U of M research shows brain treatment may temper Crohn’s Disease

Over 130,000 Canadians suffer from Crohn’s disease (CD) and the number is increasing every year.

Recent data from the Inflammatory Bowel Disease (IBD)-Clinical and Research Centre at the University of Manitoba in Winnipeg have demonstrated that those with inflammatory bowel disease are more likely to have a mood disorder long before their disease diagnosis compared to unaffected controls in the general population.

“This raises the possibility that brain disorders may predispose individuals to gut disorders; other evidence supports the important interrelationship between psychiatric disorders and inflammatory bowel disease,” said Dr. Jean-Eric Ghia, assistant professor, Faculty of Health Sciences, University of Manitoba and principal investigator in a study published today in the on-line edition of PLOS ONE.

“Moreover, over the last 10 years, it has been demonstrated in animal models of IBD that an important nerve connecting the brain to gut, the vagus nerve, is altered. That nerve originates in the brain and extends to the gastrointestinal tract.”

Five years ago, Canadian research led by Dr. Stephen Collins and Ghia at McMaster University in Hamilton, Ontario demonstrated a deleterious effect of the absence of the vagus nerve in experimental models of IBD.

Recently, Ghia’s group reported that the central activation of the vagus nerve inhibits acute inflammation in mice models of colitis resembling Crohn’s disease. Treatments with galantamine, a drug used to treat Alzheimer’s disease, improved the acute colitis through a specific type of immune cell. However, the anatomical pathway was yet to be determined.

New research conducted by scientists in Ghia’s laboratory in the University of Manitoba, College of Medicine’s Departments of Immunology and Internal Medicine, Section of Gastroenterology suggests it is highly likely, that in mice, this nerve can be stimulated from the brain by activating a specific type of muscarinic one (M1) receptor to decrease the inflammatory process in the gut.

First author Peris Munyaka, a PhD student under Ghia, and her colleagues evaluated mice, which had their vagus nerves, and indirectly their splenic nerves and the spleen stimulated with a specific central M1 agent representing a class of drug currently under clinical trials to treat Alzheimer’s disease.

“First we demonstrated that this agent, by modifying something in the brain, can significantly decrease gut inflammation. Secondly, in the absence of the vagus nerve, splenic nerve or spleen, the beneficial effect of the central treatment is abolished, suggesting that, in this context, these three key actors may be the links between the brain and colonic inflammation,” Ghia said.

For patients, the findings are significant in that they illustrate a strong link between central treatments and their use in treating gastrointestinal disorders: “This demonstrates that the activation of the vagus nerve in the context of the anti-inflammatory pathway might be efficient in Crohn’s patients and probably by extension in ulcerative colitis patients.”

“This study confirms the recent case report published by Professor Bruno Bonaz (Grenoble, France), demonstrating the beneficial therapeutic long-term effects of electrical vagus nerve stimulation in patients with Crohn’s disease. Furthermore, complementary approaches such as cognitive behavioral therapies, which are known to modify vagal tone would be of interest,” Ghia said.

For more information and to arrange interviews in English or French, contact Ilana Simon, Director of Communications & Marketing, College of Medicine, Faculty of Health Sciences, University of Manitoba, 204-789-3427, (cell) 204-295-6777 (ilana.simon@med.umanitoba.ca).

UN NOUVEL ESPOIR POUR LES PERSONNES SOUFFRANT DE MALADIES INFLAMMATOIRES CHRONIQUES DE L’INTESTIN

Des recherches à l’Université du Manitoba montrent qu’un traitement visant le cerveau peut diminuer la maladie de Crohn.

Plus de 130,000 Canadiens souffrent de la maladie de Crohn et ce nombre augmente chaque année.

De récentes données du Centre de Recherche Clinique et Biologique contre les Maladies Inflammatoires Chroniques de l’Intestin (MICI), Université du Manitoba, Winnipeg ont démontré que, comparé à la population normale, les patients MICI avaient plus de chance de développer un premier épisode d’anxiété bien avant l’établissement du diagnostique des MICI.

