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Biomedicina in tema di celiachia: quali sono i nuovi biomarkers diagnostici?

Celiachia e diagnosi

La celiachia (MC) è un’enteropatia autoimmune caratterizzata da alterazioni della mucosa intestinale dovute all’ingestione di glutine in soggetti geneticamente predisposti. I tre pilastri utilizzati per la sua diagnosi sono la rilevazione degli anticorpi sierici, una biopsia duodenale e uno studio genetico. La rimozione del glutine dalla dieta è efficace per la maggior parte degli individui, ottenendo un miglioramento clinico, una progressiva diminuzione dei titoli anticorpali e il recupero della mucosa duodenale. Tuttavia, i progressi nella conoscenza della MC hanno portato a situazioni in cui una diagnosi è difficile: a) pazienti che hanno smesso di ingerire glutine prima di iniziare gli studi diagnostici; e b) sierologia negativa con atrofia dei villi o enterite linfocitica nella mucosa duodenale. Inoltre, il follow-up nei pazienti adulti celiaci mostra che un’alta percentuale di pazienti non raggiunge il recupero dell’atrofia dei villi e che gli anticorpi sierici non sono un buon metodo per prevedere la normalizzazione istologica.

In queste situazioni, alcuni strumenti possono essere applicati in casi dubbi come l’analisi dei linfociti intraepiteliali da una biopsia duodenale mediante citometria a flusso. Negli ultimi anni, la ricerca su nuovi marcatori è aumentata per comprendere meglio la fisiopatologia della celiachia e integrare le tecniche diagnostiche e di follow-up. Pertanto, possiamo definire un biomarcatore come una caratteristica che può essere misurata e valutata oggettivamente come un indicatore di un normale processo biologico, un processo patologico o una risposta farmacologica a un intervento terapeutico. L’utilizzo di biomarcatori mira a migliorare la diagnosi nelle forme meno tipiche della malattia, come l’atassia o la dermatite erpetiforme, aumentare le prestazioni diagnostiche degli attuali anticorpi e fornire metodi utili nella diagnosi indipendente dell’assunzione di glutine. Di seguito sono elencati i biomarcatori attuali e innovativi che la scienza di base ha approntato per la diagnostica della condizione.

Anticorpi anti-transglutaminasi tissutale: l’anti-tTG è l’anticorpo più comunemente usato poiché, oltre alla sua elevata sensibilità e specificità (entrambe circa il 95%), la rilevazione del siero mediante ELISA riduce i costi e abbrevia il tempo di diagnosi. Gli anti-tTG utilizzati per lo screening o la diagnosi di CD mirano all’isoforma della transglutaminasi 2, che è una proteina ubiquitaria nel corpo. Tuttavia, l’anti-tTG è stato descritto contro altre isoforme in altri disturbi correlati al glutine, come l’anti-tTG3 nella dermatite erpetiforme o l’anti-tTG6 nell’atassia correlata al glutine.

Neoepitopi del complesso TGasi-gliadina: recentemente sono stati sviluppati nuovi neoepitopi sintetici del complesso della gliadina deaminata-TGasi mediante una piattaforma microarray di peptidi fluorescenti. Questi neoepitopi sono stati convalidati in pazienti celiaci alla diagnosi e durante il follow-up, durante il consumo di una dieta priva di glutine. In totale, sono stati identificati 172 regioni immunogeniche di questo complesso ed è stato osservato un aumento della reattività immunitaria contro gli epitopi nel siero dei celiaci rispetto ai controlli. Questi marcatori hanno una sensibilità del 99% e una specificità del 99% per la diagnosi.

Tecniche ELISPOT: Anderson et al. ha sviluppato un metodo che utilizza sangue periferico per analizzare la risposta delle cellule T intestinali a uno stimolo con peptidi di gliadina utilizzando un test immunospot legato all’enzima. Questa tecnica è già stata utilizzata per analizzare le citochine rilasciate dai linfociti T, principalmente nelle malattie infettive. La sua applicazione nella celiachia si basa sull’assunzione di glutine per tre giorni (circa 200 g di pane al giorno) da parte di soggetti che stanno già consumando una dieta priva di glutine e vengono prelevati campioni di sangue prima e sei giorni dopo tale assunzione di glutine. Il glutine mobilita i linfociti T intestinali verso il sangue periferico, dove possono essere analizzati sensibilmente utilizzando la tecnica ELISPOT. Questo test rileva specificamente i linfociti che rilasciano interferone-gamma.

Markers di danno intestinale

Proteina intestinale legante gli acidi grassi o i-FABP: i-FABP si trova nel citoplasma degli enterociti, principalmente al confine dei villi digiunali. i-FABP viene rilasciata nel flusso sanguigno in situazioni di danno intestinale. Infatti, livelli sierici elevati di i-FABP sono stati descritti in malattie come l’enterocolite necrotizzante, l’ischemia mesenterica, la cirrosi epatica e la malattia dell’ospite del trapianto. I livelli sierici di i-FABP nei pazienti celiaci sono più alti di quelli nei soggetti sani. La normalizzazione dei livelli di i-FABP sembra essere più veloce nei bambini (sei mesi in media) rispetto agli adulti (3-4 anni), il che è coerente con gli studi di recupero della mucosa in cui sono stati osservati tassi inferiori e successivo recupero dell’architettura dei villi negli adulti.

