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TERAPIA ENZIMÁTICA: ¿NUEVO TRATAMIENTO PARA LA ENFERMEDAD CELÍACA?

La enfermedad celíaca es una alteración del intestino delgado causada por una respuesta inmunológica inapropiada al gluten, mezcla proteica presente en determinados cereales como el trigo, la cebada, el centeno y la avena, entre otros.

     

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Resumen.
1. Introducción.
2. Nuevas terapias en desarrollo: Terapia enzimática.
3. Perspectivas futuras de la terapia enzimática.
4. Bibliografía.

RESUMEN.

La enfermedad celíaca es una alteración del intestino delgado causada por una respuesta inmunológica inapropiada al gluten, mezcla proteica presente en determinados cereales como el trigo, la cebada, el centeno y la avena, entre otros. En la actualidad, el único tratamiento posible es seguir una dieta estricta sin gluten durante toda la vida del paciente, hecho que presenta grandes dificultades en la práctica. Esto, unido al rápido incremento del número de pacientes diagnosticados con esta enfermedad, ha aumentado la necesidad de desarrollar alternativas terapéuticas. Una de las terapias en desarrollo más innovadora consiste en la administración por vía oral de determinadas enzimas (prolil endopeptidasas y otras glutenasas), consiguiéndose la detoxificación del gluten a nivel gastrointestinal. Dicho tratamiento, conocido como terapia enzimática, permitiría a los enfermos celíacos poder consumir cantidades controladas de gluten sin ver empeorada su enfermedad, consiguiendo, por lo tanto, un aumento en su calidad de vida.

1. INTRODUCCIÓN.

La enfermedad celíaca es una patología crónica caracterizada por una lesión del intestino delgado que conduce a una atrofia de las vellosidades intestinales y, como consecuencia de ello, a una mala absorción de los nutrientes (proteínas, grasas, hidratos de carbono, sales minerales y vitaminas). Es considerada como la enfermedad crónica gastrointestinal más común que existe, afectando tanto a niños como a adultos con una alta prevalencia. Esta enteropatía está asociada a una intolerancia permanente al gluten, mezcla compleja de polipéptidos presente en cereales como el trigo, la cebada, el centeno y la avena, consistente en dos fracciones: una soluble en alcohol, denominada gliadina, hordeína, secalina o avenina en función del cereal al que nos estemos refiriendo (trigo, cebada, centeno y avena, respectivamente), y otra insoluble, que recibe el nombre de glutenina.

Figura 1. Esquema del mecanismo molecular de la enfermedad celíaca. Figura modificada a partir de la aparecida en Mowat (2003).

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El desarrollo de esta enfermedad se desencadena como consecuencia de la presencia de péptidos procedentes de la fragmentación de las proteínas del gluten, que son resistentes a la degradación por parte de las enzimas digestivas y pacreáticas (Figura 1). Una vez que la pepsina y las enzimas pancreáticas ejercen su acción proteolítica sobre el gluten en condiciones fisiológicas, éste se convierte en una mezcla compleja de cientos de péptidos de distintos tamaños. Algunos de ellos pasan por la mucosa intestinal donde se unen a la transglutaminasa tisular, enzima que transforma los residuos de glutamina de estos péptidos en ácido glutámico. Esta actividad produce complejos entre la transglutaminasa tisular y el péptido transformado que termina desencadenando una reacción inmune que libera citocinas y que provoca la lesión de la mucosa intestinal, estimulando las células B que producirán anticuerpos antigliadina y anti-transglutaminasa.

Una característica común entre las proteínas del gluten es la alta cantidad de prolina (15%) y glutamina (35%) que contienen, lo que las hace ser especialmente resistentes a la digestión por las enzimas gastrointestinales y que permite su persistencia en el lumen intestinal, con el consecuente desarrollo de una respuesta inmunotóxica en individuos genéticamente susceptibles. De hecho, la prolina ocupa cuatro de las nueve posiciones de la región central de diversos epítopos inmunodominantes. Uno de esos péptidos, denominado 33-mer, presenta una secuencia altamente inmunogénica que es reconocida por las células T de la mucosa intestinal.

En la actualidad, la única terapia existente para los enfermos celíacos es seguir una dieta estricta ausente de gluten durante toda su vida. De esta forma, aunque la enfermedad no se cura, sí se controla. Aunque a primera vista llevar una dieta exenta de gluten pueda parecer sencillo, lo cierto es que distintas situaciones favorecen su ingestión involuntaria. Por una parte, hay que tener en cuenta que cereales como el trigo están muy arraigados en nuestra sociedad, estando presentes en una gran cantidad de productos manufacturados. Por otro lado, hay que resaltar que, según la Comisión del Codex Alimentarius, en la actualidad un alimento “exento de gluten” no es aquel cuyo contenido en gluten es 0, sino el que contiene una cantidad de gluten inferior a 20 mg/kg, valor que corresponde a la cantidad de gluten más pequeña que se puede medir utilizando los métodos analíticos desarrollados hasta la fecha. Por lo tanto, a pesar de que un enfermo celíaco lleve a cabo una dieta estricta ausente de gluten, estaría consumiendo de manera involuntaria pequeñas cantidades del mismo. Con esta situación, es fácil comprender la dificultad de los enfermos celíacos para llevar a cabo una dieta libre de gluten.

