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Prodotti senza glutine e salute umana

by luciano

A – Nutritional quality and costs of gluten-free products: a case-control study of food products on the Norwegian marked. 2021. Mari C. W. Myhrstad, Marlene Slydahl, Monica Hellmann, Lisa Garnweidner-Holme, Knut E. A. Lundin et al.

Background: Celiac disease is a chronic autoimmune disease triggered by gluten exposure in genetically predis- posed individuals. A life-long intake of a gluten-free (GF) diet is required for its management. Wheat, rye and barley are eliminated in a GF diet and the nutritional adequacy of the diet has been questioned. In Norway, cereals and bread constitute a key role of the diet and are the main source of fiber intake. Gluten restrictions may therefore offer important implications for nutrient adequacy especially linked to fiber intake in people with celiac disease.
Objective: The aim of the study was to investigate the nutritional quality and price of GF products and com- pare with gluten-containing counterparts available at instead of in the Norwegian market.

….omissis

The current study clearly shows that GF products compared to equivalent gluten-containing products contain less protein and fiber, and more carbohydrate, saturated fat and salt. Furthermore, GF compared to gluten-containing products are more expensive. To our knowledge, this is the first study comparing GF products at the Norwegian market with gluten-containing counterparts.

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B – Review on chemical composition of gluten-free food for celiac people. Antonella Maggio, Santino Orecchio and Salvatore Barreca. Dipartimento di Scienze e Tecnologie Biologiche, Chimiche e Farmaceutiche, Università di Palermo, Viale delle Scienze, I-90128 Palermo, Italy. Integr Food Nutr Metab, 2019. Published: January 25, 2019.

Abtract: Gluten free food lead to possible nutrient unbalance resulting in improper nutritional quality of diet. The aim of this review is to show and discuss the composition of main components of common gluten free products in order to provide doctors and nutritionists the necessary data to compile balanced diets for users of gluten-free products and to determine their contribution to the daily intake of nutrients and micro elements. Special emphasis has been addressed to metal contents, fatty acid profiles and fibers.

……omissis

Conclusions
Most of the nutritional data reported in literature, are based on food labels. Few data were obtained by direct chemical analysis of food. In this context, will be necessary to encourage the use of chemical analytical practices in order to provide doctors and nutritionists the necessary data to compile balanced diets for users of gluten-free products and to determine their contribution to the daily intake of nutrients and micro elements. Special emphasis has been addressed to metal contents, fatty acid profiles and fibers.
Literature analysis has highlighted that, the most gluten free food, show a deficit of nutrients in term of concentrations. At this regard, an inadequate nutritional value of the GF-diet was observed from several authors. In detail, it was founded nutrient deficiencies for essential minerals such as iron, zinc magnesium and calcium, and on another hand high content of saturated lipids were detected.
Furthermore, the dietary-therapeutic approach should encourage the use of naturally gluten free products such as pseudo-cereals and fruits concerning to metal contents, and fish or seafood regarding fatty acids, especially for sutured and unsatured fatty acid ratio.
Moreover, alimentary education should become part of the therapeutic pathway to understand the importance of labels, choice of food and combination of macro and micronutrients.

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C – Fatty Acid Composition of Gluten-Free Food (Bakery Products) for Celiac People. Antonella Maggio and Santino Orecchio. Dipartimento di Scienze e Tecnologie Biologiche, Chimiche e Farmaceutiche, Università di Palermo, Viale delle Scienze, I-90128 Palermo, Italy; antonella.maggio@unipa.it. Correspondence: santino.orecchio@unipa.it; Tel.: +39-91-2389-7968. Foods. Published: 20 June 2018

Abstract: The aim of this study (first analytical approach) was to obtain data concerning the fatty acid composition of gluten-free foods (bakery products) for celiac people. The study included 35 different products (snacks, biscuits, bakery products, pasta, flours, etc.) from several manufacturers. After extraction and esterification, the fatty acid composition was determined by Gaschromatography (GC–MS) Monounsaturated fatty acids (MUFAs) were found to be the major constituents (57%), followed by saturated fatty acids (SFAs) (30%), and polyunsaturated fatty acid (13%). Only 15 of the 35 gluten-free samples analyzed appeared to provide adequate energy intake, while, in 11 samples, saturated fatty acids were found to supply more energy than that recommended by the European Food Safety Authority EFSA. Moreover, data analyses showed that, although gluten-free commercial products are high added-value foods, industrial products in many cases contain palm and palm kernel oils, whereas the local producers generally use the finest raw materials, such as olive oil.

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D – Gluten-Free Products: Do We Need to Update Our Knowledge? Claudia Marmol-Soler. Foods 2022.
It can be concluded that reviewing the nutritional composition of GF foods from time to time is highly relevant since these products, which are in great demand, undergo constant changes in their composition with the aim of improving their nutritional quality. Despite improvements in the formulation of GFPs in recent years, their macronutrient profile suggested they contained marked differences and cannot be considered nutritionally equivalent when compared with their gluten-containing counterparts. Therefore, it is strongly recommended that food companies continue with the reformulation of these products in order to increase their nutritional quality, adapt to market demands, and accordingly provide balanced nutrition to those patients with CD.

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E – The truth about fats: the good, the bad, and the in-between
April 12, 2022. Avoid the trans fats, limit the saturated fats, and replace with essential polyunsaturated fats . Harvard Medical School. https://www.health.harvard.edu/

You may wonder isn’t fat bad for you, but your body needs some fat from food. It’s a major source of energy. It helps you absorb some vitamins and minerals. Fat is needed to build cell membranes, the vital exterior of each cell, and the sheaths surrounding nerves. It is essential for blood clotting, muscle movement, and inflammation. For long-term health, some fats are better than others. Good fats include monounsaturated and polyunsaturated fats. Bad ones include industrial-made trans fats. Saturated fats fall somewhere in the middle.
All fats have a similar chemical structure: a chain of carbon atoms bonded to hydrogen atoms. What makes one fat different from another is the length and shape of the carbon chain and the number of hydrogen atoms connected to the carbon atoms. Seemingly slight differences in structure translate into crucial differences in form and function.
Bad trans fats
The worst type of dietary fat is the kind known as trans fat. It is a byproduct of a process called hydrogenation that is used to turn healthy oils into solids and to prevent them from becoming rancid. Trans fats have no known health benefits and that there is no safe level of consumption. Therefore, they have been officially banned in the United States.
Early in the 20thcentury, trans fats were found mainly in solid margarines and vegetable shortening. As food makers learned new ways to use partially hydrogenated vegetable oils, they began appearing in everything from commercial cookies and pastries to fast-food French fries. Trans fats are now banned in the U.S. and many other countries.
Eating foods rich in trans fats increases the amount of harmful LDL cholesterol in the bloodstream and reduces the amount of beneficial HDL cholesterol. Trans fats create inflammation, which is linked to heart disease, stroke, diabetes, and other chronic conditions. They contribute to insulin resistance, which increases the risk of developing type 2 diabetes. Even small amounts of trans fats can harm health: for every 2% of calories from trans fat consumed daily, the risk of heart disease rises by 23%.

