Nové poznatky v patogenezi Crohnovy choroby

Souhrn

Crohnova nemoc je komplexní chronické zánětlivé onemocnění trávicí soustavy, na jehož patogenezi se podílí celá řada faktorů. Incidence Crohnovy nemoci v posledních letech zaznamenala poměrně prudký nárůst, a přestože je tato nemoc známa již delší dobu, její příčinu se doposud nepodařilo odhalit. Nové poznatky v patogenezi onemocnění přinesly studie zabývající se genetickou podstatou Crohnovy nemoci. Výsledky těchto studií poukazují na selhání mechanizmů symbiózy střevní mikroflóry a střevního slizničního imunitního systému. Zdá se, že Crohnova nemoc vzniká nepřiměřenou reakcí imunitního systému na střevní mikroflóru u geneticky predisponovaných jedinců. S Crohnovou nemocí byla asociována celá řada genů. Mnohé z nich souvisejí s funkcí nespecifické imunitní odpovědi, jejíž nedostatky jsou v dnešní době považovány za klíčové v patogenezi Crohnovy nemoci. Cílem tohoto přehledového článku je shrnout nové poznatky v patogenezi Crohnovy nemoci na úrovni polymorfizmů v genech NOD2, ATG16L1 a v genech signální dráhy IL23-Th17-lymfocyty a zmínit další směry výzkumu v problematice tohoto onemocnění.

Klíčová slova:
Crohnova nemoc – patogeneze – NOD2 – ATG16L1 – IL23-Th17-lymfocyty

Úvod

Crohnova nemoc patří mezi nespecifické střevní záněty. Jedná se o chronické zánětlivé onemocnění trávicí soustavy. Přestože je tato choroba známa již několik desítek let, etiologii onemocnění se stále nepodařilo objasnit a ani patogenetické mechanizmy nejsou uspokojivě popsány. Dříve se předpokládalo, že je Crohnova nemoc způsobena agresivní zánětlivou odpovědí a nekontrolovanou produkcí prozánětlivých mediátorů, což bylo později částečně potvrzeno úspěšným použitím bio­logické terapie namířené proti TNFα (tumor necrosis factor α) [1]. Hromadící se důkazy z posledních let však naznačují, že nemoc vzniká v důsledku nepřiměřené reakce na střevní mikroflóru u geneticky predisponovaných jedinců [2]. Hlubší porozumění patogenezi tohoto onemocnění přinesly v poslední době tzv. GWAS (genome-wide association studies), na jejichž základě byla identifikována řada genů asociovaných s touto nemocí [3–6].V současné době je potvrzeno více než 30 genů majících spojitost s patogenezí Crohnovy nemoci a je pravděpodobné, že se jejich počet bude zvyšovat [7]. Některé z nich jsou shrnuty v tab. 1. Crohnova nemoc je tedy komplexní onemocnění s polygenním základem. Je však zřejmé, že pro vznik a vývoj nemoci je nutná nejen přítomnost genetických predispozic, ale jejich kombinace s vlivy vnějšího prostředí (obr. 1). Bylo navrženo několik teorií, jejichž cílem je odhalit takový faktor, popřípadě kombinaci více faktorů, jejichž působení by mělo vliv na vznik a průběh Crohnovy nemoci. Nejčastěji bývá v této souvislosti zmiňována hygienická hypotéza, která předpokládá, že na vzniku nemoci má značný podíl nedostatečný kontakt s enterickými patogeny v dětství. Takový jedinec je pak v dospělosti přecitlivělý na setkání s běžnou infekcí a může se u něj Crohnova nemoc vyvinout. Svou roli podle hypotézy sehrávají přehnané hygienické návyky. Teorie také zohledňuje rodinné zázemí, způsob porodu, počet sourozenců, zda byla prodělána infekce Helicobacter pylori, kontakt s domácími zvířaty a další. Z výsledků epidemiologických studií také vyplývá, že Crohnovou nemocí jsou častěji postiženy osoby žijící ve vyspělých hustě osídlených oblastech, na rozdíl od venkovské populace, kde je Crohnova nemoc méně častá [8].