En la actualidad no existen datos suficientes para establecer los niveles máximos tolerables de ingestión de gluten en pacientes celíacos, aunque sí se ha demostrado que la ingestión habitual de gluten en baja cantidad puede producir lesión de las vellosidades intestinales, aunque no siempre estas lesiones tienen por qué ir acompañadas de síntomas clínicos. Esto hace, por lo tanto, que se haga necesario el desarrollo de terapias alternativas que permitan al paciente celíaco poder consumir de manera segura cantidades controladas de gluten en su dieta diaria o, al menos, durante periodos cortos de tiempo, como, por ejemplo, actos sociales y viajes. En este sentido, las prolilendopeptidasas (PEPs) son candidatas muy atractivas para ser usadas como principios activos en el tratamiento oral de la enfermedad celíaca, gracias a su habilidad para acelerar la digestión del gluten en el tracto gastrointestinal. De esta manera, un individuo celíaco podría incorporar pequeñas cantidades de gluten a su dieta sin sufrir un empeoramiento en su enfermedad, con la consecuente mejora en su calidad de vida.

2. NUEVAS TERAPIAS EN DESARROLLO: TERAPIA ENZIMÁTICA.

Trabajos recientes han demostrado la eficacia de las PEPs para romper los péptidos procedentes de la degradación del gluten, responsables del desencadenamiento de la enfermedad celíaca en individuos susceptibles. Dado que la estructura peptídica es esencial para producir toxicidad, cuando los polipéptidos del gluten se hidrolizan hasta los aminoácidos constituyentes se pierde la capacidad lesiva para el intestino. Este descubrimiento supone una de las alternativas terapéuticas más viables hasta el momento, constituyendo uno de los avances más esperanzadores en la investigación de la enfermedad celíaca.

Las PEPs constituyen una familia de enzimas que se caracterizan por su capacidad para romper péptidos que contienen residuos internos de prolina. Al contrario de las proteasas gastrointestinales humanas, estas enzimas son capaces de degradar eficientemente los péptidos inmunoestimuladores presentes en el gluten, muy ricos en prolinas. La actividad proteolítica de estas enzimas permite obtener péptidos más pequeños que servirán como sustrato para aminopeptidasas y carboxipeptidasas intestinales, con la consecuente detoxificación proteolítica del gluten. Se han descrito PEPs en microorganismos, plantas y humanos, aunque éstas últimas, al expresarse sólo en el citoplasma celular, no son útiles para la degradación de los péptidos del gluten a nivel del tracto gastrointestinal.

Los experimentos que se han llevado a cabo in vitro (en el laboratorio), in vivo (utilizando ratas) y ex vivo (usando células T obtenidas de biopsias realizadas a enfermos celíacos) sobre la degradación de péptidos del gluten por las PEPs indican que, la administración oral de dosis terapéuticas de estas enzimas convenientemente formuladas, podría eliminar los efectos tóxicos de moderadas cantidades de gluten. El primer y más importante reto que se presenta a partir de ahora es determinar qué cantidad de gluten es bien tolerada por los pacientes celíacos cuando la consuman junto con dosis determinadas y específicas de distintas PEPs.

A pesar del potencial que presentan las PEPs para la detoxificación del gluten, existen estudios donde se duda de su eficacia in vivo, es decir, en el interior del intestino de un enfermo celíaco. Según los autores responsables de estas investigaciones, para que se produzca una detoxificación completa del gluten se requiere una alta concentración de PEPs, así como un tiempo de exposición enzimática muy largo. Estos investigadores concluyen que las PEPs podrían ser usadas únicamente como un tratamiento complementario en la enfermedad celíaca junto con una dieta libre de gluten, siendo útil sólo en aquellos casos en los que se ingieran mínimas cantidades de gluten de manera accidental u ocasional.

Sin embargo, en estas investigaciones no se ha tenido en cuenta que sólo el 10% del gluten corresponde a péptidos potencialmente tóxicos de la gliadina, con lo que la cantidad de enzima que habría que administrar es muy inferior a la calculada. Además, en la formulación farmacéutica oral de PEP se podrían incluir varias enzimas complementarias, de manera que entre ellas existiera un efecto sinérgico, incrementándose de esta forma la velocidad detoxificadora del gluten.

