Alergia na pszenicę – Patofizjologia i mechanizm

Alergia na pszenicę
Patofizjologia i mechanizm

Alergia na pszenicę jest wynikiem uwalniania mediatorów zapalnych (histamina, leukotrieny) z komórek tucznych i bazofili, indukowanego przez reakcję IgE lub mechanizmy nie-IgE zależne. Główne alergeny to białka pszenicy, w tym alfa-purothionina, inhibitory alfa-amylazy/trypsyny, gliadyny i gluteniny, z omega-5-gliadyną jako kluczowym alergenem w anafilaksji indukowanej wysiłkiem (WDEIA). Reakcje IgE-zależne pojawiają się szybko (minuty do 4 godzin) po ekspozycji, natomiast reakcje nie-IgE mogą rozwijać się do 48 godzin i są związane z eozynofilowym zapaleniem przełyku (EOE) lub żołądka (EG). Diagnostyka opiera się na testach skórnych (SPT) i oznaczeniu swoistych IgE, z czułością odpowiednio 73% i 83%, choć swoistość jest niższa (73% i 43%).

Patogeneza alergii na pszenicę

Alergeny pszenicy

Mechanizmy immunologiczne w alergii na pszenicę

Alergia mediowana przez IgE
Alergia nie-mediowana przez IgE

Szczególne formy alergii na pszenicę

Anafilaksja indukowana wysiłkiem zależna od pszenicy (WDEIA)
Alergia kontaktowa i wziewna

Rola czynników genetycznych i środowiskowych

Rola zwiększonej przepuszczalności jelitowej

Różnice między alergią na pszenicę a chorobą trzewną

Mechanizmy patogenetyczne
Zmiany histologiczne

Diagnostyka alergii na pszenicę
Leczenie alergii na pszenicę
Nowe kierunki badań i perspektywy

Kolejne rozdziały

Patogeneza alergii na pszenicę

Alergia na pszenicę jest manifestacją uwalniania mediatorów zapalnych, takich jak histamina, czynnik aktywujący płytki krwi i leukotrieny, z komórek tucznych i bazofili. Produkcja IgE w tym przypadku wynika prawdopodobnie z przełamania tolerancji pokarmowej i, w rezultacie, zaburzeń immunologicznych z przewagą odpowiedzi typu Th2, prowadzących do uwrażliwienia i produkcji IgE przez limfocyty B ¹²³. Mechanizm ten polega na tym, że gdy określony alergen wiąże się z dwoma specyficznymi przeciwciałami IgE związanymi z ich receptorami o wysokim powinowactwie (FcεRI), wywołuje to cross-link receptorów FcεRI i powoduje aktywację komórek tucznych i bazofili ².

Alergeny pszenicy

Alergeny znajdujące się w mące pszennej obejmują alfa-purothioninę, inhibitor alfa-amylazy/trypsyny, peroksydazę, tioredoksynę, białko transferowe lipidów, inhibitor proteazy serynowej, białko podobne do taumatyny (TLP), gliadynę, reduktazę tiolu, 1-cys-peroksyredoksynę i inhibitor podobny do proteazy serynowej ¹. W patogenezie alergii na pszenicę uczestniczą różne białka pszenne, zarówno rozpuszczalne w wodzie (albuminy i globuliny), jak i nierozpuszczalne w wodzie (gluteniny i gliadyny) ⁴. Prolaminy (gliadyny) są związane z cięższą postacią alergii na gluten, natomiast alergie wywołane gluteniną są często mniej ciężkie ⁵.

Zidentyfikowano wiele swoistych białek pszenicy odpowiedzialnych za reakcje alergiczne, w tym:

Omega-5-gliadyna (składnik glutenu) – główny alergen powodujący anafilaksję indukowaną wysiłkiem zależną od pszenicy (WDEIA) ⁶⁷
Gluteniny o niskiej masie cząsteczkowej (LMW) i o wysokiej masie cząsteczkowej (HMW) ⁷
Białko transferowe lipidów (LTP) ⁸
Inhibitory alfa-amylazy/trypsyny (ATI) ⁹
Białka z rodziny profilin (Tri a12), prolamin (Tri a14, Tri a19, Tri a26, Tri a36) i alfa-purothioniny (Tri a37) ¹⁰

Najnowsza wersja bazy danych alergenów WHO/IUIS opisuje 21 różnych dobrze sklasyfikowanych alergenów pszenicy ¹¹. Charakterystyczne pierwotne sekwencje występujące w gliadynach wywołujących tę alergię to QQIPQQQ, PQQPFP, QQQFPGQQQQ i podobne peptydy z gliadyny i gluteniny ¹⁰.

