Białka pokarmowe jako potencjalny mechanizm powstawania chorób autoimmunizacyjnych

Choroby autoimmunizacyjne są następstwem nieprawidłowego funkcjonowania układu odpornościowego, który rozpoznaje własne białka (antygeny) jako obce, prowadząc do przewlekłej reakcji zapalnej i zniszczenia określonych tkanek i narządów [1]. 
Szacuje się, że ponad 100 mln ludzi na świecie cierpi na ok. 80 różnych chorób autoimmunizacyjnych. Liczba incydentów tych chorób wzrosła w ostatnich dekadach, szczególnie w krajach wysokorozwiniętych [2]. Choroby autoimmunizacyjne mogą dotykać praktycznie każdej tkanki i narządu, a do najpowszechniejszych zaliczamy:

• chorobę Hashimoto,
• stwardnienie rozsiane,
• cukrzycę typu 1,
• chorobę Leśniowskiego-Crohna,
• celiakię,
• reumatoidalne zapalenie stawów,
• toczeń rumieniowaty układowy.
   

Chociaż etiologia chorób autoimmunizacyjnych nie została w pełni wyjaśniona, uważa się, że ich przyczyny prawdopodobnie wynikają zarówno z oddziaływania czynników genetycznych, jak i środowiskowych [3].

Mimikra molekularna a zakażenia

Ponad 30 lat temu postawiono hipotezę, że zjawisko mimikry molekularnej wywołanej przez mikroorganizmy może być czynnikiem spustowym inicjującym proces autoimmunizacji [4]. 
Mimikra molekularna wynika z podobieństwa struktury molekularnej własnych tkanek ze strukturą wybranych mikroorganizmów. Istnieje wiele przykładów zakażeń powiązanych z pojawieniem się chorób autoimmunizacyjnych. Przykładem jest paciorkowiec Streptococcus pyogenes, którego zakażenie może wywoływać szereg powikłań, jak gorączka reumatyczna czy kłębuszkowe zapalenie nerek. Zakażenie powoduje wytwarzanie przez układ odpornościowy krzyżowo reagujących przeciwciał (tzw. reakcje krzyżowe), które oprócz tego, że reagują z białkami bakteryjnymi M i N-acetylo-β-D-glukozaminą, to mogą one reagować z miozyną w mięśniu sercowym powodując jego uszkodzenie [5]. 
Inny przykład to produkcja przez organizm przeciwciał przeciwko bakteriom Klebsiella pneumonia i Campylobacter jejuni. Przeciwciała takie mogą reagować z białkami zgodności tkankowej HLA-B27 i gangliozydami, które indukują odpowiednio zesztywniające zapalenie stawów kręgosłupa i zespół Guillana-Barrego [5, 6].

Mimikra molekularna a białka pokarmowe

Z mniej poznanych czynników powodujących zjawisko mimikry molekularnej i reakcje krzyżowe są białka pokarmowe. W tym kontekście szczególnie dużym zainteresowaniem wśród badaczy cieszą się dwa białka – gliadyna ze zbóż oraz kazeina z mleka. Ponadto wykazano, że białka znajdujące się w takich roślinach, jak szpinak, soja, kukurydza, pomidor również mogą reagować krzyżowo z tkankami ludzkimi [7]. W ostatnim czasie postuluje się również, że zjawisko zwiększonej przepuszczalności bariery jelitowej (tzw. zespół jelita przesiąkliwego) może mieć kluczowe znaczenie w procesie reaktywności krzyżowej białek pokarmowych, a także ogólnie w samym procesie powstawania chorób autoimmunizacyjnych [7]. W tym kontekście najwięcej badań dotyczy celiakii [8].
Wykazano, że przeciwciała skierowane przeciwko jednemu z peptydów glutenu (33-mer α-gliadyny) mogą reagować krzyżowo m.in. z cytochromem P450 hepatocytów, dekarboksylazą kwasu glutaminowego (GAD), kolagenem, aktyną, gangliozydami, zasadowym białkiem mieliny (MBP), synapsyną [7, 9]. Może to tłumaczyć reakcję krzyżową przeciwciał przeciwko gliadynie z różnymi białkami tkankowymi i możliwość reagowania gliadyny w tkankach oddalonych od układu pokarmowego [7].
Głównym białkiem mleka mogącym aktywować układ odpornościowy jest kazeina. W kilku badaniach wykazano, że zbyt wczesne wprowadzenie mleka krowiego do diety może stanowić czynnik ryzyka rozwoju chorób autoimmunizacyjnych u osób predysponowanych genetycznie, takich jak celiakia, choroba Leśniowskiego-Crohna, stwardnienie rozsiane, reumatoidalne zapalenie stawów, toczeń rumieniowaty układowy, czy cukrzyca typu 1. Oczywiście zjawisko to wymaga dalszych badań, jednak obserwacje te zostały dość dobrze udokumentowane w odniesieniu do cukrzycy typu 1 [10–18]. Wykazano m.in., że białka zawarte w mleku mogą reagować krzyżowo z białkami komórek wysp trzustkowych [19, 20].

