$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Inflammatoire darmziekte (IBD), waaronder colitis ulcerosa (UC) en de ziekte van Crohn (CD), wordt gekenmerkt door chronische ontsteking in het maagdarmkanaal (GI). Het treft ~ 1-2 miljoen Amerikanen1. De geschatte jaarlijkse kosten voor IBD-zorg in de VS zijn $ 11,8 miljard. In tegenstelling tot UC wordt de CD gekenmerkt door transmurale ontsteking en strictuurvorming 2,3. Strictuurvorming (stenose) komt voor bij maximaal 70% van de CD-patiënten3 en kan worden veroorzaakt door transmurale ontsteking (inflammatoire stenose) of darmfibrose (fibrotische stenose)4,5. Darmfibrose wordt gekenmerkt door overmatige collageenafzetting en andere extracellulaire matrices (ECM) met gladde spiercellen (SMC) als een van de belangrijkste mesenchymale celtypen die betrokken zijn bij het proces 3,4. Gladde spierhyperplasie geassocieerd met hypertrofie is een andere significante histologische verandering in fibrotische stenose bij CD6. Hoewel strictuurvorming in CD geassocieerd is met chronische ontsteking, is geen ontstekingsremmende behandeling effectief, behalve chirurgische behandeling 2,6. Postoperatieve recidieven zijn echter bijna 100%, mits voldoende tijd 2,7. Als ontstekingsreactie kunnen fibrose en SMC-hyperplasie zich ook ontwikkelen bij niet-inflammatoire aandoeningen (d.w.z. darmobstructie) in de darm 8,9; er wordt aangenomen dat zowel ontstekingsafhankelijke als onafhankelijke mechanismen betrokken zijn bij strictuurvorming 3,4. Aangezien uitgebreid onderzoek naar de ontstekingsafhankelijke mechanismen zich niet heeft vertaald in een effectieve therapie voor strictuurvorming, zijn studies nodig naar de mogelijke rol van ontstekingsonafhankelijke mechanismen bij darmfibrose.
Als een niet-inflammatoire factor wordt mechanische stress (MS) geassocieerd met oedeem, inflammatoire celinfiltratie, weefselvervorming, fibrose en stenose 10,11,12,13 vaak aangetroffen bij IBD, vooral CD, die wordt gekenmerkt door transmurale ontsteking. Mechanische stress is het meest opmerkelijk bij stenotische CD, waar stenose (inflammatoir of fibrotisch) op de ontstekingsplaats mechanische stress in het lokale weefsel presenteert en leidt tot lumenuitzetting in het segment proximaal tot de obstructieplaats 10,14. Eerdere in vitro studies hebben aangetoond dat mechanische stress de genexpressie van specifieke ontstekingsmediatoren (d.w.z. COX-2, IL-6)8,14,15 en groeifactoren (d.w.z. TGF-β) in de gastro-intestinale weefsels, met name darm gladde spiercellen (SMC)16, verandert. Recente studies toonden ook aan dat de expressie van specifieke pro-fibrotische mediatoren zoals bindweefselgroeifactor (CTGF) zeer gevoelig is voor mechanische stress 17,18. Er werd verondersteld dat mechanische stress een onafhankelijke pathogene rol zou kunnen spelen bij CD-geassocieerde ontsteking, fibrose en weefselremodellering. De pathogene betekenis van mechanische stress bij darmontsteking, fibrose en gladde spierhyperplasie bij CD blijft echter grotendeels onontgonnen. Dit kan deels komen doordat ontsteking een zichtbaarder en beter bestudeerd proces is dan mechanische stress. Wat nog belangrijker is, er is geen goed gedefinieerd diermodel van IBD om het effect van mechanische stress te onderscheiden van dat van ontsteking.
Het huidige werk beschrijft een knaagdiermodel van Crohn-achtige colitis geïnduceerd door intrakolonische injectie van haptenreagens 2,4,6-trinitrobenzeensulfonzuur (TNBS)19,20, dat het doel kan dienen om de rol van mechanische stress in CD te bestuderen. Het bleek dat TNBS-instillatie een gelokaliseerde (~ 2 cm lengte) transmurale ontsteking veroorzaakte met lumenvernauwing (stenose) in de distale dikke darm. De stenose leidt tot duidelijke darmuitzetting (mechanische stress)14,15 maar niet zichtbare ontsteking in het colonsegment proximaal tot de instillatieplaats. Integendeel, het colonsegment distale naar de stenoseplaats vertoont geen ontsteking of mechanische stress. Significante site-specifieke veranderingen in genexpressie, ontsteking, fibrose en SMC-hyperplasie werden waargenomen op de drie verschillende locaties. De resultaten suggereren dat mechanische stress, met name mechanische stress-geïnduceerde genexpressie, een cruciale rol kan spelen bij het ontwikkelen van fibrose en hyperplasie bij colitis van Crohn.