Penyakit seliaka: bukti baru tentang efek gluten

Hari ini adalah Hari Seliaka Sedunia. Penyakit celiac adalah penyakit autoimun kronis yang menyerang sekitar 1% populasi dunia. Penyakit ini disebabkan oleh konsumsi protein gluten dari gandum, jelai, gandum hitam, dan beberapa jenis oat. Diet bebas gluten melindungi pasien dengan penyakit celiac dari kerusakan usus yang serius.

Bersama rekan-rekannya, ahli kimia Dr. Veronica Dodero dari Universitas Bielefeld mampu menentukan detail baru tentang bagaimana molekul tertentu yang berasal dari gluten menyebabkan sindrom usus bocor pada penyakit celiac.

Temuan utama penelitian ini: fragmen protein tertentu yang diproduksi pada penyakit celiac aktif membentuk nanostruktur yang disebut oligomer dan terakumulasi dalam sel epitel usus model. Nama teknis untuk molekul ini adalah 33-mer deamidated gliadin peptide (DGP). Tim peneliti menemukan bahwa keberadaan oligomer DGP dapat membuka lapisan usus yang tertutup rapat, yang menyebabkan sindrom usus bocor.

Studi ini dipublikasikan dalam jurnal Angewandte Chemie International Edition.

Peptida Gandum Penyebab Kebocoran Usus

Ketika kita mengonsumsi gandum, tubuh kita tidak mampu memecah protein gluten secara tuntas. Hal ini dapat menyebabkan terbentuknya fragmen gluten besar (peptida) di dalam usus kita. Dalam kasus penyakit celiac aktif, para peneliti telah menemukan bahwa enzim yang disebut transglutaminase jaringan 2 (tTG2), yang ada pada manusia, memodifikasi peptida gluten tertentu, yang mengakibatkan terbentuknya 33-mer DGP. Hal ini biasanya terjadi di bagian usus kita yang disebut lamina propria. Akan tetapi, penelitian terkini telah menunjukkan bahwa proses ini juga dapat terjadi di lapisan usus.

Mikrograf elektron dari penelitian ini menunjukkan peptida bermasalah 33-mer DGP dengan struktur tajam yang dapat membuka penghalang usus. Sumber: Universitas Bielefeld

"Tim interdisipliner kami mengkarakterisasi pembentukan oligomer DGP 33-mer menggunakan mikroskopi resolusi tinggi dan metode biofisik. Kami menemukan peningkatan permeabilitas dalam model sel usus setelah akumulasi DGP," kata Dr. Maria Georgina Herrera, penulis pertama penelitian tersebut. Ia adalah seorang peneliti di Universitas Buenos Aires di Argentina dan merupakan peneliti pascadoktoral di Universitas Bielefeld.

Ketika penghalang usus terganggu

Sindrom usus bocor terjadi ketika lapisan usus menjadi permeabel, yang memungkinkan zat berbahaya masuk ke aliran darah, yang menyebabkan respons peradangan dan berbagai penyakit. Dalam kasus penyakit celiac, ada perdebatan tentang tahap awal peningkatan permeabilitas. Teori utama adalah bahwa peradangan kronis pada penyakit celiac menyebabkan usus bocor.

Namun, ada teori kedua yang menyatakan bahwa efek gluten pada sel-sel lapisan usus adalah akar penyebabnya. Menurut pandangan ini, gluten secara langsung merusak sel-sel lapisan usus, membuatnya mudah menyerap, menyebabkan peradangan kronis, dan berpotensi menyebabkan penyakit celiac pada individu yang rentan.

Namun, karena gluten dikonsumsi setiap hari, apa saja pemicu molekuler yang menyebabkan usus bocor pada pasien dengan penyakit celiac? Jika oligomer DGP 33-mer terbentuk, mereka dapat merusak jaringan sel epitel, yang memungkinkan peptida gluten, bakteri, dan racun lainnya bocor secara massal ke dalam aliran darah, yang menyebabkan peradangan dan, dalam kasus penyakit celiac, respons autoimun.

"Temuan kami memperkuat hipotesis medis bahwa gangguan pada penghalang epitel yang disebabkan oleh peptida gluten adalah penyebab dan bukan akibat dari respons imun pada pasien dengan penyakit celiac," kata penulis utama Dr. Veronica Dodero dari Departemen Kimia di Universitas Bielefeld.

Hubungan antara 33-mer DGP dan penyakit celiac

Antigen leukosit manusia (HLA) adalah protein yang ditemukan pada permukaan sel dalam tubuh. Protein ini berperan penting dalam sistem imun, membantu membedakan antara sel tubuh sendiri dan zat asing seperti bakteri atau virus.

Dalam kasus penyakit celiac, dua protein HLA spesifik, yaitu HLA-DQ2 dan HLA-DQ8, sangat terkait dengan penyakit tersebut. DGP 33-mer sangat cocok dengan HLA-DQ2 atau HLA-DQ8 dan memicu respons imun yang menyebabkan peradangan dan atrofi vili usus halus. Interaksi yang kuat ini mengubah DGP menjadi apa yang oleh para ilmuwan disebut sebagai superantigen. Bagi mereka yang menderita penyakit celiac, diet bebas gluten adalah satu-satunya terapi seumur hidup.