Diagnose av inflammatorisk tarmsykdom

Inflammatorisk tarmsykdom (IBD) er en kronisk inflammatorisk lidelse som påvirker gastrointestinalkanalen og er karakterisert av en progressiv og uforutsigbar sykdomsforløp. Det har vært en global økning i forekomsten av IBD de siste tiårene. Med tanke på den kroniske, progressive naturen til IBD og kostnadene ved behandlingen, innebærer økningen av IBD en økende samfunnsøkonomisk byrde. En økende mengde bevis tyder på at IBD kan være resultatet av en interaksjon mellom genetiske faktorer, miljøfaktorer, livsstilsfaktorer som kosthold, antibiotika, tarmbarrieredysfunksjoner og endret mikrobiom.

Ifølge en stor metaanalyse av befolkningsbaserte studier (2000-2022) var de globale prevalensratene for IBD 229,7 per 100 000 personer og insidensen var 9,7 per 100 000 personer. Europa hadde de høyeste prevalensratene for IBD, mens den høyeste IBD-insidensen ble observert i Oseania. Forskning i den arabiske verden tyder på at IBD-prevalensen i arabiske land økte fra ~28,9 til ~34 tilfeller per 100 000 mellom 2009 og 2019, med Egypt som et av de ledende landene som produserer IBD-forskningsresultater. Ifølge en nylig global byrdestudie (1990-2021) nesten doblet det absolutte antallet dødsfall tilskrevet IBD: fra ~21 418 i 1990 til ~42 422 i 2021 - noe som reflekterer et økende antall mennesker som lever med IBD.

Den er karakterisert av et forløp med remisjon og eksaserbasjon. Blodig avføring, magesmerter, vekttap, kronisk diaré og tilstedeværelsen av immunmedierte ekstraintestinale manifestasjoner utgjør sykdommens symptomer.

Over tid kan alvorlig betennelse i tarmen føre til alvorlige komplikasjoner, inkludert sår, innsnevring av tarmlumen og til og med perforasjoner. Det er verdt å merke seg at IBD kan forårsake betydelig skade på fordøyelsessystemet, noe som resulterer i betydelig vevsskade, redusert tarmfunksjonalitet, tilknyttet funksjonshemming og en tilstand av systemisk inflammasjon som kan påvirke individets generelle helse. Dessuten har pasienter med inflammatorisk tarmsykdom en økt risiko for å utvikle tykktarmskreft.

Inflammatorisk tarmsykdom manifesterer seg hovedsakelig i to hovedformer: Crohns sykdom (CD) og ulcerøs kolitt (UC). Crohns sykdom viser typisk lesjoner i ileum og colon, karakterisert av intermitterende inflammatoriske forandringer i den permeable veggen, mens ulcerøs kolitt hovedsakelig utvikler seg på den mukosale overflaten av rektum og viser kontinuerlige inflammatoriske foci.

De årsaksgener som er ansvarlige for IBD er fortsatt ikke fullstendig karakterisert, noe som understreker nødvendigheten av en grundig undersøkelse av avgjørende molekylære signaturer involvert i dens utvikling, noe som kan gi potensielle veier for effektive terapier. I de siste årene har det vært en betydelig utvidelse i RNA-biologiens æra, som viser de sofistikerte mekanismene for genregulering som strekker seg langt utover de konvensjonelle protein-kodende genene. Mens budbringer-RNA (mRNA) transkriberes og translateres til proteiner, transkriberes det meste av genomet til RNA-molekyler kjent som ikke-kodende RNA (ncRNA) som til slutt ikke translateres til proteiner.

Over 70 % av de genetiske assosiasjonene i IBD forekommer i de ikke-kodende regionene av genomet. De viktigste klassene av ncRNA som har fått økt forskningsoppmerksomhet er lange ikke-kodende RNA (lncRNA), mikroRNA (miRNA) og sirkulært RNA (circRNA). Langt ikke-kodende RNA er ikke-kodende RNA (som ikke blir translatert til protein) med en lengde på mer enn 200 bp, og bidrar til etiologien til ulike sykdommer som luftveissykdommer, inflammatoriske sykdommer og svulster. lncRNA er hovedspillere i den inflammatoriske banen ettersom de har avgjørende roller ikke bare i uttrykket, men også i differensieringen av cytokiner og immunceller, henholdsvis.

Nuclear enriched abundant transcript 1 (NEAT1) er langt ikke-kodende RNA som er en nøkkelkomponent i byggingen av ribo-riboproteinkomplekset for å regulere DNA-mediert aktivering av medfødte immunresponser og har også blitt funnet å spille en viktig rolle i medfødte immunresponser. Det retter seg mot mange genomregioner i ulike celler, hovedsakelig involverer aktive gener, noe som avslører at det er en regulator for mange aktive gener og signalveier. Det er involvert i utviklingen av kolitt ved å virke på miR-204-5p-aksen gjennom aktivering av PI3K-AKT-signalveien og NF-κB-signalveien som fører til økning av IL-6, IL-1B og TNF-α som resulterer i inflammasjon og celledød.

Anti-sense Non RNA i INLK4-lokuset (ANRIL) er langt ikke-kodende RNA som ikke koder for et protein; i stedet regulerer det genuttrykk på transkripsjonelt, epigenetisk og post-transkripsjonelt nivå. Det har en proinflammatorisk rolle i mange inflammatoriske og immunsykdommer som koronar hjertesykdom, kronisk nyresykdom og inflammatorisk tarmsykdom. I IBD formidler det nukleærfaktor κB (NF-κB) for å påvirke inflammasjon gjennom sine effekter på tarmepitelceller, i tillegg til å gi fremtidige ledetråder for klinisk diagnostisering. Det aktiverer NF-κB som fører til økning av IL-6, IL-1B og TNF-α som resulterer i celledød. Dessuten kan oppregulering av ANRIL redusere uttrykket av miR-199a og øke antallet apoptotiske celler.

Nukleærfaktor kappa B (NF-κB)-uttrykket er ledsaget av økt produksjon av proinflammatoriske cytokiner, som TNF-α, IL-1 og IL-6, på grunn av NF-κBs handlinger i å utvide kapasiteten til disse cellene til å produsere inflammatoriske mediatorer. Hovedsakelig er de NF-κB-avledede proinflammatoriske cytokinene ansvarlige for to mekanismer involvert i utviklingen av IBD-lesjoner. For det første mediere de produserte proinflammatoriske cytokinene direkte mukosalt vevsskade hovedsakelig gjennom oppregulering av matriksmetalloproteinase-produksjon og -sekresjon i tarmlumen. For det andre mediere de NF-κB-avledede proinflammatoriske cytokinene også stimulering, aktivering og differensiering av immunologiske celler som stammer fra lamina propria i tarmmukosa, noe som resulterer i kronisk inflammasjon og dermed i opprettholdelse av mukosalskade.

Så vi vil måle NEAT1 og ANRIL som diagnostiske biomarkører for IBD sammen med den inflammatoriske mediatoren NF-κB. Dette kan gjøres med ikke-invasivt blodprøve i stedet for den invasive endoskopiske biopsien.