Proteina High molecular group box 1 (HMGB1): HMGB1 è una proteina cellulare che è onnipresente nel corpo e viene rilasciata durante l’infiammazione o la necrosi cellulare. All’interno del nucleo cellulare, HMGB1 regola la trascrizione genica ed è riconosciuto extracellulare dalle cellule presentanti l’antigene (APC), dalle cellule dendritiche e dai macrofagi, innescando la risposta immunitaria. Inoltre, l’ubiquità di questa molecola ha consentito anche la sua rilevazione nelle feci, dove è stato osservato che i bambini celiaci hanno livelli più elevati di HMGB1 rispetto ai bambini non celiaci. Pertanto, HMGB1 svolge un ruolo cruciale come ponte tra la risposta immunitaria e la comparsa di infiammazione a livello della mucosa e funge da “segnale di allarme”.

Citrullina: la citrullina è un’altra molecola che è stata studiata come marker di danno ai villi. La citrullina è un amminoacido non proteico che è un metabolita intermedio del ciclo dell’urea ed è sintetizzato quasi esclusivamente dagli enterociti dell’intestino tenue. La citrullina è stata utilizzata come marker della massa degli enterociti e della funzione degli enterociti attraverso l’analisi del plasma in pazienti con sindrome dell’intestino corto e condizioni che causano alterazioni nei villi intestinali, come giardiasi, sprue tropicale, linfoma intestinale e la stessa celiachia. Ma è stata poco utilizzata nello specifico.

Citochine immunitarie: i pazienti con CD hanno una elevazione maggiore di alcune citochine infiammatorie come IL-17, IL-33 ed un’altra chiamata TWEAK. I livelli di IL-17 sono correlati al titolo di autoanticorpi e sono più alti nei pazienti celiaci che non aderiscono a una dieta priva di glutine e mostrano atrofia dei villi. L’IL-33 è probabilmente coinvolto nella patogenesi della malattia e nella sua possibile utilità come marker di attività e target terapeutico. I livelli di TWEAK nel siero dei pazienti celiaci attivi sono inferiori a quelli dei pazienti celiaci che consumano una dieta priva di glutine. Questi risultati sono spiegati dal possibile legame di TWEAK ai suoi recettori e quindi da una diminuzione della sua porzione solubile misurata nel siero.

Conclusioni

Nell’attuale contesto di MC, nuovi biomarkersmucsa di attività potrebbero essere utili per la diagnosi in casi discutibili e il follow-up, riducendo al minimo la necessità di tecniche invasive. Tuttavia, i-FABP ed ELISPOT sono i marcatori più ampiamente valutati e potrebbero essere utili per la diagnosi e il monitoraggio, come predittori di danno intestinale e risposta immunitaria al glutine. Considerato che la biopsia è ancora ampiamente usata per la conferma diagnostica di malattia attiva, il dosaggio di questi biomarkers potrebbe essere integrato come supporto di conferma.

  • A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

Rodriguez-Martìn L et al. Rev Esp Enferm Digest 2020 Nov.

Singh A, Pramanik A, Acharya P, et al. J Clin Med 2019; 8:885.

Fragkos KC, Forbes A. United Eur Gastroenter J 2018; 6:181.

Manti S, Cuppari C, Tardino L et al. Nutrition 2017; 37:18-21.

Yuksel M, Kaplan M et al. Medicine (Baltimore) 2016; 95:e3937

Dott. Gianfrancesco Cormaci
- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry residency in 2002) - Dottorato in Neurobiologia nel 2006 (Neurobiology PhD in 2006) - Ha soggiornato negli Stati Uniti, Baltimora (MD) come ricercatore alle dipendenze del National Institute on Drug Abuse (NIDA/NIH) e poi alla Johns Hopkins University, dal 2004 al 2008. - Dal 2009 si occupa di Medicina personalizzata. - Guardia medica presso strutture private dal 2010 - Detentore di due brevetti sulla preparazione di prodotti gluten-free a partire da regolare farina di frumento immunologicamente neutralizzata (owner of patents concerning the production of bakery gluten-free products, starting from regular wheat flour). - Responsabile del reparto Ricerca e Sviluppo per la società CoFood s.r.l. (leader of the R&D for the partnership CoFood s.r.l.) - Autore di un libro riguardante la salute e l'alimentazione, con approfondimenti su come questa condizioni tutti i sistemi corporei. - Autore di articoli su informazione medica e salute sui siti web salutesicilia.com, medicomunicare.it e in lingua inglese sul sito www.medicomunicare.com
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