Obilniny sú základnou zložkou našej potravy. Pšenica je najčastejšie konzumovanou potravinou po celom svete. Jej široké využitie – chlieb, koláče, cestoviny, a iné výrobky ktoré ju obsahujú v akejkoľvek podobe pri ich častej konzumácii spolu s inými faktormi, s najväčšou pravdepodobnosťou, môžu viesť k zvýšenej precitlivenosti. Tieto precitlivenosti, resp. ochorenia , ktoré s ňou môžu súvisieť zahŕňajú pekárenskú astmu a imunologické reakcie po požití pšenice, ako je alergia na pšenicu, celiakia, a NCGS / neceliakálna gluténová senzitivita/ nealergická citlivosť na pšenicu (prevalencia 3% – 10% vo väčšine krajín, ktoré sa vyznačujú častou konzumáciou pšenice). Konzumáciou prolamínov zo pšenice, raže, jačmeňa a kontaminovaného ovsa dochádza u citlivých jedincov k zápalovému poškodeniu sliznice tenkého čreva, a tým i k vyvolaniu symptómov ochorenia celiakie. Keď príde reč na pšenicu a ťažkosti ktoré s ňou po jej konzumácii súvisia, väčšinou sa spomína len lepok, proteín, ktorý je nebezpečný predovšetkým pre celiatikov. Ale lepok nemusí byť jediným vinníkom! Iná ,,rodina,, bielkovín nájdených v pšenici a iných obilninách – tzv. amyláza- trypsín inhibítor (ATI) vzbudzuje v posledných rokoch čoraz väčší záujem vedcov, nakoľko sa ukazuje že konzumácia obilnín obsahujúcich glutén môže byť spojená s viacerými ochoreniami, čo môže okrem lepku súvisieť aj s inými zložkami, ktoré tieto obilniny obsahujú. Existujú štúdie, ktoré preukázali u pacientov s aktívnou celiakiou zvýšené hladiny protilátok z triedy IgA a IgG proti pšeničnému inhibítoru alfa-amylázy. Zvýšené hladiny pretrvávali u celiatikov na bezlepkovej diéte, čo môže súvisieť s pretrvávajúcimi ťažkosťami napriek liečbe – bezlepkovej diéte. Okrem gluténu môžu teda imunitný systém aktivovať tiež negluténové proteíny pšeničného zrna – ATI. Ide o skupinu sedemnástich menších, štrukturálne podobných a vo vode rozpustných globulínov, zložených z vyše 120 aminokyselín. Tvoria asi 2 – 4 % z celkového množstva proteínov, zatiaľ čo glutén tvorí 80 – 85 %. V rastlinách zabezpečujú dozrievanie zrna, resp. sa na ňom podieľajú, pri jeho klíčení regulujú aktivitu endogénnych sacharolytických a proteolytických enzýmov a majú ochrannú funkciu – inhibujú enzýmy (amylázy a enzýmy s trypsínovou aktivitou) drobných škodcov a parazitov, napr. múčnych červov. ATI sa nachádzajú v endosperme rastlinných semien, kde podporujú prirodzenú obranu proti parazitom a hmyzu a môžu regulovať metabolizmus škrobu počas vývoja semien a klíčivosti. Rovnako ako glutén sú ATI rezistentné na štiepenie proteolytickými enzýmami tráviaceho traktu človeka (predovšetkým pepsínom a trypsínom). ATI sú známe ako hlavný alergén pri pekárenskej astme. V sliznici tenkého a hrubého čreva sú pšeničné ATI rozpoznávané komplexom toll-like receptoru 4 (TLR-4) na povrchu moonocytov, makrofágov a dendritických buniek, stimulujú vrodenú imunitnú odpoveď vrátane uvoľnenia prozápalových cytokínov (napr. TNF-alfa, IL-8) a môžu zvyšovať intestinálnu – črevnú permeabilitu (priepustnosť).
Okrem pšenice sa ATI nachádzajú v iných lepkových, ale aj bezlepkových obilninách a v rôznych semenách rastlín, kde je však ich imunostimulačná aktivita zanedbateľná. Primárne a sekundárne štruktúry ATI v bezlepkových potravinách sa líšia od štruktúr v pšenici, raži, jačmeni. Preto sa v extraktoch z bezlepkových výrobkov zistila v rámci štúdií len nízka (menej ako 20 % oproti modernej pšenici) alebo žiadna stimulačná aktivita TLR4. Spracované alebo tepelne upravené potraviny si zachovávajú ATI – bioaktivitu, tzn. teplom ani tráviacimi enzýmami nie sú ,,zničiteľné,,. Hladiny TLR4- závislé od koncentrácie ATI, sú v prípade lepkových obilnín až takmer 100-krát vyššie ako vo väčšine bezlepkových potravín. Vysoká ATI bioaktivita je popísaná v modernej hexaploidnej pšenici, raži a jačmeni. ATI bioaktivita je nižšia u starších variantov pšenice, vrátane špaldy (starovekej hexaploidnej pšenice), emmer (tetraploid), a einkorn (diploid). Keďže ATI sa nachádzajú vo všetkých lepkových obilninách vo vyšších koncentráciách, bezlepkovú diétu môžeme nazývať aj ATI-free. Náhrady bez gluténu, ako sú pohánka, bezlepkový ovos, teff, proso, quinoa a amarant, majú v porovnaní s kultivarmi pšenice zníženú biologickú aktivitu inhibítora amylázy trypsínu (ATI). Predpokladá sa, že samotný čistý lepok nemá tak vysokú zápalovú aktivitu u zdravých ľudí ako práve ATI. Spomedzi bezlepkových surovín a potravín má najnižšiu bioaktivitu ATI amarant, ryža, kukurica a zemiaky. O niečo vyššiu bioaktivitu vedci zaznamenali pri šošovici, quinoa, ovos a nakoniec je to sója, pohánka, proso a teff. V porovnaní so pšenicou je to však len zanedbateľné. Na základe množstva štúdii vedci predpokladajú , resp. považujú ATI ale tiež FODMAPs kam patria fruktany nachádzajúce sa práve aj v lepkových obilninách, za príčinu črevných (nadúvanie, bolesť po konzumácii pšenice) a mimočrevných zápalových porúch.
