Osoby chore na celiakię muszą w codziennym życiu unikać glutenu, białka zawartego w pszenicy, życie i jęczmieniu, które może wywoływać bolesne objawy ze strony jelit, utrudniać wchłanianie składników odżywczych i zwiększać ryzyko wystąpienia innych poważnych, długotrwałych problemów.

Choroba autoimmunologiczna dotyka około 1% populacji. Częstotliwość jej występowania wzrosła mniej więcej dwukrotnie w ciągu ostatnich 25 lat, ale nie ma na nią żadnego leczenia.

Interdyscyplinarny zespół badaczy medycznych i inżynieryjnych z kanadyjskiego Uniwersytetu McMaster, w którego skład weszli również współpracownicy ze Stanów Zjednoczonych, Australii i Argentyny, spędził ostatnie sześć lat, pracując nad rozwikłaniem ważnego fragmentu układanki w poszukiwaniu lekarstwa: jak i gdzie rozpoczyna się reakcja na gluten.

Wcześniej sądzono, że reakcja zapalna na gluten występuje wewnątrz ściany jelita i obejmuje wyłącznie komórki układu odpornościowego, ale w artykule opublikowanym w czasopiśmie GastroenterologiaZespół pokazał, że w tej historii kryje się coś więcej.

Odkryli, że wewnętrzna wyściółka górnego jelita, zwana „nabłonkiem” – składająca się z różnych komórek, które nie są klasyczną częścią układu odpornościowego – również odgrywa aktywną rolę w kierowaniu reakcją zapalną na gluten.

Wykorzystując mikroskopijne biomateriały w laboratorium, zespół stworzył biologicznie funkcjonujący model nabłonka jelitowego, który pozwolił naukowcom wyizolować efekty działania określonych cząsteczek w komórkach nabłonkowych osób chorych na celiakię.

Model ten pozwolił badaczom na wygenerowanie i zaobserwowanie reakcji w kontrolowanych warunkach, co nie jest możliwe w przypadku niezwykle złożonych środowisk jelitowych istot żywych.

Udało im się zaobserwować, w jaki sposób cząsteczki powiadamiają komórki odpornościowe o obecności glutenu i ostatecznie stwierdzić, że nabłonek odgrywa kluczową rolę w aktywacji układu odpornościowego w przypadku celiakii.

Taki mechanizm był postulowany wcześniej, ale nigdy nie został udowodniony. Oczekuje się, że odpowiedź na to kontrowersyjne pytanie przyspieszy rozwój nowych leków.

„Jedynym sposobem leczenia celiakii jest obecnie całkowite wyeliminowanie glutenu z diety. Jest to trudne, a eksperci zgadzają się, że dieta bezglutenowa jest niewystarczająca” — mówi Elena Verdu, autorka korespondencyjna artykułu, profesor gastroenterologii i dyrektorka Farncombe Family Digestive Health Research Institute w McMaster.

Dokładne zlokalizowanie punktu zapalnego odpowiedzi immunologicznej może stanowić stymulację badań nad dostarczaniem leków, które mogłyby hamować tę nowo odkrytą rolę nabłonka, przy użyciu leków będących już w fazie badań klinicznych, mówi Verdu.

„Dzięki temu mogliśmy zawęzić konkretną przyczynę i skutek oraz dokładnie udowodnić, czy i jak reakcja zachodzi” – mówi Tohid Didar, autor korespondencyjny artykułu i adiunkt w Szkole Inżynierii Biomedycznej Uniwersytetu McMaster, który piastuje Kanadyjską Katedrę Badawczą w dziedzinie nano-biomateriałów.

Kolejnym istotnym odkryciem badania jest to, że po wykryciu glutenu nabłonek wysyła silniejsze sygnały do ​​komórek układu odpornościowego, jeśli obecne są również patogeny.

Oznacza to, że w przyszłości będzie można wykryć patogen u osoby narażonej na rozwój choroby i zahamować interakcje z glutenem i nabłonkiem jelitowym, zapobiegając w ten sposób chorobie, mówi główna autorka artykułu, Sara Rahmani, doktorantka w laboratoriach Verdu i Didar.