Četné důkazy upozorňují na pozměněnou odpověď imunitního systému na mikrobiální motivy jako na jeden z nejdůležitějších příspěvků v patogenezi onemocnění [9]. To bylo prokázáno dalšími studiemi, které ukazují, že chronický zánět typický pro Crohnovu nemoc se odvíjí od přítomnosti střevní mikroflóry [10,11]. Bakteriální druh, který by mohl být příčinou vzniku Crohnovy nemoci, však doposud nebyl identifikován. Podařilo se zjistit, že tenké střevo, obzvláště ileum, pacientů s Crohnovou nemocí je kolonizováno patogenním druhem bakterie Escherichia coli. Bakterie tohoto druhu jsou schopny adherovat ke střevním epite­liálním buňkám a pronikat do nich. Nedávná Chassainova studie se zabývá způsobem, jakým tyto a jiné invazivní bakterie mohou způsobovat vznik časných lézí v ileu pacientů s Crohnovou nemocí [12].

Střevní mikroflóra a také potravinové antigeny jsou v neustálém kontaktu se střevní sliznicí. Jednovrstevný epitel, který odděluje dutinu střeva a střevní slizniční imunitní systém, funguje jako fyzikální bariéra proti potravinovým antigenům a mikrobům, ale aktivně se také podílí na zpracování případných antigenů a následné regulaci imunitní reakce [13]. Enterocyty plní funkci vstřebávání vody a živin, ale např. pohárkové buňky produkují hlen, který vytváří vrstvu na povrchu epitelu, a omezují tak nadměrný kontakt sliznice se střevní mikroflórou [14]. Některé buňky střevního epitelu produkují defenziny. Defenziny fungují jako endogenní antibiotika s mikrobicidní aktivitou proti grampozitivním a gramnegativním bakteriím. Přirozená produkce defenzinů a dalších antimikrobiálních peptidů v trávicím traktu pomáhá omezovat invazi a adherenci komenzálních a patogenních bakterií a napomáhá regulovat složení střevní mikroflóry. V tenkém střevě je, na rozdíl od tlustého střeva, mnohem méně bakterií. Podílí se na tom zřejmě nadprodukce α-defenzinů Panethovými buňkami [15]. Defenziny jsou v Panethových buňkách uloženy v sekrečních váčcích, k jejichž uvolnění do lumen střeva dochází až po stimulaci bakteriálními produkty. Kromě α-defenzinů existují i β-defenziny uvolňované specializovanými epiteliálními buňkami tlustého střeva. Za normálních okolností je konstitutivně produkován β-defenzin HBD1. Jen během zánětu nebo infekce dochází k syntéze i jiných defenzinů, např. inducibilního β-defenzinu HBD2 [16].

Dalším specializovaným typem enterocytů jsou M buňky. Ty pohlcují antigeny z lumen střeva a přenášejí je na opačnou stranu, kde případné antigeny předávají ke zpracování dendritickým buňkám, nebo jsou přímo rozpoznány antigenně specifickými receptory B-lymfocytů [17]. M buňky se vyskytují v těsné blízkosti Peyerových plátů. V Peyerových plátech jsou T- i B-lymfocyty, dendritické buňky a makrofágy. Ve sliznici se nacházejí dendritické buňky, které vysílají své výběžky mezi epiteliální buňky až do lumen zažívacího traktu a aktivně vychytávají antigeny. Přímo v epiteliální vrstvě střeva jsou přítomny i tzv. intra­epiteliální T-lymfocyty morfologicky podobné dendritickým buňkám, které monitorují poškozené buňky střevního epitelu [18]. Slizniční lymfocyty ovlivňují funkci epiteliálních buněk a epiteliální buňky mohou expresí MHC gp II fungovat jako buňky prezentující antigen a ovlivňovat imunokompetentní buňky [19]. Je zřejmé, že jakákoli změna v rozpoznávání bakterií a nedostatky v procesech vedoucích k jejich zneškodnění mohou způsobit selhání přirozené symbiózy mezi slizničním imunitním systémem a střevní mikroflórou [20,21].

