WAT IS GLUTEN?
Gluten is een algemene benaming voor de eiwitten in tarwe-, rogge- en gerstekorrels. Het is een complex eiwit, bestaande uit een mengsel van 40 eiwitten waarvan hoofdzakelijk gliadine en glutenine. Gliadine is hetgene die het meest verantwoordelijk is voor de negatieve gezondheidseffecten van gluten. Gluten is onmisbaar in de voedingsindustrie, omdat het helpt de elasticiteit en vorm van levensmiddelen te behouden door de textuur, de vochtigheid en de smaak van het voedsel te verbeteren. Zonder gluten in je pasta zou je pasta minder elastisch zijn [1]
GLUTEN SOORTEN VOEDSEL:
- Brood
- Koekjes
- Koekjes
- Pasta
- Noedels
- Granen en muesli
- Sauzen en dressings
- Croutons
Spijsverteringsenzymen verteren gluten wel, maar door het grote prolinegehalte van gliadine zijn deze enzymen niet volledig in staat gluten in de darm te verteren tot kleinere moleculen [2]. Door de onvolledige vertering van gluten in de dunne darm kan een reeks ontstekingsreacties optreden die leiden tot een verhoogde darmpermeabiliteit (darm doorlaatbaarheid), die de darmbarrière beschadigt en laesies op het darmslijmvlies en darmatrofie veroorzaakt [3]. Darmatrofie treedt op wanneer de darmvlokken - de microscopische, vingervormige tentakels die langs de wand van de dunne darm lopen en voedingsstoffen opnemen - wegsterven, waardoor een vrijwel vlak oppervlak overblijft.
MICROBIOOM - COELIAKIE - DE VLOEK VAN DE LEKKENDE DARM SYNDROOM
Gluten zit tegenwoordig in veel van onze voedingsmiddelen. Voor 1% van de bevolking is gluten de oorzaak van een auto-immuunziekte, coeliakie genaamd, waarbij de consumptie van zelfs de kleinste hoeveelheid gluten leidt tot acute darmproblemen en ernstige immuun reacties. Lees hier over coeliakie. Gluten tast de integriteit van de darmwand aan, waardoor deze gaat lekken en uiteindelijk kan leidt tot ontsteking van de dunne darm. Dit kan den verder leiden tot verminderde opname van voedingsstoffen en chronische aandoeningen gerelateerd aan nutriënten tekorten [2].
De instroom van het gliadine eiwit (het eiwit dat het meest verantwoordelijk is voor de gevoeligheid voor gluten) stimuleert de afgifte van Interleukine-5, een pro-inflammatoire cytokine dat een cascade van ontstekingsreacties in gang zet. Immuun T-cellen worden geactiveerd wat leidt tot de formatie van anti gliadine anti lichamen. Deze moleculen zorgen voor verdere immuunreacties, wat leidt tot een vicieuze cirkel van voortdurende darmontsteking en een verergerende lekkende darm syndroom.
Begin jaren 2000 ontdekten onderzoekers een molecuul dat een grote rol lijkt te spelen bij het behoud van de sterkte van de darmwand en de oorzaak van Lekkende Darm Syndroom. De molecule ZONULINE is verantwoordelijk voor het openen of het dichten van de “hekken” tussen twee epitheel cellen van de darmwand - ook wel de “tight junctions” of zonula occudens genoemd (zie onderstaande figuur)
Bron afbeelding: Radcliff et al, 2019
Zonuline maakt deel uit van een homeostatisch proces. Het maakt namelijk de opname van voedingsstoffen mogelijk. Maar bij coeliakie is er een overexpressie van zonuline die leidt tot het voortdurend openen van deze barrières, wat leidt tot wat we nu kennen als de "lekkende darm syndroom”. De darm wordt permeabel en te grote, onvolledig verteerde voedseldeeltjes zoals gluten de epitheel barrière passeren. En zo immuun reacties veroorzaken [4,5,6]. (lees hier meer hierover)
De effecten van coeliakie op de darm worden goed herkend. Het is gebleken dat patiënten met coeliakie een heel andere samenstelling van het microbioom hebben dan gezonde personen [7]. Hoewel het belangrijk is op te merken dat er tot op heden niet één specifiek microbioom profiel is dat coeliakie zou kenmerken. Behalve dat coeliakie patiënten in het algemeen een lagere hoeveelheid Lactobacillus- en Bifidobacterium-stammen blijken te hebben [8].
