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Gliadina

Tabla de contenidos

Otros Nombres

Alcohol-soluble gluten proteinAlpha-gliadinBeta-gliadinGamma-gliadinGliadin from wheatGliadineGliadinsGloiodinaGluten protein (monomeric fraction)Omega-gliadinProlaminWheat gliadinWheat gluten proteinWheat prolaminWheat-gamma-gliadinα-gliadinβ-gliadinγ-gliadinω-gliadin

Sinopsis

Gliadina: Una Referencia Enciclopédica Integral

1. Identidad: Nombres Químicos, Fuente Natural y Clasificación

1.1 Identidad Botánica y Química

Gliadina es el término colectivo para una familia de proteínas de almacenamiento que se encuentran exclusivamente en el endospermo del trigo (Triticum aestivum y especies relacionadas). Las gliadinas pertenecen a la clase de prolaminas de proteínas de almacenamiento de cereales — un grupo reconocido por ser exclusivo de los granos de cereales y nombrado por su alto contenido de prolina y nitrógeno amídico (que ahora se sabe que deriva en gran parte de la glutamina). Esta clase recibe nombres específicos en diferentes especies de cereales: gliadina en el trigo, hordeína en la cebada, secalina en el centeno y zeína en el maíz. Las prolaminas como la gliadina, la zeína y la kafirina — que son subproductos del proceso de aislamiento del almidón de cereales — son insolubles en agua pero solubles en soluciones acuosas concentradas de etanol.

Las proteínas del gluten pueden dividirse en dos fracciones principales según su solubilidad en alcoholes acuosos: las gliadinas solubles y las gluteninas insolubles. Aproximadamente el 50% de las proteínas del gluten son gliadinas monoméricas con pesos moleculares (PM) de 28,000 a 55,000, mientras que alrededor del 15% se presentan como proteínas oligoméricas unidas por enlaces disulfuro con PM entre 70,000 y 700,000, denominadas gliadinas de alto peso molecular (HMW-gliadinas). El 35% restante corresponde a gluteninas poliméricas unidas por enlaces disulfuro con PM de 700,000 a más de 10 millones.

La gliadina, la prolamina del trigo, contiene 14 gramos de prolina y 46 gramos de ácido glutámico por cada 100 gramos de proteína; la mayor parte del ácido glutámico se encuentra en forma de glutamina. La gliadina consiste en polipéptidos de cadena única unidos por enlaces disulfuro intramoleculares, con cada cadena polipeptídica teniendo un PM promedio de 25 a 100 kDa.

1.2 Subtipos y Clasificación

Las gliadinas son principalmente proteínas monoméricas con pesos moleculares de alrededor de 28,000–55,000 y pueden clasificarse según sus diferentes estructuras primarias en los tipos alfa/beta, gamma y omega. Las proteínas del gluten comprenden gliadinas ω5, ω1,2, α y γ, así como subunidades de glutenina de alto peso molecular (HMW-GS) y de bajo peso molecular (LMW-GS).

La mitad carboxi-terminal de las gliadinas α y γ tiene estructuras secundarias ricas en hélice α, estabilizadas mediante enlaces disulfuro intramoleculares. La región de repetición amino-terminal de las gliadinas α y γ presenta estructuras de poli-L-prolina II y de giro-β inverso. Las gliadinas ω también presentan estructuras de poli-L-prolina II y de giro-β inverso, pero no estructura de hélice α. Las composiciones de aminoácidos de las gliadinas α/β, γ y ω son similares entre sí, aunque las gliadinas ω contienen poca o ninguna cisteína o metionina y solo pequeñas cantidades de aminoácidos básicos.

1.3 Formas y Preparaciones Comunes

El sistema de fraccionamiento de Osborne clasifica las proteínas según su extracción en una serie de solventes; las prolaminas como la gliadina son solubles en alcohol al 60–70%. La gliadina es una de las principales proteínas del gluten de trigo y se extrae utilizando etanol al 70%. La gliadina, o la fracción de gliadina del gluten, tiene una baja fuerza iónica y excelentes propiedades formadoras de película. La gliadina es insoluble en agua; sin embargo, su solubilidad puede modificarse con la adición de un tensioactivo y/o el ajuste del pH mediante acidificación. Los ácidos típicos adecuados para solubilizar la gliadina incluyen el ácido cítrico, el ácido málico, el ácido láctico, el ácido oxálico, el ácido tartárico, el ácido ascórbico y el ácido acético.

