Un’opportunità da cogliere: glutine digeribile e tollerabile. Perché?

Il glutine (è un composto proteico che si forma quando glutenina e gliadina, presenti nella farina, sono mescolate con forza con acqua) è responsabile celiachia in soggetti geneticamente predisposti. Non tutto il glutine è all’origine di questa patologia: la ricerca ha, infatti, isolato alcune sequenze di aminoacidi (sono i “mattoni” che costituiscono il glutine) che sono responsabili della reazione avversa del sistema immunitario umano innato e adattivo. Queste sequenze sono presenti (anche più volte) nelle catene molecolari (peptidi) che costituiscono il glutine, e, soprattutto nelle gliadine.
Moltissimi sono gli studi che hanno come obiettivo quello di creare grani o farine senza queste sequenze, impasti dove l’azione di particolari batteri presenti nella pasta acida distruggano le frazioni tossiche. Ancora sono stati identificati particolari enzimi (proteasi prodotte dall’Aspergillo) in grado di attivare una completa digestione enzimatica della gliadina, riducendo o annullando la risposta reattiva delle cellule T sensibili al glutine. (Toft-Hansen H et al Clin Immunol. 2014 Aug;153(2):323-31. doi: 10.1016/j.clim.2014.05.009. Epub 2014 Jun 3).
Il glutine è indigeribile in quanto tale, solo se suddiviso negli aminoacidi costituenti può essere digerito e, dopo essere passato nel sangue, essere assimilato. L’azione di “spezzettamento del glutine è svolta dall’enzima pepsina (è il più importante tra gli enzimi digestivi e, attivata dall’acido cloridrico, attacca le proteine e le scompone in frammenti detti polipeptidi che verranno successivamente scomposti nei singoli aminoacidi dalla tripsina), presente nello stomaco e dall’enzima tripsina prodotta dal pancreas presente nell’intestino. Questi due enzimi non sempre riescono a “spezzettare” il glutine e i residui vengono, dalle persone “normali”, eliminate. Questi residui, invece, se contenenti le sequenze tossiche attivano la risposta del sistema immunitario che li combatte come “nemici”. Più il glutine è forte (cioè quanto più forti sono i legami delle molecole che costituiscono il glutine) più difficile e lunga sarà l’azione degli enzimi. Si può nascere celiaci ma anche ci si può diventare se predisposti geneticamente. A rischio maggiore, ovviamente, sono i congiunti e parenti dei celiaci. La ricerca scientifica ha evidenziato che l’uso nella dieta cibi prodotti con grani più possibilmente leggeri e tollerabili (con la minor quantità possibile di “epitopi tossici”) riduce la possibilità di diventare celiaci ed è indicato per le persone sensibili al glutine non celiache.
Un esempio riguardante il grano monococco lo troviamo nello studio:
“…..Conclusions: Our study shows that Tm (Grano Monococco) is toxic for CD patients as judged on histological and serological criteria, but it was well tolerated by the majority of patients, suggesting that Tm is not a safe cereal for celiacs, but that it may be of value for patients with gluten sensitivity or for prevention of CD.Copyright of European Journal of Nutrition is the property of Springer Science & Business Media B.V. and its content may not be copied or emailed to multiple sites or posted to a listserv without the copyright holder’s express written permission. However, users may print, download, or email articles for individual use. This abstract may be abridged. No warranty is given about the accuracy of the copy. Users should refer to the original published version of the material for the full abstract.”

