Variazione naturale della tossicità del grano: potenziale per la selezione di varietà non tossiche per i pazienti con malattia celiaca e utili per la prevenzione delle malattie negli individui a rischio.
Liesbeth Dekking, Harry Jonker et al. Article in Gastroenterology · October 2005. DOI: 10.1053/j.gastro.2005.06.017 · Source: PubMed
Contesto e obiettivi: La celiachia (MC) è un disturbo intestinale causato dalle risposte delle cellule T ai peptidi derivati dalle proteine del glutine presenti nel grano. Tali peptidi sono stati trovati sia nella gliadina che nelle proteine glutenina del glutine. L’unica cura per il CD è una dieta priva di glutine per tutta la vita. Non è noto, tuttavia, se tutte le varietà di grano siano ugualmente dannose per i pazienti. Abbiamo studiato se esistono varietà di grano con un numero naturalmente basso di epitopi stimolatori delle cellule T. Metodi: le proteine del glutine presenti nei database pubblici sono state analizzate per la presenza di sequenze di stimolazione delle cellule T. Inoltre, accessioni di frumento da specie Triticum diploidi (AA, SS/BB e DD), tetraploidi (AABB) ed esaploidi (AABBDD) sono state testate per la presenza di epitopi stimolatori delle cellule T nelle gliadine e nelle glutenine sia dai test basati su cellule e anticorpi monoclonali. Risultati: L’analisi del database ha identificato le proteine del glutine prive di 1 o più delle sequenze note per la stimolazione delle cellule T. Inoltre, sia i test basati sui linfociti T che quelli basati sugli anticorpi hanno mostrato che esiste una grande variazione nella quantità di peptidi stimolatori dei linfociti T presenti nelle accessioni di grano. Conclusioni: è presente una variazione genetica sufficiente per tentare la selezione di accessioni di frumento che contengono basse quantità di sequenze stimolatrici delle cellule T. Tali materiali possono essere utilizzati per selezionare e allevare varietà di frumento adatte al consumo da parte dei pazienti affetti da CD, contribuendo a una dieta ben bilanciata e ad un aumento della loro qualità di vita. Tali varietà possono anche essere utili per la prevenzione delle malattie negli individui a rischio.
Lo studio richiama, inoltre, l’influenza dell’apporto del glutine nell’alimentazione della prima infanzia:
“È noto che l’esposizione precoce al glutine e una doppia coppia del gene HLA-DQ2 promuovono entrambi lo sviluppo di CD. In Svezia l’aggiunta di glutine agli alimenti per l’infanzia ha portato a un aumento di 5 volte della comparsa di CD negli anni ’80, e gli individui omozigoti HLA-DQ2 hanno un rischio 5 volte maggiore di sviluppare CD rispetto agli individui eterozigoti HLA-DQ2. . Un vasto repertorio di abbondanti peptidi immunogenici del glutine nella dieta, insieme ad un elevato numero di copie di HLA-DQ2, favorisce così la diminuzione della tolleranza al glutine. Nella pratica attuale, il glutine viene introdotto nella dieta dei lattanti a 6-7 mesi di età. Poiché non vi è alcuna restrizione nella quantità di glutine somministrata, l’assunzione di glutine all’età di 12 mesi è compresa tra 6 e 9 g/giorno, mentre è noto che le cellule T specifiche del glutine dei pazienti con MC rispondono a quantità di microgrammi. L’improvvisa introduzione di glutine, anche se nella quantità sopra indicata, può quindi svolgere un ruolo importante nella diminuzione della tolleranza al glutine. Come abbiamo suggerito in precedenza, l’attuale comprensione dello sviluppo della malattia potrebbe richiedere un’assunzione più graduale e/o ridotta di glutine nei neonati. La coltivazione di varietà di grano con una quantità inferiore di peptidi di glutine stimolatori delle cellule T potrebbe potenzialmente aiutare a raggiungere tale obiettivo.”
….omissis “Il glutine di frumento è un gruppo di proteine che possono essere suddivise in 2 famiglie proteiche: le glutenine e le gliadine. Le glutenine possono essere ulteriormente suddivise in glutenine ad alto peso molecolare (HMW) e basso peso molecolare (LMW) e le gliadine possono essere suddivise in α, γ e ω gliadine. Attualmente sono noti molti peptidi stimolatori delle cellule T derivati dal glutine e originano dalle gliadine α e γ e dalle glutenine HMW e LMW. Sequenze omologhe si trovano nelle secaline della segale, nelle hordeins dell’orzo e nelle avenine dell’avena. Il glutine e le molecole simili al glutine contengono quindi molti peptidi immunogenici. Inoltre, le proprietà alimentari-industriali uniche del glutine sono in parte correlate a un contenuto molto elevato di prolina che rende il glutine relativamente resistente alla degradazione enzimatica nel tratto gastrointestinale. Quindi, è probabile che molti dei peptidi immunogenici del glutine sopravvivano per lunghi periodi nell’intestino, aumentando la probabilità di innescare una risposta delle cellule T. Pertanto, le proprietà uniche del glutine sono strettamente legate al loro potenziale di indurre la malattia nei pazienti affetti da celiachia”
Approfondimento
La celiachia è una malattia prevalente caratterizzata da un’infiammazione intestinale cronica causata da cellule T HLA-DQ2 o -DQ8 specifiche per i peptidi di glutine di frumento ingeriti. Le risposte delle cellule T sono rivolte agli epitopi che si raggruppano all’interno di un frammento 33mer stabile formato dalla digestione fisiologica di alfa-gliadine. La celiachia viene curata escludendo dalla dieta tutte le proteine del glutine. In teoria, una dieta a base di glutine proveniente da una specie di grano che ha pochi o niente peptidi di glutine stimolatori delle cellule T dovrebbe essere ugualmente ben tollerata dai pazienti celiaci e, cosa importante, essere anche benefica per la prevenzione delle malattie. Per identificare grano idoneo per la realizzazione di prodotti da forno abbiamo seguito l’evoluzione del grano fino alle specie che molto probabilmente hanno contribuito con i genomi AA, BB e DD al grano tenero. Il glutine è stato estratto da un’ampia collezione di queste antiche specie di grano e sottoposto a screening per i peptidi di glutine stimolatori delle cellule T. Sono state identificate differenze distinte nelle risposte delle cellule T intestinali alle specie diploidi. È interessante notare che abbiamo scoperto che i frammenti identici o equivalenti al frammento 33mer immunodominante sono codificati dai geni alfa-gliadina sul cromosoma 6D del grano e quindi assenti dal glutine del monococco diploide (AA) e persino da alcune cultivar del grano tetraploide (AABB) . Questi risultati hanno implicazioni per la malattia celiaca perché aumentano la prospettiva di identificare o produrre mediante coltivazione specie di grano con livelli bassi o assenti di proteine del glutine dannose
Mapping of Gluten T-Cell Epitopes in the Bread Wheat Ancestors: Implications for Celiac Disease. Tore Jensen et al. March 2005 Gastroenterology 128(2):393-401; DOI:10.1053/j.gastro.2004.11.003