Cøliaki: nye data om virkningerne af gluten

I dag er det International Cøliaki Dag. Cøliaki er en kronisk autoimmun sygdom, der rammer cirka 1 % af verdens befolkning. Det er forårsaget af indtagelse af glutenproteiner fra hvede, byg, rug og nogle typer havre. En glutenfri diæt beskytter patienter med cøliaki mod alvorlige tarmskader.

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

Nøgleopdagelsen ved undersøgelsen: et bestemt proteinfragment dannet under aktiv cøliaki danner nanostrukturer, såkaldte oligomerer, og akkumuleres i en model af tarmepitelceller. Det tekniske navn på dette molekyle er 33-mer deamideret gliadinpeptid (DGP). Forskerholdet fandt ud af, at tilstedeværelsen af DGP-oligomerer kan åbne den tæt lukkede tarmforing, hvilket fører til utæt tarm-syndrom.

Undersøgelsen blev offentliggjort i angewandte Chemie International Edition.

Hvedepeptider, der forårsager utæt tarm

Når vi spiser hvede, kan vores kroppe ikke helt 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 enzymet vævstransglutaminase 2 (tTG2), der findes hos mennesker, modificerer et specifikt glutenpeptid, hvilket resulterer i dannelsen af en 33-mer DGP. Dette sker normalt i en del af vores tarme kaldet lamina propria. Nyere forskning har dog vist, at denne proces også kan forekomme i tarmslimhinden.

Et elektronmikrografi fra undersøgelsen viser det problematiske 33-mer DGP-peptid 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 teknikker. Vi fandt øget permeabilitet i en model af tarmceller, når DGP akkumuleres," rapporterer Dr. Maria Georgina Herrera, førsteforfatter til Studiet. Hun er forsker ved universitetet i Buenos Aires i Argentina og var postdoc ved universitetet i Bielefeld.

Når tarmbarrieren er brudt

Leaky gut syndrome opstår, når slimhinden i tarmene 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 antyder, at kronisk inflammation i cøliaki fører til utæt tarm.

Der er dog en anden teori, som tyder på, at glutens virkninger på tarmcellerne er årsagen. 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 de molekylære triggere, der fører til utæt tarm hos patienter med cøliaki? Hvis der dannes oligomerer af 33-mer DGP, kan de beskadige epitelcelle-netværket, hvilket tillader glutenpeptider, bakterier og andre toksiner at trænge ind i blodbanen i massevis, hvilket fører til inflammation og, i tilfælde af cøliaki, en autoimmun respons.

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

Forbindelsen 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 og hjælper det med at skelne mellem sine egne celler og fremmede stoffer som bakterier eller vira.

I tilfælde af cøliaki er to specifikke HLA-proteiner, nemlig HLA-DQ2 og HLA-DQ8, stærkt forbundet med sygdommen. 33-mer DGP matcher perfekt HLA-DQ2 eller HLA-DQ8 og udløser et immunrespons, der fører til betændelse og atrofi af villi i tyndtarmen. Denne stærke interaktion gør DGP til, hvad forskere kalder et superantigen. For dem, der lider af cøliaki, er en glutenfri diæt den eneste livslange terapi.