Crucial role of smoking in the development and progression of chronic pancreatitis  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
120335
Type K
Principal investigator Takács, Tamás
Title in Hungarian A dohányzás szerepe a krónikus pankreatitisz kialakulásában és lefolyásában
Title in English Crucial role of smoking in the development and progression of chronic pancreatitis
Keywords in Hungarian krónikus pankreatitisz, dohányzás
Keywords in English chronic pancreatitis, smoking
Discipline
Gastroenterology, hepatology (Council of Medical and Biological Sciences)50 %
Ortelius classification: Gastroenterology
Public health, health services, environmental and occupational medicine, epidemiology, medical ethics (Council of Medical and Biological Sciences)30 %
Ortelius classification: Chronic diseases
Analysis, modelling and simulation of biological systems (Council of Medical and Biological Sciences)20 %
Panel Clinical Medicine
Department or equivalent Department of Medicine (University of Szeged)
Participants Balázs, Anita
Fanczal, Júlia
Hegyi, Péter
Madácsy, Tamara Éva
Pallagi, Petra
Szentesi, Andrea Ildikó
Tóth, Emese
Venglovecz, Viktória
Starting date 2016-10-01
Closing date 2020-09-30
Funding (in million HUF) 44.868
FTE (full time equivalent) 6.78
state closed project
Summary in Hungarian
A kutatás összefoglalója, célkitűzései szakemberek számára
Itt írja le a kutatás fő célkitűzéseit a témában jártas szakember számára.
A krónikus pankreatitisz (KP) egy progresszív gyulladásos megbetegedés, amely jelentősen csökkenti a betegek életminőségét. Ismert, hogy a hasnyálmirigy duktális epitél sejtek folyadék és bikarbonát szekréciója jelentős szerepet játszik a hasnyálmirigy fiziológiájának fenntartásában, azáltal, hogy az emésztőenzimeket kimossa a duktális rendszerből és megfelelő szinten tartja az intraluminális pH-t. A duktális bikarbonátszekrécióban szerepet játszó egyik legfontosabb membránfehérje a cisztás fibrózis transzmembrán konduktancia regulátor (CFTR) klorid csatorna. Fontos kiemelni, hogy a a hasnyálmirigynedv bikarbonát koncentrációja csökkent KP-ban. Bár az egyik legfontosabb etiológiai faktor a KP patogenezisében a dohányzás, ezidáig nem ismert a dohányzás hatása a hasnyálmirigy duktális epitél sejtek folyadék és bikarbonát szekréciójára, illetve a CFTR klorid csatorna aktivitására és expressziójára. Ezért ebben a 4 éves transzlációs kutatási projektben részletesen vizsgálni fogjuk a dohányzás hatását a CFTR funkcióra és expresszióra klinikai beteganyagon és hasnyálmirigy szövetmintákon. Továbbá in vivo és in vitro élettani és biokémiai módszereket alkalmazunk a dohányzás hasnyálmirigy duktális bikarbonát és folyadék szekrécióra gyakorolt hatásának karakterizálására. A betegség kialakulásának pontos megértése új terápiás célpontokat fedhet fel, mely hozzájárulhatnak a KP hatékonyabb kezeléséhez.

Mi a kutatás alapkérdése?
Ebben a részben írja le röviden, hogy mi a kutatás segítségével megválaszolni kívánt probléma, mi a kutatás kiinduló hipotézise, milyen kérdéseket válaszolnak meg a kísérletek.
Legfőbb kutatási kérdésünk ebben az összetett transzlációs kutatási projektben a dohányzás hatásának karakterizálása a hasnyálmirigy duktális epitél sejtek folyadék és bikarbonát szekréciójára és a CFTR klorid csatorna funkciójára és expressziójára.

