Het immuunsysteem blijkt via productie van het eiwit interleukine-22 (IL-22) in staat om een beschadigde darmwand te kunnen herstellen. Het principe is recent aangetoond in gekweekte ‘minidarmpjes’ door Nederlandse en Amerikaanse onderzoekers. De resultaten zijn gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Nature.
Er zijn veel ziekten die gepaard kunnen gaan met darmschade. Daarnaast kunnen bestraling en chemotherapie ook leiden tot ernstige schade aan de bekleding van de darm. Dit is een groot probleem omdat de darm een cruciale barrièrefunctie heeft in het lichaam en verantwoordelijk is voor de opname van voedingsstoffen. Tot nu toe is bekend dat de darmbekleding zichzelf onder normale omstandigheden blijft vernieuwen vanuit darmstamcellen met behulp van stoffen geproduceerd door de nabijgelegen Paneth-cellen.
Nieuwe taak immuunsysteem
Het onderzoek, uitgevoerd door het Wilhelmina Kinderziekenhuis (onderdeel van het UMC Utrecht) in samenwerking met het Memorial Sloan Kettering Cancer Center in New York, toont aan dat herstel van de darmwand vanuit darmstamcellen direct kan worden gestimuleerd door immuuncellen, wat een belangrijke nieuwe taak voor het menselijk immuunsysteem blootlegt. De studie laat zien dat, met behulp van muismodellen en de minidarm-kweektechnieken, hoe IL-22, een eiwit dat door immuuncellen wordt geproduceerd, darmstamcellen stimuleert tot regeneratie en herstel zonder hulp van Paneth-cellen.
Kinderimmunoloog en onderzoeker dr. Caroline Lindemans van het WKZ zegt: “Als stamceltransplantatiearts ben ik zeer geïnteresseerd in darmschade na stamceltransplantatie. Hoewel deze behandeling bloedkanker en andere ziektes kan genezen, kan bij transplantatie met bloedstamcellen van een donor de ernstige complicatie van graft-versus-host ziekte van de darm optreden. Patiënten worden dan erg ziek en kunnen zelfs overlijden, onder andere door gebrekkige opname aan voedingsstoffen, verminderde barrièrefunctie en een verhoogd infectierisico. Graft-versus-host ziekte blijkt zowel de beschermende IL-22 producerende immuuncellen als de darmstamcellen te kunnen beschadigen, wat verklaart dat patiënten zo lang en zo ernstige diarree hebben.”
Opmaat naar patiëntenstudies
Toediening van IL-22 via subcutane injecties in een muismodel in deze studie leidde tot sterke vermindering van graft-versus-host ziekte. Dit zou een nieuwe behandeling voor deze ziekte in de mens kunnen zijn die is gericht op snel herstel van het beschadigde darmweefsel. Op dit moment wordt een eerste studie met IL-22 voorbereid die komend jaar in de Verenigde Staten van start zal gaan bij patiënten.
Leading Ladies Fonds WKZ
Het onderzoek van Dr. Caroline Lindemans is mogelijk gemaakt door het Leading Ladies Fonds (een eigen fonds van het Wilhelmina Kinderziekenhuis waarmee talentvolle jonge vrouwelijke wetenschappers onderzoek kunnen uitvoeren op het gebied van kindergeneeskunde), een klinische fellowship beurs van het KWF, de Nijbakker-Morrastichting en een mobiliteitsgrant van het UMC Utrecht.
Referenties
Lindemans CA, Calafiore M, Mertelsmann AM, et al. Interleukin-22 promotes intestinal stem cell-mediated epithelial regeneration. Nature 2015, doi:10.1038/nature16460
Gronke K, Diefenbach A. Innate immunity repairs gut lining. Nature 2015, doi:10.1038/nature16325
Bron: UMC Utrecht