IBD-potilaiden paksusuolen kudoksen sytokiinituotanto

Hankkeen nimi:

Kannabinoidien teho tulehduksellisen suolistosairauden hoidossa

Tutkittava kysymys:

Marihuanakasvia, Cannabis sativaa, on käytetty lääkehoitona useisiin sairauksiin. Kannabinoidien on raportoitu lievittävän neurologisia sairauksia, mukaan lukien MS-tautiin liittyviä oireita, kuten spastisuutta, kipua, vapinaa ja virtsarakon toimintahäiriöitä. Myös muiden neurologisten sairauksien, kuten kroonisen vaikeaselkoisen kivun, dystonisen liikehäiriön ja Touretten oireyhtymän, on raportoitu lievittyvän kannabiksen käytön avulla. Kannabista on käytetty anoreksian hoitoon AIDS- ja syöpäpotilailla. Gastroenterologiassa kannabista on käytetty anoreksian, oksentelun, vatsakipujen, gastroenteriitin, ripulin, suolitulehdusten ja diabeettisen gastropareesin hoitoon.

Kannabiskasvi sisältää yli 60 erilaista yhdistettä, joita kutsutaan yhteisesti kannabinoideiksi. Näistä kaksi yhdistettä delta 9-tetrahydrokannabinoli (THC) ja kannabidioli (CBD) näyttävät olevan aktiivisimpia.

Kannabinoideilla on syvä tulehdusta estävä vaikutus pääasiassa CB2-reseptorin kautta. Soluvälitteisen immuniteetin havaittiin heikentyneen kroonisilla marihuanan käyttäjillä. Jyrsijöillä havaittiin kannabiksen voimakas anti-inflammatorinen vaikutus. Endokannabinoidijärjestelmän toiminnallisten roolien tutkiminen immuunimodulaatiossa paljastaa, että se on osallisena lähes kaikissa tärkeissä immuunitapahtumissa. Kannabinoidit siirtävät pro-inflammatoristen sytokiinien ja anti-inflammatoristen sytokiinien tasapainoa kohti T-auttajasolun tyypin 2 profiileja (Th2-fenotyyppi) ja heikentävät soluvälitteistä immuniteettia, kun taas humoraalinen immuniteetti voi vahvistua. Kannabidiolin osoitettiin vähentävän tulehdusta nivelreuman ja tyypin I diabeteksen hiirimallissa.

Siksi kannabinoideja voidaan käyttää erilaisten tulehdustilojen hoitoon, mukaan lukien nivelreuma ja astma.

Suolistossa endokannabinoideja tuottaa sekä ihmisen suolen serosaalinen että limakalvokomponentti, ja solulinjoilla tehdyt tutkimukset ovat osoittaneet, että ihmisen suolen epiteelisolut voivat tuottaa endokannabinoideja; muita endokannabinoidien lähteitä suolistossa ovat ihmisen endoteelisolut, verihiutaleet, pysyvät makrofagit ja muut immuunisolut, kuten lymfosyytit. CB1- ja CB2-reseptorit ovat lisääntyneet tulehduksellisen suolistosairauden kokeellisissa malleissa. Koliitin hiirimallissa kannabinoidien havaittiin lievittävän tulehdusta, ja ihmisen suolistossa anandamidipitoisuudet lisääntyvät tulehduksen aikana. Tulehtuneessa ohutsuolessa on myös merkittävästi kohonnut FAAH-aktiivisuus sekä CB1-kannabinoidireseptorien ilmentyminen.

Tarkkoja solukohteita, jotka liittyvät kannabinoidien aiheuttamaan tulehduksen vähentämiseen, ei tunneta. Bronkopulmonaarisen tulehduksen mallissa hiirillä anandamidin antaminen alensi TNF-alfa-tasoja bronkoalveolaarisessa huuhtelunesteessä. Delta-9-tetrahydrokannabinoli (THC) estää IL-12:n, IL-2:n, IL-6:n, INF-gamman synteesiä ja T-solujen lisääntymistä.

