Červen 2012

Rozdíl ve střevní propustnosti a slizničním imunologickém genovém profilu u dvou rozdílných potíží souvisejících s lepkem – celiakii a citlivosti na lepek (2)

5. června 2012 v 23:37 Všehochuť

Intestinální propustnost

Zatímco celiatici mají poruchu slizniční bariéry a zvýšenou propustnost střeva, není jasné, zda u pacientů s citlivostí na lepek je tomu taky tak. Odpověď na tuto otázku jsme se snažili získat prostřednictvím LA/MA urinary ratio, který se u všech tří skupin významně lišil (P= 0.0113; Kruskal-Wallis test). Hodnoty u skupinz celiatiků byly významně vyšší než u skupiny pacientů s citlivostí na lepek (P= 0.0138; MWU). Rozdíl mezi celiatiky a kontrolní skupinou byl P= 0.0950, rozdíl v LA/MA u pacientů s citlivostí na lepek vůči kontrolní skupině byl P= 0.0308 (Figure 1).

Diskuse

Celiakie, autoimunitní enteropatie, je způsobená nesprávnou adaptivní imunologickou odpovědí T-buněk vůči požitému gliadinu. Během posledních pár let se ukázalo, že "klasičtí" celiatici reprezentují pouze vrcholek ledovce z celkového počtu pacientů [4,29]. Alarmujícím problémem je klinické zařazení skupiny pacientů, které mají problémy s lepkem a symptomy se sice podobají celiakii, nicméně mají negativní serologii a histopatologií na celiakii. Podobně jako u celiakie, tyto pacienti mají problémy po požití potravin obsahujících lepek a vykazují zlepšení po dodržování bezlepkové diety. Na rozdíl ale od celiatiků, u pacientů s citlivostí na lepek se nepříznivé reakce organizmu po požití lepku neodrazí ve vzniku příslušných protilátek nebo poškození střeva. Symptomy citlivostí na lepek mohou vyústit v některé gastrointestinální symptomy spojované s celiakií nebo alergií na pšenici, ale objektivní diagnostické kritéria pro tento stav v současnosti chybí. Navíc, diagnoza citlivosti na lepek se většinou dělá na základě vyloučení ostatních možností.

Je potřebné zdůraznit, že nepřítomnost protilátek a fakt, že nedochází k poškození střeva neznamená, že nedochází k vnitřní toxicitě lepku - dokonce i u zdravých lidí (ne-celiatiků) se lepek spojuje s poškozením i jiných tkanív, orgánů a systémů, nesouvisejících se střevem. [6,30,31].

V této studii jsme se pokusili identifikovat funkční, morgologické a imunologické parametry potřebné k odlišení citlivosti na lepek od celiakie a pochopit patofysiologii této nemoci. Jako první přinášíme důkaz, že tyto dvě nemoci se liší různou intestinální slizniční odpovědí na lepek.
Pacienti s citlivostí na lepek netrpí významnými autoimunitními nemoci nebo alergickými reakcemi a mívají serologii na běžné protilátky, včetně anti-tTG IgA negativní. Je zajímavé, že AGA IgA a IgG mělo pozitivní více než 50% těchto pacientů. Podobným případem - vyšší hodnoty AGA-ček, znaky a symptomy spojované s citlivostí na lepek (který není celiakií), jsou také pacienti trpící schizofrenií [39] a poruchami autistického centra [40].

Zatímco u celiatiků existuje silné genetické pojítko s II MHC haplotype - 95% pacientů je nositelem HLA-DQ2 a zbylých 5% HLA-DQ8, prokázali jsme, že pouze 50% pacientů s citlivostí na lepek je nositelem HLA-DQ2 a/nebo HLA-DQ8, což je procento jenom o málo vyšší než pro běžnou populaci. Pravděpodobně jde o sníženou aktivitu MHC-závislých adaptivních imunologických odpovědí u pacientů s citlivostí na lepek ve srovnání s celiatiky.