Een studie van Lindfors et al. heeft aangetoond dat specifieke bacteriestammen, zoals Lactobacillus fermentum of Bifidobacterium lactis, een beschermende rol spelen tegen de toxische effecten van gliadine in darm celculturen (menselijke colon Caco-2 cellen), met als resultaat, een dosis-afhankelijke remming van de cel doorlaatbaarheid en verhoogde expressie van anti-inflammatoire cytokines [9]. In andere worden, zijn de stammen in staat de darm wand te versterken en de ontstekingsacties te remmen. Andere studies hebben ook aangetoond dat Bifidobacteriestammen de samenstelling van de darmbacteriën te kunnen verbeteren, de gluteneiwitten te kunnen helpen af te breken wat de ontstekingen helpt te verminderen[10,11]. Bifidobacterium breve kan ook een betere ondersteuning bieden aan kinderen met coeliakie die reeds een glutenvrij dieet volgen [12]
Een studie van Lindfors et al. heeft aangetoond dat specifieke bacteriestammen, zoals Lactobacillus fermentum of Bifidobacterium lactis, een beschermende rol spelen tegen de toxische effecten van gliadine in darmcelculturen (menselijke colon Caco-2 cellen), met als resultaat dosis-afhankelijke remming van de celpermeabiliteit en verhoogde expressie van anti-inflammatoire cytokines [9]. Andere studies hebben ook het vermogen van Bifidobacteriestammen aangetoond om de samenstelling van de darmbacteriën te verbeteren, gluteneiwitten voor te verteren en daardoor ontstekingen te verminderen [10,11] en met name het vermogen van Bifidobacterium breve om een betere ondersteuning te bieden aan kinderen met coeliakie die reeds een glutenvrij dieet volgen [12].
Dergelijke interventies zouden een oplossing kunnen bieden voor de vicieuze lekkende darm syndroom-inflammatie-verergering van coeliakie cirkel.
PROBIOTICA → AFBRAAK VAN GLUTEN → VERZACHT ONTSTEKINGEN→ VERMINDERT DOORLAATBAARHEID → HERSTEL VAN HET MICROBIOOM etc..
Gezien het belang van het microbioom bij coeliakie, komt ons microbioom centraal te staan in het onderzoek naar dit ziektebeeld. Dit kan leiden tot meer mogelijkheden om patiënten te ondersteunen bij hun Glutenvrij dieet en tot meer ondersteuning in geval van accidentele blootstelling aan gluten. Zo kan er meer gedaan worden om complicaties en ernstige progressie van de ziekte te voorkomen.
