CC BY
29ПЕРЕДОВАЯ СТАТЬЯ
© А.И. Парфенов, 2013
Новые горизонты изучения чувствительности к глютену
А.И. ПАРФЕНОВ
ЦНИИ гастроэнтерологии Департамента здравоохранения Москвы
New horizons of gluten sensitivity studies
A.I. PARFENOV
Central Research Institute of Gastroenterology, Moscow Healthcare Department
Аннотация
Чувствительность к глютену может быть причиной глютенчувствительной целиакии (ГЦ). У некоторых людей с чувствительностью к глютену появляются симптомы ГЦ, но отсутствуют характерные для нее изменения слизистой оболочки тонкой кишки (СОТК), а соблюдение аглютеновой диеты (АГД) ведет к исчезновению клинических симптомов ГЦ. В отсутствие аллергии к глютену в этих случаях применимо понятие «непереносимость глютена (НГ), не связанная с целиакией». Наблюдается увеличение распространенности ГЦ и НГ, что связано с использованием глютена в пищевой промышленности с целью улучшения вкусовых качеств и энергоемкости пищевых продуктов, а также с повреждающим влиянием вирусов и бактерий на мембраны энтероцитов, облегчая тем самым проникновение глютена через СОТК. В статье приводятся последние данные об успехах диагностики ГЦ и НГ и перспективах создания злаков, не содержащих глютена.
Ключевые слова: глютенчувствительная целиакия, чувствительность к глютену, непереносимость глютена, не связанная с целиакией, аллергия к глютену, диагностика, лечение, аглютеновая диета.
Gluten sensitivity may be a cause of gluten-sensitivity celiac disease (GCD). Some gluten-sensitive subjects may have symptoms of GCD, but lack its characteristic changes in the small bowel mucosa (SBM) and a gluten-free diet results in the disappearance of clinical symptoms of GCD. If there is no gluten allergy, the concept "gluten intolerance (GI) unassociated with celiac disease" is applicable in these cases. There is an increase in the prevalence of GCD and GI, which is associated with the use of gluten in food industry to improve the taste and energy density of foods and with the damaging effect of viruses and bacteria on enterocyte membranes, thereby facilitating the penetration of gluten through SBM. The paper gives an update on progress in the diagnosis of GCD and GI and on prospects for designing gluten-free cereals.
Key words: gluten-sensitivity celiac disease; gluten sensitivity; gluten intolerance unassociated with celiac disease; gluten allergy; diagnosis, treatment, gluten-free diet.
АГА — антиглиадиновые антитела
АГД — аглютеновая диета
АтТГ — антитела к тканевой трансглутаминазе
АЭА — антиэндомизиальные антитела
ИЛ — интерлейкин
ЛЭМС — лазерная эндомикроскопия
МЭЛ — межэпителиальные лимфоциты
НГ — непереносимость глютена
ОШ — отношение шансов
РЦ — рефрактерная целиакия
СД — сахарный диабет
СОТК — слизистая оболочка тонкой кишки
ГЦ — глютенчувствительная целиакия
HLA — лейкоцитарный антиген человека
Чувствительность к глютену (непереносимость глютена) неблагоприятно влияет на организм генетически предрасположенных людей из-за опасности развития глютенчувствительной целиакии (ГЦ) и системных аутоиммунных поражений. В XXI веке увеличилась распространенность ГЦ. Это объясняется не только улучшением диагностики, но и повреждающим влиянием факторов окружающей среды на барьерную функцию тонкой кишки, содержанием большого количества глютена в продуктах питания.
Увеличение распространенности чувствительности к глютену. ГЦ (синоним: целиакия) встречается приблизительно у 1% населения [1]. До последнего времени сведения о распространенности целиакии поступали в основном из Западной Европы и США. Недавно появились данные о распространенности ГЦ в Латвии, Индии, Турции и Африке. По материалам серологического скрининга в Латвии целиакия обнаружена у 1% населения [2], в
северной части Индии — у 1,44% индусов [3]. Крупномасштабные обследования детей в Турции и Северной Африке показали, что распространенность ГЦ в этих странах находится в пределах от 0,4 до 1,1%. [4]. Таким образом, эпидемиологические исследования, проведенные в Азии, Африке и Восточной Европе, подтверждают актуальность дальнейшего изучения последствий влияния глютена на организм человека.