Dále jsme prokázali, že mucosa u pacientů s citlivostí na lepek obsahuje zvýšené množství CD3+ IELs, byť tento počet byl významně nižší než u pacientů s aktivní celiakií. Toto zjištění je v souladu s omezenější roli adaptivního imunitního systému u pacientů s citlivostí na lepek a mohlo by vysvětlovat, proč tato nemoc není doprovázená významným autoimunologickým onemocněním.
U celiatiků, adaptivní odpověď se spouští tTG-deamidated gluten peptidy, vázané na DQ2 nebo DQ8. Toto také zahrnuje nahromadění mucosy a aktivaci Th1 a Th17 klonů a produkci cytokinů souvisejících s Th17, konkrétně IFN-γ a IL-17A, které přispívají k narušení bariéry a narušení tkaniv [16,18-21,41].

V našem předešlém výzkumu jsme prokázali, že u celiatiků se IL-17A transcripts vyskytují ve významně vyšších hladinách ve střevní mucose, což neplatí pro skupinu pacientů citlivých na lepek [15]. V tomto výzkumu jsme rozšířili tento poznatek a prokázali, že Th1 signature cytokine, IFN-γ jsou také u pacientů s citlivostí na lepek přítomny ve významně nižších hladinách než u celiatiků. Navíc, pouze u celiatiků, na rozdíl od pacientů s citlivostí na lepek u kterých to neplatí, jsme pozorovali významné zvýšení IL-6, což je pleiotropic cytokine - významný pro funkci Th17 buněk a podobný trendu u IL-21.

Tyto závěry mohou vést k hypotéze, že citlivost na lepek je zánětlivý stav související s vrozenými imunitními mechanismy. Jedním z nich jsou TLR - receptory, které jsou schopné detekovat mikrobiologické napadení a způsobit rychlou zánětlivou odpověď, která může nebo nemusí vyústit do protilátkové adaptivní odpovědi .

Závěr

Výsledky této studie naznačují, že celiakie a citlivost na lepek jsou dvě rozličné nemoci způsobené různou odpovědí intestinální sliznice na lepek.

Celiakie je způsobená komplexní souhrou zvýšené intestinální propustnosti, poškozením mucosy a vlivy životního prostředí (navíc kromě lepku) a genetické predispozice, co zahrnuje jak MHC tak ne-MHC geny. Za typickým intestinálním "poraněním" u celiatiků obvykle stojí jak vrozené tak adaptivní imunologické cesty effektorů.

Citlivost na lepek spojujeme s běžnou aktivací vrozené imunologické odpovědi. Zatímco mechanismus stojící za ztrátu funkce intestinální bariéry u celiatiků je alespoň částečně známý, faktory odpovědné za ztrátu tolerance vůči lepku a rozvoj autoimunity známý není. Doufáme, že tento výzkum přispěje k klinické charakteristice citlivosti na lepek jako stavu, který je spojovaný s aktivací vrozené imunity kvůli požití lepku za absence rozpoznatelných změn ve funkci mucosové bariéry. Také doufáme, že přinese další poznatky směřující k definici celého komplexu změn v TJ regulaci vyvolané lepkem.

Poděkování

Autoři děkují Dr. D. Siniscalco, Dr. P. Pezzella, Dr. A. Papparella a Mr. M. Mangione za technickou pomoc a podporu. Studie vznikly také díky částečné podpoře National Institutes of Health a to díky grantu R21DK078699 pro AF a díky podpoře Giunta Regionale Campania Assessorato alla Ricerca Scientifica L.R. 5 28/03/2002 pro MC.