En las ciencias farmacéuticas y biomédicas, la gliadina se formula como nanopartículas, nanofibras y películas. Las gliadinas — prolaminas solubles en alcohol obtenidas del trigo — son polímeros versátiles utilizados para el desarrollo de diversos sistemas y para diferentes aplicaciones, incluyendo nanopartículas, nanofibras y películas con capacidad de retener diversos compuestos activos. En la ciencia de los alimentos, la gliadina puede encontrarse como fracciones purificadas de gliadina de trigo añadidas a productos alimenticios para modificar las propiedades reológicas.

2. Antecedentes Históricos

2.1 Aislamiento Científico Temprano

El gluten puede ser una de las primeras proteínas estudiadas por científicos. Fue aislado en 1728 por Jacopo Beccari, profesor de química en la Universidad de Bolonia. Él describió el gluten como una pasta pegajosa que resultaba de lavar la masa hecha con harina de grano de trigo con una solución salina diluida. Alrededor de 90 años después, el gluten se separó en dos fracciones que diferían en su solubilidad en alcohol. A las proteínas de la fracción soluble se las denominó gliadinas, mientras que la fracción insoluble se llamó originalmente zimón. El zimón fue renombrado posteriormente glutenina (Taddei, 1819).

A fines del siglo XIX y principios del XX, investigadores como Osborne y Mendel comenzaron a fraccionar el gluten, separándolo en la gliadina soluble en alcohol y la glutenina soluble en álcali. Thomas Burr Osborne desarrolló un sistema de clasificación a principios del siglo XX basado en la solubilidad de las proteínas, identificando a las prolaminas como la gliadina como proteínas de almacenamiento solubles en alcohol. Este sistema categorizó las proteínas vegetales en albúminas, globulinas, prolaminas y glutelinas — un marco que aún se utiliza hoy en día. El trabajo de Osborne sentó las bases para la comprensión de la diversidad de proteínas de cereales y sus funciones en la nutrición.

Las gliadinas son proteínas del grano de trigo bien conocidas, particularmente importantes en la ciencia de los alimentos. Se estudiaron ya en el siglo XVIII. Como constituyente alimentario natural en lugar de una hierba medicinal cultivada, la gliadina no tiene una historia documentada de uso terapéutico intencional o de medicina popular en el sentido tradicional. La proteína existe como un componente de los alimentos a base de trigo que se han consumido en diversas culturas durante milenios. La aparición de la gliadina como tema de investigación biomédica — particularmente en lo referente a su papel patológico — es un fenómeno moderno que data principalmente del siglo XX. Cabe destacar que el aminoácido glutamina fue aislado por primera vez a partir de la gliadina, una proteína presente en el trigo, en 1932.

2.2 La Gliadina en el Contexto Científico Moderno

El interés científico en la gliadina como entidad discreta se aceleró dramáticamente con el descubrimiento, a mediados del siglo XX, de su papel en la enfermedad celíaca. La caracterización posterior de sus péptidos inmunotóxicos (particularmente en las décadas de 1990 y 2000) transformó el campo de la gastroenterología y la inmunología de mucosas. Más recientemente, la gliadina se ha convertido en objeto de investigación en nanotecnología y sistemas de liberación de fármacos como material de andamiaje biocompatible.

3. Principales Constituyentes y Propiedades Bioquímicas

3.1 Composición de Aminoácidos

Tanto las gliadinas como las gluteninas están formadas por numerosos componentes proteicos parcialmente relacionados entre sí, caracterizados por altos contenidos de glutamina y prolina. El nombre "prolaminas" se derivó del hecho de que estas proteínas tenían abundante prolina y grupos amida, que ahora sabemos derivan de una alta abundancia de glutamina. Esta composición inusual de aminoácidos — especialmente las secuencias densamente ricas en prolina — tiene profundas consecuencias biológicas, ya que las enzimas digestivas humanas no son capaces de escindir eficazmente secuencias con múltiples residuos de prolina adyacentes.

3.2 Péptidos Inmunotóxicos Clave

Las gliadinas son excepcionalmente resistentes a la hidrólisis enzimática durante la digestión en todos los individuos, independientemente de si padecen enfermedad celíaca o no. Esta resistencia genera fragmentos peptídicos intactos que llegan al epitelio del intestino delgado.

