O descoperire moleculară ar putea neutraliza glutenul și proteja pacienții cu celiachie
Un proiect de cercetare condus de Institutul de Cercetare în Nutriție și Siguranță Alimentară (INSA) și Facultatea de Farmacie și Științe Alimentare de la Universitatea din Barcelona, împreună cu Institutul de Biologie Moleculară din Barcelona (IBMB) al CSIC, a reușit să proiecteze și să testeze o moleculă capabilă să degradeze glutenul, un aliat promițător în gestionarea bolii celiace.
Boala celiacă este o afecțiune autoimună ale cărei simptome sunt declanșate de consumul de gluten și alte prolamine întâlnite în cereale. În prezent, nu există opțiuni de tratament în afară de o dietă fără gluten, dificil de menținut în societățile occidentale, unde dieta se bazează în mare parte pe produsele din grâu.
Descoperirea majoră este că molecula este eficientă la concentrații foarte scăzute și la un pH de 2 — pH-ul stomacului — o condiție pe care nicio moleculă disponibilă sau aflată în dezvoltare nu a reușit să o îndeplinească cu eficacitate. Deși unele dintre ele sunt comercializate ca suplimente nutritive, nu reprezintă o alternativă eficientă la dietele fără gluten.
Studiul a fost publicat în jurnalul EMBO Molecular Medicine cu ocazia Zilei Internaționale a Bolii Celiace — care are loc pe 16 mai — și este coordonat de cercetătorii Francisco J. Pérez-Cano și F. Xavier Gomis-Rüth. Autorii principali sunt Marina Girbal-González și Arturo Rodríguez-Banqueri.
Echipe din Institutul de Cercetare în Științele Alimentelor (CSIC-UAM), Universitatea din Salzburg (Austria) și Universitatea Tehnică din München (Germania) au participat de asemenea.
Prolaminele, proteinele întâlnite în cele mai comune cereale din dieta noastră, cum ar fi glutenul din grâu, reprezintă declanșatorul bolii celiace. Acestea se descompun în stomac în fragmente mai mici (peptide), dintre care unele pot fi toxice, cum ar fi peptidele imunogenice din gluten (GIPs), care rezistă acizilor gastrici și ajung în intestinul subțire.
Unul dintre cele mai imunogenice fragmente este „33-mer”, un fragment din α-gliadină din glutenul de grâu. Acesta reprezintă o problemă pentru persoanele cu boală celiacă, deoarece, odată ajuns în intestinul subțire, 33-mer și alte GIPs se leagă ușor de un receptor al sistemului imunitar (antigenul leucocitar uman, HLA), declanșând răspunsul autoimun inflamator caracteristic bolii.
Cu patru ani în urmă, Grupul de Proteoliză de la IBMB-CSIC a descris în Nature Communications că nephrosin — o moleculă găsită în sucurile digestive ale plantei carnivore Nepenthes ventrata — era capabilă să cleave GIPs, bazându-se pe rezultatele grupului lui David Schriemer de la Universitatea din Alberta, Canada.
În colaborare cu Grupul de Autoimunitate, Imunonutriție și Toleranță de la Facultatea de Farmacie și Științe Alimentare a UB, ei au demonstrat că nephrosin poate degrada peptidele 33-mer și alte GIPs înainte de a ajunge în intestin, prevenind astfel potențial răspunsul inflamator autoimun.
În acest studiu, echipa a proiectat și testat o moleculă bazată pe nephrosin, numită celiacase. Această nouă moleculă își manifestă activitatea maximă la pH-ul gastric al stomacului, unde, în sinergie cu pepsina din sistemul nostru digestiv, descompune GIPs din cereale și gliadina din grâu înainte de a ajunge în duoden.
Există și alte proteaze, denumite generic glutenaze, care descompun glutenul, însă acestea nu sunt complet active la pH 2 — pH-ul stomacului — ci mai degrabă la pH 7 — pH-ul duodenului — când bolul a părăsit deja stomacul. Astfel, este necesar să se crească dozele la niveluri care le fac neviabile pentru utilizarea terapeutică.
Echipa a testat molecula in vivo folosind un model de șoarece dezvoltat de Universitatea din Chicago, care este în prezent modelul care replică cel mai bine boala celiacă. Rezultatele arată că celiacase este eficientă la doze foarte scăzute, fiind capabilă să atenueze simptomele bolii la șoarecii hrăniți cu gluten, chiar și la niveluri ridicate de gluten. „Atrofia intestinală, inflamația, răspunsul anticorpilor și disbioza — adică alterarea compoziției microbiotei — au fost reduse”, spune Pérez-Cano. „În plus, markerii imunoregulatori au fost restabiliți la niveluri normale, la fel ca și căile metabolice microbiene.”
Rezultatele demonstrează că celiacase, o moleculă stabilă în mediul gastric, ar putea fi un candidat terapeutic adjunct pentru a sprijini o dietă fără gluten. Un alt avantaj al celiacase este că nu mai este activă odată ce ajunge în duoden. „Odată ce și-a îndeplinit funcția, nu este nevoie să rămână activă, astfel încât să nu interfereze cu alte proteine din organism”, adaugă Gomis-Rüth.
Molecula și aplicațiile sale potențiale au fost patentate, iar echipa ia primele măsuri pentru înființarea unei companii derivate și pentru a avansa dezvoltarea acesteia.