Чувствительность к глютену появляется в результате неправильного ответа иммунной системы на употребление в пищу продуктов, содержащих пшеницу, рожь, ячмень и овес. Иммунная реакция, осуществляемая с участием ^Е, характерна для аллергии к глютену. Ответ им-
Контактная информация:
Парфенов Асфольд Иванович — д.м.н., проф., зав. отд. патологии кишечника; 111123 Москва, ш. Энтузиастов, д. 86; e-mail: asfold@ mail.ru
мунной системы у людей с генетически детерминированной непереносимостью глютена, не связанный с 1яЕ, характерен для ГЦ. У больного появляются антиглиадино-вые антитела (АГА), антитела к тканевой трансглутамина-зе (АтТГ), антиэндомизиальные антитела (АЭА) и патоги-стологические изменения слизистой оболочки тонкой кишки (СОТК), свойственные целиакии.
У некоторых людей с кишечными симптомами (вздутие живота, дискомфорт в животе, диарея) и внекишеч-ными симптомами, наблюдаемыми при целиакии (головные боли и мигрень, сонливость и чувство усталости, дефицит внимания и гиперактивность, шизофрения, мышечные нарушения, а также боли в костях и суставах и др.) отсутствуют характерные для целиакии патогистоло-гические изменения СОТК. В то же время у них может быть повышен титр АГА. После перехода на диету, не содержащую глютена, у таких пациентов улучшается самочувствие, постепенно исчезают желудочно-кишечные и другие клинические симптомы. Отсутствие связи с аллергией к глютену и целиакией подтверждают отрицательные анализы крови на антитела к , АтТГ, АЭА и отсутствие гетеродимеров НГА^р2 и НГА^р8, свойственных ГЦ. В этих случаях возможен диагноз «НГ, не связанная с целиакией» [5]. Точных сведений о распространенности подобной НГ пока нет.
По мере формирования представлений о значительной распространенности чувствительности к глютену в странах Западной Европы и США растет спрос на безглю-теновые продукты и аглютеновую диету (АГД). В большинстве предприятий общественного питания для посетителей специально готовят блюда, не содержащие глютена. Стремление строго придерживаться АГД осложняется наличием глютена в большинстве супов, соусов, кондитерских изделий, мясных продуктов, лекарственных препаратов и пищевых добавок [6]. В Швеции в период с 1984 по 1996 г. распространенность ГЦ у детей младше 2 лет увеличилась с 1 до 3%. Причиной явилось увеличение содержания глютена в смесях для грудного вскармливания. J.M. и соавт. сообщили, что у детей, употреблявших
в пищу продукты, содержащие глютен, в первые 3 мес жизни, риск развития целиакии увеличился в 5 раз по сравнению с таковым у детей, употреблявших эти же продукты в первые 4—6 мес [7]. Следовательно, продукты питания, содержащие глютен, способствует увеличению распространенности ГЦ и НГ, не связанной с целиакией, среди генетически предрасположенных людей. На этот показатель влияют также другие факторы окружающей среды, в частности кишечные инфекции. Вирусы и бактерии повреждают щеточную кайму энтероцитов и облегчают тем самым проникновение глютена через СОТК.
Доказана также связь НГ с желудочно-кишечными симптомами. В двойном слепом рандомизированном пла-цебо-контролируемом исследовании J.R. В1е$1ек1егек1 и соавт. обнаружили, что у больных с НГ исключение из диеты глютена способствует уменьшению выраженности клинических симптомов, которые могли бы быть объяснены токсическим влиянием глютена (слабость, психоэмоциональные нарушения, диарея и др.), а также снижению до нормы титров АтТГ [8]. В настоящее время отсутствуют данные о том, насколько опасна НГ и насколько оправданно назначать при ней АГД. По-видимому, АГД нужно рекомендовать людям, которые отмечают улучше-
ние при ее соблюдении. С целью повышения мотивации к следованию АГД врач должен уведомить пациента о повышенном риске развития аутоиммунных и онкологических заболеваний у больных ГЦ, не соблюдающих АГД. Врач также обязан понимать всю ответственность перед больным за точность диагноза, так как диета назначается на всю оставшуюся жизнь, а для ее соблюдения требуются дополнительные финансовые затраты. Строгое ее соблюдение сопряжено с психологическими и социологическими трудностями, существенно снижающими качество жизни больных.
