Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Inflammatory bowel disease (IBD) är ett samlingsnamn för en grupp inflammatoriska tarmsjukdomar och en av de vanligaste orsakerna till kroniska mag-tarmsymtom hos hund. Orsakerna till IBD är inte helt fastställda men tarmslemhinnans immunförsvar, bakterieflora, genetiska faktorer och miljöfaktorer anses vara centrala för tillståndet. En av de mest utbredda uppfattningarna är att sjukdomen uppkommer som ett resultat av bristande immunologisk tolerans som gör att immunförsvaret felaktigt går till attack mot harmlösa antigen.
Syftet med den här litteraturstudien var att undersöka vilken roll Pattern recognition receptors (PRRs) har i IBD, hur tarmbarriären påverkar risken för sjukdomen, vilka förändringar av tarmfloran som setts hos IBD-hundar och hur floran påverkar sjukdomsuppkomst.
Litteraturen menar att en defekt tarmbarriär är en av de nyckelfaktorer som hör ihop med IBD. Ökad permeabilitet i tarmen kan öka exponeringen, och därmed interaktion, mellan antigen och immunförsvar vilket inducerar inflammation. Oavsett om en defekt tarmbarriär uppkommer som en effekt av sjukdomen eller om det är en direkt orsak till IBD så är det troligen viktigt för att det ska bli kroniskt. Flera studier har även kopplat IBD till ändrat uttryck av PRRs. Ett ökat uttryck av receptorerna anses kunna öka interaktionen mellan tarmflora och immunförsvar vilket kan trigga immunförsvaret. Också singel nucleotid polymorfism’s i gener som kodar för PRRs har satts i samband med IBD. Dessa mutationer har visats leda till ändrad struktur hos receptorerna vilket i sin tur tros kunna påverka deras funktion och tarmens känslighet för antigen. Studier som berör tarmfloran hos IBD-hundar har kommit fram till divergerade resultat. Alla studier visar dock på någon typ av förändring av floran och en ökning av Proteobacteria verkar vara genomgående. Den kommensala tarmfloran är viktig för att tarmens immunsystem ska utvecklas normalt, påverkar immunreglering, kan ge näring till enterocyter och förhindra kolonisation av patogena organismer. Samtidigt delar den kommensala floran flera strukturer med patogena organismer. Dessa strukturer kan inducera immunreaktioner och eftersom ingen specifik patogen isolerats hos IBD-hundar har det antagits att det är strukturer från kommensaler som fungerar som den ”inflammatoriska triggern” vid IBD.
Störd tarmbarriär, defekt immunsystem (exempelvis felaktiga PRR) och ändrad tarmflora är alla faktorer som kan påverka tarmens immunlogiska tolerans. Min slutsats efter denna litteraturstudie är att dessa komponenter förekommer i olika omfattning och har olika betydelse för olika IBD-fall. Eftersom IBD är ett samlingsnamn för en grupp sjukdomar anser jag det troligt att det inte finns en patogenes eller en etiologi som stämmer in på alla sjuka hundar. Jag tror det kan skilja sig IBD-hundar emellan men att de alla har defekter som sammanlagt leder till en oönskad tarminflammation.

Inflammatory bowel disease (IBD) encompasses a group of inflammatory intestinal diseases and is one of the most common causes of chronic gastrointestinal symptoms in dogs. The exact cause of IBD is not known but it is believed that the gut immune system, intestine microbiota, an underlying genetic susceptibility of the host and environmental factors is important. One of the most established theories is that the disease develops as a result of lost immunological tolerance leading to an abnormal immune response to harmless antigens.
The aim of this literature study was to investigate the roll of Pattern recognition receptors (PRRs) in IBD, how the intestinal barrier influence the risk of the disease, what changes of the intestine microbiota that can be found in sick dogs and how these changes might influence the genesis of the disease.
According to the literature, an impaired intestinal barrier is one of the key factors for IBD. An increased permeability in the gut may increase the exposure to antigens and interaction between antigens and immune system which induces inflammation. Irrespective of whatever the impaired intestinal barrier is a result of the disease or if it is the direct cause of IBD, it probably plays an important role in making the condition chronic. Several studies also have associated IBD with a changed expression of PRR’s. An increased expression of the receptors is believed to increase the interaction between the gut microbiota and the immune system which can trigger the immune defense. Additionally singel nucleotid polymorfism’s in the PRR genes have been associated with IBD. These mutations have been shown to give the receptors a different structure which in turn may influence their function and the intestinal susceptibility to antigens. Results from studies about the gut microbiota in dogs with IBD are diverged. However, all studies show some kind of change of the flora and an increase in Proteobacteria seems to be a constant feature. The commensal microbiota is important for the normal development of the gut immune system and can also influence the immune regulation, provide nutritional support for enterocytes and prevent colonization of pathogens. At the same time, the commensal and pathogens share many structures. These structures can induce immunoreactions and because no specific pathogen has been isolated in the IBD-dogs, it has been considered that structures from the commensals trigger the immune system in IBD.
Impaired intestinal barrier, disturbed immune system (e.g. incorrect receptors) and changed gut microbiota may all influence the intestinal immunological tolerance. My conclusion from this study is that these components occurs in different proportions and have varied importance in different IBD-cases. Because IBD is a collective term for a group of diseases I assume that it is not very likely one pathogens or one etiology that applies to all the deceased dogs. I think it differ between individuals but that they all have defects which together lead to an undesired intestinal inflammation.