Mi a kutatás jelentősége?
Röviden írja le, milyen új perspektívát nyitnak az alapkutatásban az elért eredmények, milyen társadalmi hasznosíthatóságnak teremtik meg a tudományos alapját. Mutassa be, hogy a megpályázott kutatási területen lévő hazai és a nemzetközi versenytársaihoz képest melyek az egyediségei és erősségei a pályázatának!
A krónikus pankreatitisz (KP) egy progresszív gyulladásos megbetegedés, melyet a hasnyálmirigy szövetének funkcionális (exokrin és endokrin hasnyálmirigy elégtelenség) és morfológiai (duktális irregularitás és tágulat, meszesedés) károsodása kísér. A KP incidenciája 5-12/100000 közé tehető, ami világszerte emelkedő tendenciát mutat. A KP-ban szenvedő betegeket gyakran elviselhetetlen fájdalom gyötri, mely hospitalizációhoz és az életminőség jelentős csökkenéséhez vezethet. A dohányzás a KP egyik leggyakoribb etiológiai faktora. Jelenleg a KP kezelése az enzimpótló terápiára, fájdalomcsillapításra és sebészeti rezekciós műtétekre korlátozódik és nincs specifikus, gyógyszeres terápiája. A kutatási projekt végére részletes ismereteink lesznek a dohányzás hatásáról a hasnyálmirigy duktális bikarbonát és folyadék szekrécióra, valamint a CFTR klorid csatorna funkciójára és expressziójára. A kutatás eredményei hozzájárulnak majd a betegség kialakulásának pontos megértéséhez, valamint új terápiás célpontokat fedhetnek fel, melyek a KP hatékonyabb kezelését eredményezik majd.

A kutatás összefoglalója, célkitűzései laikusok számára
Ebben a fejezetben írja le a kutatás fő célkitűzéseit alapműveltséggel rendelkező laikusok számára. Ez az összefoglaló a döntéshozók, a média, illetve az érdeklődők tájékoztatása szempontjából különösen fontos az NKFI Hivatal számára.
Az idült hasnyálmirigygyulladás egy progresszív gyulladásos megbetegedés, mely jelentősen csökkenti a betegek életminőségét. Az idült hasnyálmirigygyulladás előfordulási gyakorisága 5-12/100000 közé tehető, azonban ez a szám világszerte emelkedő tendenciát mutat. Jelenleg az idült hasnyálmirigygyulladás kezelése az enzimpótló terápiára, fájdalomcsillapításra és sebészeti beavatkozásokra korlátozódik és nincs gyógyszeres terápiája. Ismert, hogy a hasnyálmirigy folyadék és bikarbonát szekréciója fontos szerepet játszik a mirigy megfelelő működésében. A dohányzás az egyik legfontosabb kockázati tényező az idült hasnyálmirigygyulladás kialakulásában, azonban nem ismert a dohányzás hatása a hasnyálmirigy folyadék és bikarbonát szekréciójára. Ezért ebben a kutatási projektben célul tűzzük ki a dohányzás hatásának vizsgálatát a hasnyálmirigy duktális epitél sejtek folyadék és bikarbonát szekréciójára.
Summary
Summary of the research and its aims for experts
Describe the major aims of the research for experts.
Chronic pancreatitis (CP) is a progressive inflammatory disease, which significantly decreases quality of life. It has been well established that the HCO3- and fluid secretion by the pancreatic ductal epithelial cells are crucially important for the integrity of the pancreas by washing out the digestive enzymes and maintaining the intraluminal pH. One of the most important membrane proteins playing central role in the pancreatic ductal HCO3− secretion is the cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) Cl- channel. Notably it has been shown that the HCO3- concentration in pancreatic juice is reduced in CP. Although the most common etiological factor of CP is cigarette smoking, we don’t have information about the effects of smoking on the ductal epithelial functions and on the activity and expression of CFTR in the pancreatic ductal cells. Therefore in this 4-year translational research project we aim to employ comprehensive analysis of CFTR function and expression in clinical patients and human tissue samples, as well as in vitro and in vivo physiological and biochemical techniques to characterize the effect of smoking on CFTR activity and expression. Understanding the pathomechanism of the disease will provide new perspectives for the development of therapeutic strategies for pancreatitis.

What is the major research question?
Describe here briefly the problem to be solved by the research, the starting hypothesis, and the questions addressed by the experiments.
Our research question in this comprehensive translational research proposal is to determine the effect of smoking on the pancreatic ductal epithelial bicarhonate and fluid secretion and on the function and expression of CFTR chloride channel.

