Глютен: влияние на организм
В статье мы расскажем:
Что такое глютен
Глютен — это сложная смесь многочисленных родственных белков, что содержатся в злаковых культурах — главным образом, в пшенице, ячмене, ржи и овсе.
Клейковина является термостойкой и обладает способностью действовать в качестве связующего агента — это свойство и лежит в основе её добавления в обработанные пищевые продукты для улучшения их текстуры, удержания влаги и вкуса.
Глиадин, основной белок пшеницы, содержит пептидные последовательности, которые обладают высокой устойчивостью к желудочному, панкреатическому и кишечному соку (в частности, к содержащимся в них протеолитическим ферментам), а потому он с трудом подвергается расщеплению и перевариванию. Считается, что среднее ежедневное потребление глютена в западной диете составляет 5-20 г в день и связано с несколькими расстройствами.
На самом деле, в хлебобулочные изделия часто добавляется дополнительный глютен в виде порошкообразного продукта, называемого жизненно важным пшеничным глютеном, для увеличения прочности, роста и срока годности готового продукта.
Белки глютена очень устойчивы к протеазным ферментам, которые расщепляют белки в пищеварительном тракте.
Это может вызвать иммунные реакции, которые были показаны в ряде связанных с глютеном состояний, таких как целиакия.
Глютен был известен еще в Месопотамии и появился в человеческом рационе примерно 10 000 лет назад — в тот момент, когда наши предки начали употреблять злаковые культуры.
Основные аминокислоты в составе глютена — пролин, глутамин и другие гидрофобные соединения — всё это делает его устойчивым к полному разрушению под действием пищеварительных ферментов.
Нарушает кишечную проницаемость — причем, это происходит и без активации клеток иммунной системы, а именно путем нарушения контактов между эпителиальным клетками внутренней выстилки кишки.
Повышает высвобождение такого медиатора, как ацетилхолин, в контакте между гладким миоцитом кишечника и нервной клеткой — это приводит к увеличению сократимости мышечного слоя и развитию вследствие этого, диареи.
Пептиды глютена проникают в поджелудочную железу, где влияют на её морфологию и повышают секрецию инсулина. Они могут вызывать стресс бета-клеток, продуцирующих данный гормон.
Тяжесть в животе вследствие замедления моторики органов пищеварительной системы приводит к разрастанию бактериальной микрофлоры — в условиях плохо переваренной пищи (а белки пшеницы, ко всему прочему, еще и устойчивы к действию пищеварительных ферментов) резиденты нашего кишечника чувствуют себя особенно комфортно. Развивается СИБР — синдром избыточного бактериального роста.
Подавляет рост эпителиальных клеток — за счет торможения в них процессов синтеза нуклеиновых кислот (ДНК и РНК), инициации само запрограммированной клеточной смерти и повреждения их активными формами кислорода.
Возникновение целиакии и ее формы
Целиакия — заболевание, корни которого уходят в давно минувшие века. Считается, что описана она была еще в первом столетии нашей эры известным древнеримским врачом Аретейем из Каппадокии — так, вместе с Целием Аврелианом, еще одним выдающимся медиком, он назвал её «morbus coeliacus», что с латыни переводится как «кишечная болезнь».
Однако взаимосвязь с питанием и патогенез развития был изучен в достаточной мере задолго после этого — только в двадцатом столетии. Сейчас достоверно известно, что главную роль в развитии данного заболевания играет именно глютен.
Глютен — понятие широкое, объединяющее в себе группу белков, содержащихся во многих злаковых культурах:
Глиадины — в пшенице.
Хордеины — в ячмене.
Считается, что целиакия носит генетический характер. Всё дело в главном комплексе гистосовместимости (MHC) — ключевой структуре в распознавании иммунной системой «своих» и «чужих». Его задача — представлять специально обученным клеткам, осуществляющим строгий надзор за границами организма и препятствующим неожиданном вторжению, антигены — чужеродные вещества, и уже по результатам экспертизы полицейские в виде Т-лимфоцитов (а они точно также, как и государственные структуры, включают в себя несколько подразделений) будут решать, где уже ставить запятую в восклицании: «казнить нельзя помиловать!»
