es wurde festgestellt, dass die zellvermittelte Immunität bei chronischen Marihuana-Konsumenten beeinträchtigt ist. Bei Nagetieren wurde eine starke entzündungshemmende Wirkung von Cannabis beobachtet. Die Untersuchung der funktionellen Rolle des Endocannabinoid-Systems bei der Immunmodulation zeigt, dass es an fast allen wichtigen Immunereignissen beteiligt ist. Cannabinoide verschieben das Gleichgewicht von entzündungsfördernden Zytokinen und entzündungshemmenden Zytokinen in Richtung der T-Helferzellen-Typ-2-Profile (Th2-Phänotyp) und unterdrücken die zellvermittelte Immunität, während die humorale Immunität verstärkt werden kann. Es wurde gezeigt, dass Cannabidiol Entzündungen in einem Mausmodell von rheumatoider Arthritis und Typ-I-Diabetes mellitus reduziert.

Daher können Cannabinoide zur Behandlung verschiedener entzündlicher Erkrankungen, einschließlich rheumatoider Arthritis und Asthma, eingesetzt werden.

Im Darm werden Endocannabinoide sowohl von der serösen als auch der mukosalen Komponente des menschlichen Darms produziert, und Studien an Zelllinien haben gezeigt, dass menschliche Darmepithelzellen Endocannabinoide produzieren können; Weitere Quellen für Endocannabinoide im Darm sind menschliche Endothelzellen, Blutplättchen, residente Makrophagen und andere Immunzellen wie Lymphozyten. CB1- und CB2-Rezeptoren werden in experimentellen Modellen entzündlicher Darmerkrankungen hochreguliert. In einem Mausmodell für Colitis wurde festgestellt, dass Cannabinoide Entzündungen lindern, und im menschlichen Darm sind die Anandamidspiegel während einer Entzündung erhöht. Der entzündete Dünndarm hat auch eine signifikant erhöhte Aktivität von FAAH sowie eine Expression von CB1-Cannabinoidrezeptoren.

Die genauen zellulären Ziele, die an der Verringerung von Entzündungen durch Cannabinoide beteiligt sind, sind unbekannt. In einem Modell der bronchopulmonalen Entzündung bei Mäusen verringerte die Verabreichung von Anandamid die TNF-alpha-Spiegel in der bronchoalveolären Lavage-Flüssigkeit. Delta 9-Tetrahydrocannabinol (THC) hemmt die Synthese von IL-12, IL-2, IL-6, INF-Gamma und die Proliferation von T-Zellen.

Viele Patienten mit IBD berichten, dass das Rauchen von Marihuana ihre Symptome linderte, aber es gibt keine klinischen Studien, die diese Beobachtung untersuchen. Wir haben kürzlich die erste gemeldete Beobachtung der Verwendung von medizinischem Cannabis bei Morbus Crohn veröffentlicht. In unserer Studie verbesserten sich 21 von 30 Patienten nach der Behandlung mit Cannabis signifikant. Der durchschnittliche Harvey-Bradshaw-Index verbesserte sich von 14 ± 6,7 auf 7 ± 4,7 (P < 0,001). Die Anzahl der Stuhlgänge wurde von durchschnittlich acht auf fünf pro Tag reduziert und der Bedarf an anderen Medikamenten, insbesondere Steroiden, wurde signifikant reduziert. Angesichts dieser Ergebnisse führten wir eine placebokontrollierte Doppelblindstudie mit 20 aktiven Patienten mit Morbus Crohn durch. Patienten mit einem Morbus-Crohn-Aktivitätsindex (CDAI) > 200, die nicht auf Steroide, Immunsuppressiva oder Anti-TNF ansprachen, wurden randomisiert und erhielten täglich 2 Zigaretten Cannabis oder Placebo. Jede Zigarette enthielt 0,5 g Cannabis, entsprechend 11,5 mg Tetrahydrocannabinol (THC). Das Placebo enthielt Cannabisblätter, aus denen THC extrahiert wurde. Während der Behandlung änderte sich der CDAI in der Cannabisgruppe von 358 ± 99 auf 139 ± 111 (p < 0,05) und in der Placebogruppe von 373 ± 94 auf 306 ± 143 (p = nicht signifikant). Fünf Patienten in der Cannabisgruppe und einer in der Placebogruppe erreichten eine vollständige Remission (CDAI < 100). Drei steroidabhängige Patienten in der Cannabisgruppe setzten während der Studie Steroide ab. Die Patienten berichteten von verbessertem Appetit und Schlaf ohne schwerwiegende Nebenwirkungen.