Mechanizmy immunologiczne w alergii na pszenicę

Alergia na pszenicę może być mediowana immunoglobuliną E (IgE) lub nie, i może obejmować odpowiedź komórek tucznych ⁵. Rozróżnia się dwa główne typy alergii na pszenicę: mediowaną przez IgE oraz nie-mediowaną przez IgE ⁴.

Alergia mediowana przez IgE

Klasyczne reakcje mediowane przez IgE na alergen pokarmowy są natychmiastowe, powtarzalne, a swoiste dla pokarmu IgE można wykazać ². W alergii na pszenicę mediowanej przez IgE proces patogenetyczny obejmuje następujące etapy:

Ekspozycja genetycznie podatnego gospodarza na alergeny pszenicy w kontekście nieprawidłowych warunków środowiskowych powoduje odpowiedź immunologiczną z dominacją limfocytów pomocniczych Th2/Th17 ¹²
Limfocyty Th2 uwalniają czynniki prozapalne IL-3 i IL-13, co aktywuje proliferację i różnicowanie limfocytów B oraz stymuluje produkcję IgE ¹³
Swoiste dla alergenu przeciwciała IgE wiążą się następnie z FcεRI obecnymi na komórkach tucznych w tkankach i bazofilach we krwi ¹²
Podczas ponownego kontaktu z alergenem, IgE wiąże się ze swoim receptorem FcεRI znajdującym się na bazofilach i komórkach plazmatycznych ¹³
Następuje aktywacja mediatorów zapalnych i wazoaktywnych oraz rozwój zapalenia ¹³⁴

Gdy alergeny pszenicy dostają się do krwiobiegu z jelit, wiążą się z uczulonymi bazofilami krążącymi we krwi, wywołując reakcję histaminową w układzie sercowo-naczyniowym ¹². Reakcje IgE zachodzą szybko po spożyciu lub wdychaniu pszenicy, zwykle w ciągu minut, ale mogą wystąpić do czterech godzin później ¹⁴.

Alergia nie-mediowana przez IgE

Reakcje nie-mediowane przez IgE angażują układ odpornościowy, ale nie przeciwciała IgE. Reakcja alergiczna na pszenicę jest wolniejsza niż reakcja mediowana przez IgE i może rozwinąć się nawet do 48 godzin ¹⁴. Alergia na pszenicę nie-mediowana przez IgE (alergia na pszenicę o opóźnionym początku) jest ściśle związana z eozynofilowym zapaleniem przełyku (EOE) lub eozynofilowym zapaleniem żołądka (EG) ⁴. Reakcje nie-mediowane przez IgE charakteryzują się przewlekłą infiltracją eozynofilową i limfocytarną przewodu pokarmowego ³.

EOE jest chorobą atopową wywołaną alergią pokarmową, charakteryzującą się zapaleniem Th2 ograniczonym do przełyku. Dysfunkcja komórek nabłonkowych przełyku prawdopodobnie zapoczątkowuje proces zapalny u osób genetycznie predysponowanych. Kilka niezależnych grup wykazało, że cytokiny Th2, takie jak IL-13, IL-5 i IL-4, powodują zapalenie, eozynofilię i zmiany włókniste obserwowane w EOE ²⁹.

Szczególne formy alergii na pszenicę

Anafilaksja indukowana wysiłkiem zależna od pszenicy (WDEIA)

WDEIA jest szczególnym typem alergii na pszenicę mediowanej przez IgE ⁴. Jest to stan, w którym anafilaksja jest wywoływana przez ćwiczenia fizyczne w ciągu kilku minut do kilku godzin po spożyciu produktów pszennych, a nie w wyniku samego spożycia pszenicy ⁶. Pacjenci z WDEIA wykazują szereg objawów klinicznych, od uogólnionej pokrzywki po ciężkie reakcje alergiczne, w tym anafilaksję ¹⁵.