Так вот, одна из составляющих рецептора главного комплекса гистосовместимости — белковая молекула HLA-DQ, кодируются такими вариантами генов, как HLA-DQ2 и HLA-DQ8, у пациентов отмечается целиакия. Это происходит вследствие более сильного связывания рецепторов с белками-глиадинами пшеницы.
Однако примечателен и тот факт, что несмотря на достаточную распространенность носительства этих генов, в популяции процент встречаемости целиакии не превышает 1% — это заставляет задуматься о том, что главенствующая роль все же достается не генетике. Неужели и здесь на первое место выходит образ жизни?
Ученые предполагают, что курение во время беременности также способно увеличить риски возможного заболевания у ребенка. Немаловажными являются и задержка роста плода (так называемая внутриутробная гипотрофия) и заболевание в первые месяцы рождения различными инфекциями. Но давайте немного больше углубимся в иммунологию и посмотрим, как на молекулярном уровне протекают ранее упомянутые процессы.
Итак, глиадин, будучи чужеродным для человеческого тела веществом, выступает в качестве антигена и образует комплекс с рецепторами HLA-DQ2 или HLA-DQ8 главного комплекса гистосовместимости, после чего происходит его представление иммунным клеткам — и эти непоколебимые судьи выносят свой вердикт. Т-лимфоциты (а точнее их популяция — Т-хелперы) бьют молотком и, прерывая гробовую тишину затянувшегося разбирательства, и наконец оглашают: «чужие». Происходит их активация: ведь преступника надо устранить — во имя спокойствия остальных систем и поддержания равновесия.
В качестве такого метода борьбы они выбирают синтез провоспалительных молекул (в частности, факторов некроза опухоли и различных видов интерлейкинов) — эти своеобразные пушки во время своей военной кампании не только повреждают слизистую оболочку кишечника, но и вдобавок приводят подмогу в виде антител. Интересно, что учеными рассматривается и вероятность терапии с использованием лекарств, подавляющих продукцию этих сигнальных молекул — она успела себя зарекомендовать в контексте лечения многих аутоиммунных заболеваний (например, ревматоидного артрита).
Вдобавок ко всем этим сложным биохимическим взаимодействиям и процессам, в реакциях превращения глиадина, белка клейковины, задействован и такой фермент, как тканевая трансглутаминаза. В ходе её работы, повышается сила связывания протеина пшеницы с соответствующим рецептором главного комплекса гистосовместимости, а также соединение последнего с блюдящим надзор Т-лимфоцитом. Важно понять, что и к ней могут образовываться иммуноглобулины — и этот комплекс «тканевая трансглутаминаза-антитело» выявляется далеко за пределами кишечника (куда, в сущности, изначально и поступил глютен в составе употребленной пищи). Кроме того этот комплекс способен проникать и через плаценту — его даже обвиняют в прерванной беременности вследствие внутриутробной гибели плода.
В любом случае, при активации иммунной системе и запуске ею оборонительных мероприятий, страдает одним из первых кишечник — в частности, повышается его проницаемость. Это приводит к попадаю компонентов клеточной стенки бактерий, вдобавок провоцирующих иммунные клетки, в кровоток.
При этом по классификации ВОЗ выделяется три формы целиакии:
Хроническая — сопровождается, как правило, диареей, рвотой, вздутием, болью в животе, потерей массы тела.
Примечательно, что «золотой стандарт диагностики» анемии — ферритин, часто наблюдается в пределах нормы или даже несколько повышен. Считается, что это связано с анемия хронических заболеваний. Дело в том, что железа — любимая пища патогенной микрофлоры, с которой и конкурирует наш организм за получение этого жизненно важного минерала.
Бессимптомная — наблюдается у 60% детей и 41% взрослых.