« Ceci, démontrant le lien étroit existant entre le cerveau et l’intestin et la possibilité que des désordres centraux peuvent prédisposer à l’établissement de pathologies intestinales,» rapport le Dr. Jean-Eric Ghia, professeur adjoint, Faculté des Sciences de la Vie, Université du Manitoba et investigateur principale dans une étude publiée aujourd’hui dans l’édition en-ligne du journal PLOS ONE.

«De plus, au cours de ces 10 dernières années, il a été mis en évidence chez ces patients une altération du système nerveux reliant le cerveau à l’intestin. De manière plus spécifique la fonction d’un nerf connu sous le nom de nerf vague, et qui relie le cerveau à l’intestin, s’en trouve modifiée.»

Par le passé, des chercheurs Canadiens incluant les Drs. Collins et Ghia de l’Université de McMaster, Hamilton, Ontario, ont mis en évidence l’effet délétère de l’absence du nerf vague sur le modèle animal d’inflammation colique.

Au cours des deux dernières années, le groupe du Dr. Ghia a démontré que la stimulation du nerf vague au niveau cérébral pouvait bloquer le développement d’une inflammation de type maladie de Crohn ou rectocolite hémorragique chez la souris. Dans ce contexte, un traitement à base de galantamine, médicament utilisé afin de traiter la maladie d’Alzheimer, pouvait améliorer l’inflammation colique par l’intermédiaire de cellules immunitaires spécifiques. Néanmoins, la voie anatomique mise en jeu n’avait pas été déterminée.

De nouvelles recherches dirigées par l’équipe scientifique du Dr. Ghia, localisée dans les départements d’Immunologie et de Médecine Interne Section de Gastroentérologie, suggèrent qu’il est possible chez des souris d’activer ce nerf grâce à la stimulation de récepteur muscarinique de type 1 (M1), cette stimulation réduisant l’inflammation au niveau du côlon.

M^lle Munyaka, étudiante en doctorat et ses collègues ont évalué des souris dont le nerf vague et indirectement le nerf splénique et la rate étaient stimulés à l’aide d’un agent central de type M1, agent qui fait partie d’une classe de molécule en cours d’essais clinique dans le cadre de la maladie d’Alzheimer.

«Ces expériences démontrent que l’utilisation de cet agent pharmacologique, modifiant l’activité au niveau du cerveau, peut diminuer l’inflammation au niveau du côlon. De plus, il est important de noter qu’en absence du nerf vague, splénique ou de la rate l’effet bénéfique du traitement sur l’inflammation colique disparait, laissant à penser que ces trois acteurs jouent un rôle essentiel dans le lien entre le cerveau et le côlon,» rapporte le Dr. Ghia.

Pour les patients, ces résultats sont essentiels, car ils illustrent l’importance du lien entre l’utilisation sélective d’agents pharmacologiques centraux et leur application dans le cadre des traitements gastro-intestinaux. «Notre étude démontre que l’activation centrale spécifique du nerf vague et son effet anti-inflammatoire peuvent jouer un rôle important chez les patients affectés par la maladie de Crohn et par extension de rectocolite hémorragique».

« Ces données confirment la récente étude de cas du Professeur Bruno Bonaz (Grenoble, France), démontrant un effet bénéfique anti-inflammatoire de la stimulation électrique du nerf vague chez un patient atteint de la maladie de Crohn. De plus, l’utilisation de thérapies cognitives connue pour modifier l’activité du nerf vague pourrait être un complément aux thérapeutiques actuelles,» ajoute le Dr. Ghia.

Pour plus d’information ou afin de réaliser une entervue (Français ou en anglais), veuillez contacter Ilana Simon, Director of Communications & Marketing, College of Medicine, Faculty of Health Sciences, University of Manitoba, 204-789-3427, (cell) 204-295-6777 (ilana.simon@med.umanitoba.ca)

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