Глютоген — белок пшеницы и целиакия¶

Глютоген — общее название группы запасных белков эндосперма зерна пшеницы и близких злаков, объединяемых термином «глютен» (клейковина). В узком смысле глютогеном называют фракцию глиадинов — спирторастворимых белков, которые при расщеплении в желудочно-кишечном тракте образуют пептиды, запускающие аутоиммунную реакцию при целиакии. Именно глиадины считаются основным токсичным компонентом пшеницы для людей с непереносимостью глютена.

¶Терминология и состав

Понятие «глютоген» не имеет строгого биохимического определения и используется в двух значениях:

• как синоним всего комплекса клейковинных белков пшеницы (глиадины и глютенины);
• как обозначение «токсичной» фракции глиадинов, ответственной за повреждение слизистой тонкой кишки.

Клейковина пшеницы на 80–85 % состоит из белков и примерно на 10–15 % из липидов и углеводов. Белковая часть делится на две основные группы:

Глиадины относятся к проламинам — белкам, богатым пролином и глутамином. Аналогичные белки есть у ржи (секалины), ячменя (гордеины) и овса (авенины), но наибольшей иммуногенностью для человека обладают именно пшеничные глиадины.

¶История изучения

Связь пшеницы с кишечным заболеванием описал ещё древнегреческий врач Аретей Каппадокийский во II веке н. э. Термин «целиакия» (от греч. κοιλιακός — «кишечный») ввёл английский врач Сэмюэл Гий в 1888 году. В 1950 году голландский педиатр Виллем-Карел Дике впервые связал обострение болезни с употреблением пшеничной муки и предложил безглютеновую диету. В 1952 году английский биохимик Джон Фрейзер подтвердил, что токсичным фактором служит спирторастворимая фракция — глиадины. Дальнейшие работы 1960–1980-х годов идентифицировали конкретные пептиды глиадина, устойчивые к перевариванию.

¶Механизм действия

При целиакии патологический процесс развивается в несколько этапов:

1. Глиадиновые пептиды попадают в тонкую кишку и частично расщепляются пищеварительными ферментами, но из-за высокого содержания пролина устойчивы к протеолизу.
2. Фермент тканевая трансглутаминаза-2 (tTG2) дезамидирует остатки глутамина, превращая их в глутаминовую кислоту.
3. Модифицированные пептиды приобретают высокое сродство к молекулам HLA-DQ2 и HLA-DQ8 на антигенпрезентирующих клетках.
4. Активированные T-лимфоциты запускают воспаление, что ведёт к атрофии ворсинок и гиперплазии крипт тонкой кишки.

Ключевую роль играет генетическая предрасположенность: около 95 % пациентов с целиакией являются носителями аллелей HLA-DQ2, остальные — HLA-DQ8. Однако носительство этих аллелей встречается у 30–40 % населения, тогда как целиакия развивается лишь у 1 % людей, что указывает на дополнительные средовые и генетические факторы.

¶Связанные состояния

Помимо классической целиакии, реакции на глютоген и родственные белки включают:

• Аллергия на пшеницу — IgE-опосредованная реакция, не связанная с аутоиммунным механизмом.
• Чувствительность к глютену без целиакии — состояние, при котором симптомы возникают после употребления глютена, но серологические и гистологические маркеры целиакии отсутствуют.
• Герпетиформный дерматит — кожное проявление целиакии, связанное с отложением IgA в дерме.
• Атаксия, ассоциированная с глютеном — неврологическая форма непереносимости.

¶Диагностика и лечение

Диагностика основывается на серологических тестах (антитела к tTG2, эндомизию, дезамидированным пептидам глиадина) и подтверждается биопсией двенадцатиперстной кишки. Важно, чтобы обследование проводилось на фоне употребления глютена, иначе результаты могут быть ложноотрицательными.

Единственный доказанный метод лечения целиакии — пожизненная строгая безглютеновая диета с исключением пшеницы, ржи, ячменя и их производных. Овёс допускается при условии отсутствия перекрёстного загрязнения. Разрабатываются альтернативные подходы: ферментные препараты, расщепляющие глиадиновые пептиды, ингибиторы тканевой трансглутаминазы и вакцинация пептидами.

¶Значение в пищевой промышленности

Для здоровых людей глютоген не представляет опасности и определяет технологические свойства теста: газоудерживающую способность, эластичность и пористость хлеба. Селекционеры целенаправленно отбирают сорта с высоким содержанием клейковины. В то же время рост распространённости безглютеновых продуктов в XXI веке стимулировал исследования по созданию сортов пшеницы с пониженной иммуногенностью, а также по маркировке содержания глютена (порог для маркировки «без глютена» в большинстве стран — 20 мг/кг).

¶См. также

• Целиакия
• Клейковина
• Проламины
• Безглютеновая диета