Entzündung Weizen Zöliakie RDS Weizenallergie ATI NCGS CED NASH

Prof. Detlef Schuppan beim DGIM 2018; Entzündungen durch Weizen – was ist neu?

Entzündungen durch Weizen – was ist neu?

ATI – die Charakteristika

ATI (Amylase-Trypsin-Inhibioren) steht für eine Weizenprotein-Familie mit drei Hauptkomponenten, die eine unterschiedliche Primärstruktur, aber eine sehr ähnliche Sekundärstruktur haben. Mit Gluten, dem Kleberprotein des Weizens, haben ATI nichts zu tun.

Charakteristika und Funktionen der Weizen ATI:

  • ATI aktivieren die Immunzellen des Darmes, hauptsächlich dendritischen Zellen und Makrophagen
  • ATI haben eine sehr kompakte Struktur und sind durch Magen-/Darmenzyme praktisch nicht abbaubar
  • ATI spielen im Getreide eine Rolle bei der Keimreifung, indem sie die Stärke- und Proteinreservoirs regulieren
  • ATI sind bei der klassischen Weizenallergie und beim Bäckerasthma bereits bekannte Allergene
  • ATI sind mit einem hohen Gehalt in Weizen, Roggen und Gerste vorhanden, mit erheblichen Schwankungen, abhängig von Genetik und Anbau. Inälteren Sorten sind ATI in etwas geringeren Mengen vorhanden
  • ATI zeigen keine oder eine nur geringe Aktivität in glutenfreien Nahrungsmitteln, wie glutenfreien Getreidesorten oder Gemüsen
  • Backen und Kochen führt bei ATI jedoch kaum zu Aktivitätsverlust

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ATI – wie verstärken sie bestehende Erkrankungen?

An einem Mausmodell für multiple Sklerose wurde untersucht, welchen Einfluss ATI auf den Krankheitsverlauf haben. Dafür wurden die Mäuse entweder mit einer ATI- freien oder mit einer ATI- haltigen Diät ernährt. Die Verzehrmenge der ATI-haltigen Diät entsprach dabei der Menge, die einer durchschnittlich üblichen Verzehrmenge von 150 g Weizenprodukten pro Tag entspricht. Dabei zeigte sich in der Darmschleimhaut eine Aktivierung der dendritischen Zellen. Wichtig ist hierbei, dass die T-Zellen den Gastrointestinaltrakt sehr schnell verlassen, so dass man sie in der Biopsie fast nicht nachweisen kann. Sie wandern in Richtung periphere Lymphknoten und wahrscheinlich noch weiter in periphere Organe und wirken dort verstärkend auf bereits laufende T-Zell-Reaktionen, z.B. bei Autoimmunerkrankungen. Damit verstärken die ATI zum Beispiel Erkrankungen wie die chronisch entzündlichen Darmerkrankungen (CED), Fettleber, Hepatitis, Leberfibrose, Lupus erythematodes, Asthma, Allergien der unteren Atemwege und Erkrankungen des Zentralnervensystems, wie in präklinischen Studien 3) 4) 5) 6) 7) 8)  gezeigt werden konnte.

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Auch in einer klinischen Pilotstudie an Patienten mit Colitis Ulcerosa wurde der Einfluss der ATI auf die Erkrankung untersucht. Dabei erhielt eine Patientengruppe eine weizenhaltige Diät, dokumentiert auf ATI-Gehalt, während die andere Gruppe eine um 95 Prozent ATI-reduzierte Diät erhielt. Daraufhin erfolgte ein Crossover, wobei neben der Erfassung der Aktivitätsscores der Erkrankung auch immunologische Tests durchgeführt wurden. Auch bei den Colitis ulcerosa-Patienten zeigte sich, dass die ATI als Immun-Adjuvantien wirken. Dabei war der Effekt dosisabhängig, so dass eine strikt glutenfreie Diät nicht erforderlich zu sein scheint. Die tolerierte Grenzenge steht jedoch noch nicht fest.

Weitere Studien an Patienten mit Multipler Sklerose, PSC, NASH, Colitis ulcerosa, Morbus Crohn und SLE sind in Arbeit bzw. in Planung.

 

Quellen:

1) Fritscher-Ravens A, Schuppan D, Ellrichmann M, Schoch S, Röcken C, Brasch J, Bethge J, Böttner M, Klose J, Milla PJ, Confocal endomicroscopy shows food-associated changes in the intestinal mucosa of patients with irritable bowel syndrome, Gastroenterology. 2014 Nov;147(5):1012-20.e4. doi: 10.1053/j.gastro.2014.07.046. Epub 2014 Jul 30, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=fritscher+ravens+ibs

2) Rucha, Z, Pflaum T, Moesinger, M, Milla PJ, Roecken C, Schuppan D, Boettner M, Brasch J, Heckl S, Das M, Fritscher-Ravens A. Double blind randomized controlled cross-over study using confocal endomicroscopy to differentiate wheat from non-coeliac gluten sensitivit (NCGS) in IBS patients usng antigen exclusion vs. sham vs. low FODDMAP's diet to determine successful treatment. Gastroenterology 2017; 152: S43-S43 (Abstract).

3) Pickert G et al, submitted, Khan MA et al, submitted,

4) Bellinghausen I, Weigmann B, Zevallos V, Maxeiner J, Reißig S, Waisman A, Schuppan D, Saloga J. Wheat amylase/trypsin inhibitors exacerbate intestinal and airway allergic immune responses in humanized mice. J Allergy Clin Immunol. 21, März 2018. doi: 10.1016/j.jaci.2018.02.041.

5) Zevallos VF, Raker V, Tenzer S, Jimenez-Calvente C, Ashfaq-Khan M, Rüssel N, Pickert G, Schild H, Steinbrink K, Schuppan D, Nutritional Wheat Amylase-Trypsin Inhibitors Promote Intestinal Inflammation via Activation of Myeloid Cells, Gastroenterology. 2017 Apr;152(5):1100-1113.e12. doi: 10.1053/j.gastro.2016.12.006. Epub 2016 Dec 16, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27993525

6) Schuppan D, Pickert G, Ashfaq-Khan M, Zevallos V, Non-celiac wheat sensitivity: differential diagnosis, triggers and implications, Best Pract Res Clin Gastroenterol. 2015 Jun;29(3):469-76. doi: 10.1016/j.bpg.2015.04.002. Epub 2015 May 8, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26060111

7) Fasano A, Sapone A, Zevallos V, Schuppan D, Nonceliac gluten sensitivity, Gastroenterology. 2015 May;148(6):1195-204. doi: 10.1053/j.gastro.2014.12.049. Epub 2015 Jan 9, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25583468

8) Junker Y, Zeissig S, Kim SJ, Barisani D, Wieser H, Leffler DA, Zevallos V, Libermann TA, Dillon S, Freitag TL, Kelly CP, Schuppan D, Wheat amylase trypsin inhibitors drive intestinal inflammation via activation of toll-like receptor 4, J Exp Med. 2012 Dec 17;209(13):2395-408. doi: 10.1084/jem.20102660. Epub 2012 Dec 3, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Junker+Y+2012

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