A pilot study examining the relationship among Crohn disease activity, glucagon-like peptide-2 signalling and intestinal function in pediatric patients

Can J Gastroenterol. 2013 Oct;27(10):587-92. doi: 10.1155/2013/460958.

Abstract

BACKGROUND⁄

Objectives: The relationship between the enteroendocrine hormone glucagon-like peptide 2 (GLP-2) and intestinal inflammation is unclear. GLP-2 promotes mucosal growth, decreases permeability and reduces inflammation in the intestine; physiological stimulation of GLP-2 release is triggered by nutrient contact. The authors hypothesized that ileal Crohn disease (CD) affects GLP-2 release.

Methods: With ethics board approval, pediatric patients hospitalized with CD were studied; controls were recruited from local schools. Inclusion criteria were endoscopy-confirmed CD (primarily of the small intestine) with a disease activity index >150. Fasting and postprandial GLP-2 levels and quantitative urinary recovery of orally administered 3-O-methyl-glucose (active transport) and lactulose⁄mannitol (passive) were quantified during the acute and remission phases.

Results: Seven patients (mean [± SD] age 15.3 ± 1.3 years) and 10 controls (10.3 ± 1.6 years) were studied. In patients with active disease, fasting levels of GLP-2 remained stable but postprandial levels were reduced. Patients with active disease exhibited reduced glucose absorption and increased lactulose⁄mannitol recovery; all normalized with disease remission. The change in the lactulose⁄mannitol ratio was due to both reduced lactulose and increased mannitol absorption.

Conclusions: These findings suggest that pediatric patients with acute ileal CD have decreased postprandial GLP-2 release, reduced glucose absorption and increased intestinal permeability. Healing of CD resulted in normalization of postprandial GLP-2 release and mucosal functioning (nutrient absorption and permeability), the latter due to an increase in mucosal surface area. These findings have implications for the use of GLP-2 and feeding strategies as a therapy in CD patients; further studies of the effects of inflammation and the GLP-2 axis are recommended.

HISTORIQUE ET OBJECTIFS :: On comprend mal le lien entre le peptide 2 de type glucagon (GLP-2), une hormone entéroendocrinienne, et l’inflammation intestinale. Le GLP-2 favorise la croissance des muqueuses et réduit la perméabilité et l’inflammation de l’intestin. La stimulation physiologique pour libérer le GLP-2 est déclenchée par contact avec des nutriments. Les auteurs ont postulé que la maladie de Crohn (MC) iléale influe sur la libération de GLP-2.

MÉTHODOLOGIE :: Avec l’approbation du comité d’éthique, des patients d’âge pédiatrique hospitalisés en raison d’une MC ont fait l’objet d’une étude. Les chercheurs ont recruté des sujets témoins dans les écoles locales. Les critères d’inclusion étaient une MC confirmée par endoscopie (principalement de l’intestin grêle) dont l’indice d’activité était supérieur à 150. Les chercheurs ont quantifié le taux de GLP-2 à jeun et après le repas et la récupération quantitative dans les urines du 3-O-méthyl-glucose (transport actif) et du lactulose/mannitol (passif) pendant la phase aiguë et la rémission.

RÉSULTATS :: Les chercheurs ont étudié sept patients (d’un âge moyen [±ÉT] de 15,3±1,3 ans) et dix sujets témoins (10,3±1,6 ans). Chez les patients présentant une maladie en phase active, le taux de GLP-2 à jeun est demeuré stable, mais il était moins élevé après le repas. Ces patients présentaient une absorption réduite du glucose et une récupération accrue du lactulose/mannitol, les taux se normalisant en période de rémission. Le changement de ratio entre le lactulose et le mannitol était attribuable à la fois à l’absorption réduite du lactulose et à l’absorption accrue du mannitol.

CONCLUSIONS :: D’après ces observations, les patients d’âge pédiatrique ayant une MC iléale aiguë présentent une libération moins élevée de GLP-2 après le repas, une absorption de glucose réduite et une perméabilité intestinale accrue. La rémission de la MC s’associait à une normalisation de la libération de GLP-2 après le repas et de la fonction muqueuse (absorption des nutriments et perméabilité), laquelle était attribuable à une augmentation de la surface muqueuse. Ces observations ont des conséquences sur l’utilisation du GLP-2 et des stratégies d’alimentation pour traiter les patients atteints d’une MC. Des études plus approfondies sur les effets de l’inflammation et de l’axe du GLP-2 sont recommandées.

Publication types

  • Comparative Study
  • Research Support, Non-U.S. Gov't

MeSH terms

  • 3-O-Methylglucose / urine
  • Adolescent
  • Child
  • Crohn Disease / physiopathology*
  • Female
  • Glucagon-Like Peptide 2 / blood*
  • Humans
  • Intestinal Absorption
  • Intestine, Small / metabolism*
  • Lactulose / urine
  • Longitudinal Studies
  • Male
  • Mannitol / urine
  • Pilot Projects
  • Postprandial Period
  • Signal Transduction / physiology

Substances

  • Glucagon-Like Peptide 2
  • 3-O-Methylglucose
  • Mannitol
  • Lactulose