Cвязь ГЦ с другими болезнями. Частота выявления ГЦ у детей с сахарным диабетом (СД) 1-го типа за последние 15—20 лет увеличилась приблизительно в 2 раза и находится в пределах от 7,2 до 8,6% в Европе. Поэтому в США все дети с СД обследуются на целиакию [1]. Скрининг на ГЦ рекомендуется осуществлять у всех больных с синдромом раздраженного кишечника.
Скрининг всего населения Швеции позволил обнаружить более 28 тыс. больных ГЦ и определить у них отношение шансов (ОШ) развития других болезней [9]. Оказалось, что у больных целиакией увеличен риск госпитализации по поводу гриппа (ОШ 2,1), развития туберкулеза (ОШ 2,0), лимфопролиферативных злокачественных заболеваний (ОШ 2,82), псориаза (ОШ 1,72), бронхиальной астмы (ОШ 1,6), фибрилляции предсердий (ОШ 1,34), самоубийств (ОШ 1,55). Наиболее высокий риск имеет возможность развития у больных ГЦ конечной стадии почечной недостаточности вне зависимости от возраста (ОШ 2,87). Это побуждает контролировать у таких больных функцию почек. У больных ГЦ увеличен риск развития инфекционного миокардита, ангины и смерти от сердечно-сосудистых заболеваний (ОШ 1,22), а также риск развития папиллярного рака щитовидной железы, (ОШ 2,5) и неходжкинской лимфомы (ОШ 4,4).
У больных ГЦ часто возникает бесплодие [10]. Продолжаются описания клинических наблюдений, подтверждающих связь ГЦ с саркоидозом, псориазом, синдромом беспокойных ног, витилиго, иммунной тромбо-цитопенической пурпурой, идиопатической кардиомио-патией и рассеянным склерозом.
Нераспознанная ГЦ может служить причиной гипер-паратиреоидизма, железодефицитной анемии и других гематологических нарушений [11].
Успехи диагностики. Гистологическое исследование СОТК у больных с положительным тестом на АтТГ или АЭА по-прежнему остается стандартом диагностики це-лиакии. Тем не менее появляются новые методы, основанные на исследовании лейкоцитарного антигена человека (НГА) и совершенствовании визуальной эндоскопии тонкой кишки. Изучения больших групп населения продолжают подтверждать высокую чувствительность и специфичность АтТГ и АЭА в диагностике различных форм ГЦ. Недавнее изучение в Голландии 283 детей и подростков с желудочно-кишечными симптомами показало, что сочетание титра АтТГ >100 ед/мл с положительным клиническим ответом на АГД достаточно для диагностики ГЦ без биопсии СОТК [1]. В биопсии нуждаются только младенцы с хронической диареей, у которых серологические маркеры на целиакию не повышены. Недавно обнаружен новый класс антител к деамидированному пептиду а-глиадина, отличающихся более высокой чувствитель-
А.И. Парфенов
ностью и специфичностью для ГЦ. Их рекомендуется применять для диагностики целиакии у детей раннего возраста, не прибегая к биопсии, при условии подтверждения клиническим ответом на АГД. Поскольку выработка аутоантител у больных ГЦ как ответная реакция на глютен начинается в собственной пластинке СОТК, куда проникают пептиды глютена, не подвергаясь протеолизу, то определение депозитов АтТГ непосредственно в СОТК оказалось высокоспецифичным и чувствительным методом диагностики клинически слабовыраженной и атипичной ГЦ. По результатам ROC-анализа эти показатели достигают 89,7 и 92,6% соответственно [12].