Se han caracterizado extensamente dos categorías amplias de péptidos de gliadina bioactivos:

  • Péptidos activadores de la inmunidad innata (por ejemplo, p31–43): Los péptidos de gliadina no digeridos inducen respuestas inmunitarias innatas y adaptativas mediadas por células T. El principal mediador de la respuesta de estrés y de inmunidad innata a los péptidos de gliadina (es decir, el péptido 31–43, P31–43) es la citocina interleucina-15 (IL-15). El péptido de α-gliadina 31–43/49 (p31–43) es el prototipo de péptidos que modulan la respuesta innata.
  • Péptidos estimuladores de la inmunidad adaptativa (por ejemplo, el 33-mer, p57–68): Los péptidos de gliadina inmunodominantes, como el 33-mer, activan respuestas de células T CD4+ específicas de gluten en la lámina propia, presentadas por moléculas HLA-DQ2 o DQ8. El péptido 57–68 (p57–68), que se une a las moléculas HLA-DQ2/8, es uno de los epítopos dominantes reconocidos por las células T aisladas del intestino de pacientes con enfermedad celíaca.

Una característica inusual de los epítopos de α-gliadina es la presencia de múltiples residuos de prolina en posiciones relativas dentro del núcleo de unión. Estos residuos pueden servir para proteger contra la escisión proteolítica durante la digestión luminal y/o el procesamiento de clase II.

3.3 El Papel de la Transglutaminasa Tisular (tTG)

La enfermedad celíaca es una intolerancia alimentaria permanente mediada por el sistema inmunitario, desencadenada por la ingestión de gliadinas de trigo en individuos genéticamente susceptibles. Se ha informado que la transglutaminasa tisular desempeña un papel importante en el inicio de la enfermedad celíaca al convertir residuos específicos de glutamina dentro de fragmentos de gliadina en residuos de ácido glutámico. Este proceso aumenta la afinidad de unión de los péptidos de gliadina a las moléculas HLA-DQ2/DQ8, potenciando así la respuesta inmunitaria.

La enzima convierte residuos particulares de glutamina en péptidos de gluten en ácido glutámico durante una reacción de desamidación. Esto resulta en una mayor afinidad de estos péptidos de gliadina por HLA-DQ2 o DQ8, promoviendo así la activación de las células T.

4. Mecanismos de Acción

4.1 Disrupción de la Barrera Intestinal y la Vía de la Zonulina

Fasano identificó la zonulina, una familia de proteínas paracrinas que modulan de manera reversible la permeabilidad de las uniones estrechas (TJ, por sus siglas en inglés) tras la exposición a la gliadina. La liberación luminal de zonulina se estimula tras la exposición a la gliadina, el componente tóxico del gluten, o por un desequilibrio del microbioma. En enterocitos y monocitos, la gliadina se une al receptor de quimiocinas CXCR3 e inicia una liberación luminal de zonulina dependiente de MyD88.

Cuando se expusieron a la gliadina, las células IEC6 y Caco2 positivas para el receptor de zonulina liberaron zonulina en el medio celular, con la subsiguiente unión de la zonulina a la superficie celular, reorganización del citoesqueleto celular, pérdida de la interacción proteína-proteína ocludina-ZO1 y aumento de la permeabilidad de la monocapa. El pretratamiento con el antagonista de zonulina FZI/0 bloqueó estos cambios sin afectar la liberación de zonulina.

La gliadina activa la señalización de zonulina independientemente de la expresión genética de autoinmunidad, lo que conduce a un aumento de la permeabilidad intestinal a macromoléculas. La exposición crónica a la gliadina causó una regulación negativa de la expresión génica tanto de ZO-1 como de ocludina. Esto indica que la exposición prolongada a la gliadina causa una disfunción de la barrera más sostenida que la exposición aguda.

4.2 Activación de la Inmunidad Innata

En la enfermedad celíaca (EC), el prototipo de una respuesta mediada por el sistema inmunitario dominada por la activación del sistema inmunitario adaptativo, y en particular de las células T CD4+ restringidas por HLA de clase II, ha sido establecido. Diversos estudios seminales han establecido el mecanismo preciso mediante el cual ocurre la activación específica de antígeno (prolamina) de las células T CD4+ de la mucosa.

Aunque los cambios estructurales de la mucosa celíaca se consideran una consecuencia de la inflamación mucosa sostenida debida a la respuesta Th1-TC, datos recientes han mostrado que los péptidos de gliadina, en particular P31–43, inducen la proliferación de enterocitos celíacos. Este proceso depende del factor de crecimiento epidérmico (EGF) y de la IL-15, y tiene efectos profundos en las etapas iniciales de inducción de la hiperplasia de criptas característica de la remodelación de la mucosa celíaca.