Er moet op dit gebied nog veel onderzoek worden gedaan voordat het een routinematige klinische praktijk wordt, maar de resultaten zijn veelbelovend
Kristina Cueva
Kristina heeft altijd een passie gehad voor het begrijpen van ziekten en hun onderliggende mechanismen. Haar achtergrond in biomedische wetenschappen en in volksgezondheid en economie, stelde haar in staat de product innovaties die nodig zijn voor zelfzorg te begrijpen en zo producten te formuleren die de goede gezondheid bevorderen en uiteindelijk de ziektelasten verlagen
Referenties:
1. Biesiekierski J. R. (2017). Wat is gluten. Journal of gastroenterology and hepatology, 32 Suppl 1, 78-81. https://doi.org/10.1111/jgh.13703
2. Van Buiten, C. B., & Elias, R. J. (2021). Gliadine Sequestration as a Novel Therapy for Celiac Disease: A Prospective Application for Polyphenols. International journal of molecular sciences, 22(2), 595. https://doi.org/10.3390/ijms22020595
3. Van Buiten, C. B., Lambert, J. D., & Elias, R. J. (2018). Green Tea Polyphenols Mitigate Gliadin-Mediated Inflammation and Permeability in Vitro. Molecular nutrition & food research, 62(12), e1700879. https://doi.org/10.1002/mnfr.201700879
4. Fasano A. (2020). All disease begins in the (leaky) gut: role of zonulin-mediated gut permeability in the pathogenesis of some chronic inflammatory diseases. F1000Research, 9, F1000 Faculty Rev-69. https://doi.org/10.12688/f1000research.20510.1
5. Drago, S., El Asmar, R., Di Pierro, M., Grazia Clemente, M., Tripathi, A., Sapone, A., Thakar, M., Iacono, G., Carroccio, A., D'Agate, C., Not, T., Zampini, L., Catassi, C., & Fasano, A. (2006). Gliadine, zonuline en darmpermeabiliteit: Effects on celiac and non-celiac intestinal mucosa and intestinal cell lines. Scandinavian journal of gastroenterology, 41(4), 408-419. https://doi.org/10.1080/00365520500235334
6. Leonard, M. M., Sapone, A., Catassi, C., & Fasano, A. (2017). Coeliakie en Nonceliac Gluten Sensitivity: A Review. JAMA, 318(7), 647-656. https://doi.org/10.1001/jama.2017.9730
7. Cenit, M. C., Olivares, M., Codoñer-Franch, P., & Sanz, Y. (2015). Intestinale Microbiota en Coeliakie: Oorzaak, Gevolg of Co-Evolutie?. Nutriënten, 7(8), 6900-6923. https://doi.org/10.3390/nu7085314
8. Marasco, G., Cirota, G. G., Rossini, B., Lungaro, L., Di Biase, A. R., Colecchia, A., Volta, U., De Giorgio, R., Festi, D., & Caio, G. (2020). Probiotica, Prebiotica en Andere Voedingssupplementen voor Darm Microbiota Modulatie in Coeliakie Patiënten. Nutriënten, 12(9), 2674. https://doi.org/10.3390/nu12092674
9. Lindfors, K.; Blomqvist, T.; Juuti-Uusitalo, K.; Stenman, S.; Venäläinen, J.; Mäki, M.; Kaukinen, K. Live probiotic Bifidobacterium lactis bacteria inhibit the toxic e ects induced by wheat gliadin in epithelial cell culture. Clin. Exp. Immunol. 2008, 152, 552-558
10. Cristofori, F., Francavilla, R., Capobianco, D., Dargenio, V. N., Filardo, S., & Mastromarino, P. (2020). Bacteriële strategieën om glutenpeptiden te hydrolyseren en de darmmucosa te beschermen. Frontiers in immunology, 11, 567801. https://doi.org/10.3389/fimmu.2020.567801
11. Laparra, J.M.; Olivares, M.; Gallina, O.; Sanz, Y. Bifidobacterium longum CECT 7347 moduleert immuunrespons in een gliadine-geïnduceerd enteropathie diermodel. PLoS ONE 2012, 7, e30744.
12. Klemenak, M., Dolinšek, J., Langerholc, T., Di Gioia, D., & Mičetić-Turk, D. (2015). Toediening van Bifidobacterium breve vermindert de productie van TNF-α bij kinderen met coeliakie. Digestive diseases and sciences, 60(11), 3386-3392. https://doi.org/10.1007/s10620-015-3769-7
Radcliffe, John & Brito, Luiz & Reddivari, Lavanya & Schmidt, Monica & Herman, Eliot & Schinckel, Allan. (2019). Een varkensmodel van soja-eiwit-geïnduceerde voedselallergeniciteit: implicaties in menselijke en varkensvoeding. Animal Frontiers. 9. 52-59. 10.1093/af/vfz025.