W WDEIA omega-5-gliadyny lub podjednostka gluteniny o wysokiej masie cząsteczkowej i podobne białka w innych rodzajach Triticeae dostają się do krwiobiegu podczas ćwiczeń, gdzie powodują ostrą astmę lub reakcję alergiczną ⁵. Chociaż mechanizm nie jest w pełni zrozumiały, możliwym wyjaśnieniem jest to, że peptydy pochodzące z omega-5 gliadyny są połączone krzyżowo z transglutaminazą tkankową (tTG), co powoduje znaczny wzrost wiązania przeciwciał IgE zarówno in vitro, jak i in vivo. Aktywacja tTG w błonie śluzowej jelita podczas ćwiczeń u pacjentów z WDEIA może prowadzić do tworzenia dużych kompleksów alergenów zdolnych do wywoływania reakcji anafilaktycznych ⁶.

Alergia kontaktowa i wziewna

Alergia na pszenicę może również występować jako alergia kontaktowa wynikająca z narażenia zawodowego ⁵. Nadwrażliwość kontaktowa, atopowe zapalenie skóry, wyprysk i pokrzywka wydają się być zjawiskami pokrewnymi, których przyczyną są ogólnie uważane za hydrofobowe składniki prolaminowe niektórych upraw Triticeae i Aveneae. W pszenicy jednym z tych białek jest alfa-gliadyna (produkt genu Gli-B1) ⁵.

Alergie zawodowe obejmują alergiczny nieżyt nosa (AR), alergiczne zapalenie spojówek (AC), astmę piekarzy (BA) i pokrzywkę kontaktową (CU) ¹⁶. Alergia na pszenicę może być wywoływana przez ekspozycję na alergen drogą pokarmową (alergia pokarmowa), wziewną (alergia oddechowa) lub kontakt ze skórą (alergia skórna) ⁴.

Rola czynników genetycznych i środowiskowych

Patogeneza alergii na pszenicę jest złożona i obejmuje interakcję czynników genetycznych i środowiskowych ¹⁶. Uwrażliwienie genetycznie podatnych gospodarzy występuje przy ekspozycji na produkty pszenne (przez oko, nos, drogę doustną, skórę) w kontekście dysregulacji mikrobioty gospodarza i czynników środowiskowych (np. detergenty w kosmetykach zawierających pszenicę, takich jak mydło do twarzy) ¹⁶.

Częstość występowania NCGS jest wyższa u krewnych pierwszego stopnia pacjentów z celiakią, a genotypy HLA-DQ2 i DQ8 obserwuje się u 50% pacjentów z NCGS, co jest nieco podwyższone w porównaniu z populacją ogólną ¹¹.

Wczesne wprowadzenie zbóż zawierających gliadynę zwiększało ryzyko autoimmunizacji komórek wyspowych u ludzi. Wyniki badań na myszach niepodatnych na otyłość i szczurach podatnych na cukrzycę BioBreeding (BBDP) wskazują na gliadynę pszenicy jako dietetyczny czynnik diabetogenny ¹⁵.

Rola zwiększonej przepuszczalności jelitowej

U szczurów BBDP ekspozycja na gliadynę wiąże się ze zwiększoną przepuszczalnością jelitową zależną od zonuliny, prawdopodobnie pozwalającą antygenom pokarmowym na kontakt z leżącą poniżej blaszką właściwą ¹⁵. Prawidłowy nabłonek jelitowy jest nieprzepuszczalny dla makrocząsteczek, podczas gdy celiakia charakteryzuje się zwiększoną przepuszczalnością jelitową i zmienioną strukturą połączeń między komórkami nabłonkowymi, prowadzącą do zaburzenia funkcji bariery ¹⁵.

Peptydy pochodzące z glutenu zawierają wiele reszt proliny i glutaminy, co czyni je odpornymi na trawienie przez enzymy trzustkowe i enzymy jelita cienkiego. Peptydy te uzyskują dostęp do blaszki właściwej, warstwy tkanki łącznej bezpośrednio pod nabłonkiem, gdzie znajduje się tkanka limfoidalna związana z jelitami (GALT). Peptydy pochodzące z glutenu przekraczają nabłonek jelitowy albo przez transcytozę, albo drogą paracellularną (przesuwając się między komórkami). Transport paracellularny wiązałby się z rozpadem połączeń ścisłych między enterocytami w celu zwiększenia przepuszczalności jelitowej ¹⁷.