Co wspólnego ma zespół Devica ze szpinakiem?

Zespół Devica (NMO, neuromyelitis optica) jest ciężko przebiegającą chorobą neuroautoimmunizacyjną, której następstwo stanowi demielinizacja komórek nerwowych prowadząca do porażenia rdzenia kręgowego i nerwów wzrokowych. U 75% chorych zespół Devica jest związany z wytwarzaniem przeciwciał IgG przeciwko akwaporynie 4 (AQP4) – białku uczestniczącemu w transporcie wody w komórce [21].
Wykazano, że patogenne przeciwciała przeciwko AQP4 mogą być wytwarzane przez ekspozycję na obce białka, które mają podobną strukturę molekularną do AQP4 [22]. Udokumentowano, że różne rośliny wytwarzają akwaporyny podobne molekularnie do ludzkich. Przykładami takich roślin są szpinak, soja, pomidor i kukurydza (rys. 1) [22-24].
Mimo że zjawisko mimikry molekularnej związanej z żywnością i chorobami autoimmunizacyjnymi jest wciąż hipotezą i wymaga dalszych badań, lekarze i dietetycy powinny być świadomi, że zjawisko to może mieć potencjalnie znaczenie kliniczne. W jednym z badań obserwacyjnych z udziałem 100 pacjentów z rozpoznanymi chorobami autoimmunizacyjnymi i 25 pacjentami bez chorób autoimmunizacyjnych udokumentowano, że pacjenci chorzy wykazywali wyższy poziom specyficznych pokarmowo IgG w porównaniu z grupą kontrolną. Do najbardziej reaktywnych białek należały kazeina, gliadyna oraz białka jaja i ryżu. Według autorów badanie w kierunku nietolerancji pokarmowej IgG-zależnej powinno być wykonywane u każdego pacjenta z chorobą autoimmunizacyjną w celu dostosowania indywidualnych zaleceń żywieniowych, które mogą złagodzić objawy i prawdopodobnie spowolnić postęp choroby [26].

Studium przypadku – pacjent z reumatoidalnym zapaleniem stawów

Płeć: mężczyzna
Wiek: 32 lata
Wzrost: 189 cm
Masa ciała: 81 kg 

• tkanka tłuszczowa: 14,2 kg (17,5%)
• masa tkanek miękkich: 64,7 kg
• woda metaboliczna: 50,8 kg