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F- Hydrogenated oil comes in two forms: partially or fully hydrogenated. One use of hydrogenated oil is to preserve the shelf life of food. Partially hydrogenated oil contains trans fat that can raise cholesterol and result in health complications. Food manufacturers use hydrogenated oil as a preservative. They also use it for enhancing flavor and texture.
In 2015, the Food and Drug Administration (FDA)Trusted Source said that partially hydrogenated oil is not safe, and removing it from food could prevent thousands of heart attacks each year.
Partially hydrogenated oil (trans fat)
In the past, manufacturers added partially hydrogenated oils to processed foods.
According to the FDA, foods that used to contain large amounts of artificial trans fat include:
most baked goods
stick margarine
frosting
coffee creamers
snack foods
In 2015, the FDATrusted Source declared that trans fat is not “generally recognized as safe” and had to be phased out by 2018.
However, trans fat may still be present in some foods. According to the American Heart Association (AHA)Trusted Source, trans fat occurs naturally in certain animals, such as cows.
Fully hydrogenated oil
Fully hydrogenated oil also uses a process to take a liquid oil and transform it into a solid at room temperature. As the name suggests, the oil is fully or nearly completely hydrogenated, which reduces the amount of trans fat in the final product. Unlike partially hydrogenated oil, the FDATrusted Source still allow products to use fully hydrogenated oil as of 2018. In 2020, the FDA released certification that states fully hydrogenated rapeseed oil is safe for sparing use in food products. Though hydrogenated oils may be safe, it does not mean they are necessarily good for a person to consume. Products that contain them are often highly processed with added sugar and salt.
From: https://www.medicalnewstoday.com/articles/325266#summary

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G- Nutritional quality and costs of gluten-free products: a case-control study of food products on the Norwegian market. Mari C.W. Myhrstad et al. 2021
Results: The GF products contained less protein and fier, and higher content of saturated fat, carbohydrate and salt compared to the gluten-containing products. The total amount of fat was not different between the groups. A similar pattern was found within several of the food categories. More gluten-containing products met the nutrition claim “high in fier” (fiber > 6 g/100 g) compared to the GF products. The price of the GF products was higher; ranging from 46%–443% more expensive than the gluten-containing products.

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H – Macchine alimentari – Prodotti e tecnologie per alimenti senza glutine. Anno XVII -1 – Genn. Feb 2015
Idrocolloidi. (H1) Tra le ultime novità che possono soddisfare queste esigenze troviamo, come sopra citati, gli idrocolloidi, che si stanno affermando con maggiore forza nel settore bakery. Queste sostanze, infatti, permettono di ottenere prodotti con lunga shelf life, inserimento di farine integrali e fibre, l’assenza di grassi trans e non ultimo l’assenza di glutine. Gli idrocolloidi, come il termine fa presagire, sono molecole in grado di legare acqua in grandi quantità; tra i più usati nei prodotti da forno vi sono la gomma di xantano, la pectina, le cellulose modificate e i frutto- e galatto-oligosaccaridi. Alcune di queste sostanze sono considerate fibre alimentari, in grado di stimolare il senso di sazietà e avere effetti positivi sulla funzionalità intestinale: la loro presenza si può configurare, pertanto, co- me aggiunta di sostanze benefiche al prodotto. Spesso gli idrocolloidi ottengono il loro effetto tecnologico-funzionale nel prodotto anche se aggiunti agli impasti in piccole quantità, per esempio minori dell’1% del totale degli ingredienti in polvere. Negli impasti di pane e altri prodotti da forno gli idrocolloidi aiutano, in fase produttiva, a migliorare la lavorabilità dell’impasto grazie all’effetto di rapida ed uniforme idratazione dello stesso. Il volume, la struttura e la sofficità dei prodotti finiti sono migliorati. La fragilità è minore, per esempio nel caso di prodotti da forno “spumosi” con elevata presenza di bolle d’aria o presenza di pezzi in sospensione (cioccolato, frutta o frutta secca): tali bolle o pezzi sono stabilizzati all’interno del sistema grazie agli idrocolloidi. In fase di conservazione, poi, c’è un aumento della shelf life dei prodotti grazie al mantenimento di sofficità per tempi più prolungati: la differenza rispetto ai prodotti privi di idrocolloidi è tanto più evidente con il passare del tempo. Pare, infine, che la presenza di idrocolloidi sia anche in grado di influenzare le dimensioni dei cristalli di ghiaccio all’interno degli impasti per pane o altri prodotti semi-cotti durante la loro surgelazione, permettendo di ottenere un prodotto scongelato di migliore qualità.
Omissis…
(H2) Ci sono operazioni unitarie che sono di difficile attuazione per alimenti che non prevedono l’uso di glutine, come per esempio le fasi di estrusione, trafilatura o laminazione che avvengono nella pasta oppure in alcuni prodotti da forno: le sollecitazioni che avvengono in queste fasi necessitano di elasticità da parte dell’impasto, pertanto sono fondamentali formulazioni in grado di sostenere il processo in continuo di un impianto magari pre-esistente.
Omissis….
(H3) Se si confrontano dei cracker senza glutine, si riscontrano formulazioni estremamente semplici, con farine di mais e riso, ed altre più complesse, con l’aggiunta di fecola di patate, destrosio, emulsionanti ed addensanti. Dal punto di vista nutrizionale, è chiaro che l’alimento potrebbe risultare, rispetto al medesimo prodotto convenzionale, maggiormente ricco di zuccheri ed in parte di grassi. Il pane in cassetta, più difficile da realizzare in quanto lievitato, mostra formulazioni piuttosto complesse a base di mais, riso o grano saraceno, amidi, fibre vegetali, proteine, zuccheri, addensanti (tra cui idrocolloidi), emulsionanti, acidificanti. Tale ricettazione implica, a livello nutrizionale, o un aumento di carboidrati di circa il 10- 15% rispetto al prodotto convenzionale della medesima categoria oppure un aumento di grassi, soprattutto saturi, di circa il 30-50%.
Nel campo dolciario, le considerazioni sono più o meno le medesime, in quanto a livello nutrizio- nale, rispetto ai prodotti convenzionali, permangono valori più elevati di carboidrati, soprattutto zuccheri, e grassi, principalmente saturi, per sop- perire alla carenza di viscoelasticità della parte proteica.