La evidencia respalda una activación directa del sistema inmunitario innato por fragmentos de prolaminas, que no son epítopos reconocidos por las células T. La activación del sistema inmunitario innato inducida por la gliadina también podría tener un papel significativo en la inducción y persistencia de muchas complicaciones de la EC, y de manera más definitiva en la más agresiva de ellas, es decir, los linfomas de células T de la mucosa.

4.3 Activación de la Inmunidad Adaptativa

Péptidos específicos de gliadina pueden unirse a heterodímeros DQ2 y DQ8 en la superficie de las células presentadoras de antígenos (APC), induciendo la activación de células T CD4+ en la lámina propia intestinal. Un paso previo de desamidación catalizado por la transglutaminasa tisular (tTG) parece crucial, ya que las cargas negativas introducidas en las moléculas de gliadina por esta reacción aumentan significativamente la afinidad de unión de los péptidos a los heterodímeros DQ2 y DQ8.

Se pueden aislar células T intestinales CD4+ específicas de gluten a partir de biopsias intestinales de pacientes con EC, pero no de controles. Estas células CD4+ son TCR-α/β+ y típicamente del fenotipo Th1, secretando grandes cantidades de IFN-γ, una citocina que se ha vinculado con el daño de la mucosa.

El gluten activa respuestas inmunitarias innatas y adaptativas e induce la secreción de citocinas. Los sistemas inmunitarios innato y adaptativo pueden responder de manera sinérgica a los péptidos de gliadina. Se considera que el papel de las modificaciones postraduccionales de los péptidos de gliadina catalizadas por la transglutaminasa tisular (tTG) desempeña un papel crucial en la enfermedad celíaca.

4.4 Reología de la Masa: Función No Patológica

Considerando las propiedades reológicas de la masa de pan, la gliadina contribuye a las propiedades de flujo, mientras que la glutenina contribuye a su elasticidad y resistencia. Los enlaces disulfuro intracatenarios, presentes en todos los tipos excepto en las gliadinas ω, estabilizan la estructura tridimensional. Para facilitar la comprensión, la red de gluten representa un pegamento de dos componentes, en el que las gliadinas pueden verse como un "plastificante" o "solvente" para las gluteninas. Una proporción adecuada de ambas fracciones es esencial para conferir las propiedades viscoelásticas de la masa necesarias para lograr un producto final de alta calidad.

5. Evidencia Científica por Área de Uso / Relevancia Clínica

5.1 Enfermedad Celíaca

La enfermedad celíaca, la alergia al trigo y la sensibilidad al trigo no celíaca constituyen las tres categorías principales de los trastornos relacionados con el trigo. La enfermedad celíaca es una enfermedad mediada por el sistema inmunitario bien caracterizada, causada por una reacción inmunitaria contra epítopos específicos de gliadina, la proteína principal del trigo.

La enfermedad celíaca (EC) es una enfermedad autoinmune desencadenada por la ingesta de gluten presente en el trigo, el centeno y la cebada. Alrededor del 1% de la población tiene EC, y la mayoría de ellos expresan al menos uno de los dos genes MHC II: los haplotipos HLA-DQ2 y HLA-DQ8.

Fortaleza de la evidencia: El papel mecanístico y patogénico de la gliadina en la enfermedad celíaca se encuentra entre las interacciones proteína-sistema inmunitario mejor caracterizadas en la medicina humana. La base de evidencia está compuesta por décadas de estudios de biopsias intestinales humanas, clonación de células T, mapeo molecular de epítopos y ensayos de intervención clínica (específicamente la dieta libre de gluten). La exclusión del gluten de la dieta revierte muchas manifestaciones de la enfermedad, pero generalmente es menos eficaz o no eficaz en pacientes con enfermedad celíaca refractaria o enfermedades autoinmunes asociadas. Esto constituye evidencia clínica sólida, bien replicada y con fundamento mecanístico.

5.2 La Gliadina como Marcador Serológico: Pruebas de Anticuerpos Antigliadina (AGA) y de Péptido de Gliadina Desamidado (DGP)

No se recomiendan los anticuerpos contra la gliadina nativa para la detección de la enfermedad celíaca. La prueba de AGA tiene una baja precisión diagnóstica y se considera obsoleta. El anticuerpo de inmunoglobulina A (IgA) antitransglutaminasa tisular (tTG) es la prueba única preferida para el diagnóstico serológico de la EC en individuos mayores de 2 años. La prueba de IgA anti-tTG tiene una sensibilidad y especificidad del 95% o superior para la EC.

