โรค Celiac: ข้อมูลใหม่เกี่ยวกับผลของกลูเตน

วันนี้เป็นวันโรค Celiac สากล โรค Celiac เป็นโรคภูมิต้านตนเองเรื้อรังที่ส่งผลกระทบต่อประชากรประมาณ 1% ของโลก เกิดจากการรับประทานกลูเตนโปรตีนจากข้าวสาลี ข้าวบาร์เลย์ ข้าวไรย์ และข้าวโอ๊ตบางชนิด อาหารปลอดกลูเตนช่วยปกป้องผู้ป่วยโรคเซลิแอกจากความเสียหายร้ายแรงของลำไส้

ดร.เวโรนิกา โดเดโร นักเคมีจากมหาวิทยาลัยบีเลเฟลด์ร่วมกับเพื่อนร่วมงานสามารถระบุรายละเอียดใหม่เกี่ยวกับวิธีที่โมเลกุลบางชนิดที่ได้จากกลูเตนทำให้เกิดอาการลำไส้รั่วในโรคเซลิแอกได้อย่างไร

การค้นพบที่สำคัญของการศึกษานี้: ชิ้นส่วนโปรตีนบางส่วนที่เกิดขึ้นระหว่างโรคซิลิแอกที่ออกฤทธิ์ก่อให้เกิดโครงสร้างนาโนที่เรียกว่าโอลิโกเมอร์ และสะสมอยู่ในแบบจำลองของเซลล์เยื่อบุผิวในลำไส้ ชื่อทางเทคนิคของโมเลกุลนี้คือ 33-mer deamidated gliadin peptide (DGP) ทีมวิจัยพบว่าการมีโอลิโกเมอร์ DGP สามารถเปิดเยื่อบุลำไส้ที่ปิดสนิทได้ ทำให้เกิดอาการลำไส้รั่วได้

การศึกษาวิจัยนี้ตีพิมพ์ใน angewandte Chemie International Edition

เปปไทด์ข้าวสาลีที่ทำให้ลำไส้รั่ว

เมื่อเรากินข้าวสาลี ร่างกายของเราไม่สามารถสลายโปรตีนกลูเตนได้เต็มที่ สิ่งนี้สามารถนำไปสู่การก่อตัวของชิ้นส่วนกลูเตนขนาดใหญ่ (เปปไทด์) ในลำไส้ของเรา ในกรณีของโรคซิลิแอกที่ออกฤทธิ์ นักวิจัยพบว่าเนื้อเยื่อของเอนไซม์ทรานส์กลูตามิเนส 2 (tTG2) ที่มีอยู่ในมนุษย์ ปรับเปลี่ยนกลูเตนเปปไทด์ที่จำเพาะ ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของ DGP 33-mer สิ่งนี้มักเกิดขึ้นในลำไส้ของเราที่เรียกว่า lamina propria อย่างไรก็ตาม การวิจัยเมื่อเร็วๆ นี้แสดงให้เห็นว่ากระบวนการนี้สามารถเกิดขึ้นในเยื่อบุลำไส้ได้เช่นกัน

ไมโครกราฟอิเล็กตรอนจากการศึกษานี้แสดงให้เห็นเปปไทด์ DGP 33-mer ที่เป็นปัญหาซึ่งมีโครงสร้างแหลมคมที่สามารถเปิดสิ่งกีดขวางในลำไส้ได้ ที่มา: มหาวิทยาลัยบีเลเฟลด์

"ทีมงานสหวิทยาการของเราได้กำหนดลักษณะการก่อตัวของโอลิโกเมอร์ DGP จำนวน 33 เมอร์โดยใช้กล้องจุลทรรศน์ความละเอียดสูงและเทคนิคทางชีวฟิสิกส์ เราพบว่าความสามารถในการซึมผ่านเพิ่มขึ้นในแบบจำลองของเซลล์ในลำไส้เมื่อ DGP สะสม" ดร. มาเรีย จอร์จินา เอร์เรรา ผู้เขียนคนแรกของ การเรียน. เธอเป็นนักวิจัยที่มหาวิทยาลัยบัวโนสไอเรสในอาร์เจนตินา และเป็นนักวิจัยหลังปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยบีเลเฟลด์