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Emulsionanti e rischio diabete: lo studio di Lancet
Dopo essere stati accusati di contribuire al rischio di obesità, cancro e malattie cardiovascolari, un’analisi recente condotta sullo studio prospettico di coorte NutriNet Santé li identifica come fattori che aumentano il rischio di diabete di tipo 2.
Sebbene le Autorità Sanitarie considerino sicuro il loro uso in quantità definite, basandosi su criteri di citotossicità e genotossicità, di recente stanno emergendo prove dei loro effetti negativi sul microbiota intestinale, che a sua volta innescano infiammazione e alterazioni metaboliche.
Un recente studio, pubblicato su The Lancet Diabetes & Endocrinology ha valutato per la prima volta l’associazione tra emulsionanti e rischio di sviluppare diabete di tipo 2. Gli Autori hanno analizzato i dati di oltre 104 mila adulti arruolati dal 2009 al 2023 a cui è stato chiesto di compilare registri dietetici di 24 ore ogni 6 mesi. L’obiettivo era valutare l’esposizione agli emulsionanti.
L’1% del campione, ha sviluppato diabete di tipo 2 durante il follow up di 6-8 anni.
Dei 61 additivi identificati, sono sette gli emulsionanti ‘attenzionati’ associati a un potenziale aumento del rischio di diabete (occhi, quindi, alle etichette!):
E407 (carragenine totali);
E340 (esteri di poliglicerolo);
E472e (esteri di acidi grassi);
E331 (citrato di sodio);
E412 (gomma di guar);
E414 (gomma arabica);
E415 (gomma di xantano);
oltre ad un gruppo chiamato ‘carragenine’.
Gli additivi emulsionanti sono stati assunti nel 5% da frutta e verdure ultra lavorate (come verdure in scatola e frutta sciroppata), nel 14.7% da torte e biscotti, nel 10% da prodotti lattiero-caseari.
Tre conseguenze sottolineate dal prof. Angelo Avogaro, Presidente SID
1. La necessità di contenere il consumo di cibi ultra-processati;
2. l’appello a una maggiore attenzione alle etichette;
3. la necessità di chiedere una regolamentazione più stringente allo scopo di proteggere i consumatori.
“Sebbene siano necessari ulteriori studi a lungo termine, le alterazioni del microbiota intestinale, fanno ritenere che potrebbe essere necessario rivedere gli RDA (Recommended Daily Allowance, livelli giornalieri di assunzione). Precedenti prove che legavano l’assunzione di carragenina all’infiammazione intestinale hanno portato l’JECFA a limitarne l’uso nelle formule e negli alimenti per neonati. Stiamo assistendo a un preoccupante aumento del diabete di tipo 2 anche tra bambini e adolescenti” sottolinea la Prof.ssa Raffaella Buzzetti, Presidente eletto SID.
References
Cosa sono gli emulsionanti e quali sono gli esempi comuni di tali sostanze utilizzate negli alimenti?
Food additive emulsifiers and the risk of type 2 diabetes: analysis of data from the NutriNet-Santé prospective cohort study. The Lancet Diabete and Endocrinology, volume 12, issue 5, p339-349, May 2024

Livelli di sCD14 e LBP nel siero come marcatori di sensibilità al glutine non celiaca

by luciano

La sensibilità al glutine non celiaca è di difficile individuazione per la mancanza -fino ad ora – di marcatori che possano individuala. Fino ad oggi, infatti, l’unico modo per diagnosticarla è la dieta per esclusione. Metodo non facile anche perché i sintomi della sensibilità al glutine non celiaca si sovrappongono a quelli di altri disturbi gastrointestinali. Lo studio di seguito presentato ha evidenziato una forte correlazione tra la sensibilità al glutine non celiaca e la presenza di due specifici marcatori: nuove prospettive si aprono, quindi, per una migliore e più accurata diagnosi.