Różnice między alergią na pszenicę a chorobą trzewną

Choroba trzewna i alergia na pszenicę podobnie angażują odpowiedź immunologiczną po spożyciu białek pszenicy. Jednak alergia na pszenicę opiera się na reakcji mediowanej przez IgE, która nie występuje w przypadku podobnych białek zbóż, takich jak jęczmień czy żyto ¹³.

Mechanizmy patogenetyczne

Choroba trzewna charakteryzuje się specyficznymi autoprzeciwciałami przeciwko transglutaminazie tkankowej 2 (anty-tTG2), endomyzjum i deamidowanemu peptydowi gliadyny ¹. Gdy peptydy gliadyny przechodzą przez barierę nabłonkową, aktywują limfocyty T CD4, które wytwarzają wysokie poziomy cytokin prozapalnych. Cytokiny prozapalne aktywują interferon gamma wzorca T-helper 1 i wzorzec T-helper 2, powodując ekspansję limfocytów B, następnie różnicujących się w komórki plazmatyczne, które wydzielają przeciwciała przeciw gliadynie i przeciw transglutaminazie tkankowej ¹.

Udział TG2 (transglutaminazy-2) w rozwoju choroby trzewnej nie ogranicza się do deaminacji peptydów podobnych do glutenu, ale dotyczy roli enzymu jako celu produkcji przeciwciał. Zazwyczaj nie wytwarzają się przeciwciała przeciwko TG2, jednak istnieją specyficzne limfocyty B przeciwko TG2. Produkcja przeciwciał jest stymulowana przez swoiste dla gliadyny limfocyty T CD4+, zwłaszcza gdy gliadyna i TG2 są związane z błoną śluzową jelita cienkiego ¹³.

Zmiany histologiczne

W chorobie trzewnej zmiany histologiczne oczekiwane w jelicie cienkim to zwiększona liczba limfocytów śródbłonkowych, wydłużenie krypt i częściowy do całkowitego zanik kosmków ¹. Konsekwencją uszkodzenia tkanki jest zmiana w błonie śluzowej jelita cienkiego. Można to zaobserwować w biopsji dwunastnicy, która jest kluczowym badaniem w diagnostyce choroby trzewnej. Zamiast normalnej architektury wysokich kosmków i głębokich krypt, w chorobie trzewnej obserwuje się spłaszczoną błonę śluzową pozbawioną kosmków ¹⁷.

W alergii na pszenicę, w przeciwieństwie do choroby trzewnej, nie obserwuje się uszkodzenia komórek na kosmkach jelitowych ¹⁸.

Diagnostyka alergii na pszenicę

Diagnoza alergii na pszenicę opiera się na podejrzeniu klinicznym i szczegółowym wywiadzie dietetycznym ⁴. Diagnostyka alergii na pszenicę jest wspierana przez testy skórne (SPT) i pomiar całkowitego IgE i specyficznego dla pszenicy IgE ⁴. Chociaż testy te są czułe (73% dla SPT, 83% dla swoistego IgE), nie mają wystarczającej swoistości (73% dla SPT, 43% dla swoistego IgE) do ustalenia diagnozy alergii na pszenicę ⁴.

Rozpoznanie alergii na pszenicę opiera się klasycznie na testach skórnych (SPT), oznaczeniach swoistych immunoglobulin E (sIgE) in vitro i testach funkcjonalnych ¹¹. Identyfikacja alergenów molekularnych dla metod laboratoryjnych głęboko zmieniła podejście diagnostyczne do chorób alergicznych w ostatnich latach ¹¹.

Do praktyki pediatrycznej wprowadzono badania IgE w surowicy dla Tri a 19 (omega-5-gliadyna) i Tri a 36 (glutenina o niskiej masie cząsteczkowej) w celu wsparcia diagnozy alergii na pszenicę ⁴.