Las pruebas de anticuerpos contra el péptido desamidado de la gliadina (DGP) han sustituido a la prueba clásica de AGA. Los ensayos anti-DGP tienen una precisión diagnóstica considerablemente mayor que los antiguos ensayos AGA, especialmente en la clase IgG, y pueden sustituir a las pruebas anti-tTG en pacientes con deficiencia selectiva de IgA.

En una revisión reciente, la sensibilidad conjunta de los anticuerpos IgA contra el péptido de gliadina desamidado fue del 88%, con una especificidad del 95%. Ya no se recomienda la prueba de anticuerpos IgA e IgG contra proteínas de gliadina no modificadas debido a la baja sensibilidad y especificidad de estas pruebas para la enfermedad celíaca.

Un problema con la AGA es que la sensibilidad y especificidad típicas eran de aproximadamente el 85%. Los péptidos de gliadina sintetizados en su forma desamidada tienen una sensibilidad y especificidad mucho mayores, creando dos pruebas serológicas para la EC que se acercan al rendimiento diagnóstico de la biopsia.

Fortaleza de la evidencia: Evidencia clínica de alta calidad y bien replicada en múltiples revisiones sistemáticas y poblaciones pediátricas/adultas. La utilidad diagnóstica de los anticuerpos contra el péptido de gliadina desamidado está bien establecida y respaldada por autoridades de laboratorio clínico.

5.3 Sensibilidad al Gluten No Celíaca (SGNC)

La sensibilidad al gluten no celíaca (SGNC) es una entidad clínica caracterizada por la ausencia de enfermedad celíaca y alergia al trigo en pacientes que presentan respuestas sintomáticas reproducibles al consumo de alimentos que contienen gluten. Debido a la falta de biomarcadores sensibles y reproducibles para el diagnóstico de la SGNC, deben realizarse desafíos con gluten controlados con placebo para su diagnóstico. Los desafíos con gluten pueden ser doble ciego o simple ciego, con fines de investigación o de práctica clínica, respectivamente.

Aunque aproximadamente el 10% de los adultos en todo el mundo reportan por sí mismos sensibilidad al gluten o al trigo, los metaanálisis sugieren que, durante estudios de desafío controlado, entre el 16% y el 30% de estos individuos presentan síntomas específicamente desencadenados por el gluten. Sin embargo, la variabilidad metodológica — incluyendo la presencia de carbohidratos fermentables en las preparaciones de desafío — limita la interpretación. La evidencia actual sugiere que los carbohidratos fermentables y los efectos nocebo contribuyen considerablemente a la generación de síntomas en muchos casos.

La sensibilidad al gluten no celíaca es un síndrome caracterizado por síntomas gastrointestinales y extraintestinales que ocurren pocas horas o días después de la ingestión de gluten y/u otras proteínas del trigo, y que mejoran rápidamente tras la exclusión de posibles desencadenantes dietéticos. No existen marcadores de laboratorio establecidos para la sensibilidad al gluten no celíaca, aunque se ha reportado una alta prevalencia de anticuerpos antigliadina de primera generación de clase IgG en esta condición.

En un estudio con 44 pacientes con sensibilidad al gluten no celíaca y 40 pacientes con enfermedad celíaca, se analizaron los anticuerpos antigliadina de clases IgG e IgA mediante ELISA después de 6 meses de dieta libre de gluten. La mayoría de los pacientes con sensibilidad al gluten no celíaca (93.2%) mostraron la desaparición de los anticuerpos antigliadina de clase IgG después de 6 meses de dieta libre de gluten; en contraste, 16/40 (40%) de los pacientes celíacos mostraron la persistencia de estos anticuerpos tras la retirada del gluten.

La sensibilidad al trigo no celíaca, a pesar de ser la entidad reconocida más recientemente, tiene la mayor prevalencia reportada entre las tres entidades relacionadas con el trigo. Sin embargo, sigue estando particularmente mal caracterizada debido a su fisiopatología poco clara y a la falta de marcadores diagnósticos.

Fortaleza de la evidencia: Preliminar a moderada. Se reconoce la existencia de la SGNC como una entidad clínica distinta, pero el papel exacto de la gliadina (frente a otros componentes del trigo, como los inhibidores de amilasa-tripsina o los FODMAP) sigue sin resolverse. Los ensayos clínicos controlados presentan desafíos metodológicos, y faltan biomarcadores.

