Zuordnung der aus Gluten verschiedener Weizen-Ursorten entstehenden T-Zellen Epitope und deren Auswirkung auf Zöliakie

(Mapping of Gluten T-Cell Epitopes in the Bread Wheat Ancestors: Implications for Celiac Disease)

Molberg et al. 2005

Zöliakie ist eine multifaktorielle Störung, welche Kinder und Erwachsene mit einer hohen Prävalenz beeinflusst. Charakterisiert ist sie durch eine entzündliche Reaktion auf aufgenommene Weizen-Gluten Proteine. Beide Klassen der Gluten Proteine, Gliadine und Glutenine, besitzen Peptide, welche an DQ2 oder DQ8 binden und somit von intestinalen T-Zellen erkannt werden können. Allerdings gibt es in der Bedeutung der beiden Proteine auch Unterschiede.

Peptide, welche aus den α-Gliadinen stammen, werden von allen Zöliakiepatienten erkannt, wohingegen Reaktionen der T-Zellen ausgelöst von γ-Gliadinen und Gluteninen weniger häufig vorkommen. Die unterschiedliche Bedeutung der Proteine spiegelt wieder, dass einige α-Gliadin (αG) Proteine ein stabiles 33mer Peptid besitzen, welches eine Anhäufung an Epitopen enthält. Dieses αG-33mer Peptid wird auf natürliche Weise während der Verdauung von Enzymen des Magens und der Bauchspeicheldrüse gebildet. Nach der Deamidierungsreaktion des 33mer Fragments, welche durch die Gewebe-Transglutaminase (TG2) ausgelöst wird, bindet es sich gut an das DQ2 und wird so im Vergleich zu kurzen Peptiden mit DQ2-α-I, -α-II, und α-III Epitopen von den intestinalen T-Zellen viel effektiver erkannt. Bis heute kann eine Zöliakie nur durch eine strikte Vermeidung von Gluten behandelt werden. Dennoch ist es denkbar, dass glutenhaltige Weizensorten, welche keine oder wenige T-Zellen-stimulierende Gluten-Peptide besitzt, von Zöliakiepatienten gleichermaßen gut vertragen werden und somit auch zur Prävention der Erkrankung beitragen. Um verträglichen Weizen mit guten Backeigenschaften zu finden, sammelten die Autoren die Weizenarten, die höchstwahrscheinlich die AA-, BB- und DD-Genome zum Brotweizen beigetragen haben. Aus dieser großen Sammlung an verschiedenen alten Weizenarten wurde jeweils das Gluten extrahiert und hinsichtlich T-Zellen stimulierender Gluten-Peptide untersucht. Die Autoren fanden heraus, dass sich der relative Beitrag zur Gesamt-Immunreaktivität des Glutens stark zwischen den AA-, BB- und DD-Genom-codierten Gliadin-Proteinen unterscheidet. Besonders die Fragmente, die dem immundominanten 33mer-Fragment identisch oder äquivalent sind, werden durch α-Gliadin-Gene des Weizenchromosom 6D kodiert. Das Gluten von diploidem Einkorn (AA) und bestimmten Sorten des tetraploiden (AABB) Hartweizens führte hingegen zu keiner Kodierung des 33mer-Fragments.

Allerdings haben die Autoren ebenfalls festgestellt, dass zwischen einzelnen AA-Genom-Kulturen Unterschiede in der Expression der verschiedenen γ-Gliadin-T-Zellen-Epitope vorhanden sind und folglich auch eine gewisse Toxizität für Zöliakiepatienten besitzen. Mit diesen neuen Erkenntnissen ist es möglich Weizenarten mit weniger schädlichem Gluten entweder zu identifizieren oder zu züchten und somit die Behandlung und Prävention einer Zöliakie unterstützen.