La ricerca scientifica, ormai da qualche tempo, ha evidenziato un’altra patologia legata al glutine: la sensibilità al glutine non celiaca (NCGS). E’ oggi, possibile diagnosticarla solo attraverso una lunga e complessa serie di analisi che, per questo motivo, non possono trovare larga applicazione. La ricerca (ottimamente riassunta nella ricerca allegata) è ancora in alto mare, infatti, nella realizzazione di biomarcatori idonei a diagnosticare questa patologia in modo certo e semplice. Infine va rilevato come pur esistendo moltissimi gli studi, ricerche e test su pazienti, questi sono risultati troppo parziali per arrivare a definire “con certezza” come viene attivata la NCGS. Le gliadine, comunque, svolgono un ruolo importante dal momento che l’antigene anti gliadine è stato trovato nei pazienti diagnosticati con questa patologia.
In ultimo la ricerca ha evidenziato come un glutine leggero e tollerabile sia meno invasivo per i soggetti con la patologia dell’intestino irritabile.

“During the intervention period with ancient wheat products, patients experienced a significant decrease in the severity of IBS symptoms, such as abdominal pain (P< 0·0001), bloating (P= 0·004), satisfaction with stool consistency (P< 0·001) and tiredness (P< 0·0001). No significant difference was observed after the intervention period with modern wheat products. Similarly, patients reported significant amelioration in the severity of gastrointestinal symptoms only after the ancient wheat intervention period, as measured by the intensity of pain (P= 0·001), the frequency of pain
(P< 0·0001), bloating (P< 0·0001), abdominal distension (P< 0·001) and the quality of life (P< 0·0001). Interestingly, the inflammatory profile showed a significant reduction in the circulating levels of pro-inflammatory cytokines, including IL-6, IL-17, interferon-γ, monocyte chemotactic protein-1 and vascular endothelial growth factor after the intervention period with ancient wheat products, but not after the control period. (Effect of Triticum turgidum subsp. turanicum wheat on irritable bowel syndrome: a double-blinded randomised dietary intervention trial. Francesco Sofi et altri 2014.”
Dunque, pur esistendo grani geneticamente modificati con minore tossicità, farine detossificate, pillore contenenti enzimi che idrolizzano il glutine, perché “in primis” non utilizzare i grani antichi, molti dei quali risultano più digeribili (glutine meno forte e più facilmente idrolizzabile dagli enzimi digestivi) e tollerabili (con una minore quantità di epitopi tossici)? Non è un’alternativa, un’opportunità da cogliere?
Certo che il mercato, con la pochissima trasparenza riguardo all’informazione, non aiuta: è alquanto difficile, se non impossibile, ancora oggi avere informazione sul tipo di grano, farina o prodotti riguardo alla loro digeribilità e tollerabilità. Servirebbe una carta d’identità con la trascrizione di tutti i passaggi.

Per quanto riguarda la digeribilità di una farina un indice che la definisce è il Gluten Index (indice di glutine). Questo indice ci dice quanto è forte il glutine cioè quanto sono forti i legami delle molecole che lo compongono. Non è riportato in nessuna confezione di farina, grano, pasta o prodotti.
Alcune ricerche hanno evidenziato le differenze che ci sono, ad esempio tra i grani moderni (con eccezioni) e i grani antichi (non tutti) in relazione alla forza del glutine:

“A marked improvement in gluten strength was also observed in the modern genotypes which showed a mean GI value of 50% vs 8.5% of the old genotypes under the low nitrogen input applied. This result confirmed the increase in pasta-making quality during the 20th century in durum wheat cultivars reported by De Vita et al. (2007) for Italian cultivars and by Subira et al. (2014) who found increases in gluten strength of 32.1% (0.54% year−1) and 27.9% (0.33% year−1) in Italian and Spanish cultivars, respectively. This improvement in gluten strength was attributed to the incorporation of favorable alleles in modern cultivars, such as the 7+8 HMW-GS encoded by the Glu-B1 locus (De Vita et al., 2007) and to the increased frequency of the LMW-GS combination aaa, which was present in 75% of all intermediate cultivars and in 100% of the modern Italian cultivars (Subira et al., 2014). Differences in gluten protein composition between old and modern durum wheat genotypes in relation to 20th century breeding in Italy . Michele A. De Santis, Marcella M. Giuliani, Luigia Giuzio, Pasquale De Vita, Alison Lovegrove, Peter R. Shewry, Zina Flagella. European Journal of Agronomy 87 (2017) 19–29.”
Da altro studio:
“3.2.1. Gluten index
Analysis of variance showed a significant effect of the G x Y (genotype x year) interaction on the gluten index, as shown in Figure 22.
Gluten index was significantly higher in the modern group of genotypes (P < 0.001). The old genotypes (from 1900 to 1949) showed a very low gluten index (min 5, max 13) without significant differences, while in the modern group of durum wheat genotypes G.I ranged from 30 to 80. Among these genotypes Claudio and Saragolla showed the highest values and Preco the lowest. The effect of the crop season was significant only in three modern cultivars (Adamello, Preco, PR22D89), resulting in higher values in 2013 crop year, characterized by water deficit during grain maturation. The highest G.I. values were measured in modern cv Saragolla in both crop seasons, while the lowest in Timilia RB and Garigliano G.I. (5).

