De ENIGMA-studie: Eastern Inflammatory Bowel Disease Gut Microbiota

De incidentie van inflammatoire darmaandoeningen (IBD), waaronder de ziekte van Crohn (CD) en colitis ulcerosa (UC), neemt toe in ontwikkelingslanden. Ons recente bevolkingsonderzoek in Azië-Pacific in 8 Aziatische landen en Australië heeft aangetoond dat Hongkong en China tot de hoogste ziekte-incidentie in Azië behoren, terwijl Australië de even hoge incidentie van deze ziekten ter wereld heeft. De incidentie van IBD in Hong Kong en China is de afgelopen tien jaar verdrievoudigd.

Aziatische populaties hebben genetische aanleg om IBD te ontwikkelen die anders is dan in het Westen, maar deze genetische afwijkingen zijn niet verplicht voor de ontwikkeling van IBD, waarbij omgevingsfactoren een veel belangrijkere pathogene rol spelen. Deze factoren zijn onder meer reizen met blootstelling aan een nieuwe populatie in de kindertijd, voeding, antibioticagebruik tijdens de kindertijd, sociaaleconomische status en een opvoeding op het platteland versus in de stad, die elk alleen of in combinatie waarschijnlijk het microbioom beïnvloeden.

Overtuigend bewijs suggereert dat darmmicroben een cruciale rol spelen bij de pathogenese van ziekten, terwijl geografische, voedings- en etnische factoren de microbiële samenstelling beïnvloeden. Naast brede veranderingen in het microbiële profiel bij IBD, zijn er een aantal specifieke veranderingen geïdentificeerd, zoals een afname van de butyraatproducerende soorten Roseburia hominis en Faecalibacterium Prausnitzii. Hoewel de commensale darmmicrobiota ecologisch en functioneel verstoord is bij IBD, is er onverklaarde heterogeniteit tussen IBD-subtypen en individuele patiënten. Bij pas begonnen behandelingsnaïeve patiënten met coeliakie zijn verrijking van de Enterobacteriaceae en uitputting van Clades IV en XIVa Clostridia tijdens ziekte-geassocieerde ontsteking gemeld. Metagenomische studies en microarray-analyses in westerse populaties en beperkte Aziatische gegevens hebben een vermindering van Firmicutes aangetoond, zoals F. prausnitzii bij de ziekte van Crohn (CD), en een toename in Escherichia coli en Fusobacterium. Het is niet bekend of de veranderingen in vermeende pathogenen en/of beschermende organismen die zijn geïdentificeerd in westerse populaties, zoals respectievelijk E. coli en F. prausnitzii, aanwezig zijn bij IBD-patiënten in Azië. Er ontbreekt ook informatie over de mate van genetische variatie tussen de bacteriën die zijn toegewezen aan deze taxonomische groepen uit verschillende etnische en geografische regio's. Het meeste gepubliceerde werk over deze bacteriën en hun potentiële pathogene of beschermende rol bij de ziekte van Crohn is uitgevoerd met isolaten die zijn teruggevonden bij Europese en Noord-Amerikaanse proefpersonen. Om deze redenen zijn de onderzoekers van mening dat het nodig is om vast te stellen of de hierboven geschetste microbiële veranderingen ook voorkomen bij patiënten uit andere delen van de wereld, waaronder Aziatische landen met een hoge ziekte-incidentie en toenemende ziekte-incidentie.

De Post-Operative Crohn's Endoscopic Recurrence (POCER)-studie werd uitgevoerd in 17 ziekenhuizen in Australië en Nieuw-Zeeland en rekruteerde 174 patiënten die vervolgens gedurende 18 maanden na de operatie werden gevolgd. De microbiota-analyses uitgevoerd op een subset van het patiëntencohort van de POCER-studie toonden aan dat F. prausnitzii, eerder geïdentificeerd als zijnde in staat om ontstekingsremmende eigenschappen te produceren, mogelijk sleutelorganisme bij het voorkomen van actieve CD, in overvloed was afgenomen in actieve CD, bij patiënten bij de operatie die vervolgens recidiveerden, en bij patiënten op het moment van recidief. De meeste gepubliceerde onderzoeken naar de ontstekingsremmende eigenschappen van F. prausnitzii zijn uitgevoerd met een enkele stam van Europese oorsprong. Ondanks de belofte die gepaard gaat met de ontstekingsremmende eigenschappen geproduceerd door F. prausnitzii, moet nog worden vastgesteld of deze bacterie beschermend is tegen ontstekingen, of vermindert na het begin van de ontsteking.

Samenvattend is het momenteel onduidelijk of de veranderingen in vermeende pathogenen en beschermende organismen die aanwezig zijn in Westerse IBD-populaties consistent worden waargenomen bij CD-patiënten in Azië. Evenmin is bekend of de functionele mogelijkheden van deze bacteriën verschillen tussen etnische en/of geografische regio's.

Naast de kenmerken van deze twee bacteriefamilies, speelt de microbiële omgeving die met deze organismen in wisselwerking staat waarschijnlijk een cruciale rol in hun expressie en functie. Dit zal in detail worden onderzocht met behulp van brede sequentiëringstechnieken.

Microbiële analyses zullen worden uitgevoerd in het kader van een gedetailleerd onderzoek van omgevingsrisicofactoren voor de ontwikkeling van de ziekte van Crohn bij dezelfde patiënten.