Celiakija: jauni pierādījumi par glutēna ietekmi

Šodien ir Pasaules celiakijas diena. Celiakija ir hroniska autoimūna slimība, kas skar aptuveni 1% pasaules iedzīvotāju. To izraisa glutēna olbaltumvielu, kas iegūtas no kviešiem, miežiem, rudziem un dažiem auzu veidiem, lietošana uzturā. Bezglutēna diēta pasargā pacientus ar celiakiju no nopietniem zarnu bojājumiem.

Kopā ar kolēģiem ķīmiķe Dr. Veronika Dodero no Bīlefeldes Universitātes spēja noteikt jaunas detaļas par to, kā noteiktas no glutēna iegūtas molekulas izraisa caurs zarnu sindromu celiakijas slimniekiem.

Pētījuma galvenais atklājums: noteikts olbaltumvielu fragments, kas rodas aktīvas celiakijas slimības gadījumā, veido nanostruktūras, ko sauc par oligomēriem, un uzkrājas zarnu epitēlija šūnu modelī. Šīs molekulas tehniskais nosaukums ir 33-mer deamidēts gliadīna peptīds (DGP). Pētnieku komanda atklāja, ka DGP oligomēru klātbūtne var atvērt cieši noslēgto zarnu gļotādu, izraisot caurs zarnu sindromu.

Pētījums tika publicēts žurnālā Angewandte Chemie International Edition.

Kviešu peptīdi, kas izraisa caurs zarnu traktu

Kad mēs ēdam kviešus, mūsu organisms nespēj pilnībā sadalīt glutēna olbaltumvielas. Tas var izraisīt lielu glutēna fragmentu (peptīdu) veidošanos mūsu zarnās. Aktīvas celiakijas gadījumos pētnieki ir atklājuši, ka cilvēkiem esošs enzīms, ko sauc par audu transglutamināzi 2 (tTG2), modificē specifisku glutēna peptīdu, kā rezultātā veidojas 33-mer DGP. Tas parasti notiek mūsu zarnu daļā, ko sauc par lamina propria. Tomēr jaunākie pētījumi liecina, ka šis process var notikt arī zarnu gļotādā.

Pētījuma elektronmikrogrāfijā redzams problemātiskais peptīds 33-mer DGP ar asām struktūrām, kas var atvērt zarnu barjeru. Avots: Bīlefeldes Universitāte.

"Mūsu starpdisciplinārā komanda, izmantojot augstas izšķirtspējas mikroskopiju un biofizikālās metodes, raksturoja 33-mer DGP oligomēru veidošanos. Mēs atklājām palielinātu caurlaidību zarnu šūnu modelī pēc DGP uzkrāšanās," sacīja Dr. Marija Džordžina Herrera, pētījuma pirmā autore. Viņa ir pētniece Buenosairesas Universitātē Argentīnā un bija pēcdotorantūras pētniece Bīlefeldes Universitātē.

Kad zarnu barjera ir traucēta

Caurlaidīgas zarnas sindroms rodas, kad zarnu gļotāda kļūst caurlaidīga, ļaujot kaitīgām vielām iekļūt asinsritē, izraisot iekaisuma reakcijas un dažādas slimības. Celiakijas gadījumā notiek debates par paaugstinātas caurlaidības agrīnajām stadijām. Galvenā teorija ir tāda, ka hronisks iekaisums celiakijas gadījumā noved pie caurlaidīgas zarnas.

Tomēr pastāv otra teorija, kas liecina, ka galvenais cēlonis ir glutēna ietekme uz zarnu gļotādas šūnām. Saskaņā ar šo uzskatu glutēns tieši bojā zarnu gļotādas šūnas, padarot tās caurlaidīgas, izraisot hronisku iekaisumu un potenciāli novedot pie celiakijas jutīgiem cilvēkiem.

Tomēr, tā kā glutēns tiek patērēts katru dienu, kādi molekulārie ierosinātāji izraisa caurs zarnu trakts pacientiem ar celiakiju? Ja veidojas 33-mer DGP oligomēri, tie var bojāt epitēlija šūnu tīklu, ļaujot glutēna peptīdiem, baktērijām un citiem toksīniem masveidā noplūst asinsritē, izraisot iekaisumu un, celiakijas gadījumā, autoimūnu reakciju.

"Mūsu atklājumi apstiprina medicīnisko hipotēzi, ka glutēna peptīdu izraisītais epitēlija barjeras bojājums ir celiakijas slimnieku imūnās atbildes cēlonis, nevis rezultāts," saka vadošā autore Dr. Veronika Dodero no Bīlefeldes Universitātes Ķīmijas katedras.

Saikne starp 33-mer DGP un celiakiju

Cilvēka leikocītu antigēni (HLA) ir olbaltumvielas, kas atrodamas uz šūnu virsmas organismā. Tiem ir svarīga loma imūnsistēmā, palīdzot tai atšķirt savas šūnas no svešām vielām, piemēram, baktērijām vai vīrusiem.

Celiakijas gadījumā divi specifiski HLA proteīni, proti, HLA-DQ2 un HLA-DQ8, ir cieši saistīti ar šo slimību. 33-mer DGP lieliski sader ar HLA-DQ2 vai HLA-DQ8 un izraisa imūnreakciju, kas izraisa tievās zarnas bārkstiņu iekaisumu un atrofiju. Šī spēcīgā mijiedarbība pārvērš DGP par to, ko zinātnieki sauc par superantigēnu. Celiakijas slimniekiem bezglutēna diēta ir vienīgā mūža terapija.