Figure 22. Gluten index in old and modern durum wheat genotypes. Different letters are significantly different at P < 0.05 according to Tukey’s test. Characterization of old and modern durum wheat genotypes
in relation to gluten protein and dietary fibre composition. Phd thesis De Santis Michele. Tesi di dottorato. Università di Foggia 2016”
Altre ricerche hanno focalizzato le differenze che ci sono in relazione alla quantità e qualità delle frazioni tossiche (epitopi tossici):
“…76 genotipi di Triticum durum sono stati sottoposti a digestione in vitro. I peptidi contenenti sequenze note per scatenare la risposta celiaca sono stati identificati e quantificati con cromatografia liquida ifenata a spettrometria di massa. Sono stati analizzati anche sei diversi genotipi di T. durum, coltivate in 4 differenti regioni italiane, per valutare l’influenza dell’ambiente sulla produzione di peptidi coinvolti nella celiachia. Sono stati identificati 11 peptidi contenenti sequenze note per essere coinvolte nella risposta celiaca. La quantità di peptidi immunogenici è molto variabile tra le diverse varietà di frumento, andando dai 386 ppm di Valerio ai 1661 ppm di Amedeo. Tra i 76 genotipi analizzati, 10 producono una quantità di peptidi immunogenici minore di 500 ppm, mentre 4 ne producono più di 1550 ppm. Come dimostrato dai dati, la variabilità (naturalmente alta) nella produzione di peptidi immunogenici può essere sfruttata per ridurre l’esposizione dei soggetti geneticamente predisposti. Individuazione di varietà di frumento a basso impatto su soggetti geneticamente predisposti alla celiachia, per lo sviluppo di prodotti alimentari in grado di prevenirne l’insorgenza. Fatma Boukid, Barbara Prandi, Arnaldo Dossena Stefano Sforza. Centro Interdipartimentale SITEIA.PARMA, Università di Parma, Parco Area delle Scienze, 43124, Parma, Italia; Dipartimento di Scienze degli Alimenti e del Farmaco, Università di Parma, Parco Area delle Scienze 17/A, 43124, Parma, Italia “
Altra ricerca:
“To analyzewhether wheat breeding contributed to the increase of the prevalence of CD, we have compared the genetic diversity of gluten proteins for the presence of two CD epitopes (Glia-9 and Glia-20) in 36 modern European whea varieties and in 50 landraces representing the wheat varieties grown up to around a century ago. Glia-9 is a major (immunodominant) epitope that is recognized by the majority of CD patients. The minor Glia-20 was included as a technical reference. Overall, the presence of the Glia-9epitope was higher in the modern varieties, whereas thepresence of the Glia-20 epitope was lower, as compared to the landraces. This suggests that modern wheat breedingpractices may have led to an increased exposure to CD epitopes. On the other hand, some modern varieties and landraces have been identified that have relatively low contents of both epitopes. Such selected lines may serve as a start to breed wheat for the introduction of ‘low CD toxic’ as a new breeding trait. Large-scale culture and consumption of such varieties would considerably aid in decreasing the prevalence of CD.
In wheat, gluten proteins comprised gliadins and glutenins, which are present in approximately equal amounts andform 80% of the total storage protein content in the wheatkernel, next to albumins (12%) and globulins (8%). The gliadins form a large protein family in which α /β , γ and ω-gliadins can be distinguished (Woychik et al. 1961), whereas the glutenins can be subdivided into low-molecular weight glutenin subunits (LMW-GS) and high-molecular weight glutenin subunits (HMW-GS) (Shewry andTatham 1999). The high proline and glutamine contentmakes gluten proteins resistant to complete proteolytic digestion (Hausch et al. 2002; Shan et al. 2002, 2004). Gluten peptides resulting from partial digestion of all gluten protein groups (α /β , γ and ω-gliadins), LMW-GS, and HMW-GS) may contain T-cell stimulatory epitopes (Koning 2008;Stepniak et al. 2008), but the epitopes from the α –gliadins are considered to have by far the highest clinical relevance with regard to both the adaptive immune response and the innate immune response that lead to the development of CD (Sjöström et al. 1998; Arentz-Hansen et al. 2000a, b, 2002;Anderson et al. 2000; Janatuinen et al. 2002; Vader et al.2002; Maiuri et al. 2003; Molberg et al. 2003; Schuppanet al. 2003; Qiao et al. 2005; Marti et al. 2005; Camarcaet al. 2009). Presence of celiac disease epitopes in modern and old hexaploid wheat varieties: wheat breeding may have contributed to increased prevalence of celiac diseaseHetty C. van den Broeck · Hein C. de Jong · Elma M. J. Salentijn · Liesbeth Dekking · Dirk Bosch · Rob J. Hamer · Ludovicus J. W. J. Gilissen · Ingrid M. van der Meer · Marinus J. M. Smulders Received: 13 April 2010 / Accepted: 25 June 2010 / Published online: 28 July 201”