Detekce patogenů, NOD2

V roce 2001 byl jako první gen vykazující predispozici ke vzniku Crohnovy choroby identifikován NOD2 (nucleotide-binding oligomerization domain containing 2, známý též jako IBD1 nebo CARD15) [22,23]. NOD2 se uplatňuje jako vnitrobuněčný receptor MDP (muramyl dipeptid) [24]. MDP je odvozen od peptidoglykanu, který tvoří strukturu buněčné stěny grampozitivních i gramnegativních bakterií. NOD2 je exprimován monocyty, makrofágy, dendritickými buňkami, buňkami střevního epitelu (obzvláště Panethovými buňkami), ale i T_reg (T regulační) lymfocyty. NOD2 za normálních okolností odpovídá na setkání s MDP aktivací NF-κB (nuclear factor of κ light polypeptide gene enhancer in B-cells) a MAPK (mitogen activated protein kinase), což vede k produkci prozánětlivých cytokinů a antimikrobiálních peptidů [25]. Charakteristickým znakem NOD2 jsou repetice bohaté na leucin v C koncové oblasti proteinu, které se účastní vnitrobuněčného rozpoznávání patogenů [26]. Změny v genu NOD2 vyskytující se v této oblasti jsou reprezentovány 3 polymorfizmy (R702W, G908R, 1007fs) [27]. Přestože je NOD2 v souvislosti s Crohnovou chorobou nejvíce prostudovaný, stále není úplně jasné, jakým způsobem polymorfizmy v tomto genu ovlivňují náchylnost ke vzniku Crohnovy nemoci. U nositelů polymorfizmu v genu NOD2 byla zjištěna snížená aktivace NF-κB po stimulaci NOD2 bakte­riálním peptidoglykanem [28] a také snížená produkce α-defenzinů Panethovými buňkami [29]. Pokles α-defenzinů, např. HD5 a HD6, byl prokázán u pacientů s ileální formou Crohnovy nemocí, kteří nesli polymorfizmus v genu NOD2, zatímco hladiny TNFα a IL8 byly nezávislé na přítomnosti polymorfizmu. Exprese α-defenzinů v případě pacientů s Crohnovou nemocí tlustého střeva zůstala nezměněna. Funkčním následkem nízké hladiny α-defenzinů byla zeslabená antibakteriální obrana. Přestože přibližně jen 1/3 všech pacientů nese polymorfizmus v genu NOD2, snížená produkce α-defenzinů byla nalezena v podstatě u všech pacientů. Musí tedy existovat ještě další mechanizmus. Diferenciace Panethových buněk je řízena Wnt signalizační dráhou, která je trans-dukována prostřednictvím β-cateninu a transkripčního faktoru Tcf-4. Tato dráha udržuje progenitorové buňky v nediferencovaném stavu, ale zároveň indukuje maturaci Panethových buněk v intestinálních kryptách. Narušení této dráhy bylo pozorováno u pacientů s ileální formou Crohnovy nemoci. Hladiny Tcf-4 byly sníženy stejně jako hladiny defenzinů HD5 a HD6. Podobné snížení ale nebylo zřejmé u pacientů s postižením tlustého střeva. Bylo také zjištěno, že spojení mezi poklesem defenzinů Panethových buněk a Tcf-4 je nezávislé na genotypu NOD2 [30]. Pozorován byl také pokles β-defenzinů. Hladiny HBD1 i HBD2 jsou nižší v tkáni tlustého střeva postiženého Crohnovou nemocí. Tento pokles je ale zřejmě způsoben sníženým počtem genů pro β-defenziny a nesouvisí s přítomností polymorfizmu v genu NOD2. Vadná produkce defenzinů vede k postupnému přemnožení bakterií, jejich pomalé invazi střevní sliznicí a následně k imunologické odpovědi na střevní mikroflóru. Určité probiotické kmeny mají schopnost stimulovat produkci defenzinů. Užití probiotik má pozitivní vliv na průběh ulcerózní kolitidy, ale v případě Crohnovy nemoci mají probiotika omezené užití a jsou spíše méně užitečná [31].