What is the significance of the research?
Describe the new perspectives opened by the results achieved, including the scientific basics of potential societal applications. Please describe the unique strengths of your proposal in comparison to your domestic and international competitors in the given field.
Chronic pancreatitis (CP) is a progressive inflammatory disease characteristically accompanied by the functional (exocrine and endocrine pancreatic insufficiency) and morphological changes (ductal irregulation and dilatation, calcification) of the pancreas. The incidence of CP ranges from 5 to 12/100,000 which is rising worldwide. CP patients often suffer from unbearable pain leading to hospitalization and a significant decrease of the life quality. Cigarette smoking is one of the greatest risk factors in the development of CP. Currently, treatment options for CP are limited to enzyme replacement therapy, pain relief and surgical interventions and there is no definitive medical treatment. By the end of this research study we will have detailed knowledge about the effects of smoking on pancreatic ductal fluid and bicarbonate secretion and on CFTR activity and expression. These results shall offer new potential therapeutic targets to restore exocrine pancreatic function in CP and therefore significantly improve the patient’s quality of life.

Summary and aims of the research for the public
Describe here the major aims of the research for an audience with average background information. This summary is especially important for NRDI Office in order to inform decision-makers, media, and others.
Chronic pancreatitis is a progressive inflammatory disease, which significantly decreases the patient's quality of life. The incidence of chronic pancreatitis ranges from 5 to 12/100,000 which is rising worldwide. Currently, treatment options for chronic pancreatitis are limited to enzyme replacement therapy, pain relief and surgical interventions and there is no definitive medical treatment. We know that the pancreatic fluid and bicarbonate secretion play an important role of maintainance of the integrity of the pancreas. Cigarette smoking is one of the greatest risk factors in the development of chronic pancreatitis, however we have no information regarding the effects of smoking on pancreatic secretion. Therefore in this research project we aimed to characterize the effects of smoking on pancreatic fluid and bicarbonate secretion.




 

Final report

  
Results in Hungarian
A krónikus pankreatitisz (KP) egy progresszív gyulladásos megbetegedés, amit a hasnyálmirigy szövetének funkcionális és morfológiai károsodása kísér, specifikus terápia nem áll rendelkezésre. A dohányzás a KP egyik leggyakoribb etiológiai faktora. A pankreász duktális epitél sejtek HCO3--ban gazdag folyadékot termelnek, mely alapvető szerepet játszik a hasnyálmirigy integritásának megőrzésében, fiziológiai működésének biztosításában, ezen kívül a kórélettani jelentősége is igazolódott. Bizonyított, hogy a dohányzás a KP kialakulásának egy független kockázati tényezője, ennek ellenére kevés információ áll rendelkezésre a dohányzás hatásáról a hasnyálmirigy duktális funkcióra. Ezen kutatási projektben karakterizáltuk a dohányzás hatását a hasnyálmirigy duktális epitél sejtek működésére. Kimutattuk, hogy a dohányzás gátolja a hasnyálmirigy duktális epitél sejtek fiziológiás működését, csökkenti a folyadék és HCO3- szekrécióban szerepet játszó transzporterek, kiemelten a CFTR klorid csatorna expresszióját és működését, illetve csökkenti a Ca2+ és a cAMP szintet a sejtekben. Ezen kívül gátolja a mitokondriális funkciót, ezáltal felborítja a sejtek energia háztartását. Sikerült továbbá azonosítanunk a cigaretta füst két nehézfém komponensét (Cd, Hg), ami esetlegesen felelőssé tehető a dohányzás által kiváltott hatásért. Eredményeinkkel közelebb jutottunk a dohányzás szerepének tisztázásához a KP kialakulásában, ezáltal új terápiás lehetőségek nyílhatnak meg a KP kezelésében.
Results in English
Chronic pancreatitis (CP) is a progressive inflammatory disease accompanied by functional and morphological changes of the pancreas, no specific therapy is available. Smoking, in addition to alcohol consumption, is one of the most common etiological factors of CP. Pancreatic ductal epithelial cells (PDES) produce HCO3- rich fluid, which plays an essential role in maintaining the integrity and physiological function of the pancreas, and its pathophysiological relevance has been proven. Smoking has been shown to be an independent risk factor for the development of CP, however, little information is available on the effects of smoking on pancreatic ductal function. In this study, we were able to characterize the effect of smoking on the function of pancreatic ductal epithelial cells. We have shown that smoking inhibits the physiological function of pancreatic ductal epithelial cells, reduces the expression and function of transporters involved in fluid and HCO3- secretion, especially the CFTR Cl-channel,and reduces Ca2+ and cAMP levels in the cells. In addition, it inhibits mitochondrial function, thereby damage the energy balance of cells. We were also able to identify two heavy metal components of cigarette smoke (cadmium, mercury) that may be responsible for the effects of smoking. Our results can contribute to understand the role of smoking in the development of CP. Our results may open up new therapeutic possibilities in the treatment of CP.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=120335
Decision
Yes