Note:

Compresse a base di enzimi: Tra le ultime novità c’è uno studio diffuso durante la Digestive Disease Week, il più grande convegno internazionale dedicato alla gastroenterologia: Julia König e i suoi colleghi hanno documentato che una compressa a base di enzimi da assumersi durante i pasti che contengono glutine può far sì che una grossa parte della proteina non arrivi all’intestino tenue. Questi enzimi, precisano i ricercatori, sono già in commercio negli Stati Uniti nella forma di integratori (2017).

La predisposizione genetica e’ conferita dalla presenza dei geni HLA-DQ2 e/o HLA DQ8. Negli individui portatori dei geni predisponenti, il glutine puo’ scatenare una reazione immunitaria con conseguente produzione di auto-anticorpi e di molecole infiammatorie (citochine) che vanno a danneggiare la mucosa intestinale (atrofia dei villi, infiltrazione della mucosa con cellule infiammatorie), alterando la permeabilita’ dell’intestino.

NCGS e marcatori: “Non esistono dei marcatori specifici di malattia. Il dato sierologico che maggiormente correla con tale condizione è costituito dagli anticorpi anti gliadina nativa di classe IgG (AGA-IgG), riscontrabili in circa 50% dei soggetti adulti e nel 60% dei soggetti in età pediatrica; questi anticorpi, pur rappresentando un elemento di supporto diagnostico, non sono specifici per la NCGS e si possono riscontrare anche nella malattia celiaca, nelle epatopatie autoimmuni, nell’IBS, nelle connettiviti e anche in controlli sani. La ricerca di HLA- DQ2 e HLA- DQ8 (aplotipi di predisposizione genetica alla celiachia, positivi nella quasi totalità dei casi nella malattia celiaca) risulta positiva in circa il 50% degli affetti, con una percentuale comunque maggiore rispetto alla popolazione generale; l’eventuale coinvolgimento dell’immunità adattiva tramite i complessi MHC nella NCGS non è ancora chiarito. Sensibilità al glutine non celiaca: una nuova entità clinica. Carlo Polloni, Teresa Benuzzi, Valentina Bortolotti, Erica Dal Bon, Francesca Sorrentino. UO di Pediatria, Ospedale Santa Maria del Carmine, Rovereto (TN) Scuola di Specializzazione in Pediatria Università degli Studi di Verona,”