Nedávno bylo také dokázáno, že N-glykolovaný MDP, který se vyskytuje u mykobakterií a některých aktinomycet, mnohem účinněji aktivuje NF-κB než běžně se vyskytující N-acetylovaný MDP. Je tak možné, že polymorfizmy v genu NOD2 znemožňují správnou identifikaci mykobakterií. Pokud mykobakterie nejsou imunitním systémem rozpoznány, lidské tělo nedokáže infekci účinně čelit. Přestože je souvislost mezi Crohnovou nemocí a mykobakteriální infekcí známa už delší dobu [32], není stále jasné, jestli je přítomnost mykobakterií příčinou, nebo důsledkem tohoto onemocnění [33].

Rahmanova studie se zabývá vztahem NOD2 a T_reg lymfocytů. Bylo dokázáno, že tyto lymfocyty jsou po stimulaci MDP chráněny před apoptózou zprostředkovanou ligandy Fas receptoru. Tato ochrana ale nebyla patrná u MDP-stimulovaných T_reg buněk pacientů s Crohnovou chorobou, u kterých byl prokázán polymorfizmus v genu NOD2. Studie tak odhalila, že jednou z funkcí, kterou může NOD2 v T_reg lymfocytech zastávat, je jejich ochrana proti apoptóze, k níž může docházet v prostředí bohatém na ligandy Fas receptoru (např. TNFα), jako je tomu např. v místě zaníceného střevního epitelu. To by mohlo být důvodem sníženého množství T_reg lymfocytů, které bylo již dřív pozorováno u pacientů s Crohnovou nemocí [34].

Studie jednovaječných dvojčat prokázala, že v 63,6 % trpí obě dvojčata Crohnovou nemocí [35], což ukazuje na významný podíl genetických predispozic pro vznik Crohnovy nemoci. Polymorfizmy v genu NOD2 se vyskytují s vyšší frekvencí u evropské populace, kde nese nejméně jeden z výše jmenovaných 3 polymorfizmů přibližně 30 % všech pacientů [36]. Četnost jednotlivých variant se ale značně liší napříč populacemi. V České republice se u 46 % pacientů vyskytuje alespoň jedna forma genu NOD2 a nejsilněji je s Crohnovou nemocí asociován polymorfizmus 1007fs. 42 % pacientů, kterým byla Crohnova nemoc diagnostikována v dětství, nese právě tuto variantu genu NOD2. Frekvence 1007fs v Čechách je 20 %, zatímco v severní Evropě jsou tyto hodnoty nižší (2,7–3 % Norsko, 4,8 % Finsko) [37]. Jak již bylo zmíněno, přítomnost polymorfizmu v genu NOD2 vykazuje spojitost s postižením ilea a s tvorbou fibrostenóz [38].

Detekce patogenů, TLR

TLR (toll-like receptors) fungují jako vnější receptory některých bakteriálních znaků (obr. 2) a jsou exprimovány na povrchu monocytů, makrofágů, dendritických a epiteliálních buněk. Dendritické buňky a makrofágy aktivované TLR produkují prozánětlivé cytokiny a chemokiny a exprimují vysoké hladiny kostimulačních molekul. Na rozdíl od toho signalizace prostřednictvím TLR ve střevních epiteliálních buňkách zabraňuje rozvoji zánětlivé odpovědi a podporuje navození homeo­stázy [39]. Střevní epiteliální buňky za normálních okolností exprimují ve větší míře TLR3 a TLR5, zatímco TLR2 a TLR4 jsou na povrchu těchto buněk přítomny v mnohem menších množstvích [40]. U pacientů s nespecifickými střevními záněty vykazují buňky střevního epitelu změny v expresi TLR3 a TLR4. V aktivní fázi onemocnění je patrné menší množství TLR3 pouze v případě Crohnovy nemoci. Na rozdíl od toho je zvýšená exprese TLR4 jak v případě Crohnovy nemoci, tak ulcerózní kolitidy. Exprese TLR2 a TLR5 zůstává nezměněná [41]. TLR jsou exprimovány i na povrchu Th-lymfocytů, jejich funkce ale není detailně prozkoumána. Přitom TLR a TCR (T cell receptor) sdílejí podobnou signalizační dráhu, např. MAPK. Výsledky Gonzales-Navajasovy studie prokázaly, že TLR4 exprimované na povrchu efektorových Th-lymfocytů upravují po stimulaci LPS (lipopolysacharid) následnou aktivaci TCR a omezují zánětlivé procesy [42].