 

List of publications

  
Szücs Á, Marjai T, Szentesi A, Farkas N, Párniczky A, Nagy G, Kui B, Takács T, Czakó L, Szepes Z, Németh BC, Vincze Á, Pár G, Szabó I, Sarlós P, Illés A, Gódi S, Izbéki F, Gervain J, Halász A, Farkas G, Leindler L, Kelemen D, Papp R, Szmola R, Varga M, Hamvas J, Novák J, Bod B, Sahin-Tóth M, Hegyi P; Hungarian Pancreatic Study Group: Chronic pancreatitis: Multicentre prospective data collection and analysis by the Hungarian Pancreatic Study Group., PLoS One. 16;12(2), 2017
Petra Pallagi, Dávid Tálas, Viktória Venglovecz, Emese Tóth, Zsolt Balla, Krisztina Tóth, Andrea Schnúr, József Maléth, Dezső Csupor, Zoltán Rakonczay Jr, Péter Hegyi: Investigation of the pathomechanism of smoke-induced pancreatic damage, PANCREATOLOGY 18:(4S) pp. S118-S119., 2018
Szentesi A, Párniczky A, Vincze Á, Bajor J, Gódi S, Sarlós P, Gede N, Izbéki F, Halász A, Márta K, Dobszai D, Török I, Farkas H, Papp M, Varga M, Hamvas J, Novák J, Mickevicius A, Maldonado ER, Sallinen V, Illés D, Kui B, Erőss B, Czakó L, Takács T, Hegyi P.: Multiple Hits in Acute Pancreatitis: Components of Metabolic Syndrome Synergize Each Other's Deteriorating Effects., Front Physiol. 2019 Sep 20;10:1202., 2019
Farkas N, Hanák L, Mikó A, Bajor J, Sarlós P, Czimmer J, Vincze Á, Gódi S, Pécsi D, Varjú P, Márta K, Hegyi PJ, Erőss B, Szakács Z, Takács T, Czakó L, Németh B, Illés D, Kui B, Darvasi E, Izbéki F, Halász A, Dunás-Varga V, Gajdán L, Hamvas J, Papp M, Földi I, Fehér KE, Varga M, Csefkó K, Török I, Hunor-Pál F, Mickevicius A, Maldonado ER, Sallinen V, Novák J, Ince AT, Galeev S, Bod B, Sümegi J, Pencik P, Szepes A, Szentesi A, Párniczky A, Hegyi P.: A Multicenter, International Cohort Analysis of 1435 Cases to Support Clinical Trial Design in Acute Pancreatitis., Front Physiol. 2019 Sep 4;10:1092., 2019
Párniczky A, Lantos T, Tóth EM, Szakács Z, Gódi S, Hágendorn R, Illés D, Koncz B, Márta K, Mikó A, Mosztbacher D, Németh BC, Pécsi D, Szabó A, Szücs Á, Varjú P, Szentesi A, Darvasi E, Erőss B, Izbéki F, Gajdán L, Halász A, Vincze Á, Szabó I, Pár G, Bajor J, Sarlós P, Czimmer J, Hamvas J, Takács T, Szepes Z, Czakó L, Varga M, Novák J, Bod B, Szepes A, Sümegi J, Papp M, Góg C, Török I, Huang W, Xia Q, Xue P, Li W, Chen W, Shirinskaya NV, Poluektov VL, Shirinskaya AV, Hegyi PJ, Bátovský M, Rodriguez-Oballe JA, Salas IM, Lopez-Diaz J, Dominguez-Munoz JE, Molero X, Pando E, Ruiz-Rebollo ML, Burgueño-Gómez B, Chang YT, Chang MC, Sud A, Moore D, Sutton R, Gougol A, Papachristou GI, Susak YM, Tiuliukin IO, Gomes AP, Oliveira MJ, Aparício DJ, Tantau M, Kurti F, Kovacheva-Slavova M, Stecher SS, Mayerle J, Poropat G, Das K, Marino MV, Capurso G, Małecka-Panas E, Zatorski H, Gasiorowska A, Fabisiak N, Ceranowicz P, Kuśnierz-Cabala B, Carvalho JR, Fernandes SR, Chang JH, Choi EK, Han J, Bertilsson S, Jumaa H, Sandblom G, Kacar S, Baltatzis M, Varabei AV, Yeshy V, Chooklin S, Kozachenko A, Veligotsky N, Hegyi P; Hungarian Pancreatic Study Group.: Antibiotic therapy in acute pancreatitis: From global overuse to evidence based recommendations., Pancreatology. 2019 Jun;19(4):488-499., 2019
