Therapeutische modulatie van neuroimmune processen ter hoogte van de permeabele gastrointestinale wand tijdens sepsis: een translationele studie

Sepsis wordt gedefinieerd als een aandoening waarbij er een systemische inflammatoire respons van het lichaam tegen een infectie optreedt. Hoewel sepsis kan ontstaan in elk orgaan of weefseltype, lijkt het gastro-intestinale stelsel een centrale rol te spelen bij de pathofysiologie van sepsis. Tijdens sepsis kan systeeminflammatie zorgen voor de vrijstelling van pro- en anti-inflammatoire mediatoren, dewelke op hun beurt aanleiding kunnen geven tot gastro-intestinale inflammatie. Deze gastro-intestinale inflammatie kan dan weer, in combinatie met hypoperfusie en ischemie-reperfusie, zorgen voor het falen van de gastro-intestinale barrière, waardoor de permeabiliteit van het epitheel voor pathogene moleculen en microbiota gaat toenemen. Anderzijds kan het gastro-intestinale stelsel ook de aanleiding zijn voor het ontstaan van sepsis.Aangezien de gastro-intestinale barrière een centrale rol lijkt te spelen in de pathofysiologie van sepsis, redeneren we dat de lekke gastro-intestinale barrière dan ook aan aangrijpingspunt kan zijn voor toekomstige therapieën voor sepsis. Intestinaal alkalisch fosfatase en intestinale proteaseactiviteit werden hiervoor als mogelijke doelen geselecteerd. Dit project beoogt dan ook om de rol van de gastro-intestinale barrière functie, intestinaal alkalisch fosfatase (IAP) en de inhibitie van de protease activiteit in een translationeel model voor sepsis te bestuderen. Aangezien vele experimenten verlopen in een experimentele, goed-gecontroleerde opstelling, beogen we deze te valideren met humane stalen, verzameld bij patiënten met sepsis.Om deze doelstellingen te bereiken wordt het project opgedeeld in 2 fasen. Gedurende het eerste deel van het onderzoek wordt het effect van intestinaal alkalisch fosfatase in een experimenteel model voor sepsis nagegaan. Hiervoor wordt gebruik gemaakt van een dierproefmodel. In een OF-1 muis wordt sepsis opgewekt door het uitvoeren van een caecale ligatie en punctie procedure (CLP). Bij deze procedure wordt het caecum op 50% lengte afgebonden en vervolgens gepuncteerd met een 21 gauge naald. Hierdoor ontstaat er een reproduceerbare, polymicrobiële sepsis van abdominale oorsprong. IAP wordt vervolgens toegediend tweedagelijks gedurende 2 opeenvolgende dagen en muizen worden klinisch opgevolgd. Twee dagen na deze procedure wordt het abdomen opnieuw geopend, het distale ileum wordt geligeerd en 4kDa FITC-Dextraan wordt rechtstreeks in het lumen geïnjecteerd. Muizen worden vervolgens gedurende 1 uur gesedeerd gehouden, waarna ze worden opgeofferd en bloed en abdominale weefselstalen worden verzameld. In het bloed wordt de concentratie aan 4kDa-FITC fluoro-spectrofotometrisch bepaald en dit als een maat voor de intestinale permeabiliteit. Weefselstalen worden verzameld voor het bepalen van de genexpressie van cytokines en tight junction eiwitten. Tevens wordt op deze weefselstalen microscopie en een bepaling van de expressie op eiwitniveau uitgevoerd. In samenwerking met de dienst Medische Microbiologie zal bacteriële translocatie ten gevolge van de geïnduceerde sepsis onderzocht worden. Hiervoor worden bloedstalen en mesenteriale lymfenodi in cultuur gebracht, waar ze na verrijking geïdentificeerd worden door middel van MALDI-TOF. Identiek aan bovenvermelde methodiek zal het effect van protease inhibitoren (Nafamostat Mesylaat en SPIx) in dit CLP moddel bestudeerd worden.In het tweede stadium van dit project zullen humane stalen van patiënten met een intra-abdominale sepsis verzameld worden. Deze stalen zullen gebruikt worden voor het bepalen van de expressie van cytokines en tight junctions in gezond en door sepsis aangedane gastro-intestinale weefsel. Resultaten afkomstig uit ons experimenteel diermodel zullen op dit ogenblik ook vergeleken worden met de profielen die we aantreffen in onze patiëntenpopulatie en zullen verder gevalideerd worden. Resultaten zullen statistisch geanalyseerd worden door middel van t-testing, ANOVA en lineaire regressiemodellen.

Trefwoorden:EXPERIMENTELE STUDIE, INFLAMMATOIRE DARMZIEKTE, MUISMODELLEN

Disciplines:Gastro-enterologie, Inflammatie