Přeložila a zkrátila Boba

Rozdíl ve střevní propustnosti a slizničním imunologickém genovém profilu u dvou rozdílných potíží souvisejících s lepkem – celiakii a citlivosti na lepek

5. června 2012 v 23:34 | Sapone, Lammers, Casolaro, Cammarota |  Všehochuť

Tento článek souvisí s autismem pouze velice vzdáleně - jako velice složité vysvětlení, že problémy s lepkem, které naše děti mají, nejsou ani celiakie ani alergie. O překlad tohoto článku mě poprosil pan Franta, můj dlouholetý korespondent a rádce v bezlepkové stravě. Vy ostatní si můžete vychutnat, že se Vás to zrovna netýká… Úžasný

Rozdíl ve střevní propustnosti a slizničním imunologickém genovém profilu u dvou rozdílných potíží souvisejících s lepkem - celiakii a citlivosti na lepek

Anna Sapone1,2, Karen M Lammers2, Vincenzo Casolaro2,3, Marcella Cammarota4,Maria T Giuliano4, Mario De Rosa4, Rosita Stefanile5, Giuseppe Mazzarella5, Carlo Tolone6, Maria I Russo7, Pasquale Esposito7, Franca Ferraraccio8, Maria Cartenì4,Gabriele Riegler1, Laura de Magistris1 and Alessio Fasano2*
· *Corresponding author: Alessio Fasano afasano@mbrc.umaryland.edu
Author Affiliations
1Department of Internal and Experimental Medicine Magrassi-Lanzara, Seconda Università degli Studi di Napoli, Naples, Italy
2Mucosal Biology Research Center, University of Maryland School of Medicine, Baltimore, MD, USA
3Johns Hopkins Asthma and Allergy Center, Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore, MD, USA
4Department of Experimental Medicine, Seconda Università di Napoli, Naples, Italy
5Institute of Food, Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Avellino, Italy
6Department of Pediatrics, Seconda Università degli Studi di Napoli, Naples, Italy
7Servizio di Endoscopia Digestiva, Seconda Università degli Studi di Napoli, Naples, Italy
8Morfopatologia, Seconda Università degli Studi di Napoli, Naples, Italy
BMC Medicine 2011, 9:23 doi:10.1186/1741-7015-9-23
Elektronickou verzi tohoto článku najdete na :http://www.biomedcentral.com/1741-7015/9/23
Published:
9 March 2011
© 2011 Sapone et al; licensee BioMed Central Ltd.

VÝTAH

Úvod

Celiakie (CD) je autominutní enteropatie, kterou spouští požití lepku. Lidi citliví na lepek (GS) si nedokážou s lepkem dobře poradit a proto se u nich mohou rozvinout gastrointestinální symptomy podobné celiakii, nicméně celkový klinický obraz těchto obtíží bývá obvykle míň vážný a nebývá doprovázený poruchami autoimunity nebo tvorbou tkáňových transglutaminázových protilátek. Pro lepší pochopení jak stejných tak rozdílných aspektů mezi dvěmi poruchami související s lepkem jsme studovali a srovnávali slizniční formu (?expression) genů souvisejí s funkcí intestinální bariéry a také vrozenou a adaptivní imunitu.

Metody

Do studie byli zahrnuti celiatici, lidi citliví na lepek a zdraví lidi dobře tolerující lepek. Intestinální propustnost jsme vyhodnocovali za pomoci lactulose a mannitol probe. Genetický materiál pro funkci bariéry a imunity jsme vyhodnocovali na základě vzorků slizniční biopsie.

Výsledky

Na rozdíl od celiatiků, lidi citliví na lepek neměli zvýšenou intestinální propustnost. Dokonce, hodnoty pro tuto skupinu ve srovnání s kontrolní, zdravou skupinou, byly P= 0.0308. Významně zvýšený byl výskyt claudinu (CLDN) 4 (P= 0.0286). Ve srovnání s kontrolní skupinou, markery pro adaptivní imunitu interleukin (IL)-6 (P= 0.0124) a IL-21 (P= 0.0572) se vyskytovali ve zvýšené míře u celiatiků ale ne u lidí citlivých na lepek, výskyt markerů pro vrozenou imunitu - Toll-like receptor (TLR) 2 byl zase zvýšený u skupiny lidí citlivých na lepek, ale ne u celiatiků (P= 0.0295). A nakonec, T-regulatory cell marker FOXP3 byl u skupiny lidí citlivých na lepek významně snížený ve srovnání s kontrolní, zdravou skupinou (P= 0.0325) a také ve srovnání se skupinou celiatiků (P= 0.0293).

