Innate Immunity Activation in Newly Diagnosed Ileocolonic Crohn’s Disease: A Cohort Study

BACKGROUND: Recent studies showed that early surgery for Crohn’s disease leads to a lower recurrence rate. However, the underlying mechanism is unknown. OBJECTIVE: The study aims to analyze the innate immunity microenvironment in ileal mucosa according to the duration of Crohn’s disease. DESIGN: A prospective cohort study. SETTINGS: Tertiary referral center for IBD surgery. PATIENTS: A total of 88 consecutive patients with Crohn’s disease undergoing ileocolonic resection were prospectively enrolled. Mucosal samples were obtained from both healthy and inflamed ileum. Data from a public data set were analyzed as an external validation cohort. MAIN OUTCOME MEASURES: Neutrophil infiltration was evaluated by histological asessment and macrophage subpopulation was assessed by immunohistochemistry. Expressions of TLR2 , TLR4 , TLR5 , DEFB1 , DEFB4A , DEFB103 , DEFA5 , and DEFA6 were quantified by real-time quantitative polymerase chain reaction. Concentrations of BDNF, CCL-11, ICAM-1, IL-1A, IL-1β, IL-1RN, IL-12p40, IL-12p70, IL-15, IL-17A, IL-23A, MMP-3, CCL-3, KITLG, and VEGFA were determined with an immunometric assay. RESULTS: Neutrophil infiltration is inversely correlated with disease duration. DEFB4A mRNA expression tended to be higher in late-stage Crohn’s disease ( p = 0.07). A higher number of macrophages expressed CD163 at low intensity in late-stage Crohn’s disease ( p = 0.04). The concentration of IL-15 ( p = 0.02) and IL-23A ( p = 0.05) was higher in healthy ileal mucosa of early-stage patients. In the external cohort, expressions of DEFB1 ( p = 0.03), DEFB4A ( p = 0.01), IL-2 ( p = 0.04), and IL-3 ( p = 0.03) increased in patients with late-stage Crohn’s disease. LIMITATIONS: A relatively small number of patients, especially in the newly diagnosed group. CONCLUSIONS: In newly diagnosed Crohn’s disease, high levels of IL-15 and IL-23 in healthy mucosa suggest that innate immunity is the starter of acute inflammation. Moreover, M2 macrophages increase in the healthy mucosa of patients with late-stage Crohn’s disease, suggesting that reparative and profibrotic processes are predominant in the long term, and in this phase, anti-inflammatory therapy may be less efficient. See Video Abstract . ACTIVACIÓN DE LA INMUNIDAD INNATA EN LA RECIENTEMENTE DIAGNOSTICADA ENFERMEDAD DE CROHN ILEOCÓLICA: UN ESTUDIO DE COHORTE ANTECEDENTES: Estudios recientes demostraron que la cirugía temprana para la enfermedad de Crohn (EC) conduce a una menor tasa de recurrencia. Sin embargo, se desconoce el mecanismo subyacente. OBJETIVO: El estudio tiene como objetivo analizar el microambiente de la inmunidad innata en la mucosa ileal según la duración de la EC. DISEÑO: Un estudio de cohorte prospectivo. AJUSTES: Centro terciario de referencia para cirugía de EII. PACIENTES: Fueron registrados de manera prospectiva y consecutiva 88 pacientes con EC sometidos a resección ileocolónica. Se obtuvieron muestras de mucosa ileal, tanto del íleon sano como del íleon inflamado. Los datos se analizaron como una cohorte de validación externa. PRINCIPALES MEDIDAS DE RESULTADO: Fueron evaluados la infiltración de neutrófilos por histología y la subpoblación de macrófagos por inmunohistoquímica. La expresión de TLR2, TLR4, TLR5, DEFB1, DEFB4A, DEFB103, DEFA5 y DEFA6 fueron cuantificados mediante qPCR en tiempo real. Las concentraciones de BDNF, CCL-11, ICAM-1, IL-1A, IL-1B, IL-1RN, IL-12 p40, IL-12 p70, IL-15, IL-17A, IL-23A, MMP-3, CCL-3, KITLG, VEGFA se determinaron con ensayo inmunométrico. RESULTADOS: La infiltración de neutrófilos se correlaciona inversamente con la duración de la enfermedad. La expresión del ARNm de DEFB4A mostro una tendencia a ser mayor en la EC en etapa tardía ( p = 0,07). Un mayor número de macrófagos expresaron CD163 a baja intensidad en la etapa tardía ( p = 0,04). La concentración de IL15 ( p = 0,02) e IL23A ( p = 0,05) fue mayor en la mucosa ileal sana de pacientes en estadio temprano. En la cohorte externa, la expresión de DEFB1 ( p = 0,03) y DEFB4A ( p = 0,01), IL2 ( p = 0,04) e IL3 ( p = 0,03) aumentó en pacientes en etapa tardía. LIMITACIONES: Un número relativamente pequeño de pacientes, especialmente en el grupo recién diagnosticado. CONCLUSIONES: En la EC recién diagnosticada, los altos niveles de IL-15 e IL-23 en la mucosa sana sugieren que la inmunidad innata es el promotor de la inflamación aguda. Además, los macrófagos M2 aumentan