Leczenie alergii na pszenicę

Jedynym podejściem terapeutycznym dla pacjentów z alergią na pszenicę jest przestrzeganie diety bezpszennej; niemniej jednak mogą oni spożywać gluten ze źródeł innych niż pszenica ⁴. Alergia na pszenicę może być przejściowa, a jej objawy mogą się poprawić lub zniknąć w ciągu kilku lat od odstawienia pszenicy, zwłaszcza u dzieci, ale może utrzymywać się u dorosłych jako zaburzenie trwające całe życie ⁴.

Leczenie alergii na pszenicę, podobnie jak innych alergii pokarmowych, koncentruje się na unikaniu żywności zawierającej ciepło i podobne zboża ¹⁰. Leczenie ostre obejmuje zastosowanie epinefryny lub leków przeciwhistaminowych ¹⁰.

Obecnie nie ma zatwierdzonych metod leczenia alergii na pszenicę, unikanie produktów zawierających pszenicę jest jedynym sposobem zapobiegania objawom ¹⁸. Jednak w najbliższej przyszłości immunoterapia (OIT, SLIT i EPIT) może stanowić ważny sposób leczenia choroby ³.

Nowe kierunki badań i perspektywy

Modele zwierzęce, mimo że mają nieodłączne ograniczenia, są kluczowe dla postępu wiedzy na temat mechanizmów molekularnych alergenności pszenicy ¹⁶. Mogą również służyć jako wysoce użyteczne przedkliniczne narzędzia testowe do opracowania bezpieczniejszej genetycznie zmodyfikowanej pszenicy, hipoalergicznych produktów pszennych, nowych leków i szczepionek ¹⁶.

Badania nad rolą inhibitorów amylazy-trypsyny (ATI) w pszenicy wskazują, że mogą one aktywować zarówno jelitowy, jak i pozajelitowy wrodzony układ odpornościowy ¹⁹. ATI zostały powiązane z zaostrzeniem objawów NCGS/NCWS. Myszy karmione ATI wykazują zwiększone uwalnianie cytokin i chemokin z jelit i we krwi w ciągu od jednej do 12 godzin po spożyciu pszenicy lub ATI ¹⁹.

Nowe badania dotyczące pszenicy genetycznie zmodyfikowanej pokazują obiecujące wyniki. Altenbach i wsp. wygenerowali transgeniczne linie pszenicy z obniżoną ekspresją omega-5-gliadyn ²⁰. Takie podejścia mogą pomóc w tworzeniu odmian pszenicy o zmniejszonej alergenności.

Ważne jest również zrozumienie wpływu przetwarzania żywności na alergenność pszenicy. Pieczenie, chociaż może zniszczyć immunogenność alergenu pszenicy, inhibitora amylazy, prolaminy są termostabilne i dlatego ich immunogenność nie jest zmieniona ¹⁰. Inne badanie wykazało, że zdolność wiązania IgE pozostała niezmieniona w bułce tartej, a nawet zwiększyła się w skórce, co świadczy o utrzymaniu lub tworzeniu nowych epitopów ¹⁰.

Typ alergii na pszenicę	Główne alergeny	Mechanizm immunologiczny	Charakterystyczne objawy
Alergia pokarmowa (IgE-zależna)	Gliadyny, gluteniny, inhibitory amylazy/trypsyny	Reakcja mediowana przez IgE, aktywacja komórek tucznych i bazofili	Pokrzywka, obrzęk naczynioruchowy, skurcz oskrzeli, nudności, ból brzucha, anafilaksja
Anafilaksja indukowana wysiłkiem zależna od pszenicy (WDEIA)	Omega-5-gliadyna, gluteniny HMW	Reakcja mediowana przez IgE, wysiłek fizyczny jako kofaktor	Pokrzywka, obrzęk naczynioruchowy, anafilaksja po wysiłku fizycznym po spożyciu pszenicy
Astma piekarzy	Inhibitory alfa-amylazy/trypsyny, białka transferowe lipidów	Reakcja mediowana przez IgE po wdychaniu mąki pszennej	Katar, kaszel, świszczący oddech, duszność podczas pracy z mąką
Alergia kontaktowa	Hydrofobowe składniki prolaminowe, alfa-gliadyna	Reakcja mediowana przez IgE po kontakcie skórnym	Pokrzywka kontaktowa, atopowe zapalenie skóry, wyprysk
Alergia nie-IgE zależna	Różne białka pszenicy	Reakcje mediowane przez limfocyty T, eozynofile	Eozynofilowe zapalenie przełyku, eozynofilowe zapalenie żołądka, przewlekłe objawy jelitowe

¹⁶⁶⁴

Kolejne rozdziały

Zapraszamy do dalszego czytania naszego leksykonu.

