โรคซีลิแอค: หลักฐานใหม่เกี่ยวกับผลกระทบของกลูเตน

วันนี้เป็นวันโรคซีลิแอคโลกโรคซีลิแอคเป็นโรคแพ้ภูมิตัวเองเรื้อรังที่ส่งผลกระทบต่อประชากรประมาณ 1% ของโลก เกิดจากการบริโภคโปรตีนที่มีกลูเตนจากข้าวสาลี ข้าวบาร์เลย์ ข้าวไรย์ และข้าวโอ๊ตบางชนิด การรับประทานอาหารที่ปราศจากกลูเตนจะช่วยปกป้องผู้ป่วยโรคซีลิแอคจากความเสียหายร้ายแรงต่อลำไส้

นักเคมี ดร. เวโรนิกา โดเดโร จากมหาวิทยาลัยบีเลเฟลด์ ร่วมกับเพื่อนร่วมงาน สามารถระบุรายละเอียดใหม่ๆ เกี่ยวกับว่าโมเลกุลบางชนิดที่ได้มาจากกลูเตนทำให้เกิดกลุ่มอาการลำไส้รั่วในโรคซีลิแอคได้อย่างไร

ผลการศึกษาที่สำคัญคือ โปรตีนชนิดหนึ่งที่ผลิตขึ้นในโรค celiac ที่กำลังดำเนินอยู่ จะสร้างโครงสร้างระดับนาโนที่เรียกว่าโอลิโกเมอร์ และสะสมอยู่ในเซลล์เยื่อบุลำไส้จำลอง ชื่อทางเทคนิคของโมเลกุลนี้คือ 33-mer deamidated gliadin peptide (DGP) ทีมวิจัยพบว่าการมีอยู่ของโอลิโกเมอร์ DGP สามารถเปิดเยื่อบุลำไส้ที่ปิดสนิทได้ ทำให้เกิดกลุ่มอาการลำไส้รั่ว

การศึกษานี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Angewandte Chemie International Edition

เปปไทด์จากข้าวสาลีที่ทำให้เกิดลำไส้รั่ว

เมื่อเรากินข้าวสาลี ร่างกายของเราไม่สามารถย่อยโปรตีนกลูเตนได้หมด ซึ่งอาจนำไปสู่การสร้างชิ้นส่วนกลูเตนขนาดใหญ่ (เปปไทด์) ในลำไส้ของเรา ในกรณีของโรค celiac ที่กำลังดำเนินอยู่ นักวิจัยพบว่าเอนไซม์ที่เรียกว่าเนื้อเยื่อทรานสกลูตามิเนส 2 (tTG2) ซึ่งมีอยู่ในมนุษย์ จะเข้าไปปรับเปลี่ยนเปปไทด์กลูเตนเฉพาะ ส่งผลให้เกิดการสร้าง 33-mer DGP ซึ่งโดยปกติจะเกิดขึ้นในส่วนหนึ่งของลำไส้ของเราที่เรียกว่า lamina propria อย่างไรก็ตาม การศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้แสดงให้เห็นว่ากระบวนการนี้สามารถเกิดขึ้นที่เยื่อบุลำไส้ได้เช่นกัน

ภาพถ่ายจุลทรรศน์อิเล็กตรอนจากการศึกษาแสดงให้เห็นเปปไทด์ 33-เมอร์ DGP ที่เป็นปัญหาซึ่งมีโครงสร้างแหลมคมที่สามารถเปิดช่องกั้นลำไส้ได้ แหล่งที่มา: มหาวิทยาลัยบีเลเฟลด์

"ทีมสหวิทยาการของเราได้กำหนดลักษณะการก่อตัวของโอลิโกเมอร์ DGP 33 เมอร์โดยใช้กล้องจุลทรรศน์ความละเอียดสูงและวิธีการทางชีวฟิสิกส์ เราพบว่ามีความสามารถในการซึมผ่านเพิ่มขึ้นในแบบจำลองของเซลล์ลำไส้เมื่อมีการสะสมของ DGP" ดร. Maria Georgina Herrera ผู้เขียนคนแรกของการศึกษากล่าว เธอเป็นนักวิจัยที่มหาวิทยาลัยบัวโนสไอเรสในอาร์เจนตินาและเคยเป็นนักวิจัยหลังปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยบีเลเฟลด์