Большие сложности диагностики возникают в случае, если больные с предполагаемой ГЦ придерживались АГД до биопсии СОТК. Трудности объясняются быстрой изменчивостью серологических и гистологических признаков ГЦ под влиянием диеты в течение 30—60 дней. В этих случаях диагностике помогают генетические исследования (определение генотипов HLA), так как ГЦ маловероятна у людей без HLA-DQ2 и HLA-DQ8.
M. Brottveit и соавт. предложили исследовать HLA-DQ2 в Т-клетках, чувствительных к тетрамеру глиадина. Изолируя периферические T-клетки крови после 3-дневной провокации хлебом, авторы обнаружили признаки ГЦ у одного из 10 пациентов, самостоятельно назначивших себе АГД [13]. М. Fleur и соавт. идентифицировали новый подтип T-клеток в крови (CD62Lneg CD38pos CD4), который позволяет точнее обнаруживать специфичные антигены в СОТК [14]. Таким образом, появляются неинвазивные методы диагностики ГЦ, не уступающие по точности традиционным, основанным на биопсии СОТК.
Капсульная эндоскопия дает возможность получать все более точную информацию о морфологической картине СОТК при целиакии. Макроскопическими признаками атрофии являются мелкозернистый рельеф слизистой оболочки, уменьшение количества, высоты и зубчатый рисунок вершин складок. Чтобы увеличить точность визуальных признаков атрофии ворсинок СОТК, предлагается измерять расстояние между складками, их длину и высоту. Лазерная эндомикроскопия (ЛЭМС) дает возможность оценить СОТК с высокой точностью оценки степени атрофии ворсинок и определением числа межэпителиальных лимфоцитов (МЭЛ). Тем не менее, несмотря на эти многообещающие результаты, использование ЛЭМС в клинической практике пока еще ограничено.
Мозаичный характер морфологических изменений СОТК служит основанием для продолжающегося обсуждения выбора оптимального участка и количества дуоденальных биопсий с целью более точной диагностики це-лиакии. Некоторые авторы считают, что биопсию надо брать не только из залуковичного отдела, но и из луковицы на том основании, что в слизистой оболочке луковицы чаще можно обнаружить атрофию ворсинок. Это положение правомочно в педиатрической практике. У взрослых неизбежны ошибки дифференциальной диагностики с пептическим дуоденитом.
Новые данные о патогенезе ГЦ. L. Plaza-Izurieta и со-авт. недавно описали геном больных целиакией. Он включает в себя 4 гена IL12A, LPP, SCHIP1 и SH2B3. Эти гены отличаются от генов здоровых людей высокой способностью экспрессии на АГД и изменения СОТК. Эффекты
полиморфизма всего генома связаны с нуклеотидом SNP [15]. Дальнейшее исследование генома позволило установить степень риска развития как целиакии, так и ассоциированных с ней аутоиммунных болезней. В частности, идентифицированы 14 локусов, которые вносят вклад в риск развития целиакии и ревматоидного артрита. Обнаружены также 4 локуса (РТРШ, IL18RAP, TAGAP и Р^10), связанные с риском развития целиакии и болезни Крона [16]. Идентификация многократного генетического перекреста между аутоиммунными болезнями связана с изменениями в гене TAGAP при СД 1-го типа, ГЦ и ревматоидном артрите, что позволяет предполагать в будущем общие пути терапевтических подходов при сочетании этих болезней.
Существенный прогресс произошел в понимании молекул не HLA и HLA при целиакии. В восприимчивость к целиакии вносят вклад 39 генов не HLA вместе с некоторыми генами, несущими защитные функции (например, NLRP3) и другими (например, NLRP1), предрасполагающими к развитию целиакии. Впервые описан повышенный риск развития целиакии у людей, которые несут новый аллель HLA-GI в дополнение к HLA-DQ2 [17].
