Intestinal microbiota manipulation, one of the pathogenetic components of inflammatory bowel disease (IBD), has become an attractive therapy for ulcerative colitis (UC).To assess in children with active distal UC the effectiveness of Lactobacillus (L) reuteri ATCC 55730 enema on inflammation and cytokine expression of rectal mucosa.A total of 40 patients (median age: 7.2 years range 6-18) with mild to moderate UC were enrolled in a prospective, randomised, placebo-controlled study. They received an enema solution containing 10(10) CFU of L. reuteri ATCC 55730 or placebo for 8 weeks, in addition to oral mesalazine. Clinical endoscopic and histological scores as well as rectal mucosal expression levels of IL-10, IL-1β, TNFα and IL-8 were evaluated at the beginning and at the end of the trial.Thirty-one patients accomplished the trial (17 males, median age 13 year, range 7-18). Mayo score (including clinical and endoscopic features) decreased significantly in the L. reuteri group (3.2 ± 1.3 vs. 8.6 ± 0.8, P < 0.01) compared with placebo (7.1 ± 1.1 vs. 8.7 ± 0.7, NS); furthermore, histological score significantly decrease only in the L. reuteri group (0.6 ± 0.5 vs. 4.5 ± 0.6, P < 0.01) (placebo: 2.9 ± 0.8 vs. 4.6 ± 0.6, NS). At the post-trial evaluation of cytokine mucosal expression levels, IL-10 significantly increased (P < 0.01) whereas IL-1β, TNFα and IL-8 significantly decreased (P < 0.01) only in the L. reuteri group.In children with active distal ulcerative colitis, rectal infusion of L. reuteri is effective in improving mucosal inflammation and changing mucosal expression levels of some cytokines involved in the mechanisms of inflammatory bowel disease.

A new caspase-independent mode of programmed cell death, termed necroptosis, has recently been identified. Altered expression of molecules involved in the necroptosis pathway has been shown to trigger intestinal inflammation. The initiation of necroptosis is principally mediated by the release of receptor interacting protein 3 (RIP3) from suppression by caspase-8. Furthermore, it has been suggested that the mixed lineage kinase domain-like (MLKL) factor is an interacting target of RIP3 in active necroptosis. This study aims at investigating the occurrence of necroptosis in children with inflammatory bowel disease (IBD) and its contribution to human intestinal inflammation.Biopsy samples were collected from the ileum and colon of 33 children with Crohn's disease, 30 with ulcerative colitis, and 20 healthy controls. Ten children with allergic colitis (AC) were used as non-IBD comparators. RIP3, caspase-8, and MLKL protein expression levels were evaluated by western blotting. The adenocarcinoma cell line HT29 was used for in vitro experiments.RIP3 and MLKL increased (P<0.01) in inflamed tissues of IBD and AC patients, whereas caspase-8 was reduced. No variations were observed in uninflamed tissues of patients. The relationship between RIP3 increase, active necroptosis, and intestinal inflammation was confirmed by in vitro analyses.We show for the first time that necroptosis is strongly associated with intestinal inflammation in children with IBD and contributes to strengthen the inflammatory process. We believe that RIP3 and MLKL could represent attractive targets for the management of human IBD.

The analysis of microbiota composition in humans, animals, and built environments is important because of emerging roles and applications in a broad range of disease and ecological phenotypes. Next Generation Sequencing is the current method of choice to characterize microbial community composition. The taxonomic profile of a microbial community can be obtained either by shotgun analysis of random DNA fragments or through 16S ribosomal RNA gene (rDNA) amplicon sequencing. It has been previously shown that the 16S rDNA amplicon sequencing approach yields quantitatively and qualitatively different results compared to shotgun metagenomics when the two techniques are used to assess microbial community composition on the same samples. However, most of such comparisons were either based on the recovery of 16S rDNA sequences in the shotgun metagenomics data or limited to a single microbiome or synthetic samples. Direct comparison of shotgun metagenomics and 16S rDNA amplicon sequencing on the same samples was performed only once in the recent literature, suggesting that the two methods yield comparable results. Here, we set out to compare the outcome of these two alternative approaches to the microbiome characterization in human gut microbiomes from stool samples. To this end, we processed six different samples with both techniques. We report here that shotgun next generation sequencing metagenomics allows much deeper characterization of the microbiome complexity, allowing identification of a larger number of species for each sample, compared to 16S rDNA amplicon sequencing. Further comparative studies in independent samples are called for.