V souvislosti s Crohnovou nemocí byl potvrzen polymorfizmus v genu pro TLR4. Tento polymorfizmus je charakteristický záměnou asparaginu na 299. pozici za glycin (D299G) [43]. TLR4 váže kromě jiných ligandů hlavně LPS, který je hlavní složkou vnější membrány gramnegativních bakterií. Arbour et al prokázali, že nositelé polymorfizmu Asp299Gly mají oslabenou imunitní odpověď na inhalovaný LPS [44]. V jiné studii, kde byly LPS stimulované vzorky plné krve, byla prokázána vyšší prozánětlivá odpověď za uvolnění velkého množství TNFα [45]. Důležité také je, že mezi signálními drahami NOD2 a TLR existuje propojení. Zdá se, že za normálních okolností NOD2 negativně reguluje aktivitu TLR2. V případě chybějícího NOD2 nebo v přítomnosti polymorfizmu souvisejícího s Crohnovou nemocí (1007fs) v genu NOD2 může docházet ke ztrátě této regulace, tím pádem k intenzivnější aktivaci NF-κB prostřednictvím TLR2 a k nadměrné zánětlivé odpovědi Th1-lymfocytů [46]. Později bylo dokázáno, že takto NOD2 reguluje aktivitu i TLR4 [47].

Autofagie, ATG16L1

Autofagie je proces, díky kterému má buňka schopnost trávit a recyklovat své vlastní organely v období hladovění. Pro Crohnovu nemoc je však důležitější, že autofagie hraje významnou roli v boji proti vnitrobuněčným mikroorganizmům, které pronikly do cytosolu. Autofagie je důležitou součástí nespecifické imunitní odpovědi z toho důvodu, že odstraňuje intracelulární bakterie a viry, ale je to také proces spojený se specifickou imunitou, protože degradované vnitrobuněčné proteiny může buňka vystavit na svém povrchu jako antigeny pomocí MHC gp II. Ty pak mohou být rozpoznány Th-lymfocyty a dendritickými buňkami. Tento způsob prezentace antigenů propojující autofagii a MHC gp II je nejlépe popsán v souvislosti s profesionálními antigen-prezentujícími buňkami, jako jsou např. dendritické buňky nebo makrofágy. Přesto může mít význam i v epiteliálních buňkách, které exprimují MHC gp II v místě zánětu, a stávají se tak neprofesionálními antigen-prezentujícími buňkami [48].

Autofagie je regulována různými podněty, např. cytokinovými receptory nebo TLR, a její průběh je znázorněn na obr. 3. K navození autofagie dochází také prostřednictvím NOD2 v přítomnosti MDP. Bylo však zjištěno, že varianty genu NOD2 spojované s Crohnovou nemocí narušují průběh autofagie [49].

Několik GWAS potvrdilo spojitost mezi genem ATG16L1 a Crohnovou nemocí. ATG16L1 je jedním z klíčových proteinů potřebných pro správné vytvoření autofagozomu. Výsledky analýz naznačují, že riziko vzniku Crohnovy nemoci souvisí s polymorfizmem T300A [27]. Pouze tato varianta ATG16L1 má za následek specifickou poruchu autofagie v přítomnosti bakterií [50] a zeslabuje antibakteriální funkce v epiteliálních buňkách odvíjející se od NOD2 [49]. U myší s defektními ATG16L1 proteiny byly pozorovány změny v sekreci IL1β [51]. Cadwell et al ve své studii zaznamenali abnormality v Panethových buňkách, jako jsou např. degenerující mitochondrie a ztráta lysozymových granulí  [52].