La mayoría de los estudios realizados hasta la actualidad para de-sarrollar la terapia enzimática han utilizado la PEP de Flavobacterium meningosepticum. Esta enzima cumple la mayoría de los criterios necesarios para ser efectiva como terapia, con la excepción de que es activa frente a pocos epítopos del gluten.

Además de esta PEP, se han descrito otras con características muy interesantes para ser utilizadas en terapia enzimática. Por ejemplo, la actividad a pH ácido de la PEP de Aspergillus niger le permite ejercer su acción detoxificadora sobre el gluten en el estómago, llegando la mayoría de los péptidos ya hidrolizados al duodeno. En la parte alta del intestino, donde tiene lugar la digestión y absorción de las proteínas, las PEPs con actividad óptima alrededor del pH neutro, como la de F. meningosepticum y la de Myxococcus xanthus, realizarían la proteolisis de aquellos péptidos que no hubieran sido hidrolizados. En este caso, las enzimas que sean sensibles a la acidez deberían ser protegidas del ambiente gástrico con una cubierta entérica, siendo liberadas al lumen intestinal cuando lleguen al duodeno. Asimismo, habría que comprobar que las PEP activas en condiciones gástricas son resistentes a la pepsina y las que ejercen su acción proteolítica en condiciones duodenales son estables frente a las proteasas presentes en el intestino.

Por otra parte, se ha comprobado que el empleo de otras glutenasas distintas de las PEPs podría aumentar la capacidad detoxificadora de una PEP que se administrara conjuntamente. En este sentido, se ha demostrado que una endoproteasa denominada EP-B2, aunque es incapaz de degradar algunos de los péptidos inmunotóxicos ricos en prolina, permite aumentar la eficacia de la PEP de F. meningosepticum administrada en el mismo preparado oral, observándose una rápida detoxificación del gluten en condiciones gastrointestinales simuladas.

Además de ser utilizadas como terapia oral para los enfermos celíacos, las PEPs están siendo usadas para detoxificar el contenido en gluten de los alimentos antes de que sean ingeridos, especialmente en aquellos que contienen cantidades pequeñas, aunque significativas, de gluten. En este sentido, se ha indicado la capacidad de las proteasas de ciertos lactobacilos para romper los péptidos ricos en prolina presentes en el gluten, habiéndose demostrado recientemente que el consumo de pan tratado con estas enzimas es bien tolerado por pacientes celíacos, al menos a corto plazo.

3. PERPECTIVAS FUTURAS DE LA TERAPIA ENZIMÁTICA.

Una vez determinada la eficacia que presentan las PEPs acerca de su capacidad detoxificadora del gluten, el siguiente paso es comenzar con los ensayos para determinar la seguridad a largo plazo de la enzima (o de la mezcla enzimática) que se elija como candidato para la terapia en desarrollo. Estos ensayos deberán ser primero realizados en animales y posteriormente en humanos. Sin embargo, la ausencia de un animal modelo para la enfermedad celíaca hace que la evaluación preclínica de un agente terapéutico en proceso experimental esté limitada a los estudios in vitro y, en algunos casos, a las medidas farmacodinámicas en humanos sanos. Además, en cuanto al modo de acción, un candidato clínico para el tratamiento de la enfermedad celíaca debería satisfacer criterios de seguridad que deberían haber sido determinados en animales. Esto incluye tanto una buena tolerancia oral y sistémica del agente, como ausencia de antigenicidad y localización del principio activo en el aparato digestivo. En este sentido, hay que tener en cuenta que algunas proteasas con interés farmacológico para el tratamiento de la enfermedad celíaca (como la EP-B2, componente de la cebada) están presentes en la dieta humana, por lo que ya han demostrado que no presentan riesgos para la salud.

Por lo tanto, todavía hacen falta numerosos estudios para conseguir desarrollar un preparado farmacéutico que sea eficaz y seguro. Los resultados obtenidos hasta el momento son muy esperanzadores y hacen suponer que dicha terapia, aunque no curará la enfermedad, sí conseguirá aumentar la calidad de vida de los pacientes celíacos, permitiéndoles consumir cantidades controladas de gluten.

4. BIBLIOGRAFÍA DE CONSULTA.

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- Siegel M, Bethune MT, Gass J, Ehren J, Xia J, Johannsen A, Stuge TB, Gray GM, Lee PP, Khosla C.

Autores:


Belén Morón Flores.
Departamento de Microbiología y Parasitología. Facultad de Farmacia. Universidad de Sevilla.
Manuel Megías Guijo.
Departamento de Microbiología y Parasitología. Facultad de Farmacia. Universidad de Sevilla.
Carolina Sousa Martín
Departamento de Microbiología y Parasitología. Facultad de Farmacia. Universidad de Sevilla.

Fuente: inutcam

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