Zdá sa, že efekt ATI súvisí s ich prijatým množstvom, čo v porovnaní s efektom gluténu u celiatika, keď aj malé množstvo môže viesť k výraznej aktivácii črevnej adaptívnej imunity a rôznou rýchlosťou aj k prepuknutiu prejavov, predstavuje rozdiel. U väčšiny (zdravých) osôb môžu ATI vyvolať miernu aktivitu vrodenej imunity črevnej sliznice bez toho, aby to viedlo k nejakým ťažkostiam. Ale u ľudí, u ktorých už prebieha určitá forma zápalového ochorenia, môže byť reakcia na potraviny obsahujúce ATI zosilnená. Na základe rôznych ex vivo štúdií sa môžu ATI podieľať čiastočne aj na patogenéze celiakie, kde môžu zosilňovať adaptívnu T- bunkovú imunitnú odpoveď. Rovnako tak s najväčšou pravdepodobnosťou zohrávajú rolu aj v patogenéze neceliakálnej gluténovej/pšeničnej senzitivity. V myšacích modeloch zhoršili ATI v strave alergický zápal dýchacích ciest, zosilnili alergénom indukovanú kolitídu závislú od IgE a zápalový proces v črevnom epitely. Veľká časť pšeničných proteínov gluténovej povahy (gliadínov a glutenínov), ale tiež albumínovej a globulínovej povahy (vrátane ATI) môžu fungovať ako alergén a zúčastňovať sa na patogenéze rôznych typov alergie na pšenicu. Zrná pšenice, jačmeňa a raže obsahujú množstvo gluténových peptidov, ktoré geneticky predisponovaní jedinci vnímajú ako antigénne štruktúry. Imunogénne a toxické gluténové peptidy u nich aktivujú adaptívnu a vrodenú imunitu. Obilné proteíny negluténovej povahy majú tiež schopnosť stimulovať rôzne zložky imunitného systému a prispievať tak nielen k patogenéze – podstate vzniku celiakie, ale tiež ostatných ochorení vyvolaných obilninami obsahujúcimi glutén. Zdá sa, že ATI môžu aktivovať špecifické typy imunitných buniek v sliznici čreva a v iných tkanivách, čím potenciálne zhoršujú príznaky existujúceho zápalového ochorenia. Táto reakcia môže zhoršiť chronické stavy, ako je roztrúsená skleróza, astma, reumatoidná artritída, a zápalové ochorenia čriev, ako je Crohnova choroba a ulcerózna kolitída, steatózu pečene – stukovatenie pečene a metabolického syndrómu, ale tiež napr. Alzheimerovej choroby (AD). V prípade AD sú zápal a zmenená inzulínová rezistencia hlavnými faktormi, ktoré majú vplyv na nástup ako aj progresiu tejto zničujúcej poruchy mozgu. Ako už bolo spomenuté, zdá sa tiež, že ATI prispievajú k rozvoju NCGS, kedy je vylúčená celiakia, IgE mediovaná alergia na pšenicu, ale pacienti trpia na gastrointestinálne bolesti, únavu, a ďalšie nepríjemné príznaky po konzumácii chleba, cestovín a iných pšeničných výrobkov. Ľudia s diagnostikovanou NCGS trpia podľa vedcov iným typom zápalu, ako je to pri celiakii a príznaky ktoré sa môžu pohybovať od zažívacích problémov, bolesti hlavy, bolesti kĺbov, a kožných vyrážok môžu byť spôsobené práve ATI a nie lepkom.
Predpokladá sa teda, že účinok ATI na zápal závisí od prijatej dávky a 90% – né zníženie by mohlo byť pravdepodobne postačujúce u väčšiny pacientov. Sú však jednoznačne potrebné ďalšie štúdie na určenie konkrétnych odporúčaní, stanovenie cieľových skupín pacientov ktorí by mohli mať z ATI free diéty pozitívny efekt a potvrdenie účinku stravy bez ATI na chronické zápalové ochorenia. Je tiež potrebné určiť bezpečný prah tolerancie – spotreby ATI, nakoľko účinky ATI závisia od dávky, na rozdiel od účinku lepku pri celiakii. Na základe výsledkov viacerých štúdií sa však predpokladá, že ATI free diéta by mohla byť potencionálne účinná pri liečbe závažných imunologických porúch a chronické zápalové ochorenia sa po konzumácii pšenice, resp. po vysokej konzumácii ATI zhoršujú.
Ing. Jarmila Kabátová
Nutričný terapeut
Odborná detská ambulancia s.r.o. , Piešťany
Gastroentero- Hepatologické centrum THALION, Bratislava
EndoCorp s.r.o., Trnava