V posledních letech bylo navození autofagie často považováno za následek aktivace nespecifické imunitní odpovědi. Existují však přesvědčivé důkazy, že mezi autofagií a nespecifickou imunitou je vzájemný vztah. Cytokiny specifické i nespecifické imunity různými způsoby ovlivňují autofagii. Předpokládá se také, že autofagie reguluje sekreci cytokinů u pacientů s Crohnovou nemocí [53].

Signální dráha IL23-Th17-lymfocytů

Tradičně bývá Crohnova nemoc spojována s převažujícím podtypem Th1-lymfocytů, a tím pádem zvýšeným množstvím cytokinů, které tyto lymfocyty produkují. Hlavním z nich je IFNγ (interferon γ), jehož úkolem je stimulace makrofágů k fagocytóze, a tedy obrana proti intracelulárním mikrobům [54]. Tento koncept byl změněn poté, co byly popsány T_reg lymfocyty a prozánětlivé Th17-lymfocyty. Již několik studií prokázalo, že na patogenezi Crohnovy nemoci se kromě Th1 buněk podílejí i Th17-lymfocyty [55]. Populace Th17-lymfocytů je charakteristická produkcí prozánětlivých cytokinů IL17A, IL17F, IL21, IL22, IL26, TNFα, IFNγ a CCL20 [56]. Zvýšené hladiny IL17A, IL17F, IL22 byly potvrzeny u pacientů s aktivní formou Crohnovy choroby [57].

Th1-lymfocyty diferencují pod vlivem IL12. Tento prozánětlivý cytokin byl dlouho považován za rozhodující v patogenezi Crohnovy nemoci. Avšak zjištění, že IL23, který je třeba pro diferenciaci Th17-lymfocytů, je heterodimerní cytokin skládající se ze specifické p19 podjednotky a p40 řetězce, který také tvoří součást IL12 [58], nutně vede k přehodnocení jejich vzájemných vztahů v patogenezi Crohnovy nemoci. Dalším důkazem je skutečnost, že užití monoklonálních protilátek (ustekinumab) proti p40 podjednotce, kterou sdílí IL12 a IL23, vyvolalo klinickou odpověď u pacientů s Crohnovou nemocí [59]. IL23 je secernován dendritickými buňkami a makrofágy po setkání s antigenem a přispívá k proliferaci Th17-lymfocytů. Signalizace zprostředkovaná IL23 je zajištěna jeho interakcí s receptorem exprimovaným na povrchu Th17-lymfocytů, který je také heterodimerní a skládá se ze 2 podjednotek – IL23R a IL12RB1 [2].

Na základě GWAS byl v souvislosti s Crohnovou nemocí objeven polymorfizmus v genu kódujícím IL23R (interleukin 23 receptor) [55]. Bylo také prokázáno, že kromě IL23R vykazují souvislost s patogenezí Crohnovy nemoci polymorfizmy i v dalších genech zapojených v diferenciaci Th17-lymfocytů. Jsou to IL12B, JAK2 a STAT3, u kterých bylo později prokázáno i spojení s ulcerózní kolitidou [27].

Aktivita Th17-lymfocytů má vliv na biologickou funkci střevní ba­riéry (obr. 4), protože buňky střevního epitelu exprimují receptory pro některé interleukiny uvolňované Th17 buňkami. IL17A, IL21 a IL22 podporují hromadění prozánětlivých buněk ve střevní sliznici díky jejich schopnosti zvyšovat syntézu chemoatraktantů epiteliálními buňkami a adhezivních molekul (např. ICAM-1) endoteliálními buňkami [60]. IL21 a IL22 stimulují fibroblasty k tvorbě tkáňových metaloproteináz, tedy enzymů, které mohou přispívat k poškození a remodelaci tkáně [61,62]. IL17A a IL22 dále podporují syntézu antibakteriálních proteinů (např. defenzinů) epiteliálními buňkami [63], a tak mají kromě svých prozánětlivých vlastností i pozitivní vliv na funkci střevní bariéry. IL17 udržuje integritu střevní bariéry modulací „tight junctions“ (těsných spojení) mezi enterocyty a IL22 zvyšuje migrační a proliferační potenciál intestinálních epiteliálních buněk [57]. Dalším cytokinem produkovaným Th17-lymfocyty je IL26. Na rozdíl od proliferativních účinků IL22, IL26 snižuje buněčnou proliferaci [64], a tudíž potenciálně zhoršuje hojení střevních poranění. Th17-lymfocyty dále uvolňují chemokin CCL20. Receptorem tohoto chemokinu je CCR6, který je exprimován na povrchu Th17-lymfocytů. CCL20 tak může přispívat k udržování zánětu, protože autokrinně reguluje diferenciaci Th17-lymfocytů [57].