“Un nuovo studio potrebbe spiegare perché le persone che non soffrono di celiachia o di allergia al grano sperimentano tuttavia una varietà di sintomi gastrointestinali ed extra-intestinali dopo aver ingerito grano e cereali correlati. I risultati suggeriscono che questi individui hanno una barriera intestinale indebolita (intestino permeabile), che porta a una risposta immunitaria infiammatoria in tutto il corpo.
Lo studio, condotto da ricercatori del Columbia University Medical Center, è stato riportato sulla rivista Gut. Nello studio, i ricercatori hanno esaminato 80 individui: 40 soggetti con malattia celiaca e 40 con sensibilità al glutine. Nonostante l’esteso danno intestinale associato alla malattia celiaca, i marcatori ematici dell’attivazione immunitaria sistemica innata non erano elevati nel gruppo della malattia celiaca. Ciò suggerisce che la risposta immunitaria intestinale nei pazienti celiaci è in grado di neutralizzare i microbi o le componenti microbiche che possono passare attraverso la barriera intestinale danneggiata, prevenendo così una risposta infiammatoria sistemica contro molecole altamente immunostimolanti.
Il gruppo con sensibilità al glutine era marcatamente diverso. Non avevano le cellule T citotossiche intestinali osservate nei pazienti celiaci, ma avevano un marcatore di danno cellulare intestinale correlato con marcatori sierologici di attivazione immunitaria sistemica acuta. I risultati suggeriscono che l’attivazione immunitaria sistemica identificata nella NCWS è collegata ad una maggiore traslocazione di componenti microbici e alimentari dall’intestino alla circolazione, in parte a causa del danno cellulare intestinale e dell’indebolimento della barriera intestinale.
È importante sottolineare che i ricercatori hanno scoperto che i soggetti sensibili al glutine che seguivano una dieta che escludeva il grano e i cereali correlati per sei mesi erano in grado di normalizzare i loro livelli di attivazione immunitaria e i marcatori di danno cellulare intestinale. Ciò suggerisce che testando la sindrome dell’intestino permeabile potrebbe essere possibile identificare gli individui che trarrebbero beneficio dai cambiamenti nella dieta.
In sintesi, i risultati di questo studio su individui con sensibilità al grano in assenza di malattia celiaca dimostrano (1) livelli sierici significativamente aumentati di sCD14 e LBP, nonché reattività anticorpale verso antigeni microbici, indicando l’attivazione immunitaria sistemica; (2) un’espressione elevata di FABP2 che è correlata con le risposte immunitarie sistemiche ai prodotti batterici, suggerendo un’integrità della barriera epiteliale intestinale compromessa e un’aumentata traslocazione microbica; e (3) un cambiamento significativo verso la normalizzazione dei livelli dei marcatori di attivazione immunitaria, così come dell’espressione di FABP2, in risposta alla dieta restrittiva, che è associata al miglioramento dei sintomi. I nostri dati stabiliscono la presenza di marcatori oggettivi di attivazione immunitaria sistemica e di danno alle cellule epiteliali negli individui affetti. I risultati dell’analisi multivariata dei dati suggeriscono che un pannello selezionato di questi potrebbe essere utile per identificare i pazienti con NCWS o sottogruppi di pazienti in futuro. È importante sottolineare che questo studio non affronta il potenziale meccanismo o i fattori scatenanti molecolari responsabili della presunta perdita di integrità della barriera epiteliale e della traslocazione microbica. Sono necessarie ulteriori ricerche per studiare il meccanismo responsabile del danno intestinale e della violazione della barriera epiteliale, valutare il potenziale utilizzo dei marcatori immunitari identificati per la diagnosi degli individui affetti e/o monitorare la risposta a specifiche strategie di trattamento ed esaminare potenziali terapie per contrastare il danno delle cellule epiteliali e l’attivazione immunitaria sistemica negli individui affetti. https://www.metsol.com/blog/leaky-gut-maybe-cause-gluten-sensitivity-non-celiac-individuals/”

Note

(1) – LBP is a 65-kDa soluble acute-phase protein mainly produced by hepatocytes5, intestinal epithelial cells6, and visceral adipocytes7. Recent studies demonstrated that serum LBP level correlates positively with obesity8, metabolic syndrome9, type 2 diabetes10,11, and atherosclerosis12,13

(2) – Soluble CD14 subtype (sCD14-ST) is is a glycoprotein expressed on the surface of monocytes and macrophages.

More…..This prospective observational study evaluated soluble CD14 subtype (sCD14-ST) as an early diagnosis and monitoring biomarker for neonatal sepsis in controls, patients with sepsis, or systemic inflammatory response syndrome (SIRS)

Glutine, permeabilità intestinale, infiammazione, permeabilità barriera ematoencefalica: dall’intestino al cervello.

by luciano

In evidenza alcune risultanze della ricerca Leaky Gut, Leaky Brain? Mark E. M. Obrenovich 2018 MDPI:

Omissis……

“Il modo in cui le proteine e i peptidi della gliadina resistenti alla digestione (A-gliadina P31–43) possono indurre una risposta allo stress o innescare risposte immunitarie innate può essere uno dei meccanismi nella perdita di tolleranza al glutine [32]. È stato dimostrato che la risposta immunitaria innata aumenta la zonulina, che è un modulatore delle giunzioni strette intercellulari e del traffico di macromolecole importanti nella tolleranza e nelle risposte immunitarie. La disregolazione della via della zonulina può aumentare la permeabilità delle giunzioni strette (epitelio intestinale) e [33]. L’invecchiamento può anche influenzare le barriere di permeabilità poiché è stato riscontrato che le risposte immunitarie innate aumentano nelle scimmie anziane in linea con carichi di traslocazione microbica più elevati, ma i profili del microbioma dell’RNA 16S non hanno mostrato grandi differenze in base all’età. I meccanismi dietetici ricavati da studi sulle scimmie dimostrano disfunzione della barriera gastrointestinale e permeabilità intestinale correlata all’età e risposte alterate a una dieta occidentale, senza malattia celiaca.”

Omissis…..

“La permeabilità intestinale può essere una delle cause (da sottolineare) delle malattie concomitanti che coinvolgono interruzioni nella barriera ematoencefalica [4,6,10,13,15,16,29] e numerosi studi indicano che l’ipossia e/o l’infiammazione aumentano la permeabilità paracellulare della BEE (barriera ematoencefalica)[12].”

Omissis…..

“Insieme alle proteine di trasporto selettive, le barriere consentono ai nutrienti, all’ossigeno, agli aminoacidi, ad alcuni farmaci e al glucosio di entrare nel liquido cerebrospinale e impediscono alle molecole idrofobiche di passare nelle interfacce delle barriere sangue-fluido cerebrospinale, vale a dire nel liquido cerebrospinale e nel plesso coroideo.”

Omissis…..

“L’infiammazione interrompe la BBB: The blood-brain barrier (BBB) is a selective semi-permeable membrane between the blood and the interstitium of the brain, allowing cerebral blood vessels to regulate molecule and ion movement between the blood and the brain.). Molte malattie e fattori di stress fisiologici che colpiscono il sistema nervoso centrale alterano anche l’integrità funzionale della BEE = BBB (barriera ematoencefalica)[15,16]. Influiscono sulla capacità della barriera di limitare selettivamente il passaggio di sostanze dal sangue al cervello. In aggiunta a ciò, l’ipossia e/o l’infiammazione e il processo infiammatorio alterano le proprietà di permeabilità e contribuiscono alla patofisiologia delle malattie del sistema nervoso centrale, portando ad un rilascio alterato di agenti terapeutici al cervello [10].”