Halász A, Pécsi D, Farkas N, Izbéki F, Gajdán L, Fejes R, Hamvas J, Takács T, Szepes Z, Czakó L, Vincze Á, Gódi S, Szentesi A, Párniczky A, Illés D, Kui B, Varjú P, Márta K, Varga M, Novák J, Szepes A, Bod B, Ihász M, Hegyi P, Hritz I, Erőss B; Hungarian Pancreatic Study Group: Outcomes and timing of endoscopic retrograde cholangiopancreatography for acute biliary pancreatitis., Dig Liver Dis. 2019 Sep;51(9):1281-1286, 2019
Szakács Z, Gede N, Pécsi D, Izbéki F, Papp M, Kovács G, Fehér E, Dobszai D, Kui B, Márta K, Kónya K, Szabó I, Török I, Gajdán L, Takács T, Sarlós P, Gódi S, Varga M, Hamvas J, Vincze Á, Szentesi A, Párniczky A, Hegyi P: Aging and Comorbidities in Acute Pancreatitis II.: A Cohort-Analysis of 1203 Prospectively Collected Cases., Front Physiol. 2019 Apr 2;9:1776., 2019
Németh BC, Hegyi P, Takács T.: Evaluation of the Pathogenic Significance of the Novel p.T58M Chymotrypsin C Variant in Recurrent Acute Pancreatitis., Pancreas. 2019 Feb;48(2):e12-e14., 2019
Hágendorn R, Vincze Á, Izbéki F, Gajdán L, Gódi S, Illés A, Sarlós P, Farkas N, Erőss B, Lillik V, Illés D, Varjú P, Márta K, Török I, Papp M, Vitális Z, Bod B, Hamvas J, Szepes Z, Takács T, Czakó L, Márton Z, Szentesi A, Párniczky A, Hegyi P, Mikó A.: Development of disturbance of consciousness is associated with increased severity in acute pancreatitis, Pancreatology . 2020 Jul;20(5):806-812, 2020
Dóra Mosztbacher 1, Lilla Hanák 2, Nelli Farkas 3, Andrea Szentesi 4, Alexandra Mikó 5, Judit Bajor 5, Patrícia Sarlós 5, József Czimmer 5, Áron Vincze 5, Péter Jenő Hegyi 2, Bálint Erőss 2, Tamás Takács 6, László Czakó 6, Balázs Csaba Németh 6, Ferenc Izbéki 7, Adrienn Halász 7, László Gajdán 7, József Hamvas 8, Mária Papp 9, Ildikó Földi 9, Krisztina Eszter Fehér 9, Márta Varga 10, Klára Csefkó 10, Imola Török 11, Hunor Pál Farkas 12, Artautas Mickevicius 13, Elena Ramirez Maldonado 14, Ville Sallinen 15, János Novák 16, Ali Tüzün Ince 17, Shamil Galeev 18, Barnabás Bod 19, János Sümegi 20, Petr Pencik 21, Zsolt Dubravcsik 22, Dóra Illés 6, Szilárd Gódi 23, Balázs Kui 6, Katalin Márta 2, Dániel Pécsi 2, Péter Varjú 24, Zsolt Szakács 2, Erika Darvasi 25, Andrea Párniczky 26, Péter Hegyi 27, Hungarian Pancreatic Study Group: Hypertriglyceridemia-induced acute pancreatitis: A prospective, multicenter, international cohort analysis of 716 acute pancreatitis cases, Pancreatology . 2020 Jun;20(4):608-616, 2020




 

Events of the project

  
2018-03-07 12:53:27
Résztvevők változása
2017-11-08 07:59:38
Résztvevők változása



Back »