Zwiększona zonulina w osoczu u pacjentów z sepsą.

• Celiakia to enteropatia o podłożu immunologicznym, wywoływana przez gliadynę, składnik glutenu białka zbożowego. Gliadyna indukuje zależne od  MyD88 uwalnianie zonuliny  , które prowadzi do zwiększonej przepuszczalności jelit, postulowanego wczesnego elementu patogenezy celiakii. Naszym celem było ustalenie molekularnych podstaw interakcji gliadyny z błoną śluzową jelit, prowadzących do upośledzenia bariery jelitowej.
• Kolumnę powinowactwa alfa-gliadyny załadowano lizatami błony śluzowej jelit w celu zidentyfikowania przypuszczalnego ugrupowania wiążącego gliadynę . Przeprowadzono doświadczenia in vitro z transfektantami receptora chemokin CXCR3 w celu potwierdzenia wiązania gliadyny i/lub 26 nakładających się syntetycznych peptydów 20-merowych alfa-gliadyny z receptorem. Białko CXCR3 i ekspresję genów badano w liniach komórek nabłonka jelitowego i próbkach z ludzkiej biopsji. Interakcja gliadyna-CXCR3 była dalej analizowana za pomocą mikroskopii immunofluorescencyjnej, mikroskopii wychwytu laserowego, reakcji łańcuchowej polimerazy z odwrotną transkrypcją w czasie rzeczywistym oraz analizy immunoprecypitacji/blotu Western. Eksperymenty ex vivo przeprowadzono z użyciem jelit cienkich myszy C57BL/6 typu dzikiego i CXCR3(-/-) w celu pomiaru przepuszczalności jelit i  uwalniania zonuliny  .
• Eksperymenty z kolumną powinowactwa i kolokalizacją wykazały, że gliadyna wiąże się z CXCR3 i że co najmniej 2 20-merowe syntetyczne peptydy alfa-gliadyny są zaangażowane w to wiązanie. CXCR3 ulega ekspresji w mysim i ludzkim nabłonku jelitowym i blaszce właściwej. Ekspresja CXCR3 w błonie śluzowej była podwyższona w aktywnej celiakii, ale powróciła do poziomu wyjściowego po wprowadzeniu diety bezglutenowej. Gliadyna indukowała fizyczne powiązanie między CXCR3 i MyD88 w enterocytach. Gliadyna zwiększała   uwalnianie zonuliny i przepuszczalność jelitową w jelicie cienkim myszy typu dzikiego, ale nie CXCR3(-/-).
• Gliadyna wiąże się z CXCR3 i prowadzi do zależnego od  MyD88 uwalniania zonuliny  i zwiększonej przepuszczalności jelit.

Przepuszczalność gliadyny,  zonuliny  i jelit: Wpływ na błonę śluzową jelita trzewnego i nietrzewnego oraz linie komórkowe jelit.

• Niewiele wiadomo na temat interakcji gliadyny z komórkami nabłonka jelitowego i mechanizmu(ów) przenikania gliadyny przez barierę nabłonkową jelita. Zbadaliśmy, czy gliadyna ma jakikolwiek bezpośredni wpływ na  uwalnianie zonuliny  i sygnalizację.
• Zarówno ludzkie jelita cienkie ex vivo, jak i monowarstwy komórek jelitowych wystawiono na działanie gliadyny, a  uwalnianie zonuliny  i zmiany w przepuszczalności parakomórkowej były monitorowane w obecności i braku  antagonizmu zonuliny  . Wiązanie zonuliny, rearanżację cytoszkieletu i redystrybucję zonula okludens-1 (ZO-1) oceniano za pomocą mikroskopii immunofluorescencyjnej. Ekspresję okludyny ścisłego połączenia i genu ZO-1 oceniono za pomocą reakcji łańcuchowej polimerazy w czasie rzeczywistym (PCR).
• Po wystawieniu na działanie gliadyny,  komórki IEC6 i Caco2  z receptorem zonuliny uwalniały  zonulinę  w pożywce komórkowej,  co spowodowało wiązanie zonuliny  z powierzchnią komórki, zmianę układu cytoszkieletu komórki, utratę interakcji okludyna-białko ZO1 i zwiększenie przepuszczalności pojedynczej warstwy. Wstępne  leczenie  antagonistą zonuliny FZI/0 blokowało te zmiany bez wpływu na  uwalnianie zonuliny  .
• Po ekspozycji na luminalną gliadynę, biopsje jelit od pacjentów z celiakią w remisji  wykazywały przedłużone uwalnianie zonuliny w świetle światła  i wzrost przepuszczalności jelit, które zostało zablokowane przez wstępne leczenie FZI/0.
• Odwrotnie, biopsje od pacjentów bez celiakii wykazały ograniczone, przejściowe  uwalnianie zonuliny ,  któremu towarzyszył wzrost przepuszczalności jelit, który nigdy nie osiągnął poziomu przepuszczalności obserwowanego w tkankach z celiakią (CD). Przewlekła ekspozycja na gliadynę powodowała regulację w dół ekspresji genów ZO-1 i okludyny.
• Na podstawie naszych wyników doszliśmy do wniosku, że gliadyna aktywuje sygnalizację zonuliny  niezależnie od genetycznej ekspresji autoimmunizacji, prowadząc do zwiększonej przepuszczalności jelitowej makrocząsteczek.