Riassumendo (dall’intestino al cervello):
peptidi della gliadina possono innescare la risposta del sistema immunitario innato
la risposta immunitaria innata aumenta la zonulina
la disregolazione della via della zonulina può aumentare la permeabilità delle giunzioni strette (epitelio intestinale) e rendere gli individui suscettibili a possibili disturbi autoimmuni, cancro e infiammazione
la permeabilità intestinale può essere una delle cause (da sottolineare) delle malattie concomitanti che coinvolgono interruzioni nella barriera ematoencefalica

Note
Le barriere più importanti sono la barriera ematoencefalica (BEE), la barriera emato-gastrointestinale (GBB), le barriere emato-oculari e emato-retiniche, le barriere emato-placentarie e emato-testicoli, la barriera emato-timica e la barriera emato-polmonare o delle vie aeree. Ognuna di queste barriere protegge organi e sistemi vulnerabili e sensibili.

La barriera emato-encefalica (BEE) è una unità anatomico-funzionale realizzata dalle particolari caratteristiche delle cellule endoteliali che compongono i vasi del sistema nervoso centrale e ha principalmente una funzione di protezione del tessuto cerebrale dagli elementi nocivi presenti nel sangue, pur tuttavia permettendo il passaggio di sostanze necessarie alle funzioni metaboliche ed al sistema enterocettivo

Nell’intestino, la barriera tra il corpo e l’ambiente luminale è formata dalla mucosa gastrointestinale, che tampona nutrienti, microrganismi e tossine. Le barriere sono semipermeabili, consentendo così un trasporto efficiente dei nutrienti attraverso l’epitelio, escludendo l’ingresso di piccole molecole e organismi potenzialmente dannosi. Le proprietà esclusive della mucosa gastrica e intestinale sono indicate come barriera sanguigna gastrointestinale [20].

La mucosa intestinale è lo strato più interno della parete intestinale. È formata dai villi intestinali che aumentano la superficie di assorbimento dei nutrienti. Come tale, si affaccia direttamente sul lume dell’intestino, a stretto contatto con i prodotti della digestione. Al di sotto della mucosa, procedendo verso l’esterno, si incontrano le rimanenti tuniche: la sottomucosa, la muscolare e la sierosa.

Approfondimento

Titolo originale dell’articolo: A gut-vascular barrier controls the systemic dissemination of bacteria. Science; 1 novembre 2015
“Può sembrare incredibile che ancora oggi si scoprano nell’uomo nuove strutture anatomiche e invece è proprio così. Recentissima, per esempio, è la scoperta, pubblicata sulla rivista Science, di una barriera vascolare-intestinale in grado di impedire ai batteri dell’intestino di passare nel circolo sanguigno. L’ha individuata un’équipe guidata da Maria Rescigno, direttrice del Programma di immunoterapia all’Istituto europeo di oncologia di Milano, che svolge la sua attività di ricerca con il contributo fondamentale di AIRC.
“Sapevamo che, almeno in individui sani, i batteri intestinali rimangono confinati in quest’organo, però volevamo anche capire che cosa ne impedisca la disseminazione” spiega Rescigno. Con esperimenti condotti nei topi, i ricercatori hanno scoperto una nuova struttura vascolare al di sotto dell’epitelio, il tessuto di rivestimento dell’intestino. “È una barriera fatta principalmente di cellule endoteliali- le cellule che rivestono l’interno dei vasi sanguigni – molto vicine le une alle altre, in modo da consentire il passaggio dall’intestino alla circolazione sanguigna delle sostanze nutritive, ma non dei batteri”. I dati raccolti permettono di dire che una barriera analoga è presente anche nell’uomo.
Se la barriera è alterata – e i ricercatori hanno già individuato marcatori in grado di segnalarlo – alcuni batteri possono spostarsi dall’intestino al fegato, creando un’infiammazione che a lungo andare può provocare danni epatici. “Pensiamo sia quello che accade in pazienti con diabete di tipo 2 o in pazienti celiaci che, pur seguendo una dieta senza glutine, mostrano segni di danno epatico” sottolinea la studiosa.
Ora l’idea è capire se ci sono tipi di microbiota (l’insieme della popolazione di batteri in un determinato organo) più o meno protettivi nei confronti della barriera e scoprire i dettagli molecolari degli eventi coinvolti. Altre applicazioni della scoperta potrebbero riguardare l’ambito oncologico. “Stiamo lavorando per capire meglio il coinvolgimento della barriera intestinale nella formazione di metastasi al fegato di tumori intestinali, a partire dall’ipotesi che il trasferimento di batteri possa favorire anche quello delle cellule tumorali”.

Sensibilità al glutine non allergica non celiaca: sintomi

by luciano

La Non-Celiac Gluten Sensitivity (NCGS), aneddoticamente descritta in passato e dal 2010 riconosciuta come una nuova entità clinica, si riferisce a quei pazienti che, senza essere affetti da celiachia né da allergia al frumento IgE mediata [1], presentano una serie di manifestazioni cliniche intestinali ed extraintestinali, che insorgono tempestivamente dopo ingestione di alimenti contenenti glutine e altrettanto rapidamente scompaiono a dieta aglutinata. Nonostante la consapevolezza del dato clinico è una condizione a patogenesi ignota (si ipotizza un ruolo dell’immunità innata) e in cui, in assenza di markers genetici, sierologici e istologi, la diagnosi è largamente ipotetica, posta su base clinica e in base a criteri di esclusione Nei pochi studi presenti in letteratura condotti in cieco vs placebo per verificare la reale risposta all’ingestione di glutine, possono essere sollevate obiezioni metodologiche, i risultati sono controversi, è emerso il ruolo dell’effetto nocebo, e l’effetto glutine- ‐ specifico sembra molto limitato. Da segnalare inoltre recenti evidenze riguardanti molecole, spesso presenti negli stessi alimenti contenenti glutine e in grado di scatenare disturbi sovrapponibili e in comune con la s. dell’intestino irritabile (FODMAPs, fermentable, oligo- ‐, di- ‐ and mono- ‐saccharides and polyols; ATIs, amylase trypsin inhibitors).
Nella NCGS l’esclusione del glutine dalla dieta risolve la sintomatologia entro pochi giorni; nei pazienti che lamentano disturbi dopo ingestione di alimenti contenenti frumento è pertanto necessario escludere sia la celiachia che l’allergia al grano, e quindi confermare la diagnosi attraverso il monitoraggio clinico dopo introduzione di una dieta di esclusione seguita dalla reintroduzione della dieta libera; in assenza di markers specifici e per la verosimile influenza di effetto placebo/nocebo, il percorso diagnostico dovrebbe essere condotto presso le strutture e dalle stesse figure professionali dei Centri di Riferimento e Presidi di Rete per la MC (gastroenterologo dell’adulto o pediatrico, allergo immunologo, specialisti del settore nutrizione).
La prevalenza varia in letteratura dallo 0.6% al 6%, nel 50% dei casi si rileva associazione con gli aplotipi HLA DQ2/DQ8, valore statisticamente non significativo rispetto alla popolazione generale, esiste una netta prevalenza nel sesso femminile e in una variabile percentuale dei pazienti è rilevabile una positività sierologica per gli anticorpi anti gliadina (AGA) di prima generazione, non più utilizzabili per la diagnosi di celiachia per la scarsa accuratezza diagnostica. L’esame istologico della mucosa intestinale risulta nella norma o documenta un aumento dei linfociti intraepiteliali in assenza di atrofia villosa. Sono invece descritti segni di attivazione dell’immunità innata, non glutine- ‐specifica (Tab 4.1).

