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). Dia...