Целиакия характеризуется нарушением адаптивного и врожденного иммунного ответа СОТК на токсичные пептиды глиадина. Пептиды глиадина Р31—43 у здоровых людей проникают через мембрану энтероцита путем эн-доцитоза, где и подвергаются окончательному гидролизу. У больных ГЦ этот путь нарушается вследствие неполноценности энтероцитов. В ответ на поступление токсичного пептида Р31—43 в собственную пластинку СОТК развивается парадоксальная реакция провоспалительных цитокинов: интерферона-7, интерлейкина (ИЛ) -15 и противовоспалительных цитокинов ИЛ-4 и ИЛ-10. Увеличивается синтез Т-супрессоров (Tregs; CD4kCD25i>FoxP3). У больных нелеченой ГЦ увеличивается число FoxP3k Tregs пропорционально степени атрофии ворсинок СОТК [18]. Набор Tregs расширяется в обработанной глиадином СОТК, а ИЛ-15 увеличивает этот эффект у больных цели-акией. Установлено также, что в присутствии ИЛ-15 рети-ноевая кислота (метаболит витамина А) снижает устойчивость СОТК к глиадину. Этот процесс обеспечивают ИЛ-12 и ИЛ-23 через активацию стволовых клеток. Поэтому следует воздерживаться от использования витамина А при целиакии. Напротив, витамин С может быть полезным, поскольку он подавляет продукцию ИЛ-15 и других про-воспалительных цитокинов в культурах дуоденальных биопсий [1].
Перспективы лечения. «Золотым стандартом» терапии целиакии остается пожизненная АГД. Но строгое следование диете существенно снижает качество жизни больных. С целью расширения диеты создан иммунологиче-ски безопасный овес, который можно включать в состав АГД. Точно так же удалось создать линию ячменя с низким содержанием D- и С-гордеина, оказавшегося менее иммунотоксичным по сравнению с обычным ячменем. Создана трансгенная линия пшеницы, которая в меньшей степени активизирует Т-клетки вследствие низкого содержания глиадина, но сохраняет приемлемые вкусовые качества [1].
Проводится поиск фермента, расщепляющего токсичные пептиды глиадина. Осуществляются попытки изменения межклеточной проницаемости СОТК с помо-
щью ацетата ларазотида и прививки человеку Necator americanus, а также с использованием молекул рекомби-нантного гена HLA-DQ2 и ингибиторов тГО2 [19] с целью предотвращения токсического влияния пептида глиади-на.
Рефрактерная целиакия
Рефрактерная целиакия (РЦ) — форма заболевания, при которой не происходит восстановления структуры СОТК, несмотря на строгое соблюдение АГД. Приблизительно у 80% больных РЦ формируется неправильный клон МЭЛ. Это заболевание относят к РЦ типа II, который в отличие от типа I несет высокий риск трансформации в Т-клеточную лимфому и обусловливает высокую смертность. Независимое от глютена повреждение ткани при РЦ типа II объясняется межэпителиальным лимфо-цитозом с низким соотношением CD8+/CD3+ и изменением гена TCR-r, которые приобретают способность разрушать эпителиальные клетки. Подавление этого рецептора стало целью терапии РЦ типа II. G.J. Tack и соавт. изучали влияние кладрибина (синтетический аналог ну-клеозида пурина) на клинические проявления, гистологическую картину СОТК и 5-летнюю выживаемость боль-
ных РЦ типа II. Авторы отметили статистически значимые положительные различия в анализируемых показателях и меньшую частоту перерождения в лимфому. Не ответившим на кладрибин 18 больным 6 лет назад была проведена аутотрансплантация стволовых гемопоэтиче-ских клеток с обнадеживающими результатами у 13 больных. Продолжительность жизни 4 года достигнута у 12 больных, у 5 из 13 получена полная гистологическая ремиссия [20].
Заключение
Эпидемиологические исследования подтверждают токсическое влияние глютена на организм значительной части населения и увеличение распространенности НГ. Этому способствуют разнообразные формы использования глютена с целью улучшения вкусовых качеств и энергоемкости пищевых продуктов, а также повреждающее влияние факторов окружающей среды на барьерную функцию тонкой кишки. Поэтому актуальной задачей становятся улучшение качества диагностики ГЦ и НГ, не связанной с целиакией, более широкое следование АГД и создание сортов злаков, не содержащих глютена.
ЛИТЕРАТУРА
1. Mariné M., Farre C., Alsina M. et al. The prevalence of coeliac disease is significantly higher in children compared with adults. Aliment Pharmacol Ther 2011; 33: 477—486.
