Nuevas estrategias para el control de la enfermedad celíaca: caracterización de los péptidos imunogénicos del gluten y validación clínica de un biomarcador para el seguimiento del paciente celíaco

Abstract

La enfermedad celiaca (EC) se define como una enteropatía inflamatoria crónica del intestino delgado causada por la ingesta de gluten en individuos genéticamente predispuestos. El término gluten hace referencia a las proteínas responsables de la cohesividad, viscosidad y elasticidad de la masa del trigo, la cebada, el centeno, la avena, y sus derivados. El gluten es una mezcla de dos grupos de proteínas las prolaminas (denominadas gliadinas en el trigo, hordeínas en la cebada, secalinas en el centeno y aveninas en la avena) y las glutelinas (gluteninas para el trigo, y sus homólogas para cebada, centeno y avena). Dichas proteínas son resistentes a las enzimas digestivas y, por lo tanto, posterior a la ingestión de alimentos que contienen gluten, se generan péptidos inmunogénicos capaces de producir daño en la mucosa intestinal de los pacientes celíacos. Esta lesión se caracteriza, histológicamente, por un infiltrado de linfocitos a nivel intraepitelial y una hiperplasia de criptas con distintos grados de atrofia de las vellosidades intestinales. Clínicamente la EC presenta una gran variedad de síntomas, tanto gastrointestinales como extra-intestinales. Los síntomas clásicos incluyen diarrea crónica, esteatorrea, distensión abdominal, dolor, pérdida de peso y anemia. En niños además es común que presenten retraso en el crecimiento y baja estatura. Sin embargo, existen situaciones en las que las manifestaciones digestivas están ausentes u ocupan un segundo lugar. Estas formas atípicas incluyen manifestaciones que pueden ser orales, cutáneas, cardíaca, dermatológicas, neurológicas, articulares, hepáticas, endocrinas, ginecológicas, psiquiátricas y hematológicas. También es frecuente que aparezcan otras complicaciones graves como adenocarcinomas intestinales. En la actualidad, el único tratamiento disponible para los celíacos es el seguimiento de dieta sin gluten (DSG). Se ha demostrado que una estricta adherencia a la DSG es fundamental para eliminar los síntomas de la enfermedad, evitar deficiencias nutricionales y mejorar la calidad de vida de los enfermos celíacos evitando complicaciones a corto-medio plazo de gran morbilidad y coste socio-sanitario (osteopenia-osteoporosis, enfermedades autoinmunes, desnutriciones intrauterinas, etc.). No obstante, numerosos estudios han sugerido que las transgresiones de la dieta tanto deliberadas como involuntarias son relativamente frecuentes. Entre las principales causas del incumplimiento se encuentran los condicionamientos de la vida social, el elevado coste de los productos dietéticos especiales o las dificultades tecnológicas para garantizar la ausencia de gluten en los alimentos complejos. La cantidad de gluten capaz de causar daño en la salud del celíaco es muy baja se ha descrito que el límite es inferior de 10 mg por día. Por lo tanto, es imposible evaluar la suma de todas las contaminaciones diarias individuales para saber si el celíaco ha excedido este umbral. Así pues, mientras que algunos pacientes logran una recuperación total de su enfermedad mediante el seguimiento de una DSG; hay celíacos que requieren un control periódico para conocer la eficacia del tratamiento; y otros muchos que darían la bienvenida a nuevos productos alimenticios que permitan una mayor flexibilidad en su dieta. En base a ello, el trabajo realizado en esta Tesis Doctoral se ha centrado en el estudio de nuevas estrategias de control de la enfermedad celíaca, por un lado, mediante la caracterización de péptidos y epítopos inmunogénicos del gluten en distintas variedades de trigos comerciales; y por el otro, mediante la validación clínica de un biomarcador para el seguimiento de la dieta del paciente celíaco. El Capítulo 1 es una introducción general sobre la enfermedad celíaca. En el Capítulo 2 se exponen los antecedentes del tema y los objetivos principales de esta Tesis Doctoral. El Capítulo 3 comprende una revisión bibliográfica global sobre las patologías relacionadas con la ingesta de gluten, que son un grupo de desórdenes inmunológicos que se clasifican según los síntomas clínicos que producen y la respuesta inmune generada. La elevada prevalencia de estas enfermedades y los efectos nocivos de las proteínas del gluten para la salud representan un reto clínico y científico importante. En el capítulo 4, se caracterizan variantes de epítopos inmunogénicos del gluten en las α-gliadinas de la tribu Triticeae, tanto en especies diploides, como tetraploides y hexaploides de trigo. Estas gliadinas representan la fracción con mayor inmunogenicidad del gluten. Por ello, el estudio de la capacidad inmunoestimuladora de variantes de epítopos canónicos con sustituciones de aminoácidos, de manera que se elimine la toxicidad de estos epítopos, ofrece nuevas posibilidades en la generación de trigos con una toxicidad reducida. Dichas variedades ayudarían a minimizar la presencia de epítopos inmunogénicos en la harina de trigo, manteniendo las propiedades nutricionales y tecnológicas de este cereal. En el Capítulo 5 se ha llevado a cabo un ensayo clínico prospectivo con pacientes celíacos, que llevan más dos años a DSG, en el que se ha determinado la utilidad clínica de los péptidos inmunogénicos del gluten (GIP) en orina como nuevo biomarcador para controlar la adherencia a la DSG correlacionándolo con parámetros clínicos e histológicos característicos de la enfermedad. Mediante este estudio, se ha demostrado que la ausencia repetida de GIP en orina permite verificar el correcto cumplimiento de la DSG a la vista de su relación con la ausencia de atrofia vellositaria, evitando la necesidad del uso de técnicas más invasivas para estudiar las posibles lesiones histológicas en el intestino del enfermo celíaco. En el Capítulo 6, se discuten los resultados obtenidos en esta Tesis Doctoral, abordando su aplicación para el control y seguimiento de la DSG. Por último, en el Capítulo 7, se incluyen las conclusiones alcanzadas en esta Tesis Doctoral.