Нові терапевтичні варіанти целіакії

Анотація

Целіакія - це аутоімунний розлад тонкої кишки, який зустрічається частіше, ніж вважалося раніше. Це захворювання спричинене невідповідною імунною реакцією на клейковину пшениці, ячмінь та жито. Три основні шляхи спричиняють целіакію: тригер навколишнього середовища (глютен), генетична сприйнятливість та незвична проникність кишечника. Єдине доступне лікування - це сувора дієта без глютену. На жаль, більшість пацієнтів зазнають труднощів із дотриманням цієї дієти, а реакція на терапію погана. Тому розробляються альтернативні методи лікування, і нові уявлення про патофізіологію целіакії призвели до досліджень нових методів лікування. Нові методи лікування включають інженерні безглютенові зерна, зменшення проникності кишечника шляхом блокування епітеліального рецептора зонуліну, індукування пероральної толерантності до глютену за допомогою терапевтичної вакцини та погіршення імунодомінантних пептидів гліадину з використанням пробіотиків з ендопептидазами або інгібіторами трансглутамінази. Ці недиєтичні методи лікування дають надію на посилене лікування ціліакії протягом усього життя із покращенням відповідності пацієнтів та кращою якістю життя.

Целіакія (CD), також відома як ентеропатія чутливості до глютену або целіакія, - це імуно-опосередкована ентеропатія, яка викликається у генетично сприйнятливих людей при попаданні в організм глютену - основного білка зберігання пшениці, ячменю та жита. 1 У всьому світі CD є одним з найпоширеніших аутоімунних розладів. Клінічні прояви захворювання різняться, або з типовими кишковими симптомами, або з спектром атипових позакишкових симптомів. Також можуть виникати клінічно безшумні форми, які часто важко діагностувати. Враховуючи широкий спектр презентацій, діагноз часто пропускають. 2 CD може виникнути в будь-якому віці, є більш поширеним, ніж вважалося раніше, і може впливати на різні системи органів. 3 Раннє розпізнавання та лікування CD є важливими для запобігання таким ускладненням, як недоїдання, остеопороз, безпліддя та злоякісні захворювання шлунково-кишкового тракту. Єдиним затвердженим в даний час лікування CD є виключення з їжі продуктів, що містять глютен; на жаль, більшість пацієнтів зазнають труднощів із дотриманням цієї дієти, а реакція на терапію погана у 30% пацієнтів, що призводить до постійних або повторюваних симптомів, неадекватного лікування та/або рефрактерної хвороби. 4

CD є більш поширеним, ніж вважалося раніше, і останні дослідження показали набагато вищий рівень поширеності в світі. 3 У минулому CD вважався рідкісним захворюванням у Північній Америці, в основному вражаючи людей північноєвропейського походження, і хвороба зазвичай діагностувалася в дитинстві. На той час діагноз ставили пацієнтам із типовими шлунково-кишковими симптомами та класичними симптомами мальабсорбції з підтвердженням біопсією тонкої кишки. 5 Відкриття високочутливих та специфічних серологічних маркерів - включаючи антигліадин, антиендомізій та антитрансглутаміназні антитіла - дозволило клініцистам оцінити справжню поширеність CD та виявити пацієнтів з клінічно легкими, атиповими або навіть тихими формами CD. 6

Нещодавно опубліковане велике міжнародне багатоцентрове дослідження дослідило широку вибірку населення і виявило, що загальна поширеність CD становить у середньому 1%, з великими варіаціями серед країн. 7 Поширеність CD у загальній популяції США становить приблизно 1: 133 (0,75%). Більшість випадків CD залишаються недіагностованими до останнього періоду життя, середній вік при діагнозі становить 45 років. Середній час діагностики становить 10—12 років, оскільки у багатьох пацієнтів відсутні класичні симптоми діареї, втрати ваги та болю в животі. 8 За оцінками Національного інституту охорони здоров’я, близько 3 мільйонів людей у США мають CD і що більше 95% людей із цим захворюванням залишаються недіагностованими. Лікарі повинні знати, що компакт-диск має широкий спектр презентацій, і що цей стан може виникати в будь-якому віці, у обох статей, і за найрізноманітніших клінічних обставин. 9, 10

В даний час дієта без глютену є терапією вибору для CD, оскільки вона покращує шлунково-кишкові симптоми протягом декількох тижнів і, як було показано, викликає гістологічну та серологічну відповідь протягом 1-2 років. Якщо пацієнти суворо дотримуються цієї дієти, авітаміноз зменшується, і ризик супутніх аутоімунних захворювань та CD-асоційованих злоякісних утворень знижується. 14 Однак багато пацієнтів не дотримуються цієї довічної обмежувальної дієти, оскільки глютен є загальним інгредієнтом дієт у всьому світі, а продукти, що не містять глютену, широко доступні. Навіть якщо пацієнти докладають максимум зусиль, щоб уникнути глютену під час дієти, у харчових продуктах часто трапляються невеликі рівні забруднення, і багато людей ненавмисно вживають продукти, що містять глютен. Безглютенова їжа також дорожча, ніж її аналоги, що містять глютен. Крім того, було доведено, що якість життя, пов’язана зі здоров’ям, нижча у людей із СD, коли вони перебувають на безглютеновій дієті. 15 Тому дотримання цієї дієти на все життя є складним завданням, а погане дотримання часто призводить до неповного зникнення симптомів.