Симптомы целиакии
Хроническая диарея — вследствие развития синдрома мальабсорбции (нарушением всасывания в тонкой кишке).
Железодефицитная анемия — из-за нарушения абсорбции железа.
Пернициозная анемия — при недостатке фолиевой кислоты и витамина В12.
Растяжение живота за счет вздутия.
Недомогание и слабость.
Аномалии зубной эмали.
Гипокинезия желчного пузыря.
Бесплодие, позднее менархе (первая менструация), аменорея, повторяющиеся выкидыши, преждевременные роды, ранняя менопауза, изменение количества и подвижности сперматозоидов.
Головные боли, парестезии, нейровоспаление, тревога, депрессия и другие неврологические симптомы, расстройства поведения.
Привычное невынашивание беременности, спонтанные аборты, мертворождения.
Атопический дерматит, сахарный диабет 1-го типа, тиреоидит Хашимото, аутоиммунные заболевания печени.
Селективный дефицит IgA.
Хромосомные заболевания (синдромы Дауна, Тернера и Уильяма).
В клинической картине целиакии не имеется ни одного симптома, который бы встречался у 100 % больных — диагноз, фактически, ставится методом проб и ошибок.
Однако при нарушении стула и стабильно низком уровне резервных запасов железа (особенно у мужчин — у них отсутствуют ежемесячные его потери с менструацией) необходимо в дифференциальной диагностике исключить целиакию.
Целиакия, будучи аутоиммунным заболеванием, часто сопровождается аутоиммунным тиреоидитом, ревматоидным артритом, а также сахарным диабетом первого типа.
Диагностика целиакии и сопутствующих заболеваний
Алгоритм диагностики целиакии:
Определить общий уровень IgA — однако необходимо учитывать, что у пациентов с дефицитом данного вида антител будет наблюдаться значительное искажение результатов.
Далее есть два варианта:
Если уровень данного иммуноглобулина в норме, то необходимо определить IgA к тканевой трансглутаминазе, о которой ранее уже упоминалось; IgA к эндомизию (соединительной ткани, расположенной между прослойками мышечных волокон), обладающие наибольшей диагностической точностью, а также IgA к дезаминированным пептидам глиадина (сравнительно новое исследование, куда более прогрессивное, чем простое определение антител к глиадину).
Если общий IgA снижен, то определяется IgG к тканевой трансглутаминазе, IgG к дезаминированным пептидам глиадина.
Если антитела положительные, то необходимо сдать генетический анализ — в частности, HLA DQ2, HLA DQ8.
Если генетика положительная, то врач, на свое усмотрение, может отправить на биопсию тонкого кишечника.
Внимание! Диагностика проводится только на фоне употребления обычного количества глютеносодержащих продуктов. Ограничение или исключение глютена в рационе может привести к быстрому снижению титра специфических антител, что сделает дальнейший диагностический поиск затруднительным, а иногда и невозможным!
Алгоритм диагностики сопутствующих заболеваний:
Ферритин 70 мкмоль/л.
Коэффициент насыщения трансферрина
Диагностика дефицита В12:
Повышение уровня гомоцистеина.
Повышение среднего объема эритроцитов в общем анализе крови (MCV).
Чувствительный маркер — голотранскобаламин.
«золотой стандарт диагностики» — накопление метилмалоновой кислоты в орг.кислотах в моче.
Диагностика дефицита фолиевой кислоты:
Ранний маркер недостатка В9 — формилино глутаминовой кислоты.
Повышение уровня гомоцистеина.
Повышение среднего объема эритроцитов в общем анализе крови (MCV).
Оценка воспаления: СОЭ, С-реактивный белок, трансферрин.
Панель щитовидной железы: ТТГ, Т3 св,Т4 св, антитела к тиреопероксидазе, антитела к тиреоглобулину.
Копрограмма — оценка стеатореи (наличие избыточного жира), крови в кале, ферментативной недостаточности, избыточного бактериального роста.
Индекс надпочечникового стресса (оценивает суточные колебания в слюне кортизола и ДГЭА).