เมื่อผนังกั้นลำไส้ถูกทำลาย

โรคลำไส้รั่วเกิดขึ้นเมื่อเยื่อบุลำไส้มีความสามารถในการซึมผ่าน ทำให้สารอันตรายเข้าสู่กระแสเลือด ส่งผลให้เกิดการอักเสบและโรคต่างๆ ในกรณีของโรค celiac มีการถกเถียงกันเกี่ยวกับระยะเริ่มต้นของความสามารถในการซึมผ่านที่เพิ่มขึ้น ทฤษฎีหลักคือการอักเสบเรื้อรังในโรค celiac นำไปสู่ลำไส้รั่ว

อย่างไรก็ตาม มีทฤษฎีที่สองที่ชี้ให้เห็นว่าผลของกลูเตนต่อเซลล์เยื่อบุลำไส้เป็นสาเหตุหลัก ตามมุมมองนี้ กลูเตนทำลายเซลล์เยื่อบุลำไส้โดยตรง ทำให้เซลล์สามารถซึมผ่านได้ ทำให้เกิดการอักเสบเรื้อรัง และอาจนำไปสู่โรคซีลิแอคในผู้ที่มีความเสี่ยง

อย่างไรก็ตาม เนื่องจากกลูเตนถูกบริโภคทุกวัน ปัจจัยกระตุ้นระดับโมเลกุลใดที่ทำให้เกิดลำไส้รั่วในผู้ป่วยโรคซีลิแอค หากเกิดโอลิโกเมอร์ของ 33-เมอร์ DGP ขึ้น พวกมันจะทำลายเครือข่ายเซลล์เยื่อบุผิว ทำให้เปปไทด์กลูเตน แบคทีเรีย และสารพิษอื่นๆ รั่วไหลเข้าสู่กระแสเลือดเป็นจำนวนมาก ส่งผลให้เกิดการอักเสบ และในกรณีของโรคซีลิแอค อาจส่งผลให้เกิดการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกัน

“ผลการวิจัยของเราช่วยสนับสนุนสมมติฐานทางการแพทย์ที่ว่าการทำลายกำแพงเยื่อบุผิวที่เกิดจากเปปไทด์กลูเตนเป็นสาเหตุ ไม่ใช่ผลจากการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันในผู้ป่วยโรค celiac” ดร. Veronica Dodero ผู้เขียนหลักจากภาควิชาเคมี มหาวิทยาลัย Bielefeld กล่าว

ความเชื่อมโยงระหว่าง 33-mer DGP กับโรค celiac

แอนติเจนเม็ดเลือดขาวของมนุษย์ (HLA) คือโปรตีนที่พบบนพื้นผิวของเซลล์ในร่างกาย มีบทบาทสำคัญในระบบภูมิคุ้มกัน โดยช่วยแยกแยะระหว่างเซลล์ของตัวเองกับสารแปลกปลอม เช่น แบคทีเรียหรือไวรัส

ในกรณีของโรค celiac โปรตีน HLA เฉพาะ 2 ชนิด ได้แก่ HLA-DQ2 และ HLA-DQ8 มีความเกี่ยวข้องอย่างมากกับโรคนี้ DGP 33 เมอร์เข้ากันได้ดีกับ HLA-DQ2 หรือ HLA-DQ8 และกระตุ้นการตอบสนองของภูมิคุ้มกันที่นำไปสู่การอักเสบและการฝ่อของวิลลีในลำไส้เล็ก ปฏิกิริยาที่รุนแรงนี้จะเปลี่ยน DGP ให้กลายเป็นสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์เรียกว่าซูเปอร์แอนติเจน สำหรับผู้ที่เป็นโรค celiac การรับประทานอาหารที่ปราศจากกลูเตนเป็นทางเลือกเดียวในการรักษาตลอดชีวิต