Závěr

Tato studie prokazuje, že dvě nemoci související s lepkem - celiakie a GS, jsou dvě různé nemoci. Citlivost na lepek je stav související s prevalent gluten-induced activation vrozené, a ne adaptive, imunologické odpovědi v případě absence prokazatelných změn ve funkci slizniční bariéry.

Souvislosti

Lepek je strukturální proteinový komponent v zrnech pšenice, žita a ječmene, které jsou základem pro moučné potraviny rozšířené po celém světě. Je možné, že zemědělský objev před 10 000 lety zrn obsahujících lepek znamenal "chybu v evoluci", která vytvořila podmínky pro lidské nemoci ovlivněné lepkem - nejznámější jsou ty, které souvisí s adaptivním imunitním systémem - alergie na pšenici a celiakie. U obou těchto nemocí probíhá reakce na lepek prostřednictvím aktivace T-buněk v gastrointestinální sliznici. Nicméně u alergie na pšenici je klíčový immunoglobulin E (IgE), který v opakovaných sekvencích v lepkových peptidech (například Ser-Gln-Gln-Gln-(Gln-)Pro-Pro-Phe) spouští "výpad" chemických mediátorů, jako například histamin. [1]. Naopak, celiakie, která postihuje přibližně 1% z celkové populace, je autoimunitní nemoc se specifickým serologickými markry, a to především zejména protilátky na transglutaminase (tTG) autoantibodies.

Kromě celiakie a alergie na pšenici, existují případy reakcí na lepek, které nemají ani alergický ani autoimunitní základ. Nejčastěji je definujeme jako citlivost na lepek (GS)[2-5]. Někteří lidi, kteří mají problémy po požití potravin s obsahem lepku a vykazují zlepšení po nasazení bezlepkové diety, mohou mít citlivost na lepek (GS) namísto celiakie (CD). Pacienti s citlivostí na lepek nejsou schopni tolerovat lepek a po jeho požití se u nich rozvine nepříjemná reakce, která obvykle, na rozdíl od celiakie, nevede k poškození střeva. Zatímco gastrointestinální symptomy u citlivosti na lepek mohou být podobné celiakii, nicméně celkový klinický obraz je obvykle míň vážný a není doprovázený přítomností protilátek tTG nebo autoimunitní nemocí. Většinou se diagnóza stanoví vylučovací metodou a aplikuje se eliminační dieta a "open challenge" (tzn. monitorované nasazování potravin s obsahem lepku), pro zjištění, zda se pacientovo zdraví zlepší po vyloučení nebo snížení lepku ve stravě.

Množství in vitrostudií prokázalo cytotoxicitu gliadinu - hlavního antigenu lepku. Gliadin má has "agglutinating" efekt, snižuje obsah F-actinu, brání buněčnému růstu, vyvolává "apoptosis", mění redox rovnováhu a způsobuje přeskupení cytoskeletonu a ztrátu "pevného spojení" (TJ) gastrointestinalní sliznice [6-9]. Imunitní systém reaguje na gliadin různě, a to v závislosti na typu potíží a spouštěcím faktoru. V této studii jsme se snažili získat základní vědomosti o funkci intestinální bariéry a imunologické reakci na lepek u pacientů s citlivostí na lepek. Chtěli jsme se především pochopit, do jaké míry se u pacientů s citlivostí na lepek ve srovnání s pacienty s celiakií aktivují "innate" a adaptivní imunitní cesty. Pro naplnění tohoto cíle jsme sledovali slizniční genový profil v rámci intestinální bariéry a imunologické parametry, které jsou známé u celiatiků.