5.4 Alergia al Trigo y Respuestas Mediadas por IgE

La alergia al trigo consiste en reacciones mediadas y no mediadas por IgE, impulsadas por células Th2 que dirigen las respuestas de eosinófilos y basófilos. Las reacciones rápidas mediadas por IgE se caracterizan por la presencia de anticuerpos IgE específicos en conjunto con síntomas que se originan especialmente en el tracto respiratorio y gastrointestinal.

En la alergia al trigo, una secuencia específica de péptidos de gliadina entrecruza dos moléculas de IgE en la superficie de mastocitos y basófilos, desencadenando la liberación de mediadores como histaminas y leucotrienos. Varios estudios han mostrado que la sensibilización, particularmente a la omega-5 gliadina, se asocia con alergia al trigo confirmada por desafío. Además, datos recientes sugieren que los pacientes positivos a gliadina tienen más probabilidad de presentar reacciones graves tras la ingestión de trigo. Una entidad clínica grave bien caracterizada es la anafilaxia inducida por el ejercicio dependiente del trigo, en la cual la sensibilización a la omega-5 gliadina es un requisito previo.

La alergia al trigo no mediada por IgE es una condición menos bien definida, que a menudo presenta desafíos diagnósticos debido a un intervalo más largo entre la exposición y los síntomas, y a la falta de biomarcadores no invasivos. En esta condición, el trigo como desencadenante debe establecerse por exclusión seguida de un desafío dietético.

Fortaleza de la evidencia: La asociación entre la omega-5 gliadina y la anafilaxia inducida por el ejercicio dependiente del trigo (WDEIA) está bien establecida en la literatura de alergología. Las pruebas de IgE específica para fracciones de gliadina están clínicamente validadas para el diagnóstico de este subgrupo de alergia al trigo.

5.5 Gliadina y Permeabilidad Intestinal: Evidencia de Investigación

Estudios ex vivo utilizando muestras de biopsia intestinal mostraron que las muestras de biopsia intestinal de pacientes con EC presentaron una respuesta más pronunciada a la gliadina en comparación con controles no celíacos, incluyendo una liberación aumentada y persistente de zonulina y un aumento significativo de la permeabilidad intestinal.

Fasano encontró que la gliadina activa la señalización de zonulina independientemente de la expresión genética de autoinmunidad, lo que conduce a un aumento de la permeabilidad intestinal a macromoléculas. Sin embargo, el grado y la persistencia de este efecto difieren marcadamente entre individuos celíacos y no celíacos. Las biopsias de pacientes no celíacos mostraron una liberación de zonulina limitada y transitoria, que se correspondió con un aumento de la permeabilidad intestinal que nunca alcanzó el nivel de permeabilidad observado en los tejidos de la enfermedad celíaca.

Fortaleza de la evidencia: La evidencia mecanística de la permeabilidad intestinal inducida por la gliadina a través de la zonulina es sólida en estudios in vitro y ex vivo. La traslación clínica en poblaciones humanas no celíacas sigue siendo un área activa de investigación, con hallazgos que requieren estudios controlados adicionales.

5.6 Sistemas de Liberación de Fármacos Basados en Gliadina y Aplicaciones Biomédicas

La gliadina es una proteína derivada del trigo y, debido a su origen biodegradable, biocompatible y natural, se utiliza para la síntesis de nanoformulaciones poliméricas. Estudios previos han mostrado la síntesis de nanopartículas de gliadina y las han evaluado para aplicaciones de liberación de fármacos y liberación controlada.

Las nanopartículas de gliadina son polímeros adecuados para la administración dirigida de fármacos porque muestran afinidad por el tracto gastrointestinal superior, pero no se anclan bien a otras partes del tracto gastrointestinal. Las nanopartículas de gliadina pueden utilizarse como sistema de liberación controlada adecuado para fármacos hidrófobos y anfifílicos. La ventaja de utilizar proteínas insolubles en agua es que no se requiere un paso de curado adicional para mantener la integridad en productos de base acuosa.

Las nanopartículas de gliadina se obtienen mediante un método de desolvatación, también conocido como precipitación por extracción. Se ha demostrado que estas partículas son interesantes como sistemas de liberación de fármacos para el ácido all-trans-retinoico. Trabajos comparativos muestran que la cantidad de vitamina E y linalol/acetato de linalilo atrapados es mayor que la del cloruro de benzalconio catiónico, lo que confirma una fuerte interacción entre las gliadinas y los compuestos apolares, debido a la apolaridad de las proteínas.