Тестирование пищевой аллергии — IgE, IgG, IgG4 (антитела IgG4 являются более клинически значимым маркером хронических пищевых иммунных реакций и возможной повышенной проницаемости кишечника).
Оценка изменений химического состава крови в электролитах (обычно кальций снижен).
Нецелиакийная чувствительность к глютену
Нецелиакийная чувствительность к глютену (НЦЧГ) — непереносимость глютеносодержащих продуктов, включающая в себя комплекс характерных для целиакии симптомов при полном отсутствии антител к тканевой трансглутаминазе, деамидированным пептидам глиадина, атрофии слизистой оболочки кишечника и аллергии к пшенице. Иными словами, это чувствительность или даже гиперчувствительность по отношению к глютену без типичной лабораторной картины.
Одним из обязательных условий постановки диагноза является отсутствие проявлений со стороны организма на безглютеновой диете. Примечательно, что НЦЧГ часто сопровождается непереносимостью к таким распространенным пищевым аллергенам, как белок коровьего молока и яйца.
Симптомы, характерные для нецелиакийной чувствительности к глютену:
Боли в животе (обычно — эпигастральной области).
Диарея и/или её сочетание с запорами.
Упадок сил и быстрая утомляемость.
Нарушение когнитивных функций.
СИБР — синдром избыточного бактериального роста.
Ко всему прочему, есть еще такое понятие, как аллергия на пшеницу — в данном случае, в крови будет отмечаться характерное повышение IgE.
Аллергия на пшеницу
Чаще всего отрицательная
Чаще всего отрицательная.
Проявляется в детском возрасте (до 3 лет)
Чаще всего проявляются в среднем возрасте.
Антитела к тканевой трансглутаминазе, эндомизию, деамидированным пептидам глиадина.
В норме/незначительное повышение антител (IgA) к глиадину (малоинформативный показатель)
IgE к пшенице (но могут также отсутствовать).
Проницаемость кишечника по данным теста с лактулозой и маннитолом.
Повышена. Наблюдается увеличение белков, ослабляющих соединения между эпителиальными клетками кишечника.
Снижена. Отмечается повышение уровня специфического белка (клаудина 4), усиливающего соединения между клетками.
Повышена. Наблюдается увеличение белков, ослабляющих соединения между эпителиальными клетками кишечника.
Активация Т-хелперов 1 (Th1), и развитие, вследствие этого, реакций клеточного иммунитета
Отсутствуют значимые механизмы иммунной системы.
Стимуляция Т-хелперами 2 (Th2), главных продуцентов антител — то есть, включается гуморальная иммунитет.
Наличие других аутоиммунных заболеваний
Глютен в гастроэнтерологии: стоит ли его опасаться?
Врачи
В последние годы набирает популярность тема «глютен и его вред для организма» в различных интерпретациях. Врачи и люди далекие от медицины, блогеры, телеведущие обсуждают потенциальный вред глютена для здоровья человека. Статей, книг, видеороликов создано столько, что обычному человеку легко запутаться и принять за истину спорные, а порой и ложные сведения.
В этой статье мы постараемся разобраться в вопросе возможного вреда глютена для желудочно-кишечного тракта.
Что такое глютен?
Глютен представляет собой группу белков, которые вместе с крахмалом находятся в составе зерна некоторых злаков (пшеница, рожь, ячмень и родственные им виды и гибриды, включая полбу, тритикале и т.д.). Именно глютен (который также называют клейковиной) придает тесту тягучесть и эластичность. В пшеничном хлебе, например, 80% белков – это глютен. В пасте (макаронах) этот процент ниже. В настоящее время глютен находится во многих пищевых продуктах, а также в косметике, средствах по уходу за волосами и даже в лекарственных препаратах.