เมื่อสิ่งกีดขวางในลำไส้ถูกทำลาย

อาการลำไส้รั่วเกิดขึ้นเมื่อเยื่อบุลำไส้สามารถซึมผ่านได้ ปล่อยให้สารที่เป็นอันตรายเข้าสู่กระแสเลือด นำไปสู่ปฏิกิริยาการอักเสบและโรคต่างๆ ในกรณีของโรค celiac มีการถกเถียงกันเกี่ยวกับระยะแรกของการซึมผ่านที่เพิ่มขึ้น ทฤษฎีชั้นนำชี้ให้เห็นว่าการอักเสบเรื้อรังในโรคเซลิแอกทำให้ลำไส้รั่ว

มีทฤษฎีที่สองซึ่งชี้ให้เห็นว่าผลกระทบของกลูเตนต่อเซลล์เยื่อบุลำไส้เป็นสาเหตุที่แท้จริง ตามมุมมองนี้ กลูเตนทำลายเซลล์ของเยื่อบุลำไส้โดยตรง ทำให้เซลล์เหล่านี้ซึมผ่านได้ ซึ่งทำให้เกิดการอักเสบเรื้อรังและอาจนำไปสู่โรคเซลิแอกในบุคคลที่อ่อนแอได้

อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมีการบริโภคกลูเตนทุกวัน อะไรคือตัวกระตุ้นระดับโมเลกุลที่นำไปสู่ภาวะลำไส้รั่วในผู้ป่วยโรคซิลิแอก หากโอลิโกเมอร์ของ 33-mer DGP ถูกสร้างขึ้น พวกมันสามารถทำลายเครือข่ายเซลล์เยื่อบุผิวได้ ส่งผลให้กลูเตนเปปไทด์ แบคทีเรีย และสารพิษอื่นๆ เข้าสู่กระแสเลือดได้เป็นจำนวนมาก ทำให้เกิดการอักเสบ และในกรณีของโรคเซลิแอก ก็คือการตอบสนองของภูมิต้านตนเอง

"การค้นพบของเราเสริมสมมติฐานทางการแพทย์ว่าการหยุดชะงักของสิ่งกีดขวางเยื่อบุผิวที่เกิดจากกลูเตนเปปไทด์เป็นสาเหตุ มากกว่าผลลัพธ์ของการตอบสนองของภูมิคุ้มกันในผู้ป่วยโรคเซลิแอก" ดร.เวโรนิกา โดเดโร ผู้เขียนนำจาก ภาควิชาเคมีที่มหาวิทยาลัยบีเลเฟลด์

ความเชื่อมโยงระหว่าง DGP 33-mer และโรค Celiac

แอนติเจนของเม็ดเลือดขาวของมนุษย์ (HLA) คือโปรตีนที่พบบนพื้นผิวของเซลล์ในร่างกาย มีบทบาทสำคัญในระบบภูมิคุ้มกัน โดยช่วยแยกแยะระหว่างเซลล์ของตัวเองกับสารแปลกปลอม เช่น แบคทีเรียหรือไวรัส

ในกรณีของโรคซิลิแอก โปรตีน HLA จำเพาะสองชนิด ได้แก่ HLA-DQ2 และ HLA-DQ8 มีความเกี่ยวข้องอย่างมากกับโรค 33-mer DGP เข้ากันได้อย่างสมบูรณ์แบบกับ HLA-DQ2 หรือ HLA-DQ8 และกระตุ้นการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันที่นำไปสู่การอักเสบและการฝ่อของวิลลี่ในลำไส้เล็ก ปฏิสัมพันธ์ที่รุนแรงนี้เปลี่ยน DGP ให้กลายเป็นสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์เรียกว่าซุปเปอร์แอนติเจน สำหรับผู้ที่เป็นโรค Celiac การรับประทานอาหารปราศจากกลูเตนเป็นวิธีเดียวในการบำบัดตลอดชีวิต