Навіть у пацієнтів, які повністю відповідають вимогам, дієта без глютену не зумовлює клінічного або гістологічного поліпшення у 7—30% пацієнтів. Після вивчення вторинних причин невідповідності, включаючи альтернативні діагнози або ускладнення CD, стійкі симптоми відносять до рефрактерної хвороби. Приблизно у 5% пацієнтів може бути рефрактерний CD, при якому симптоми зберігаються, незважаючи на суворе дотримання дієти без глютену. Тугоплавкий CD може бути класифікований як тип 1, при якому існує нормальний внутрішньоепітеліальний фенотип лімфоцитів, або тип 2, у якому спостерігається клональне розширення аберрантної інтраепітеліальної популяції лімфоцитів. 16 Внутрішньоепітеліальні Т-лімфоцити вважаються аберрантними, коли вони експресують цитоплазматичний CD3, але їм не вистачає поверхневої експресії Т-клітинних маркерів CD3, CD4, CD8 і Т-клітинного рецептора. 17 Внутрішньоепіліальне розширення лімфоцитів може бути зумовлене надмірним тиском інтерлейкіну-15 епітелієм. 18 Рефрактерний КД типу 1 зазвичай відповідає на стероїдну терапію, але рефрактерне захворювання 2 типу має більш похмурий прогноз, оскільки воно, як правило, є рефрактерним до стероїдів і пов'язане з підвищеним ризиком розвитку лімфоми. Поточні дослідження зосереджені на недієтичній терапії та лікуванні рефрактерних та нереактивних на дієту КР.

Нещодавно дослідження показали, що, крім екологічних та генетичних схильностей, відхилення в структурі тонкої кишки відіграють головну роль у патогенезі КД. У більшості людей посилання, відомі як щільні з’єднання, допомагають підтримувати зв’язок ентероцитів. У пацієнтів з CD, місця з'єднання розходяться, що дозволяє великій кількості неперетравлюваних фрагментів клейковини вийти в підлягаючу тканину і підбурити клітини імунної системи. Нові дослідження виявили білок, який секретується епітеліальними клітинами кишечника, називається зонулін, який викликає розбирання щільних з’єднань; підвищена експресія цього білка призводить до збільшення проникності кишечника. 19 У CD гліадин (токсичний компонент глютену) зв'язується з кишковим рецептором CXCR3, який потім ініціює підвищену секрецію зонуліну, що призводить до аномально високих рівнів зонуліну. 20 Зонулін робить кишечник більш проникним і дозволяє глютену просочуватися з кишечника, де потім вільно взаємодіє з генетично чутливими елементами імунної системи, що спричиняють пошкодження кишечника. Тому лікування КР спрямоване на зменшення цієї проникності. 20, 21

Недавні досягнення та розуміння покращили розуміння молекулярних основ CD; з подальшими знаннями патофізіології цієї хвороби було визначено і розробляється багато нових цілей для терапії (табл. 1). Альтернативні терапевтичні стратегії спрямовані на порушення 1 з 3 основних шляхів, що викликають захворювання, включаючи екологічний тригер (глютен), генетичну сприйнятливість та незвичну проникність кишечника. 21

Таблиця 1

Нові терапевтичні засоби для целіакії та їх механізми дії

Лікувальний засіб Механізм дії

Генетично модифікована клейковина	Зменшує вплив глютену шляхом трансамідування гліадину
Інгібітор зонуліну	Зменшує секрецію зонуліну та гальмує проникність кишечника
Терапевтична вакцина	Створює імунну толерантність до фрагментів глютену та десенсибілізує хворих на целіакію до токсичної дії глютену
Пробіотики	Детоксифікують гліадин і сприяють загоєнню кишечника
Інгібітори тканинної трансглутамінази	Зупиніть тканинні трансглутамінази від модифікації фрагментів глютену - процес, який інакше викликає імунну відповідь

