Целиакия: новые данные о влиянии глютена

Сегодня Международный день целиакии. Целиакия — это хроническое аутоиммунное заболевание, которое встречается примерно у 1% населения мира. Оно вызывается потреблением глютеновых белков из пшеницы, ячменя, ржи и некоторых видов овса. Безглютеновая диета защищает пациентов с целиакией от серьезных повреждений кишечника.

Вместе с коллегами химик доктор Вероника Додеро из Университета Билефельда смогла определить новые детали того, как определенные молекулы, полученные из глютена, вызывают синдром дырявого кишечника при целиакии.

Ключевое открытие исследования: определенный фрагмент белка, образующийся при активной целиакии, формирует наноструктуры, так называемые олигомеры, и накапливается в модели эпителиальных клеток кишечника. Техническое название этой молекулы — 33-мерный дезамидированный глиадиновый пептид (DGP). Исследовательская группа обнаружила, что наличие олигомеров DGP может открывать плотно закрытую оболочку кишечника, приводя к синдрому дырявого кишечника.

Исследование было опубликовано в журнале Angewandte Chemie International Edition.

Пептиды пшеницы, вызывающие дырявый кишечник

Когда мы едим пшеницу, наши тела не могут полностью разложить глютеновые белки. Это может привести к образованию крупных фрагментов глютена (пептидов) в нашем кишечнике. В случаях активной целиакии исследователи обнаружили, что фермент тканевая трансглутаминаза 2 (tTG2), присутствующий у людей, модифицирует специфический глютеновый пептид, что приводит к образованию 33-мерного DGP. Обычно это происходит в части нашего кишечника, называемой собственная пластинка слизистой оболочки. Однако недавние исследования показали, что этот процесс также может происходить в оболочке кишечника.

Электронная микрофотография из исследования показывает проблемный пептид 33-mer DGP с острыми структурами, которые могут открывать кишечный барьер. Источник: Университет Билефельда

"Наша междисциплинарная команда охарактеризовала образование олигомеров 33-мерного DGP с помощью высокоразрешающей микроскопии и биофизических методов. Мы обнаружили повышенную проницаемость в модели кишечных клеток при накоплении DGP," сообщает доктор Мария Георгина Эррера, первый автор исследования. Она работает исследователем в Университете Буэнос-Айреса в Аргентине и была постдокторантом в Университете Билефельда.

Когда нарушается кишечный барьер

Синдром дырявого кишечника возникает, когда оболочка кишечника становится проницаемой, позволяя вредным веществам проникать в кровоток, что приводит к воспалительным реакциям и различным заболеваниям. В случае целиакии ведутся дебаты о ранних стадиях повышения проницаемости. Основная теория предполагает, что хроническое воспаление при целиакии приводит к дырявому кишечнику.

Однако существует вторая теория, предполагающая, что воздействие глютена на клетки оболочки кишечника является первопричиной. Согласно этой точке зрения, глютен непосредственно повреждает клетки кишечной оболочки, делая их проницаемыми, что вызывает хроническое воспаление и потенциально приводит к целиакии у предрасположенных людей.

Однако, поскольку глютен потребляется ежедневно, какие молекулярные триггеры приводят к дырявому кишечнику у пациентов с целиакией? Если образуются олигомеры 33-мерного DGP, они могут повреждать сеть эпителиальных клеток, позволяя глютеновым пептидам, бактериям и другим токсинам массово проникать в кровоток, что приводит к воспалению и, в случае целиакии, аутоиммунному ответу.

"Наши выводы укрепляют медицинскую гипотезу о том, что нарушение эпителиального барьера, вызванное глютеновыми пептидами, является причиной, а не результатом иммунного ответа у пациентов с целиакией," говорит ведущий автор исследования доктор Вероника Додеро из факультета химии Университета Билефельда.

Связь между 33-мерным DGP и целиакией

Человеческие лейкоцитарные антигены (HLA) — это белки, находящиеся на поверхности клеток организма. Они играют важную роль в иммунной системе, помогая ей различать свои клетки и чужеродные вещества, такие как бактерии или вирусы.

В случае целиакии два специфических белка HLA, а именно HLA-DQ2 и HLA-DQ8, сильно ассоциированы с этим заболеванием. 33-мерный DGP идеально подходит к HLA-DQ2 или HLA-DQ8 и вызывает иммунный ответ, приводящий к воспалению и атрофии ворсинок тонкого кишечника. Это сильное взаимодействие превращает DGP в то, что ученые называют суперантигеном. Для тех, кто страдает от целиакии, безглютеновая диета является единственной пожизненной терапией.