The FODMAP content of sourdough bread can be reduced by up to 90% by utilizing a specific sourdough system. Ziegler, J.; Steiner, D.; Longin, C.; Friedrich, H.; Würschum, T.; Schweiggert, R.; Carle, R. Wheat and the irritable bowel syndrome—FODMAP levels of modern and ancient species and their retention during bread making. J. Funct. Foods 2016, 25, 257–266.

The toxic mechanism
When gliadin reaches the intestinal wall, peptic digestion has then already taken place. Further digestion by pancreatic enzymes does not destroy the toxicity of gliadin although this digestion is never complete. Some protein is stili intact and can be transported through the intestinal lining. Experimental work has demonstrated that some changes in the transported molecules take place in mice [12]. In normal circumstances we develop a tolerance for proteins in our food. Whether the enzyme system of coeliac patients has a missing component or whether there is a failure of the normal tolerance is uncertain. Cornell [13] found that a homogenate of biopsies from normal subjects digest gliadin to the level that it does not damage rat liver lysosomes, whereas a digest from a homogenate of biopsies from coeliac patients causes such a lysosomal damage. He could isolate a peptide from the coeliac incubation mixture that was not found in the normal controls. A transglutaminase – an enzyme that can use gliadin as a substrate – was also found to be lacking in the brushborder of coeliac patients, even when they had a normalised intestinal architecture on a glu-tenfreediet [14].
The way of presentation of gliadin fragments or their handling during transport can be the first step in the reaction to gliadin in the enterocytic lining the intestinal wall. Passage of insufficiently digested peptides or break of tolerance then brings the immune system into action. Apart from the formation of antibodies, it is the cellular immune system in particular that reacts to the peptides that are presented to them [15]. This immune reaction in turn is an important factor in the structural and functional changes of the intestinal celi lining. More protein or peptide is able to pass through the brush border layer of the enterocytes, leading to mucosal atrophy in coeliac patients.
Gliadin toxicity is not a quantitative problem. From the Dutch food consumption survey 1987-1988 [18] the normal consumption of gliadin for the different age groups in the Netherlands can be calculated. For children from 2-5 years this amount is 200-250 mg/kg/day; for adults it is about 100 mg/kg/day. Tests with much higher quantities of gluten did not result in villus atrophy in normal individuals, so the effect is not due to differences in sensitivity between normal and CD patients. William Th. J.M. Hekkens Department ofPhysiology, Medicai faculty, University of Leiden, PO Box 9604, 2300 RC Leiden, The Netherlands

L’uso di lievito naturale contenente enzimi fungini e batteri lattici selezionati – spiega Gobbetti – e’ in grado di degradare completamente il glutine durante il processo di trasformazione alimentare. In questa maniera il contenuto residuo di glutine e’ inferiore a ’10 ppm’, ben al di sotto della soglia massima consentita per gli alimenti privi di glutine”. Il glutine, dunque, “non e’ mascherato ma e’ completamente degradato in frammenti che non sono piu’ in grado di causare intolleranza”.DA: Università, a Bari realizzato il primo pane di grano senza glutine (Farina detossificata Giuliani SPA). Martedì 5 Maggio 2015.
ttp://www.quotidianodipuglia.it/scuola_e_universita/universita_bari_pane_senza_glutine-1016808.html.

Approfondimenti

Recenti progressi nella comprensione della sensibilità al glutine non celiaca