Романотерапія

Генетично модифікована клейковина

Оскільки вилучення глютену з раціону призводить до поліпшення клінічного, серологічного та гістологічного стану у більшості пацієнтів, на даний час цей підхід є рекомендованим методом лікування ХД, і багато пацієнтів змушені їсти хліб, виготовлений з безглютенового борошна. Хліб є однією з найпоширеніших страв у західній дієті, і, як правило, його виготовляють із зерен, що містять клейковину, таких як пшениця. Пшенична клейковина - це білок, який зміцнює і пов’язує тісто при випічці; таким чином, клейковина є важливою складовою хліба. Однак безглютенове борошно тепер доступне як замінник; це борошно виготовляється з різноманітних матеріалів, таких як мигдаль, рис, сорго, кукурудза та бобові. Також були створені хліби без борошна, виготовлені на основі безглютенових зерен; вони використовують борошно з амаранту, марантового борошна, борошна з коричневого рису, гречаного борошна, борошна чіа, нутового борошна, кукурудзяного борошна, конопляного борошна з кукурудзяної крупи, кукурудзяного борошна, борошна з пшона, картопляного борошна, борошна з кіноа, соєвого борошна, борошна тапіоки, тефф-борошна та білого рисового борошна. Хоча білки, що містяться в цих альтернативах, є джерелом складних вуглеводів, їм бракує вітамінів групи В, і може статися дефіцит вітамінів. Ці альтернативи також не мають багатьох основних поживних речовин та аромату пшеничного борошна. 4

Крім того, нещодавнє дослідження виявило великі генетичні зміни у продуктах пшениці та кількості Т-клітинних стимулюючих пептидів, присутніх у приєднаннях пшениці. Дослідження показало, що можна було відібрати та розвести білки глютену, яким бракує 1 або більше відомих Т-клітинних стимулюючих послідовностей. Це розведення могло б дозволити відбір пшениці, яка містить низьку кількість Т-клітинних стимулюючих послідовностей, і, отже, придатна для споживання хворими на CD. 24 Результати цього дослідження дозволяють припустити, що продукти з пшениці можуть бути ензимно розроблені для усунення їх імунотоксичної дії на осіб з CD. Цей висновок демонструє, що існує можливість повторного введення детоксифікованої пшениці в раціони хворих на CD та, таким чином, забезпечення збалансованого харчування та кращої якості життя.

Інгібітор зонуліну

Відкриття Zot, ентеротоксину, розробленого холерним вібріоном, який оборотно відкриває щільні з'єднання, покращило розуміння складних механізмів, що регулюють парацелюлярний шлях епітеліального кишечника. 25 Zot швидко, оборотно та відтворюється регулює щільні місця з'єднання; спираючись на ці знання, дослідникам вдалося виявити зонулін, який є подібним ендогенним модулятором епітеліальних щільних з’єднань. 26 Відомо, що гліадин викликає підвищену секрецію зонуліну, що змінює проникність кишечника, полегшує транспорт клейковини та викликає запальний процес. Цей механізм став метою передових досліджень, які зосереджені на блокуванні модуляторів з щільним з'єднанням.

Алесіо Фазано, один із провідних дослідників у цій галузі, допоміг розробити новий перспективний інгібітор зонуліну, відомий як ларазотид ацетат (AT-1001, Alba Therapeutics). Цей препарат інгібує людський білок зонулін, який регулює проникність кишечника. В даний час цей засіб перебуває у дослідженні фази IIb, після позитивних результатів у 2 рандомізованих плацебо-контрольованих дослідженнях на людях, проведених у 2009 р. Перше з цих досліджень показало, що лар-азотид ацетат зменшує глютенову дисфункцію кишкового бар’єру, вироблення запальних молекул, та шлунково-кишкові симптоми у хворих на ЦД. Друге, масштабніше дослідження показало, що пацієнти з КР, які отримували плацебо, виробляли антитіла проти тканинної трансглютамінази, але група, яка отримувала арацетат ларазотиду, ні. 21

На останньому етапі тестування у 75% хворих на КР, які отримували плацебо-таблетки та зазнали впливу глютену, розвинулись класичні симптоми, але симптоми спостерігались лише у 14% тих, хто отримував лікування ларазотидом ацетатом та зазнавав впливу глютену. Цей препарат призначений для прийому перед вживанням їжі, що містить глютен, і він ефективно блокує токсичну дію зонуліну. Зараз планується проведення клінічних випробувань фази III для оцінки безпеки, ефективності та підтримання ефекту ларазотиду ацетату.