Quando sospettarla
Nell’età adulta i sintomi possono essere gastrointestinali, assimilabili alla sindrome dell’intestino irritabile oppure reflusso gastroesofageo, nausea, stomatite aftosa [2], epigastralgia [3] (Fig 4.1), associati o meno a sintomi extraintestinali, tra cui prevalgono l’astenia, la confusione mentale, le artralgie e le mialgie, la cefalea, le eruzioni cutanee (Fig.4.2).

Figura 4.1 Sintomi gastrointestinali nella sospetta non-celiac gluten sensitivity (%= percentuale di pazienti)

Sintomi gastrointestinali nella sospetta non-celiac gluten sensitivity

Figura 4.2 Sintomi non gastrointestinali nella sospetta non- ‐celiac gluten sensitivity (%= percentuale di pazienti)

Sintomi non gastrointestinali nella sospetta non- ‐celiac gluten sensitivity

La diagnosi
Al momento la diagnosi di sensibilità al glutine è solo d’esclusione, non esiste un bio-marker specifico né test dedicati, occorre sospettarla quando è possibile dimostrare che la sintomatologia riferita dal paziente è completamente risolta dall’esclusione del glutine e solo del glutine dalla dieta, mentre la sua reintroduzione determina in tempi brevi, ore o giorni, il ripresentarsi dell’intera sintomatologia.
A fronte di questo occorre escludere la MC e l’allergia al grano come già sottolineato.
Nella GS poi non è nota la dose tollerata di glutine né per quanto tempo occorre escludere il glutine dalla dieta: gli studi clinici relativi a questa condizione dovrebbero prevedere l’effettuazione, nelle strutture allergo- ‐immunologiche dedicate, del DBPCT con il glutine; questo test può consentire anche in questa condizione come nell’allergia IgE mediata, un maggior conforto diagnostico e può anche consentire di stabilire quale dose minima può essere tollerata dal singolo individuo.

Note

[1] Allergia alimentare a grano IgE-mediata. I soggetti allergici sviluppano sintomi da minuti a 2 ore dopo l’assunzione di grano. I sintomi includono orticaria, angioe- dema, eritema, prurito, vomito, dolore addominale, tosse, raucedine, wheezing, stridore, distress respiratorio, congestione nasale fino all’anafilassi.
L’allergia IgE-mediata può essere considerata come un’alterazione della risposta immunitaria, ovvero una reazione anormale e specifica verso sostanze, in realtà innocue, percepite come nocive, quindi, attaccate dalle difese immunitarie dell’organismo.
La classe di anticorpi che entra in gioco prende il nome di immunoglobuline E (IgE).
La reazione insorge in seguito a contatto, ingestione o inalazione di sostanze che possono essere di varia natura e che prendono genericamente il nome di allergeni.
La prima esposizione all’allergene determina una sensibilizzazione dell’organismo che produce specifiche immunoglobuline (IgE), senza la comparsa di sintomi. A partire dal secondo contatto, si innescano reazioni a cascata in cui intervengono altri componenti del sistema immunitario, quali i mastociti (a livello tissutale) ed i basofili (a livello ematico).
I mastociti si trovano sotto la superficie cutanea e nelle membrane che rivestono il naso, l’apparato respiratorio, gli occhi e l’intestino. Le IgE, attivate dal legame con l’antigene, vanno a scatenare la risposta allergica legandosi a queste cellule. La degranulazione dei mastociti provoca la liberazione di istamina, leucotrieni e prostaglandine: tali mediatori chimici, agendo su diversi organi e tessuti, provocano l’insorgenza dei sintomi che caratterizzano le risposte allergiche.
È possibile, dunque, identificare tre punti cardine per questa tipologia di reazione:
1. si prevede il coinvolgimento delle IgE;
2. le risposte avvengono rapidamente in seguito al contatto con l’allergene, facilitando il riconoscimento del nesso causa-effetto;
3. lo scatenarsi della risposta è indipendente dalla quantità di allergene con cui l’organismo viene a contatto: si tratta di reazioni NON dose-dipendenti.

[2] (La stomatite aftosa è la comune malattia della bocca, tipica dei giovani e dei giovani adulti, che comporta la ripetuta comparsa di ulcere benigne sulla mucosa orale.)

[3] L’epigastralgia (o dolore alla bocca dello stomaco) è un disturbo molto comune, che si manifesta come un dolore acuto localizzato nella parte superiore dell’addome. Le cause sono molte e legate principalmente a patologie del sistema digestivo.

Bibliografia
• Sapone A, et al. Spectrum of gluten- ‐related disorders: consensus on new
nomenclature and classification. BMC Med 2012;10:13.
• Catassi C, et al. Non- ‐Celiac Gluten sensitivity: the new frontier of gluten
related disorders. Nutrients 2013;5:3839–3853
• Volta U et al. An Italian prospective multicenter survey on patients suspected
of having non- ‐celiac gluten sensitivity. BMC Med. (2014)

Approfondomento:

Esclusione del glutine per i pazienti con NCGS:
Hansen et al. hanno dimostrato che quantità minime di glutine sono sufficienti per influenzare la popolazione del microbiota, abbassando la quantità dei bifidobatteri (batteri buoni) nei pazienti che aderiscono a un regime a basso contenuto di glutine. Leggi di più…..