Las nanopartículas de gliadina (GNP) se han formulado para sus aplicaciones en la liberación sostenida de diversos fármacos, incluyendo meletina, amoxicilina, polimetoxiflavonas, resveratrol, paclitaxel y carbazol.

Las nanopartículas basadas en gliadina tienen propiedades bioadhesivas peculiares. La modificación química de la gliadina puede mejorar su solubilidad. Las películas a base de gliadina pueden emplearse como materiales de envasado biodegradables de grado alimentario. Las nanofibras de gliadina tienen aplicación potencial en la ingeniería de tejidos.

La fagocitosis y la inmunogenicidad de las nanopartículas de gliadina están fuertemente influenciadas por el tamaño de las partículas. Los resultados de este estudio pueden proporcionar información útil para el diseño racional de nanomateriales basados en proteínas en aplicaciones de administración de fármacos.

Fortaleza de la evidencia: Predominantemente preclínica (datos in vitro y de modelos animales). La investigación en nanopartículas de gliadina es un campo activo y prometedor, pero, hasta la fecha, no se han establecido ensayos clínicos en humanos que utilicen la gliadina como vector de administración de fármacos en la literatura publicada revisada aquí.

6. Sistemas del Cuerpo y Áreas de Salud Asociadas con la Gliadina

6.1 Sistema Gastrointestinal

El epitelio del intestino delgado es el sitio principal de los efectos biológicos de la gliadina. Los fragmentos no digeridos de gliadina cruzan el borde en cepillo mediante mecanismos transcelulares y paracelulares, lo que les permite estimular una serie de efectos deletéreos en el intestino delgado, incluyendo citotoxicidad, inmunomodulación y permeación intestinal. En la enfermedad celíaca, estos efectos culminan en atrofia de las vellosidades, hiperplasia de las criptas y malabsorción. Los síntomas iniciales de la enfermedad celíaca son molestias gastrointestinales, así como un aumento de la permeabilidad e inflamación del intestino delgado.

6.2 Sistema Inmunitario

Tanto la rama innata como la adaptativa del sistema inmunitario son activadas por la gliadina. La patogénesis de la enfermedad celíaca involucra tanto la inmunidad innata como la adaptativa, así como la regulación positiva de la IL-15. La activación de macrófagos también está implicada: se ha reportado que la gliadina, el agente causal más prominente de la enfermedad celíaca, desencadena la producción de citocinas proinflamatorias en macrófagos.

6.3 Sistema Autoinmune

La enfermedad celíaca es una enteropatía inflamatoria crónica causada por el gluten en individuos genéticamente predispuestos que portan el genotipo HLA-DQ2/HLA-DQ8. Esta patología tiene una etiología multifactorial en la que participan en el desarrollo de la enfermedad los genes HLA, el microbioma, el gluten y otros factores ambientales. Más allá de la enfermedad celíaca en sí, la autoinmunidad inducida por gliadina puede extenderse a manifestaciones extraintestinales, incluyendo la dermatitis herpetiforme (una afección cutánea) y la ataxia por gluten (una afección neurológica), aunque la discusión detallada de estas comorbilidades queda fuera del alcance principal de la bioquímica de la gliadina.

6.4 Sistema Neurológico

Se han detectado anticuerpos antigliadina en pacientes con ciertas afecciones neurológicas, incluyendo la ataxia por gluten, aunque esta área sigue siendo objeto de investigación en curso con evidencia que es principalmente observacional por naturaleza.

7. Formas de Dosificación y Dosis Reportadas en la Investigación

Debido a que la gliadina no es un suplemento dietético convencional sino una proteína alimentaria y un tema de investigación biomédica, la "dosificación" en el sentido clínico se refiere principalmente a las concentraciones experimentales utilizadas en entornos de investigación de laboratorio y clínica.