T regulační lymfocyty

Podstatnou roli v patogenezi Crohnovy nemoci sehrávají také supresivní T_reg lymfocyty. Jak již bylo výše zmíněno, při diferenciaci Th17-lymfocytů hraje roli TGFβ. Tento cytokin je ale také nezbytný pro diferenciaci T_reg. Nízká koncentrace TGFβ navozuje diferenciaci do Th17 buněčné linie, zatímco vysoké hladiny tohoto cytokinu podporují vznik T_reg [65]. Zajímavé je i to, že v přítomnosti prozánětlivého IL6 může docházet k přeměně T_reg na Th17-lymfocyty [66]. Vzájemný vztah mezi T_reg a Th17 podporuje také fakt, že IL2, který je růstovým faktorem pro T_reg, inhibuje vývoj Th17-lymfocytů [67].

Shrnutí

Je zřejmé, že v patogenezi Crohnovy nemoci se uplatňují změny na úrovni imunitního systému. Důležitým mechanizmem je s největší pravděpodobností selhání koexistence střevní mikroflóry a střevního slizničního imunitního systému. Složení střevní mikroflóry není stálé a mění se pod vlivem vnějších podmínek. Podle nových poznatků vzniká zánět typický pro Crohnovu nemoc nepřiměřenou reakcí na střevní mikroflóru u geneticky predisponovaných jedinců. Nejdéle známým genem vykazujícím predispozici ke vzniku Crohnovy nemoci je NOD2. Je exprimován v různých typech buněk a zastává v organizmu komplexní úlohu – ovlivňuje sekreci cytokinů, průběh autofagie a apoptózy. Je tedy těžké jednoznačně posoudit jeho význam v patogenezi onemocnění. U nositelů polymorfizmů v genu NOD2 byla zjištěna snížená produkce α-defenzinů Panethovými buňkami. Tento typ buněk je také postižen v souvislosti s polymorfizmy v genu ATG16L1, který se podílí na autofagii. S Crohnovou nemocí byl také asociován polymorfizmus v genu pro TLR4. TLR4 podobně jako NOD2 funguje jako detektor bakteriálních znaků. Studie zabývající se polymorfizmem v TLR4 ale podávají rozporuplné výsledky. Dále bylo zjištěno, že kromě Th1-lymfocytů, které byly dlouhou dobu považovány za klíčové v patogenezi Crohnovy nemoci, se v průběhu nemoci uplatňuje i poměrně nedávno objevená populace Th17-lymfocytů. Th17-lymfocyty produkují prozánětlivé mediátory (TNFα, IFNγ), ale i cytokiny, které ovlivňují funkci střevní bariéry. Navíc kromě změn v imunitním systému byly pozorovány i poruchy střevního epitelu, např. narušení vrstvy hlenu, dysregulace těsných spojení mezi buňkami epitelu, zvýšená propustnost epitelu či zvýšená bakteriální přilnavost k epiteliálním buňkám. Není však jasné, zda jsou tyto změny primární příčinou vzniku zánětu, nebo jestli vznikají až v reakci na již probíhající zánět. Velkou výzvou do budoucnosti zůstává zjistit, jaké další funkční následky mají změny v genech souvisejících s Crohnovou nemocí a do jaké míry přispívají k patogenezi onemocnění.

Práce byla podpořena grantem Ministerstva zdravotnictví ČR IGA IGA NS/10352-3/2009 a výzkumným záměrem MZ0MOU2005.

RNDr. Ondřej Slabý, Ph.D.

www.mou.cz

e-mail: slaby@mou.cz

Doručeno do redakce: 12. 7. 2011

Přijato po recenzi: 5. 1. 2012