Dieta senza glutine: effetti

by luciano

In evidenza
1. Omissis…La GFD ha comportato una riduzione delle popolazioni batteriche generalmente considerate benefiche per la salute umana, come Bifidobacterium e Lactobacillus, e un aumento di quelle di patogeni opportunisti come Escherichia coli e Enterobacteriaceae totali.
2. Omissis…Hansen et al. hanno dimostrato che quantità minime di glutine sono sufficienti per influenzare la popolazione del microbiota, abbassando la conta dei bifidobatteri nei pazienti che aderiscono a un regime a basso contenuto di glutine.
3. Omissis…Alcuni cambiamenti nell’abbondanza di 8 famiglie di batteri sono stati osservati durante il periodo della GFD: Veillonellaceae, Ruminococcus bromii e Roseburia faecis, sono diminuiti, mentre Victivallaceae, Clostridiaceae, ML615J-28, Slackia e Coriobacteriaceae sono aumentati durante la GFD. Le Veillonellaceae, una famiglia proinfiammatoria di batteri Gram-negativi noti per la fermentazione del lattato, aumento di malattie come IBD, sindrome dell’intestino irritabile e cirrosi epatica.
4. Omissis….Questa revisione ha valutato le attuali conoscenze sul microbiota intestinale in soggetti sani, nonché su CD e NCG/WS e i relativi effetti provocati dalla dieta senza glutine in queste due condizioni più comuni. Le prove finora acquisite hanno dimostrato che le malattie sono spesso caratterizzate da uno squilibrio nella composizione della popolazione microbica intestinale, che porta alla disbiosi, una condizione che promuove l’infiammazione e il deterioramento metabolico.

Ricerche esaminate:

1 – Effetti di una dieta priva di glutine sul microbiota intestinale e sulla funzione immunitaria in soggetti umani adulti sani. Pubblicato online dalla Cambridge University Press: 18 maggio 2009. Giada De Palma, Inmaculada Nadal, Maria Carmen Collado e Yolanda Sanz
…omissis. “Therefore, introduction of a GFD implied a reduction in bacterial populations generally regarded as beneficial for human health such as Bifidobacterium and Lactobacillus, and an increase in those of opportunistic pathogens such as Escherichia coli and total Enterobacteriaceae. These changes could be related to reductions in polysaccharide intake, since these dietary compounds usually reach the distal part of the colon partially undigested, and constitute one of the main energy sources for beneficial components of the gut microbiota(Reference De Graaf and Venema27). In addition, reductions in Bifidobacterium and Lactobacillus populations relative to Gram-negative bacteria (Bacteroides and Escherichia coli) were previously detected in untreated CD children and particularly in treated CD patients with a GFD(Reference Nadal, Donat and Ribes-Koninckx7). These findings indicate that this dietary therapy may contribute to reduce beneficial bacterial group counts and increase enterobacterial counts, which are microbial features associated with the active phase of CD(Reference Nadal, Donat and Ribes-Koninckx7, Reference Collado, Donat and Ribes-Koninckx28) and, therefore, it would not favour completely the normalisation of the gut ecosystem in treated CD patients”.