Цей засіб є потенційно ефективним препаратом, який, якщо він продовжуватиме демонструвати перспективу, повинен бути доступний протягом найближчих 5 років і міг би покращити якість життя пацієнтів із ЦД, дозволивши їм вперше насолоджуватися глютеносодержащими продуктами. Нещодавно компанія Alba Therapeutics отримала дозвіл Управління з контролю за продуктами та ліками США (FDA) на розширення досліджень ларазотиду ацетату на інші аутоімунні розлади, включаючи діабет 1 типу та хворобу Крона, оскільки ці стани також пов'язані з високим рівнем зонуліну. Якщо схвалити, лар-азотид ацетат зупинить аутоімунний процес, блокуючи певний тригер, на відміну від попередніх терапевтичних варіантів, спрямованих на зниження загальної імунної відповіді організму або на створення загального протизапального ефекту. 21

Терапевтична вакцина

Терапевтична вакцина на основі пептидів, яка розробляється в даний час, є перспективним лікуванням для пацієнтів із ЦД. На відміну від інших недієтичних методів лікування, які були запропоновані, на основі пептидів розробляється терапевтична вакцина, яка спеціально модифікує патогенну реакцію Т-клітин, а не зменшує кількість пептиду глютену, представленого Т-клітині. В даний час вакцина буде ефективною лише для пацієнтів з генотипом HLA-DQ2, що становить близько 90% пацієнтів з CD.

Для того, щоб створити ефективну пептидну терапію CD, важливим етапом є ідентифікація пептидів глютену, які викликають реакцію Т-клітин кишечника, коли пацієнти з CD споживають пшеницю, жито чи ячмінь. Нещодавно дослідники австралійської компанії Nexpep проаналізували білок глютену та розбили його на приблизно 2700 окремих фрагментів. Потім ці фрагменти додавали до крові 200 хворих на CD, а імунні відповіді на фрагменти порівнювали з реакціями, які спостерігались після того, як ті самі пацієнти споживали пшеничний хліб, житній кекс та варений ячмінь. Встановлено, що три пептиди - гліадин, гордеїн і секалін - викликають посилену імунну відповідь. 27

Пробіотики з ферментами

Крім того, бактеріальні ферментні препарати та інтактні пробіотичні препарати також безпосередньо змінюють функцію клітин кишечника. Добавки з різними бактеріальними штамами можуть допомогти інгібувати пошкодження тонкої кишки, викликані глютеном/гліадином.

Дослідники з Фінляндії додавали пробіотичні бактерії до культур епітеліальних клітин кишечника, щоб визначити вплив бактерій на гліадин-індуковане пошкодження клітин. Були оцінені два пробіотичні види бактерій: Lactobacillus fermentum та Bifidobacterium lactis. У цьому дослідженні B. lactis зміг пригнічити проникність, спричинену гліадином. Крім того, як B. lactis, так і L. fermentum змогли захистити від хвилювання клітин та змін у щільних місцях з'єднання. Бактерії лише без гліадину не спричинили значних змін у клітинах епітелію кишечника. Включення пробіотиків, здається, може зменшити шкоду, спричинену вживанням продуктів, забруднених глютеном, і навіть може прискорити загоєння слизової після початку безглютенової дієти. 33 Отже, додавання пробіотиків з ферментами, які спричиняють детоксикацію гліадину та сприяють загоєнню кишечника, може бути потенційно корисним лікуванням для хворих на КР.

Інгібітори трансглутамінази

Людський TG2, фермент, який бере участь у патогенезі CD, каталізує трансамідування та дезамідацію залишків глутаміну в пептидах. TG2 відіграє вирішальну роль у патогенезі CD в тому, що він дезамідує залишки глутаміну з пептидів глютену і перетворює їх у глутамінові кислоти, збільшуючи таким чином спорідненість до рецепторів HLA-DQ2 та HLA-DQ8, що, в свою чергу, опосередковує Т-клітину пацієнта відповідь. 34 Враховуючи, що TG2 посилює патологічний ефект глютенових пептидів, інгібітори TG2 є потенційними терапевтичними засобами для лікування CD.

Існує 3 класи інгібіторів TG2, які відрізняються залежно від механізмів їх дії: конкурентні інгібітори амінів, оборотні інгібітори та незворотні інгібітори. Конкурентні інгібітори амінів є найпоширенішими інгібіторами глутамінази; вони інгібують активність TG2, конкуруючи з природними амінними субстратами, такими як зв’язані з білками залишки лізину, у процесі трансамідування. Тому TG2 все ще є ферментативно активним, і трансамідування продовжує відбуватися у присутності конкурентних інгібіторів амінів. Однак отримане ізопептидне зшивання в основному утворюється між природним глутаміновим субстратом та конкурентним інгібітором амінів, а не між природним глутаміновим субстратом та природним амінним субстратом. 35 Реверсивні інгібітори TG2 запобігають ферментній активності, блокуючи доступ субстрату до активного центру без ковалентної модифікації ферменту. Кофактори TG2, такі як гуанозинтрифосфат та гуанозиндифосфат, є прикладами алостеричних, оборотних інгібіторів ферменту. 36 Нарешті, незворотні інгібітори TG2 запобігають ферментну активність шляхом ковалентної модифікації ферменту, тим самим запобігаючи зв’язуванню субстрату.