2. Leja M., Kojalo U., Frickauss G. et al. Changing patterns of serological testing for celiac disease in Latvia. J Gastrointestin Liver Dis 2011; 20: 121 — 126.
3. Makharia G.K., Verma A.K., Amarchand R. et al. Prevalence of celiac disease in the northern part of India: a community based study. J Gastroenterol Hepatol 2011; 26: 894—900.
4. Dalgic B, Sari S, Basturk B. et al. Prevalence of celiac disease in healthy Turkish school children. Am J Gastroenterol 2011; 106: 1512—1517.
5. Brown А.С. Gluten Sensitivity. Problems of an Emerging Condition Separate From Celiac Disease. Expert Rev Gastroenterol Hepatol 2012; 6 (1): 43—55.
6. van den Broeck H.C., de JongH.C., Salentijn E.M. et al. Presence of celiac disease epitopes in modern and old hexaploid wheat varieties: wheat breeding may have contributed to increased prevalence of celiac disease. Theor Appl Genet 2010; 121 (8): 1527—1539.
7. Norris J.M., Barriga K., Hoffenberg E.J. et al. Risk of celiac disease autoimmunity and timing of gluten introduction in the diet of infants at increased risk of disease. JAMA 2005; 293 (19): 2343— 2351.
8. Biesiekierski J.R., Newnham E.D., Irving P.M. et al. Gluten causes gastrointestinal symptoms in subjects without celiac disease: a double-blind randomized placebo-controlled trial. Am J Gastroenterol 2011; 106 (3): 508—514.
9. MarildK, FredlundH, Ludvigsson J.F. Increased risk of hospital admission for influenza in patients with celiac disease: a nationwide cohort study in Sweden. Am J Gastroenterol 2010; 105: 2465—2473.
10. Быкова С.В., Парфенов А.И., Тетруашвили Н.К. и др. Распространенность глютенчувствительной целиакии у женщин с нарушениями репродуктивной функции. Тер арх 2012; 2: 31—36.
11. Парфенов А.И. Гематологические нарушения при целиакии Тер арх 2011; 7: 68—73.
12. Вохмянина Н.В., Козлов А.В., Парфенов А.И. и др. Опыт практического применения определения субэпителиальных депозитов антител класса IgA к тканевой трансглутаминазе для диагностики глютенчувствительной целиакии. Тер арх 2012; 2: 26—30.
13. Brottveit M, Ráki M, Bergseng E. et al. Assessing possible celiac disease by an HLA-DQ2-gliadin tetramer test. Am J Gastroenterol 2011; 106: 1318—1324.
14. Fleur du Pré M, van Berkel L.A., Ráki M. et al. CD62L(neg) CD38b expression on circulating CD4J> T cells identifies mucosal-ly differentiated cells in protein fed mice and in human celiac disease patients and controls. Am J Gastroenterol 2011; 106: 1147— 1159.
15. Plaza-Izurieta L., Castellanos-Rubio A., Irastorza I. et al. Revisiting genome wide association studies (GWAS) in coeliac disease: replication study in Spanish population and expression analysis of candidate genes. J Med Genet 2011; 48: 493—496.
16. Festen E.A.M., Goyette P., Green T. et al. A meta-analysis of genome-wide association scans identifies IL18RAP, PTPN2, TAGAP, and PUS10 as shared risk loci for Crohn's disease and celiac disease. PLoS Genet 2011; 7: e1001283.
17. Fabris A., Segat L., Catamo E. et al. HLA-G 14 bp deletion/ insertion polymorphism in celiac disease. Am J Gastroenterol 2011; 106: 139—144.
18. Brazowski E., Cohen S., Yaron A. et al. FOXP3 expression in duodenal mucosa in pediatric patients with celiac disease. Pathobiology 2010; 77: 328—334.
19. Pinier M., Fuhrmann G., Verdu E.F. et al. Prevention measures and exploratory pharmacological treatments of celiac disease. Am J Gastroenterol 2010; 105: 2551—2561.
20. Tack G.J., Wondergem M.J., Al-Toma A. et al. Auto-SCT in refractory celiac disease type II patients unresponsive to cladribine therapy. Bone Marrow Transplant 2011; 46: 840—846.
Поступила 09.07.2012