BMI: 22,7
Przyjmowane leki i suplementy: Metypred

Stan kliniczny

Pacjent zgłosił się na konsultację do poradni dietetycznej, podczas której został przeprowadzony wywiad medyczny i żywieniowy. Głównym powodem, który skłonił pacjenta do konsultacji, była ciągle zmniejszająca się masa ciała, pomimo wprowadzanych przez pacjenta modyfikacji diety. Nie były to znaczne spadki, jednak pacjentowi zależało na zwiększeniu masy ciała, szczególnie masy mięśniowej. Podczas rozmowy okazało się, że 2 lata wcześniej zostało u niego zdiagnozowane reumatoidalne zapalenie stawów (RZS). Diagnozę poprzedzały niepokojące objawy: pogorszenie odporności i częste infekcje, bóle stawów (szczególnie kolanowych), spadek wytrzymałości i siły mięśniowej, co było dla pacjenta trudne do zaakceptowania, gdyż był przyzwyczajony do dużej aktywności fizycznej i regularnych treningów zarówno siłowych, jak i wytrzymałościowych. 
Zlecone wtedy badania (morfologia krwi, OB, CRP, RF, anty-CCP) potwierdziły rozpoznanie reumatoidalnego zapalenia stawów. Zostało wprowadzone leczenie lekiem Metypred w dawce 4 mg, a podczas wizyty pacjent zgłosił, że obecnie dawka została zmniejszona do 2 mg. Aktualne wyniki badań były prawidłowe z wyjątkiem dodatniego czynnika reumatoidalnego (RF) oraz podwyższonego stężenia przeciwciał antycytrulinowych (anty-CCP).
Po dwóch latach od diagnozy u pacjenta dalej utrzymywały się bóle stawowe oraz zmniejszona siła mięśniowa i wytrzymałość. Objawy charakteryzowały się różnym nasileniem w zależności od stadium choroby – w okresach remisji pacjent czuł się względnie dobrze, towarzyszyło mu zesztywnienie stawów i mięśni z niewielkim bólem. Natomiast w okresach zaostrzenia był zmuszony całkowicie zrezygnować z aktywności fizycznej i niektórych aktywności codziennych ze względu na intensywność objawów. Warto dodać, że pacjent zgłaszał dokuczliwe wzdęcia. Pytanie o wcześniejsze zmiany żywieniowe i diety dostarczyło informacji, że pacjent po zdiagnozowaniu RZS wprowadził dietę bez mleka, cukru oraz ograniczył gluten.

Cele terapeutyczne 

Zwiększenie masy mięśniowej, zmniejszenie dolegliwości związanych z RZS.

Podjęta terapia

W celu zwiększenia masy mięśniowej zaproponowano dietę bogatoenergetyczną, ze zwiększoną zawartością białka. Dodatkowo zalecono kontakt z trenerem personalnym w celu odpowiedniego dopasowania treningów do zamierzonego celu, ale również do stanu zdrowia. Ponieważ wcześniejsze wykluczenie z diety cukru, mleka krowiego oraz ograniczenie glutenu (głównie produktów pszennych) nie przyniosło oczekiwanego rezultatu, pacjentowi zaproponowano wykonanie badań w kierunku nietolerancji pokarmowej IgG-zależnej w podklasach 1-4 (badanie FoodPrint® obejmujące 222 antygeny pokarmowe). Zgodnie z wynikiem badania została zaproponowana dieta eliminująca: białka mleka (kazeinę), białka zbóż (gluten), białko i żółtko jaja, pomarańczę, śliwkę, fasolę czerwoną i białą, groch, ziemniaki, orzechy brazylijskie, migdały, nerkowce, nasiona słonecznika, gorczycę, drożdże piwowarskie i piekarnicze. Zlecona wcześniej diagnostyka wykluczyła celiakię. Została rozpisana dieta, którą pacjent miał stosować przez 3 miesiące. Podczas wizyt kontrolnych wprowadzane zostały drobne modyfikacje diety pod kątem dopasowania posiłków do dni treningowych i bez treningu.
 

Przykładowy dzień z jadłospisu

Śniadanie Komosa ryżowa z jagodami goji i sezamem	komosa ryżowa (quinoa) 100 g napój roślinny 250 g kakao surowe, proszek 4 g miód pszczeli 12g jagody goji 20 g sezam 10 g
II śniadanie Kanapka z olejem lnianym i kiełkami oraz owocowo-warzywne smoothie	chleb z kaszy gryczanej 70 g olej lniany 10 g kiełki brokułu 20 g jarmuż 50 g nasiona chia 20 g maliny, mrożone 100 g sok ze świeżej cytryny 10 g daktyle,...