Cøliaki: nye bevis på effekten av gluten

I dag er det Verdens cøliakidag. Cøliaki er en kronisk autoimmun sykdom som rammer omtrent 1 % av verdens befolkning. Den er forårsaket av inntak av glutenproteiner fra hvete, bygg, rug og noen typer havre. Et glutenfritt kosthold beskytter pasienter med cøliaki mot alvorlig tarmskade.

Sammen med kolleger klarte kjemiker Dr. Veronica Dodero fra Universitetet i Bielefeld å bestemme nye detaljer om hvordan visse molekyler avledet fra gluten forårsaker lekk tarmsyndrom ved cøliaki.

Studiens hovedfunn: et bestemt proteinfragment produsert i aktiv cøliaki danner nanostrukturer kalt oligomerer og akkumuleres i modellens tarmepitelceller. Det tekniske navnet på dette molekylet er 33-mer deamidert gliadinpeptid (DGP). Forskningsteamet fant at tilstedeværelsen av DGP-oligomerer kan åpne den tett lukkede tarmslimhinnen, noe som fører til lekk tarmsyndrom.

Studien ble publisert i tidsskriftet Angewandte Chemie International Edition.

Hvetepeptider som forårsaker lekk tarm

Når vi spiser hvete, klarer ikke kroppen vår å bryte ned glutenproteinene fullstendig. Dette kan føre til dannelse av store glutenfragmenter (peptider) i tarmene våre. I tilfeller av aktiv cøliaki har forskere funnet ut at et enzym kalt vevstransglutaminase 2 (tTG2), som finnes hos mennesker, modifiserer et spesifikt glutenpeptid, noe som resulterer i dannelsen av 33-mer DGP. Dette skjer vanligvis i en del av tarmene våre kalt lamina propria. Nyere studier har imidlertid vist at denne prosessen også kan forekomme i tarmslimhinnen.

Et elektronmikrografi fra studien viser det problematiske peptidet 33-mer DGP med skarpe strukturer som kan åpne tarmbarrieren. Kilde: Bielefeld Universitet

«Vårt tverrfaglige team karakteriserte dannelsen av 33-mer DGP-oligomerer ved hjelp av høyoppløselig mikroskopi og biofysiske metoder. Vi fant økt permeabilitet i en modell av tarmceller ved akkumulering av DGP», sa Dr. Maria Georgina Herrera, førsteforfatter av studien. Hun er forsker ved Universitetet i Buenos Aires i Argentina og var postdoktor ved Universitetet i Bielefeld.

Når tarmbarrieren er forstyrret

Lekk tarm-syndrom oppstår når tarmslimhinnen blir permeabel, slik at skadelige stoffer kan komme inn i blodomløpet, noe som fører til betennelsesreaksjoner og ulike sykdommer. Når det gjelder cøliaki, er det debatt om de tidlige stadiene av økt permeabilitet. Den ledende teorien er at kronisk betennelse ved cøliaki fører til lekk tarm.

Det finnes imidlertid en annen teori som antyder at glutens effekter på cellene i tarmslimhinnen er den underliggende årsaken. I følge denne oppfatningen skader gluten direkte cellene i tarmslimhinnen, noe som gjør dem permeable, forårsaker kronisk betennelse og potensielt fører til cøliaki hos mottakelige individer.

Men siden gluten konsumeres daglig, hva er de molekylære utløserne som fører til lekk tarm hos pasienter med cøliaki? Hvis oligomerer av 33-mer DGP dannes, kan de skade epitelcellenettverket, slik at glutenpeptider, bakterier og andre giftstoffer lekker en masse inn i blodet, noe som fører til betennelse og, i tilfelle cøliaki, en autoimmun respons.

«Funnene våre styrker den medisinske hypotesen om at forstyrrelsen av epitelbarrieren forårsaket av glutenpeptider er årsaken til og ikke resultatet av immunresponsen hos pasienter med cøliaki», sier hovedforfatter Dr. Veronica Dodero fra Institutt for kjemi ved Universitetet i Bielefeld.

Sammenheng mellom 33-mer DGP og cøliaki

Humane leukocyttantigener (HLA) er proteiner som finnes på overflaten av celler i kroppen. De spiller en viktig rolle i immunsystemet, og hjelper det med å skille mellom egenceller og fremmede stoffer som bakterier eller virus.

Ved cøliaki er to spesifikke HLA-proteiner, nemlig HLA-DQ2 og HLA-DQ8, sterkt assosiert med sykdommen. 33-meren DGP passer perfekt sammen med HLA-DQ2 eller HLA-DQ8 og utløser en immunrespons som fører til betennelse og atrofi av tynntarmens villi. Denne sterke interaksjonen gjør DGP til det forskere kaller et superantigen. For de som lider av cøliaki, er et glutenfritt kosthold den eneste livslange behandlingen.