Diese vorläufigen Daten zeigen, dass Cannabinoide ein großes Potenzial bei der Behandlung von Morbus Crohn haben, aber weitere Untersuchungen ihres Einflusses, ihrer Wirkungsweise, aktiver und nicht aktiver Cannabinoide und alternativer Anwendungswege sind eindeutig erforderlich. Am wichtigsten ist die Frage, ob die beim Cannabiskonsum beobachtete Verbesserung nur symptomatisch ist oder ob es eine echte Verbesserung der Entzündung gibt.

Ziel der vorgeschlagenen Studie ist es, Entzündungs- und Zytokinspiegel in Explantaten von Dickdarmgewebe von CED-Patienten mit und ohne Cannabidiol zu bewerten.

Materialen und Methoden:

Studienpopulation: Patienten mit entweder Morbus Crohn oder Colitis ulcerosa, bei denen eine Darmspiegelung vorgesehen ist, wenn dies von ihrem Arzt als notwendig erachtet wird, sind für die Studie geeignet. Nach Erhalt der Einverständniserklärung werden Biopsien aus entzündetem und normalem Gewebe entnommen und in einem Gewebekulturmedium verarbeitet, wie weiter unten beschrieben. An jeder Stelle werden 6 Biopsien entnommen.

Methoden:

Explantate werden in Dreiergruppen kultiviert, wobei die Zottenoberfläche nach oben auf mikroporösen Membranen (Porengröße 0,45 &mgr;m) liegt, die in Millicell-HA-Gewebekultureinsätzen (Millipore) enthalten sind. Die Einsätze werden zusammen mit 1,5 ml Gewebekulturmedium in Kunststoff-Gewebekulturschalen mit 6 Vertiefungen (Costar 3506) gegeben. Das Gewebekulturmedium ist Dulbeccos modifiziertes Eagle-Medium, ergänzt mit 10 % hitzeinaktiviertem fötalem Kälberserum, Penicillin (100 Einheiten/ml), Streptomycin (100 μg/ml), Leupeptin (50 μg/ml), PMSF (1 mM), Sojabohne Trypsin-Inhibitor (50 μg/ml) und Dexamethason (200 μg/ml). Die Kulturen werden bei 37°C Inkubator inkubiert und stündlich mit 95 % Sauerstoff und 5 % Kohlendioxid begast. Es werden sechs Biopsien von jeder Stelle erhalten. Drei Biopsien dienen als Kontrolle und drei werden unter Zugabe von Cannabidiol (1 μg/ml) kultiviert. Nach 24 Stunden wird die Lebensfähigkeit des Gewebes durch Zugabe von Alamar zu einer von jeweils 3 Proben bewertet. Der Farbwechsel von violett nach rosa zeigt lebensfähiges Gewebe an. Der Überstand der anderen 4 Biopsien wird gesammelt und bei -20 °C eingefroren. Die Biopsien werden dann zur pathologischen Untersuchung in Formalin gelegt.

Der Überstand von kontrollierten und mit Cannabis behandelten Proben wird auf das Vorhandensein und die Konzentration von TNF alpha, Interferon gamma, IL-23, IL-12, IL-2, IL-10, IL-17 und IL-6 analysiert.