Ферментативные подходы к глютену

Целиакия — иммунный ответ на определённые пептиды глютена у генетически предрасположенных людей. Чтобы понять, почему ферменты выглядят привлекательной идеей и почему как терапия они пока не состоялись, нужно проследить путь пептида.

Почему глютен переживает пищеварение#

Белки глютена необычно богаты пролином и глутамином. Пролин — структурная странность среди аминокислот: его боковая цепь замыкается на азот остова, создавая жёсткий излом. Желудочные и панкреатические протеазы человека — пепсин, трипсин, химотрипсин — и пептидазы щёточной каёмки плохо расщепляют связи рядом с пролином, а пролилэндопептидазы в пищеварительном тракте у человека нет.

В итоге переваривание глютена глохнет, оставляя целыми длинные пептиды там, где другие пищевые белки были бы доведены до аминокислот и ди- или трипептидов. Лучше всего охарактеризован фрагмент α-глиадина из 33 остатков, содержащий несколько перекрывающихся копий иммунодоминантных эпитопов и по сути неподатливый дальнейшему расщеплению.

Что происходит дальше#

Эти пептиды достигают собственной пластинки слизистой. Там тканевая трансглутаминаза 2 дезамидирует определённые остатки глутамина, превращая их в отрицательно заряженный глутамат. Одно это химическое изменение значит чрезвычайно много: молекулы HLA-DQ2 и DQ8, определяющие предрасположенность, имеют связывающие карманы с сильным предпочтением к отрицательно заряженным остаткам, поэтому дезамидирование резко повышает сродство, с которым пептид предъявляется T-клеткам.

Возникающий T-клеточный ответ и вызывает повреждение слизистой. Эта цепочка — богатый пролином пептид переживает пищеварение, трансглутаминаза его дезамидирует, DQ2/DQ8 его предъявляет — объясняет и то, почему затронуты лишь некоторые люди, и то, почему виновная молекула столь специфична.

Ферментативная идея и её пределы#

Если проблема в выживании пептида, то его расщепление до попадания в кишечник должно предотвратить всё последующее. Пролилэндопептидазы из Aspergillus niger и других источников режут после пролина и способны расщеплять пептиды глютена in vitro. Некоторые достаточно кислотоустойчивы, чтобы работать в желудке; сочетания пролилэндопептидазы с глутамин-специфичной протеазой расщепляют глютен быстрее, чем каждая по отдельности.

Клинические данные не поддерживают их как лечение целиакии, и говорить об этом следует без смягчений. Испытания, в которых участники потребляли значимые количества глютена, принимая такие ферменты, в целом не показали защиты слизистой кишечника. Причины механистические: эвакуация из желудка уносит пищу дальше быстрее, чем фермент успевает переработать граммовые количества белка, погружённого в пищевую матрицу; удельная способность на дозу далеко ниже содержания глютена в обычных приёмах пищи; а неполное расщепление всё равно оставляет иммуногенные фрагменты.

Защитимое утверждение куда у́же: возможная помощь при непреднамеренном следовом попадании на фоне строгой безглютеновой диеты, а не разрешение есть глютен. Продукты, продвигаемые в этой категории как средства для пищеварения, терапией не являются, и целиакию сегодня ведут избеганием глютена.

Иные подходы нацелены на более поздние стадии: ингибиторы трансглутаминазы-2 для блокады дезамидирования и средства, действующие на сам иммунный ответ. Они исследовательские, и результаты на сегодня ранние.