  • Estudios ex vivo de permeabilidad intestinal: La gliadina se utilizó a una concentración final de 1 mg/ml en experimentos de permeabilidad publicados utilizando tejido de biopsia intestinal.
  • Serología diagnóstica: Los anticuerpos antigliadina (IgA e IgG) y los anticuerpos contra el péptido de gliadina desamidado (DGP) se miden en el suero de los pacientes utilizando ensayos basados en ELISA. Los anticuerpos antigliadina de clases IgG e IgA se analizaron mediante ELISA en 44 pacientes con SGNC y 40 pacientes con enfermedad celíaca después de 6 meses de dieta libre de gluten.
  • Administración de fármacos con nanopartículas de gliadina: Las nanopartículas de gliadina-PCO mostraron un potencial zeta óptimo y estable y una distribución altamente monodispersa con un tamaño promedio de 49.37 ± 22.17 nm. Los tamaños de partícula reportados en diversos estudios de administración de fármacos oscilaron entre aproximadamente 127 nm y 848 nm, con inmunogenicidad variable según el tamaño.
  • Investigación en inmunogenicidad: Los títulos de anticuerpos IgG antigliadina tras la inmunización primaria y secundaria con nanopartículas de gliadina en ratones fueron en orden creciente: 406 ± 11 nm < 848 ± 20 nm < suspensión gruesa. Las nanopartículas de gliadina de 127 ± 8 nm de tamaño no provocaron una respuesta inmunogénica.

No se ha establecido una dosis oral terapéutica estandarizada de gliadina purificada como suplemento dietético en la literatura científica, ya que la gliadina no se utiliza como suplemento para la promoción de la salud. Las dosis de investigación son específicas de los contextos experimentales.

8. Consideraciones de Seguridad e Interacciones

8.1 Enfermedad Celíaca: Contraindicación Absoluta para la Gliadina Dietética

La enfermedad celíaca es una enfermedad mediada por el sistema inmunitario bien caracterizada, causada por una reacción inmunitaria contra epítopos específicos de gliadina. En individuos con enfermedad celíaca, cualquier exposición a la gliadina es patológica. Incluso pequeñas cantidades de gliadina desencadenan la cascada inmunitaria que conduce al daño intestinal. No existe un tratamiento eficaz aparte del control dietético.

8.2 Anafilaxia Inducida por el Ejercicio Dependiente del Trigo (WDEIA)

Una entidad clínica grave bien caracterizada es la anafilaxia inducida por el ejercicio dependiente del trigo, en la cual la sensibilización a la omega-5 gliadina es un requisito previo. En esta condición, la ingestión de gliadina combinada con el ejercicio físico puede precipitar una anafilaxia sistémica, una reacción potencialmente mortal.

8.3 Riesgo Diferencial en la Población General

La SGNC no tiene una asociación genética fuerte y no se ha asociado con las mismas deficiencias nutricionales, daño tisular intestinal y reacciones autoinmunes que la enfermedad celíaca. Sin embargo, los síntomas desencadenados en la SGNC son de menor intensidad que los desencadenados en la EC y la AT, y no hay evidencia de complicaciones a largo plazo en comparación con la EC.

8.4 Inmunogenicidad de las Nanopartículas de Gliadina

Durante el desarrollo de sistemas particulados basados en gliadina, comprender la interacción de las nanopartículas con las células sanguíneas e inmunitarias es esencial para la seguridad. Una de las principales limitaciones de los particulados administrados por vía parenteral es el reconocimiento por parte de las células inmunitarias del sistema reticuloendotelial (SRE) y su posterior eliminación de la circulación sin ejercer el efecto previsto.

8.5 Consideraciones sobre las Pruebas Serológicas

Todas las pruebas serológicas diagnósticas deben realizarse en pacientes con una dieta que contenga gluten. Los individuos afectados que han seguido una dieta libre de gluten antes de la prueba pueden obtener un resultado negativo. No se recomienda el cribado en adultos, adolescentes y niños asintomáticos.

8.6 Riesgo Genético HLA

Casi todos los pacientes con enfermedad celíaca expresan las moléculas del MHC de clase II HLA-DQ2.5, HLA-DQ8 o HLA-DQ2.2, siendo HLA-DQ2.5 el principal factor de riesgo genético. La alta prevalencia de estos haplotipos en las poblaciones europeas ayuda a explicar la prevalencia relativamente alta de la enfermedad celíaca en estos ancestros.

8.7 Efecto en la Mucosa Intestinal No Celíaca

La investigación indica que la gliadina induce aumentos transitorios y reversibles de la permeabilidad intestinal incluso en individuos no celíacos, aunque la importancia clínica de esto en personas sanas con tolerancia inmunitaria mucosa intacta sigue siendo objeto de debate en la literatura científica. El efecto es mecanísticamente distinto y mucho menos grave que el daño mucoso sostenido observado en la enfermedad celíaca.

Referencias

Condiciones de Salud

Condiciones de salud que Gliadina puede ayudar a apoyar.

  • No hay condiciones disponibles.

Sistemas Corporales

Sistemas corporales que Gliadina puede ayudar a apoyar.

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