Über die Nahrung aufgenommene Weizen-Amylase-Trypsin-Inhibitoren (ATI) fördern die Entstehung von Darm-Entzündungen durch die Aktivierung der myeloiden Zellen

Über die Nahrung aufgenommene Weizen-Amylase-Trypsin-Inhibitoren (ATI) fördern die Entstehung von Darm-Entzündungen durch die Aktivierung der myeloiden Zellen

(Nutritional Wheat Amylase-Trypsin Inhibitors (ATI) Promote Intestinal Inflammation via Activation of Myeloid Cells)

Zevallos et al. 2017

Bei Weizen ATIs handelt es sich um kompakte, hoch Disulfid-verknüpfte und Proteaseresistente Proteine, welche sich im Endosperm der Pflanzensamen befinden und die natürliche Verteidigung gegen Parasiten und Insekten unterstützen. Aufgrund ihrer generellen in vivo TLR4 (toll like receptor 4) stimulierenden Aktivität und ihrer Resistenz gegenüber der gastrointestinalen Proteolyse, könnten ATIs bei lassischen entzündlichen Erkrankungen eine Rolle spielen. Das Ziel dieser Studie war die Charakterisierung der biologischen Aktivität der ATIs aus verschiedenen Lebensmitteln und die Bestimmung ihres Einflusses auf intestinale Entzündungen.

Für die Untersuchung wählten die Autoren 38 verschiedene glutenhaltige und glutenfreie Produkte, welche entweder unverarbeitet (z.B. Weizen, Roggen, Gerste, Quinoa, Amaranth, Soja, Linsen und Reis) oder verarbeitet (z.B. Pizza, Pasta, Brot und Kekse) waren. Die in den Lebensmitteln vorkommenden ATIs wurden extrahiert und anschließend wurde ihre biologische Aktivität in TLR4-ansprechenden Mäuse- und Menschenzellen bestimmt. Hierzu wurden zum einen gesunde C57BL / 6-Mäuse auf einer glutenfreien oder ATI-freien Diät und zum anderen Mäuse, denen für das Auslösen einer Colitis geringe Mengen an Polyinosinic: Polycytidylsäure oder Dextran-Natriumsulfat gegeben wurde, hergenommen.

Die Parameter einer angeborenen und adaptiven Immunreaktion wurden im Duodenum, Ileum, Kolon und den Mesenteriallymphknoten gemessen. Moderne glutenhaltige Grundnahrungsmittel besaßen 100-mal höhere Mengen an TLR4-aktivierenden ATIs im Vergleich zu den meisten glutenfreien Lebensmitteln. Auch bei verarbeiteten oder gebackenen Lebensmitteln wurde die Bioaktivität der ATIs beibehalten. Der Vergleich von alten Weizensorten (wie Emmer und Einkorn) und modernem, hexaploidem Weizen zeigte, dass in den meisten alten Sorten eine geringere Bioaktivität vorhanden ist.

Darüber hinaus konnten bei den modernen hexaploiden Weizensorten, angebaut in verschiedenen geografischen Regionen (Europa, Nord Amerika und Asien), ebenfalls Unterschiede festgestellt werden, von denen einige (z.B. iranischer Weizen) sogar eine signifikant niedrigere Bioaktivität aufwiesen (P < 0,05). Aus diesem Grund ist anzunehmen, dass genetische sowie geografische und umweltbedingte Faktoren die Bioaktivität von ATIs in Weizenvarianten beeinflussen können. Die ATI-Spezies CM3 und 0.19 waren bei der Messung die meist vorhandenen Aktivatoren der TLR4 und waren nahezu resistent gegen eine intestinale Proteolyse. Ihre Einnahme induzierte eine leichte Infiltration der intestinalen myeloiden Zellen und eine Aktivierung und Freisetzung von entzündlichen Mediatoren, welche vermehrt im Kolon, dann im Ileum und zuletzt im Duodenum festgestellt wurden. Die Aktivierung der Dendritischen Zellen erfolgte vornehmlich in den Mesenteriallymphknoten. Folglich zeigten die Ergebnisse, dass die ATI-Konzentrationen, die mit einer normalen täglichen glutenhaltigen Ernährung aufgenommen werden, die Anzahl an leichten Darmentzündungen erhöhen.

Abschließend gesagt, haben Weizen und andere glutenhaltige Getreide bei weitem die höchsten ATI-Konzentrationen, welche für die Aktivierung der angeborenen Immunantworten über TLR4 im Darm verantwortlich sind. Darüber hinaus sind über die Nahrung aufgenommene ATIs gegenüber Proteasen und Hitze weitestgehend resistent und steigern intestinale Entzündungen, indem sie die Myeloidzellen des Darms und des Mesenteriallymphknotens aktivieren.

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