El efecto de una dieta libre de gluten sobre la permeabilidad de la barrera hematoencefálica en pacientes con CIS

Antecedentes:

Se cree que la alteración de la barrera hematoencefálica (BBB) ​​desempeña un papel fundamental en la patogenia de la esclerosis múltiple (EM). Cramer et al. (2014) encontraron un aumento de la permeabilidad de la BBB en pacientes con EM en comparación con controles sanos (HC), con valores más altos en casos con recaídas recientes (1). Además, la permeabilidad de la BHE puede contribuir a predecir la conversión de neuritis óptica (NO) a EM (2). En el mismo estudio, se encontraron correlaciones significativas entre la permeabilidad de la BBB, los recuentos de leucocitos y los niveles de la quimiocina CXCL10 en el líquido cefalorraquídeo (LCR). Se cree que las quimiocinas contribuyen a la patogenia de la EM al atraer poblaciones de leucocitos al SNC.

Sorensen et al. (1999) encontraron niveles elevados de las citoquinas CXCL9, CXCL10 y CCL5 junto con sus receptores CXCR3 y CCR5 en leucocitos en LCR de pacientes con EM durante ataques (3). CXCR3 se expresa en enterocitos humanos, células endoteliales en la BBB y una variedad de células inmunitarias. También se midió la expresión elevada de CXCR3 en células T de pacientes con EM en comparación con HC, y en pacientes durante las recaídas en comparación con la remisión (4). Se ha demostrado que la exposición de las líneas de células epiteliales intestinales a la gliadina activa el receptor de quimiocinas CXCR3 y, por lo tanto, conduce a la liberación de zonulina (5). Los experimentos ex vivo ilustraron que la zonulina, que ha sido identificada como pre-haptoglobina 2, conduce a una reducción reversible, dependiente del tiempo y de la dosis, de la resistencia eléctrica transepitelial (TEER) de la mucosa del intestino delgado murino (6). Se supone que los efectos de la zonulina sobre la permeabilidad intestinal se deben a la alteración de la integridad de las uniones estrechas.

Un estudio piloto (7) mostró una mayor proporción de individuos con permeabilidad intestinal aumentada entre los pacientes con EM en comparación con los HC del mismo sexo. Un ensayo clínico aleatorizado mostró los efectos beneficiosos de una dieta sin gluten (GFD) sobre la tasa anual de recaídas, la actividad lesional y la escala de estado de discapacidad expandida (EDSS) en pacientes con EM remitente-recurrente (EMRR), en comparación con una dieta regular (8 ). Además, los hallazgos de títulos significativamente más altos de IgA contra la gliadina, el gluten y la caseína en pacientes con EM en comparación con HC podrían indicar un papel de los factores nutricionales en la EM (8).

Se establece el papel del gluten en la patogenia de la enfermedad celíaca (EC). En la EC, la ingesta dietética de gluten conduce al desarrollo de autoanticuerpos contra la enzima transglutaminasa 2 (TG2). Las autopsias de materia blanca han mostrado inmunorreactividad de TG2 en astrocitos de lesiones de EM activadas (9). Además, el tratamiento con inhibidores de TG2 condujo a la atenuación de la desmielinización y los déficits clínicos en ratas con encefalomielitis autoinmune experimental (EAE) crónica recidivante (10). También se ha documentado que una GFD protege contra la diabetes tipo 1 (T1D) en ratones (11) y prolonga el período asintomático después del diagnóstico de T1D en humanos (12).

Por último, se ha documentado que fragmentos de gliadina estimulan la producción de TNF-α e IL-8 directamente en monocitos humanos (13). También se ha demostrado que el TNF-α tiene un efecto regulador sobre la zonulina y aumenta la permeabilidad de las capas de células endoteliales y epiteliales (14), lo que podría ser un mecanismo indirecto a través del cual el gluten puede inducir alteraciones en la permeabilidad intestinal y posiblemente también en la BBB. Una ingesta elevada de gluten podría, por lo tanto, no solo aumentar la afluencia de antígenos, sino también activar las vías del sistema inmunitario innato. En teoría, esto puede contribuir a establecer un medio inflamatorio y, por lo tanto, facilitar la activación de las células T autorreactivas. Se podría plantear la hipótesis de que el papel del gluten en la autoinmunidad no se limita a que las personas con genotipos HLA específicos reconozcan al gluten como antígeno, sino que el gluten también podría aumentar el riesgo de perder la tolerancia frente a otros antígenos.

Objetivo:

El estudio tiene como objetivo investigar si una DLG puede contribuir a disminuir la permeabilidad de la BBB en pacientes con ON, otro síndrome clínicamente aislado (CIS) y EM. Además, el estudio busca identificar los posibles efectos de una DLG en los marcadores de inflamación sistémica y del SNC. Por último, se mide la permeabilidad intestinal para examinar si existe alguna correlación entre la permeabilidad del intestino y la BBB, así como el estado inflamatorio en el intestino y el SNC. Evaluar los efectos de la ingesta de gluten en la progresión de la enfermedad podría contribuir a identificar mecanismos cruciales que subyacen en la patogenia de CIS y MS, dirigiendo futuras investigaciones y diseñando nuevos protocolos de tratamiento optimizados.

