Cøliaki: nye beviser på virkningerne af gluten

I dag er det Verdens Cøliakidag. Cøliaki er en kronisk autoimmun sygdom, der rammer omkring 1% af verdens befolkning. Den er forårsaget af indtagelse af glutenproteiner fra hvede, byg, rug og nogle typer havre. En glutenfri kost beskytter patienter med cøliaki mod alvorlig tarmskade.

Sammen med kolleger var kemiker Dr. Veronica Dodero fra Universitetet i Bielefeld i stand til at bestemme nye detaljer om, hvordan visse molekyler afledt af gluten forårsager utæt tarmsyndrom ved cøliaki.

Studiets vigtigste fund: Et bestemt proteinfragment produceret i aktiv cøliaki danner nanostrukturer kaldet oligomerer og akkumuleres i modellens tarmepitelceller. Det tekniske navn for dette molekyle er 33-mer deamideret gliadinpeptid (DGP). Forskerholdet fandt, at tilstedeværelsen af DGP-oligomerer kan åbne den tæt lukkede tarmslimhinde, hvilket fører til utæt tarmsyndrom.

Undersøgelsen blev offentliggjort i tidsskriftet Angewandte Chemie International Edition.

Hvedepeptider, der forårsager utæt tarm

Når vi spiser hvede, er vores kroppe ikke i stand til fuldstændigt at nedbryde glutenproteinerne. Dette kan føre til dannelsen af store glutenfragmenter (peptider) i vores tarme. I tilfælde af aktiv cøliaki har forskere fundet ud af, at et enzym kaldet vævstransglutaminase 2 (tTG2), der findes hos mennesker, modificerer et specifikt glutenpeptid, hvilket resulterer i dannelsen af 33-mer DGP. Dette sker normalt i en del af vores tarme kaldet lamina propria. Nyere undersøgelser har dog vist, at denne proces også kan forekomme i tarmslimhinden.

Et elektronmikrografi fra studiet viser det problematiske peptid 33-mer DGP med skarpe strukturer, der kan åbne tarmbarrieren. Kilde: Bielefeld Universitet

"Vores tværfaglige team karakteriserede dannelsen af 33-mer DGP-oligomerer ved hjælp af højopløsningsmikroskopi og biofysiske metoder. Vi fandt øget permeabilitet i en model af tarmceller ved akkumulering af DGP," sagde Dr. Maria Georgina Herrera, førsteforfatter af studiet. Hun er forsker ved University of Buenos Aires i Argentina og var postdoc ved University of Bielefeld.

Når tarmbarrieren er forstyrret

Utæt tarmsyndrom opstår, når tarmslimhinden bliver permeabel, hvilket tillader skadelige stoffer at trænge ind i blodbanen, hvilket fører til inflammatoriske reaktioner og forskellige sygdomme. I tilfælde af cøliaki er der debat om de tidlige stadier af øget permeabilitet. Den førende teori er, at kronisk inflammation ved cøliaki fører til utæt tarm.

Der er dog en anden teori, der antyder, at glutens virkning på cellerne i tarmslimhinden er den grundlæggende årsag. Ifølge denne opfattelse beskadiger gluten direkte cellerne i tarmslimhinden, hvilket gør dem permeable, hvilket forårsager kronisk inflammation og potentielt fører til cøliaki hos modtagelige personer.

Men da gluten indtages dagligt, hvad er så de molekylære udløsere, der fører til utæt tarm hos patienter med cøliaki? Hvis der dannes oligomerer af 33-mer DGP, kan de beskadige epitelcellenetværket, hvilket tillader glutenpeptider, bakterier og andre toksiner at sive en masse ud i blodbanen, hvilket fører til inflammation og, i tilfælde af cøliaki, en autoimmun reaktion.

"Vores resultater styrker den medicinske hypotese om, at forstyrrelsen af epitelbarrieren forårsaget af glutenpeptider er årsagen til og ikke resultatet af immunresponset hos patienter med cøliaki," siger hovedforfatter Dr. Veronica Dodero fra Institut for Kemi ved Bielefeld Universitet.

Forbindelse mellem 33-mer DGP og cøliaki

Humane leukocytantigener (HLA) er proteiner, der findes på overfladen af celler i kroppen. De spiller en vigtig rolle i immunsystemet, hvor de hjælper det med at skelne mellem celler, der lever op til celledelingen, og fremmede stoffer såsom bakterier eller vira.

I tilfælde af cøliaki er to specifikke HLA-proteiner, nemlig HLA-DQ2 og HLA-DQ8, stærkt forbundet med sygdommen. 33-meren DGP passer perfekt sammen med HLA-DQ2 eller HLA-DQ8 og udløser et immunrespons, der fører til betændelse og atrofi af tyndtarmens tarmtotter. Denne stærke interaktion omdanner DGP til det, som forskere kalder et superantigen. For dem, der lider af cøliaki, er en glutenfri diæt den eneste livslange behandling.