2 – Effect of Gluten-Free Diet on Gut Microbiota Composition in Patients with Celiac Disease and Non-Celiac Gluten/Wheat Sensitivity. Giacomo Caio, Lisa Lungaro, Nicola Segata, Matteo Guarino, Giorgio Zoli, Umberto Volta, and Roberto De Giorgio. Nutrients. 2020 Jun; 12(6): 1832. Published online 2020 Jun 19. doi:10.3390/nu12061832
“Celiac disease (CD) and non-celiac gluten/wheat sensitivity (NCG/WS) are the two most frequent conditions belonging to gluten-related disorders (GRDs). Both these diseases are triggered and worsened by gluten proteins ingestion, although other components, such as amylase/trypsin inhibitors (ATI) and fermentable oligosaccharides, disaccharides, monosaccharides and polyols (FODMAPs), seem to be involved in the NCG/WS onset. Therefore, the only effective treatment to date is the long-life adherence to a strictly gluten-free diet. Recently, increasing attention has been paid to the intestinal barrier, a dynamic system comprising various components, which regulate the delicate crosstalk between metabolic, motor, neuroendocrine and immunological functions. Among the elements characterizing the intestinal barrier, the microbiota plays a key role, modulating the gut integrity maintenance, the immune response and the inflammation process, linked to the CD and NCG/WS outbreak. This narrative review addresses the most recent findings on the gut microbiota modulation induced by the gluten-free diet (GFD) in healthy, CD and NCG/WS patients”.
Omissis…..7. Gluten-Free Diet Effects on Healthy Human Microbiota.
The overall literature search on databases including the terms “gluten free diet”, “GFD”, “gluten free diet AND healthy”, “microbiota”, “microbiome”, “microbiome AND healthy patients”, “microbiota AND healthy patients” produced 2775 results. Of these, excluding duplicates, three fulfilled our inclusion criteria. In 2009, De Palma et al. [101] explored whether a month of GFD affects the microbiota composition of ten healthy subjects. Enumeration of fecal bacteria by fluorescence in situ hybridization (FISH) using 16S rRNA-targeted oligonucleotide probes showed that GFD causes a decrease in the count of Bifidobacterium, Clostridium lituseburense and Faecalibacterium prausnitzii. Quantitative PCR (qPCR) characterization of fecal microbes following GFD revealed a reduction in the number of Bifidobacterium, Lactobacillus and Bifidobacterium longum and an increase in the Enterobacteriaceae and Escherichia coli counts. They propose that the depletion in Bifidobacterium and Lactobacillus, generally considered as probiotics, could be caused by the reduced availability of polysaccharides introduced with the GFD that serve as a substrate for gut microbiota. Moreover, the reduction in Faecalibacterium prausnitzii, along with the concomitant increase in the opportunistic pathogens Enterobacteriaceae and Escherichia coli in the fecal mucus of active Crohn’s disease patients was found to trigger the inflammatory insult [89,102,103]. Moreover, Hansen et al. showed that minimal amounts of gluten are sufficient to affect the microbiota population, lowering the Bifidobacteria count in patients adhering to a low-gluten regimen [104]. Indeed, the authors performed a randomized, controlled, cross-over trial study involving 60 non-CD Danish adults who followed a low-gluten diet (2 g gluten per day) for eight weeks and then switched to a high-gluten diet (18 g gluten per day) for another eight weeks, including a washout period of at least six weeks of normal diet (12 g gluten per day) between the two diets. Notably, GFD was associated with an increase of unclassified species of Clostridiales and an unclassified species of Lachnospiraceae, whereas E. hallii and A. hadrus (both butyrate-producers), Dorea (hydrogen producer) and the hydrogen-consumer and acetate-producer Blautia, in addition to two species of the Lachnospiraceae and four species of Bifidobacterium, were found to decrease. These microbial changes could be ascribed to the low-gluten diet availability of arabinoxylan and arabinoxylan-oligosaccharides, as these food components are abundant non-starch polysaccharides of cereal grains, which serve as energy substrates for the bacterial species mentioned above [105,106,107,108,109,110]. Bonder et al. [111] investigated the gut microbiota of 21 healthy volunteers on a GFD for four weeks, tested with a total of 9 stool samples for each person (one at baseline, four during the GFD and four when they returned to their usual diet). The microbiome profile was then characterized using 16 sRNA sequencing and investigated for taxonomic and implied functional compositions. Overall, the bacterial profile remained relatively stable in healthy individuals on GFD. However, some changes in the abundance of 8 families of bacteria were observed during the GFD period: Veillonellaceae, Ruminococcus bromii and Roseburia faecis, decreased, whereas Victivallaceae, Clostridiaceae, ML615J-28, Slackia and Coriobacteriaceae increased during GFD. Veillonellaceae, a pro-inflammatory family of Gram-negative bacteria known for lactate fermentation, increase in diseases such as IBD, irritable bowel syndrome and liver cirrhosis [88,112,113], while they decrease in autistic patients [114]. Compared to a normal diet, the abundance of Ruminococcus bromii, known to degrade the resistant starch in the human colon [115] and the cellulose, producing short chain fatty acids (SCFA) and hydrogen gas [116], was affected by the different starch composition of GFD. Coriobacteriaceae (Slackia genus in particular) and Clostridiaceae were associated with CD, IBD and colorectal cancer [117,118,119]. Thus, gluten withdrawal alters mostly bacterial species, utilizing carbohydrate and starch as energy substrates. The effects of GFD on the abundance of bacterial populations in healthy patients are illustrated in Figure 1.
……omissis. Growing evidence indicates that the interplay between gut microbiota and intestinal epithelial barrier function play a critical role in priming and maintaining a competent immune system. All together, these factors generate a gastrointestinal ecosystem, which, in concert with the classic repertoire of gut physiology, prevent the detrimental effect of various noxae. Offending foods belongs to those harmful substances able to perturb the gastrointestinal ecosystem, thereby leading to disease states. In this wide research area that is still far from being clarified, even classic dietary factors, such as wheat and related gluten and amylase trypsin inhibitors, can play a role in symptom generation in genetically susceptible or sensitive patients. This review appraised the current knowledge about the gut microbiota in health as well as CD and NCG/WS and the related effects evoked by GFD in these two most common conditions. The evidence so far acquired has demonstrated that diseases are often characterized by an imbalance in the microbial intestinal population composition, leading to dysbiosis, a condition promoting inflammation and metabolic impairment. In CD, the depletion of probiotic species, i.e., Lactobacillus and Bifidobacteria and the relative increase of pro-inflammatory bacteria, e.g., Veillonaceae genus, represent microbiota fingerprints likely contributing to disease onset, which is common to CD patients. In all the groups analyzed, GFD was shown to reduce bacterial richness while affecting gut microbiota composition in a different manner depending on health (asymptomatic subjects) and disease state (CD and NCG/WS). Indeed, in healthy subjects, GFD causes the depletion of beneficial species, e.g., Bifidobacteria, in favour of opportunistic pathogens, e.g., Enterobacteriaceae and Escherichia coli. Conversely, in CD and NCG/WS, GFD evoked a positive effect on gastrointestinal symptoms by helping to restore the microbiota population and by lowering pro-inflammatory species. In conclusion, these studies shed light on the complex interactions occurring between diet, gut barrier and gut microbiota. Multiple aspects are still to be explored along the microbiome-diet axis, including investigations into the yet-to-be-defined species that constitute large fractions of the microbiome [84], as well as the role of strain-specific microbial determinants and the difficulties in capturing detailed dietary information in large diverse metagenomics cohorts. In addition to general investigations of the complex link between diet, microbiome and health, further studies are particularly needed to specifically improve our knowledge of the effects that GFD could exert on the bacterial species involved within CD and NCG/WS”.

3 – The influence of a short-term gluten-free diet on the human gut microbiome. Marc Jan Bonder et al. Genome Medicine (2016)
“Abstract.
Background: A gluten-free diet (GFD) is the most commonly adopted special diet worldwide. It is an effective treatment for coeliac disease and is also often followed by individuals to alleviate gastrointestinal complaints. It is known there is an important link between diet and the gut microbiome, but it is largely unknown how a switch to a GFD affects the human gut microbiome.
Methods: We studied changes in the gut microbiomes of 21 healthy volunteers who followed a GFD for four weeks. We collected nine stool samples from each participant: one at baseline, four during the GFD period, and four when they returned to their habitual diet (HD), making a total of 189 samples. We determined microbiome profiles using 16S rRNA sequencing and then processed the samples for taxonomic and imputed functional composition. Additionally, in all 189 samples, six gut health-related biomarkers were measured.
Results: Inter-individual variation in the gut microbiota remained stable during this short-term GFD intervention. A number of taxon-specific differences were seen during the GFD: the most striking shift was seen for the family Veillonellaceae (class Clostridia), which was significantly reduced during the intervention (p = 2.81 × 10−05 ). Seven other taxa also showed significant changes; the majority of them are known to play a role in starch metabolism. We saw stronger differences in pathway activities: 21 predicted pathway activity scores showed significant association to the change in diet. We observed strong relations between the predicted activity of pathways and biomarker measurements.
Conclusions: A GFD changes the gut microbiome composition and alters the activity of microbial pathways”.

Key words: gut, microbiota, Free-Diet, Lactobacillus, Bifidobacteria, pro-inflammatory bacteria, opportunistic pathogens, Enterobacteriaceae, Escherichia coli