Глютен и желудочно-кишечные заболевания
Почему же внимание приковано именно к глютену, а не к другим белкам? Доказано, что существует несколько заболеваний, связанных с употреблением глютена. Прежде всего, это желудочно-кишечные заболевания, такие как целиакия и повышенная чувствительность к глютену. Кроме того, известно такое неврологическое заболевание, как глютеновая атаксия, а врачи-дерматологи могут столкнуться с герпетиформным дерматитом Дюринга. Отдельно следует отметить аллергию на пшеницу (не на глютен!).
Целиакия – это заболевание, для которого характерна генетически предопределенная неспособность организма расщеплять в тонкой кишке глютен на более простые компоненты. Не до конца расщепленные фрагменты глютена вызывают повреждение слизистой оболочки тонкой кишки с развитием ее атрофии и нарушением всасывания различных питательных веществ. В разных странах частота встречаемости целиакии отличается, варьируя от 0,4% населения в странах Южной Америке до 0,8% в Европе и Океании. Данные об истинной распространенности целиакии в России отсутствуют.
В клинической картине заболевания преобладают нарушения стула (частый и неоформленный, реже нормальный стул или даже запор), снижение массы тела и развитие дефицитных состояний – железодефицит, дефицит витаминов, кальция, белка и т.д.
Всем пациентам с установленным диагнозом целиакия назначается строгая пожизненная безглютеновая (аглютеновая) диета. Поскольку именно глютен (и только он!) оказывает повреждающее действие на слизистую оболочку кишки, исключение этого провоцирующего фактора из рациона в подавляющем большинстве случаев приводит к полному восстановлению слизистой кишки.
Глютеновая атаксия – одна из наиболее распространенных атаксий в мире. Атаксии – это группа заболеваний, характеризующихся нарушением согласованности движений при отсутствии мышечной слабости. Глютеновая атаксия может встречаться изолированно или одновременно с поражением тонкой кишки в рамках целиакии. При этом заболевании в крови выявляются те же маркеры, что и при целиакии, а эффект от аглютеновой диеты наблюдается у большинства больных.
Вот, пожалуй, основные заболевания, при которых глютен оказывает непосредственное повреждающее действие на организм с развитием иммунного воспаления, нередко приводя к инвалидизации. В этих случаях пациентам необходимо соблюдение строгой пожизненной диеты с исключением даже небольшого количества глютена является обязательным! Исключаются не только продукты с явным глютеном (крупы, макароны, мука, хлебо-булочные изделия из запрещенных злаков), но также и т.н. «скрытый глютен», который в виде примесей содержится во многих промышленно произведенных продуктах питания, лекарственных средствах и косметике.
Еще одно заболевание, связанное с глютеном, имеет сложное длинное название: повышенная чувствительность (гиперчувствительность) к глютену, не связанная с целиакией. Этот диагноз врачи всего мира стали выделять не так давно, поэтому оно отсутствует в отечественных классификациях заболеваний и медицинских справочниках.
Что это за болезнь? За долгое время наблюдения за гастроэнтерологическими пациентами было установлено, что некоторые из них отмечают появление симптомов при употреблении продуктов, содержащих глютен. Через некоторое время после приема пищи с глютеном такие лица жалуются на боли в животе, послабление стула, тошноту и повышенное газообразование. Также могут отмечаться головная боль, боль в мышцах, кожная сыпь и другие внекишечные проявления заболевания. При этом у них отсутствуют признаки целиакии и аллергия на пшеницу. Исключение глютена из пищи быстро приводит к нормализации состояния и исчезновению симптомов. Повторное введение глютенсодержащих продуктов в рацион ведет к повторению жалоб.
По всей видимости, именно это заболевание/состояние порой неверно называется «аллергией на глютен». Как часто встречается гиперчувствительность к глютену? По разным данным в среднем 10% лиц по всему миру предъявляют гастроэнтерологические жалобы после употребления в пищу продуктов с глютеном. Иногда это истинная реакция на глютен, но порой пациенты просто связывают появление жалоб с употреблением глютена, а никакой гиперчувствительности у них нет.
