Neue Biomarker für die gezielte Therapie chronisch-entzündlicher Darmerkrankungen
ForscherInnen der Univ.-Klinik für Innere Medizin I konnten im Sommer gleich zwei Arbeiten zu chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen (CED) im renommierten Journal of Crohn's and Colitis, Europas zentralem Fachmagazin für entzündliche Darmerkrankungen, publizieren. Die Erkenntnisse beider Arbeiten tragen maßgeblich zur Optimierung der individualisierten Therapie für Patienten mit Morbus Crohn oder Colitis ulcerosa bei.
Die Inzidenz chronisch-entzündlicher Darmerkrankungen wie Morbus Crohn und Colitis ulcerosa ist in den letzten Jahren stark angestiegen. Der Erforschung der zugrundeliegenden entzündungsbiologischen Mechanismen an der Darmschleimhaut und der Identifizierung neuer Therapieziele kommt deshalb besondere Bedeutung zu und steht an der von Herbert Tilg geleiteten Innsbrucker Univ.-Klinik für Innere Medizin I und besonders im dort angesiedelten CD-Labor für Mukosale Immunologie unter der Leitung von Alexander Moschen seit vielen Jahren im Fokus.
Prädiktiver Metabolit
Im Hinblick auf die Optimierung von gezielten CED-Therapien, kommt der Identifikation von Biomarkern, die das Ansprechen auf die jeweilige Therapie voraussagen können, ein besonderer Stellenwert zu. Maria Effenberger aus dem Team um Herbert Tilg hat dazu mit KollegInnen und in Zusammenarbeit mit Mikrobiom-SpezialistInnen der Universität Kiel nach prädiktiven Metaboliten gesucht. Für die Behandlung chronisch-entzündlicher Darmerkrankungen stehen heute mehrere etablierte Therapien zur Verfügung: Azathioprin (AZA) in Tablettenform mit einer Ansprechrate von rund 50 Prozent und die noch wirksamere Infusionstherapie mit Anti-TNF-Antikörpern. „Anhand von Stuhl- und Blutproben von 65 CED-Patientinnen und Patienten konnten wir spezifische Veränderungen des Mikrobioms und die klinische Remission analysieren. Wir stellten fest, dass PatientInnen, in deren Mikrobiom viel Butyrat – diese kurzkettige Fettsäure ist das Endprodukt beim Abbau komplexer Kohlehydrate – produziert wird, gut auf die AZA-Therapie ansprechen, ein Effekt, der bei der Anti-TNF-Therapie nicht in diesem Ausmaß festgestellt wurde“, erklärt Effenberger. Die mikrobielle Butyratsynthese eignet sich somit potentiell, die therapeutische Wirksamkeit vorherzusagen und damit eine personalisierte Therapieentscheidung treffen zu können.
BU: v.l.: Andreas Zollner, Andreas Schmiderer, Maria Effenberger, Alexander Moschen, Simon Reider und Klinikdirektor Herbert Tilg.
Molekularer Inflammationsmarker
In der zweiten, von Alexander Moschen geleiteten Forschungsarbeit untersuchten die WissenschafterInnen das diagnostische Potenzial des infektionsabwehrenden Proteins Lipocalin-2 (LCN2), dem die Innsbrucker ForscherInnen bereits 2016 eine schützende Funktion in der Entstehung von intestinalen Entzündungen und Darmtumoren zuschreiben konnten. In der rezenten Untersuchung entpuppt sich fäkales Lipocalin-2 (FLCN2) nun als besonders sensitiver Biomarker. Als Goldstandard zur Beurteilung der Entzündungslast von chronischen Darmerkrankungen gilt bislang insbesondere fäkales Calprotectin (FCAL). „In zwei großen Vergleichsstudien gelang es uns nachzuweisen, dass FLCN2 ein ebenbürtiger fäkaler Biomarker zur Beurteilung der tatsächlichen Krankheitslast ist. Für Patienten mit geringer Entzündung besitzt es jedoch den besonderen Vorteil, dass es – im Gegensatz zu FCAL – auch bei klinisch nicht mehr erkennbarer Inflammation im Darm nachgewiesen werden kann. Das unter anderem von Epithelzellen der Darminnenwand exprimierte Protein LCN2 eignet sich somit als präziser Marker für die molekulare Entzündung“, erklärt Moschen. Die Identifikation neuer, molekular messbarer Kriterien der Entzündungslast kann das Management von chronisch-entzündlichen Erkrankungen und die gezielte Therapiewahl maßgeblich verbessern.
(22.09.2020, Text: D. Heidegger, Bilder: Univ.-Klinik für Innere Medizin I, Andreas Zollner)
Links:
Microbial butyrate synthesis indicates therapeutic efficacy of azathioprine in IBD patients. Journal of Crohn's and Colitis, Published: 20 July 2020
Fecal biomarkers in inflammatory bowel diseases: calprotectin versus lipocalin-2 – a comparative study. Journal of Crohn's and Colitis, Published: 18 June 2020
Univ.-Klinik für Innere Medizin I