Abstract Background and aims Intestinal fibrosis is a common complication of Inflammatory Bowel Disease (IBD), namely Crohn's disease (CD) and ulcerative colitis (UC), but the precise mechanism by which it occurs is incompletely understood hampering the development of effective therapeutic strategies. Here, we aimed at inducing and characterizing an inflammation-mediated fibrosis in patient-derived organoids (PDOs) issued from crypts isolated from colonic mucosal biopsies of IBD pediatric patients and age matched-control subjects (CTRLs). Methods Inflammatory-driven fibrosis was induced by exposing CTRL-, CD- and UC-PDOs to the pro-inflammatory cytokine TNF-α for one day, followed by a co-treatment with TNF-α and TGF-β1 for three days. Fibrotic response was proven by analyzing inflammatory and fibrotic markers by RT-qPCR and immunofluorescence. Transcriptomic changes were assessed by RNA-sequencing. Results Co-treatment with TNF-α and TGF-β1 caused in CTRL- and IBD-PDOs morphological changes towards a mesenchymal-like phenotype and up-regulation of inflammatory, mesenchymal, and fibrotic markers. Transcriptomic profiling highlighted that in all intestinal PDOs, regardless of the disease, the co-exposure to TNF-α and TGF-β1 regulated EMT genes and specifically increased genes involved in positive regulation of cell migration. Finally, we demonstrated that CD-PDOs display a specific response to fibrosis compared to both CTRL- and UC-PDOs, mainly characterized by upregulation of nuclear factors controlling transcription. Conclusions This study demonstrates that intestinal PDOs may develop an inflammatory-derived fibrosis thus representing a promising tool to study fibrogenesis in IBD. Fibrotic PDOs show increased expression of EMT genes. In particular, fibrotic CD-PDOs display a specific gene expression signature compared to UC and CTRL-PDOs.

We assembled and analyzed genetic data of 47,351 multiple sclerosis (MS) subjects and 68,284 control subjects and establish a reference map of the genetic architecture of MS that includes 200 autosomal susceptibility variants outside the major histocompatibility complex (MHC), one chromosome X variant, and 32 independent associations within the extended MHC. We used an ensemble of methods to prioritize up to 551 potentially associated MS susceptibility genes, that implicate multiple innate and adaptive pathways distributed across the cellular components of the immune system. Using expression profiles from purified human microglia, we do find enrichment for MS genes in these brain-resident immune cells. Thus, while MS is most likely initially triggered by perturbation of peripheral immune responses the functional responses of microglia and other brain cells are also altered and may have a role in targeting an autoimmune process to the central nervous system.

Inflammatory bowel diseases (IBD) are chronic relapsing disorders with increasing prevalence. Knowledge gaps still limit the possibility to develop more specific and effective therapies. Using a dextran sodium sulfate colitis mouse model, we found that inflammation increased the total number and altered the frequencies of leukocytes within colon mesenteric lymph nodes (cMLNs). Although the inflammation reduced the frequency of regulatory T (Treg) cells, their absolute numbers were increased. Increased frequency of colitogenic Th17 cells was also observed. Noteworthy, untreated mice lacking Poly(ADP-ribose)-Polimerase-1 functional gene (PARP-1KO) displayed higher frequency of Treg cells and lower percentage of Th17 cells in cMLNs. In colitic PARP-1KO mice the inflammation driven expansion of the Foxp3 Treg population was more pronounced than in WT mice. Conversely, colitis increased Th17 cells to a lower extent in PARP-1KO mice compared with WT mice, resulting in a more protective Treg/Th17 cell ratio. Consequently PARP-1KO mice developed less severe colitis with reduced expression of inflammatory cytokines. In ex vivo experiments PARP-1KO and WT CD11c dendritic cells (DCs) promoted naïve CD4 T cell differentiation differently, the former sustaining more efficiently the generation of Treg cells, the latter that of Th17 cells. Addition of HMGB1 B box or of dipotassium glycyrrhizate, which sequesters extracellular HMGB1, revealed a role for this alarmin in the regulation exerted by PARP-1 on the stimulating vs. tolerogenic function of DCs during colitis. Moreover, a higher percentage of CD11c DC from PARP-1KO mice expressed CD103, a marker associated with the ability of DC to induce Treg cells, compared with WT DC. Conversely, PARP-1KO DC were including a reduced percentage of CX3CR1+ DC, described to induce Th17 cells. These findings were observed in both splenic and colon lamina propria DC.