Monet IBD-potilaat kertovat, että marihuanan tupakointi paransi heidän oireitaan, mutta kliinisiä tutkimuksia ei ole tutkittu tätä havaintoa. Julkaisimme äskettäin ensimmäisen raportoidun havainnon lääketieteellisen kannabiksen käytöstä Crohnin taudissa. Tutkimuksessamme 30 potilaasta 21 paransi merkittävästi kannabishoidon jälkeen. Keskimääräinen Harvey Bradshaw -indeksi parani 14 ± 6,7:stä 7 ± 4,7:ään (P < 0,001). Suolen liikkeiden määrä väheni keskimäärin kahdeksasta viiteen päivässä ja muiden lääkkeiden, erityisesti steroidien, tarve väheni merkittävästi. Näiden tulosten perusteella suoritimme kaksoissokkoutetun lumekontrolloidun tutkimuksen 20 aktiivisella Crohnin tautipotilaalla. Potilaat, joiden Crohnin taudin aktiivisuusindeksi (CDAI) >200 ja jotka eivät reagoineet steroideihin, immunosuppressanteihin tai anti-TNF:ään, satunnaistettiin saamaan 2 savuketta kannabista tai lumelääkettä päivittäin. Jokainen savuke sisälsi 0,5 g kannabista, mikä vastasi 11,5 mg tetrahydrokannabinolia (THC). Plasebo sisälsi kannabiksen lehtiä, joista THC uutettiin. Hoidon aikana CDAI muuttui kannabisryhmässä 358 ± 99:stä 139 ± 111:een (p < 0,05) ja lumeryhmässä 373 ± 94:stä 306 ± 143:een (p = Ei merkitsevä). Viisi potilasta kannabisryhmässä ja yksi lumelääkeryhmässä menivät täydelliseen remissioon (CDAI <100). Kolme steroidiriippuvaista potilasta kannabisryhmässä lopetti steroidien käytön tutkimuksen aikana. Potilaat ilmoittivat parantuneesta ruokahalusta ja unesta ilman vakavia sivuvaikutuksia.

Nämä alustavat tiedot osoittavat, että kannabinoideilla on suuri potentiaali Crohnin taudin hoidossa, mutta niiden vaikutuksen, vaikutustavan, aktiivisten ja ei-aktiivisten kannabinoidien ja vaihtoehtoisten käyttötapojen lisätutkimuksia tarvitaan selvästi. Tärkeintä on kysymys siitä, onko kannabiksen käytöllä havaittu paraneminen vain oireenmukaista vai onko tulehdus todella parantunut.

Ehdotetun tutkimuksen tavoitteena on arvioida tulehdus- ja sytokiinitasoja IBD-potilaiden paksusuolen kudoksen eksplanteissa kannabidiolin kanssa ja ilman.

Materiaalit ja menetelmät:

Tutkimuspopulaatio: Potilaat, joilla on joko Crohnin tauti tai haavainen paksusuolitulehdus, joille on määrä suorittaa kolonoskopia lääkärin katsomalla tavalla, voivat osallistua tutkimukseen. Tietoisen suostumuksen saamisen jälkeen otetaan biopsiat tulehtuneesta ja normaalista kudoksesta ja käsitellään kudosviljelyelatusaineessa jäljempänä kuvatulla tavalla. Jokaisesta paikasta otetaan 6 biopsiaa.

Menetelmät:

Eksplantteja viljellään kolmen hengen ryhmissä villun pinta ylöspäin mikrohuokoisilla kalvoilla (huokoskoko 0,45 µm), jotka sisältyvät Millicell-HA-kudosviljelyinserttiin (Millipore). Insertit asetetaan 6-kuoppaisiin muovisiin kudosviljelymaljoihin (Costar 3506) yhdessä 1,5 ml:n kudosviljelyalustan kanssa. Kudosviljelyalusta on Dulbeccon modifioitu Eagle's -elatusaine, jota on täydennetty 10 % lämpöinaktivoidulla vasikan sikiön seerumilla, penisilliinillä (100 yksikköä/ml), streptomysiinillä (100 μg/ml), leupeptiinillä (50 μg/ml), PMSF:llä (1 mM), soijapavulla. trypsiini-inhibiittori (50 μg/ml) ja deksametasoni (200 μg/ml). Viljelmiä inkuboidaan 37 °C:n inkubaattorissa ja kaasutetaan tunnin välein 95 % happella ja 5 % hiilidioksidilla. Kustakin paikasta otetaan kuusi biopsiaa. Kolme biopsiaa toimii kontrollina ja kolmea viljellään lisäämällä kannabidiolia (1 μg/ml). 24 tunnin kuluttua kudosten elinkelpoisuus arvioidaan lisäämällä Alamar yhteen jokaisesta kolmesta näytteestä. Värin muutos violetista vaaleanpunaiseksi osoittaa elinkelpoista kudosta. Supernatantti muista 4 biopsiasta kerätään ja pakastetaan -20 °C:seen. Biopsiat asetetaan sitten formaliiniin patologian tarkastusta varten.

Kontrolloiduista ja kannabiksella käsitellyistä näytteistä saatu supernatantti analysoidaan TNF-alfan, gamma-interferonin, IL-23:n, IL-12:n, IL-2:n, IL-10:n, IL-17:n ja IL-6:n esiintymisen ja tason suhteen.