Metody

Definice citlivosti na lepek

Pacienti s citlivostí na lepek jsou pacienti, u kterých se vyloučila celiakie, alergie na pšenice a jiné klinicky související nemoci (např. cukrovka 1. typu, záněty střev, infekce Helicobacterem atp) a kterých symptomy spouští požití lepku, přičemž při vysazení lepku nastává zlepšení. Všichni sledovaní pacienti podstoupili pod klinickým dohledem po dobu 4 měsíců konzumovali potraviny s obsahem lepku. Po skončení tohoto období pacienti absolvovali serology screening na celiakii, Human Leukocyte Antigen (HLA) DQ2/DQ8typing and an upper endoscopy with duodenal biopsies. Po endoskopii se pacienti vrátili k bezlepkové dietě a jejich symptomy se nadále monitorovali. Za pacienty s citlivostí na lepek jsme považovali pacienty s negativním autoantibody serology (endomysium antibodies-immunoglobulin A (EMA-IgA) a tTG-IgA), normální sliznicí (Marsh stage 0) nebo zvýšenou intraepithelial lymphocytes (Marsh stage 1) a zlepšením symptomů během pár dnů od zavedení diety. Abychom se vyhli jakýmkoliv předsudkům, zařadili jsme do této skupiny všechny pacienty, kteří splňovali tyto kritériá.

Účastníci studie

Studie se zúčastnilo 26 pacientů s citlivostí na lepek a pro srovnávání 42 pacientů s celiakií (dle kritérií European Society of Pediatric Gastroenterology, Hepatology and Nutrition (ESPGHAN) [10]). Kontrolní vzorek (DC) tvořilo 39 pacientů, kteří kvůli dyspepsii podstoupili endoskopii. Tito pacienti v kontrolním vzorku měli pouze dyspeptické symptomy a netrpěli žádným zánětem (což bylo prokázané normální sedimentací erytrocytů, C-reactive protein a mucoprotein evaluation. Žádný z pacientů kontrolního vzorku netrpěl ani celiakií ani citlivosti na lepek. Další podrobnosti naleznete v tabulce 1.
Table 1. Klinické a laboratorní charakteristiky účastníků studie

Stanovení intestinální propustnosti

In vivopropustnost byla stanovena na základě lactulose/mannitol (LA/MA) testu [11]. Stanovení a měření vzorku moče jsme provedli prostřednictvím vysoko výkonného anionového exchange chromatography vybaveného pulsed amperometric detekcí, kerá umožňuje přímou kvantifikaci nonderivative carbohydrates v Dionex model DX-500 s gradient pump module GP40 a sample loop of 50 μl. Samples were loaded onto CarboPac PA-100 guard columns and eluted with a NaOH-NaAc gradient (Dionex, Sunnyvale, CA, USA).

Výsledky

Klinické a laboratorní charakteristiky pacientů trpících na citlivost na lepek

Pacienti, kteří splnili diagnostické kritériá pro citlivost na lepek, vykazovali mnohé symptomy jako celiatici (viz tabulka 1), ale jejich symptomy odezněly během pár dnů po zavedení bezlepkové diety a tyto symptomy se během doby výzkumu (4 roky) již nevrátily. Je zajímavé, že 48% pacientů s citlivostí na lepek měli anti-gliadin antibody (AGA)-pozitivní a 57% byli HLA-DQ2-pozitivní a/nebo HLA-DQ8-pozitivní. 56% AGA pozitivních pacientů s citlivostí na lepek bylo HLA-DQ2-pozitivních a/nebo HLA-DQ8-pozitivních, zatímco zbylých 44% bylo HLA-negativních.
Přeložila a zkrátila Boba