Hipótesis:

El gluten puede aumentar la permeabilidad intestinal y, por lo tanto, elevar la entrada de antígenos, posiblemente al activar CXCR3 en los enterocitos. El aumento de la permeabilidad intestinal, la inflamación intestinal y la absorción de moléculas de gliadina más grandes pueden estar asociados con el aumento de la permeabilidad de la BBB. La activación de las células endoteliales BBB puede conducir a la pérdida de la integridad de la unión estrecha, pero también a un aumento de la expresión de integrina y, por lo tanto, a una mayor extravasación de células inmunitarias en el SNC.

Valor de investigación esperado:

El estudio puede contribuir a una mejor comprensión de las patologías de ON y MS y proporcionar una base para el desarrollo de nuevos protocolos de tratamiento. La realización de investigaciones basadas en evidencia sobre los posibles efectos de la ingesta de gluten en la progresión de las enfermedades autoinmunes reducirá la información errónea y arrojará luz sobre los desafíos prácticos asociados con la implementación de intervenciones dietéticas con fines de tratamiento. El estudio está aprobado por el Comité Ético Científico.

Métodos:

El ensayo es un estudio de intervención abierto y clínicamente controlado que incluye a 40 pacientes con CIS o EM recién diagnosticados. Los pacientes se dividirán en un grupo de intervención y un grupo de control, cada uno de 20 pacientes. El grupo de intervención se abstendrá de comer gluten durante seis meses, mientras que los pacientes del grupo de control mantendrán sus hábitos alimentarios habituales. Antes y después del período de intervención, se realizarán una variedad de mediciones. Éstas incluyen:

• Mediciones antropométricas: realizadas para monitorear los posibles efectos de la DLG en la composición corporal de los participantes.
• Encuestas de alimentación y estilo de vida: utilizadas para monitorizar los hábitos alimentarios, el tabaquismo, el ejercicio, la actividad física, el patrón de sueño y la calidad de vida de los participantes.
• Medidas clínicas: recaídas, escala de estado de discapacidad ampliada (EDSS), diagnóstico de EM, tratamiento modificador de la enfermedad, recuento de lesiones T2 y carga de lesiones. El estado del tratamiento y las recaídas recientes se utilizarán como covariables en el análisis de regresión logística.
• Resonancia magnética dinámica con contraste: se utiliza para medir la permeabilidad de la BBB en varios subtipos de tejido (sustancia blanca y sustancia gris de aspecto normal y lesiones de EM) segmentadas en imágenes T2 FLAIR de alta resolución y T1 3D ponderadas. Se está monitoreando el número de lesiones nuevas o que realzan.
• Test de permeabilidad intestinal: realizado para medir la permeabilidad intestinal y la capacidad de absorción.
• Punción lumbar: se utiliza para determinar la actividad de la enfermedad en el SNC. Los análisis incluyen prehaptoglobina 2, bandas oligoclonales, TNF-α, IL-1β, IL-8, INF-γ, CXCL9, CXCL10, CCL5, recuentos de células inmunitarias, expresión de CXCR3 en células inmunitarias.
• Muestras de sangre: se utilizan para determinar el grado de inflamación fuera del SNC y diagnosticar la enfermedad celíaca. Los análisis incluyen S100β, prehaptoglobina 2, anticuerpos antigliadina, CRP, TNF-α, IL-1β, INF-γ, recuentos de células inmunitarias, expresión de CXCR3 en células inmunitarias, endotoxina, proteína de unión a ácidos grasos intestinales, 25-( OH)-colecalciferol.
• Muestras fecales: utilizadas para medir el perfil de la microbiota intestinal y los ácidos grasos de cadena corta.

La BBB y la permeabilidad intestinal no solo se medirán a través de una resonancia magnética y una prueba de permeabilidad intestinal respectivamente, sino también utilizando el biomarcador zonulina. Cabe destacar que nuestras mediciones de zonulina en LCR (para la permeabilidad de la BHE) y en suero (para la permeabilidad intestinal) se realizarán en colaboración con el Profesor Asistente Dr. Ian Galea, quien ha establecido un método analítico único, basado en el Western Blot utilizando un Anticuerpo patentado no comercial fabricado por Biorad para este fin. Todos los demás ensayos utilizados en la comunidad científica miden tanto la haptoglobina como la zonulina, mientras que nuestro ensayo mide solo la zonulina y, por lo tanto, se caracteriza por una mayor precisión.

Resultados previstos:

Se espera que una dieta sin gluten alivie los síntomas del CIS, mejore la calidad de vida y reduzca el riesgo de que el CIS progrese a EM. Mecánicamente, se espera que esto se manifieste a través de una BBB normalizada y permeabilidad intestinal, disminución de la actividad lesional y amortiguación de la actividad de un sistema inmunitario previamente hiperactivo. Si se demuestra que nuestra hipótesis es correcta, los pacientes con EM y CIS deberían ser informados sobre los resultados del estudio y la opción de seguir una DLG podría potencialmente convertirse en parte del tratamiento estandarizado del paciente en los hospitales.

Publicación de resultados:

Los resultados se publicarán independientemente del resultado del estudio. Se publicarán los resultados positivos, negativos y no concluyentes. Se espera que los resultados se publiquen en revistas internacionales revisadas por pares.