Как это удалось установить? В настоящее время имеются результаты плацебо-контролируемых исследований, в которых пациентам давали либо глютен, либо «пустышку» (плацебо). Ни в одном из этих исследований пациент не знал, что именно он принимает. Оказалось, что пациенты, которые получали плацебо, до 40% случаев отмечали появление типичных симптомов (как будто употребляли глютен) или их усиление. Такой эффект в медицине называется ноцебо – появление негативной реакции на плацебо.
Итак, не все случаи плохой переносимости глютен-содержащих продуктов, свидетельствует об истинной гиперчувствительности к глютену. Иногда это лишь следствие ожидания негативной реакции.
Одной из особенностей истинной гиперчувствительности к глютену является факт появления симптомов при употреблении в пищу значительного количества глютена. Обычно это несколько граммов: 4-8 г и более в сутки. Это кардинальным образом отличается от целиакии и вышеописанных заболеваний, для которых несколько миллиграммов глютена уже являются опасными.
Гиперчувствительность к глютену, в отличие от целиакии, обычно не прогрессирует и не приводит к развитию осложнений, однако может снижать качество жизни пациентов.
Отдельно следует рассмотреть аллергическую реакцию на пшеницу, которая также может вызывать появление гастроэнтерологических симптомов. Для этого состояния характерно выявление в крови специфических IgE к пшенице, а симптомы не развиваются при употреблении в пищу других злаков.
Наконец, у части лиц якобы «реакция на глютен» обусловлена наличием в глютенсодержащих злаках (пшенице, ржи, ячмене) некоторых ферментируемых углеводов, которые сами по себе могут вызвать появление симптомов. Это так называемые FODMAP-углеводы, о которых мы рассказывали в отдельной статье.
Стоит ли исключать глютен из рациона для профилактики развития симптомов?
1) полностью исключить необходимо пациентам, у которых доказаны следующие заболевания: целиакия, глютеновая атаксия, герпетиформный дерматит Дюринга.
2) ограничить употребление глютена следует лицам с гиперчувствительностью глютена, у которых употребление пищи, содержащей глютен, достоверно вызывает появление желудочно-кишечных жалоб.
3) пациентам с пищевой аллергией на пшеницу следует исключить только пшеницу и продукты из нее, сохранив в рационе другие злаки.
4) изучается роль аглютеновой диеты при некоторых других заболеваниях (например, аутизм), однако эффективность ее пока не доказана.
Следует помнить, что самостоятельное, безосновательное, не контролируемое врачом-диетологом или нутрициологом соблюдение аглютеновой диеты может нанести вред организму!
Это, увы, не останавливает любителей «посидеть» на аглютеновой диете для здоровья или снижения массы тела. Так, в США в 2015 год был проведен опрос, в котором 25% участников сообщили об употреблении продуктов без глютена. По данным опроса 0,9% аргентинцев соблюдают аглютеновую диету для контроля массы тела и «общего здоровья». Исследование из Австралии (2015 год) показало, что среди 1304 опрошенных лиц 168 человек (13%!) исключили глютен для «общего здоровья» и 109 человек (8,4%!) для снижения массы тела.
При этом многочисленные исследования показывают, что пациенты, соблюдающие аглютеновую диету, могут иметь нежелательные изменения массы тела – прибавку или, напротив, потерю веса. Это обычно сопровождается дефицитами микроэлементов, витаминов, нарушением баланса фракций холестерина и т.д. Известны работы, в которых выявлено повышение уровней токсичных металлов (ртуть, мышьяк) в биологических жидкостях человека на фоне соблюдения аглютеновой диеты. По мнению авторов это связано с преобладанием в рационе риса, коммерческие образцы которого могут содержать эти тяжелые металлы.
Обычно побочные эффекты от аглютеновой диеты развиваются ввиду недостатка знаний пациента о правилах формирования рациона питания без глютена.
И, наконец, научно доказано: здоровым лицам или лицам, не имеющих описанные выше диагнозы, глютен не наносит вред! Он не повреждает кишечник, он не вызывает развитие т.н. «дырявого кишечника», он не приводит к отравлению организма.