Wybierz kolejny rozdział z menu poniżej, aby otworzyć nową podstronę kompedium wiedzy i uzyskać szczegółowe informację o leku, substancji lub chorobie.

Materiały źródłowe

#1 Wheat Allergy – StatPearls – NCBI Bookshelf
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK536992/
Wheat allergy is the manifestation of mediator release, such as histamine, platelet activator factor, and leukotrienes, from mast cells and basophils. The IgE production is thought to be due to a breach of oral tolerance, and as a result, of type 2 helper T cell-biased immune dysregulation that causes sensitization and B-cell IgE production. Allergens found in wheat flour are alpha-purothionin, alpha-amylase/trypsin inhibitor, peroxidase, thioredoxin, lipid-protein transfer, serine proteinase inhibitor, thaumatin-like protein (TLP), gliadin, thiol reductase, 1-cys-peroxiredoxin, and serine protease-like inhibitor. […] Celiac disease is characterized by a specific autoantibody against tissue transglutaminase 2 (anti-tTG2), endomysium, and deamidated gliadin peptide. When gliadin peptides pass through the epithelial barrier, they activate CD4 T-lymphocytes which produce high levels of pro-inflammatory cytokines. The pro-inflammatory cytokines activate T-helper 1 pattern interferon-gamma and a T-helper 2 pattern causing an expansion of B-lymphocytes, subsequently differentiating into plasma cells that secrete anti-gliadin and anti-tissue-transglutaminase antibodies. For celiac disease, the histological changes that are expected in the small intestines are an increased number of intraepithelial lymphocytes, elongation of crypts, and partial to total villous atrophy.
#2 Wheat allergy: diagnosis and management
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4743586/
Triticum aestivum (bread wheat) is the most widely grown crop worldwide. In genetically predisposed individuals, wheat can cause specific immune responses. A food allergy to wheat is characterized by T helper type 2 activation which can result in immunoglobulin E (IgE) and non-IgE mediated reactions. IgE mediated reactions are immediate, are characterized by the presence of wheat-specific IgE antibodies, and can be life-threatening. Non-IgE mediated reactions are characterized by chronic eosinophilic and lymphocytic infiltration of the gastrointestinal tract. […] Classic IgE mediated reactions to a food allergen are immediate, reproducible, and food-specific IgE can be demonstrated. The clinical manifestations are due to the mediator release (ie, histamine, platelets activator factor, and leukotrienes) from mast cells and basophils. When a specific allergen engages two specific IgE antibodies bound to their high-affinity IgE receptor (FcRI) it induces the cross link of the FcRI and causes the activation of mast cell and basophils. IgE production against a certain allergen, including wheat, is believed to be due to a breach in oral tolerance and a consequence of Th2-biased immune dysregulation that induces sensitization and B-cell specific allergen IgE production.
#2 Wheat allergy: diagnosis and management
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4743586/
EoE is a food allergy driven atopic disease characterized by Th2 inflammation and limited to the esophagus. Esophageal epithelial cell dysfunction is likely to start the inflammatory process in genetically predisposed individuals. Several independent groups have demonstrated that Th2 cytokines like IL-13, IL-5, and IL-4 cause the inflammation, eosinophilia, and fibrotic changes observed in EoE. However, such Th2 cytokines appear to have redundant effects, as treatment strategies that target a single cytokine (ie, anti-IL-5 or anti-IL-13 antibodies) have not been able to completely control and treat EoE.
#3 Wheat allergy: diagnosis and management | JAA
https://www.dovepress.com/wheat-allergy-diagnosis-and-management-peer-reviewed-fulltext-article-JAA
Triticum aestivum (bread wheat) is the most widely grown crop worldwide. In genetically predisposed individuals, wheat can cause specific immune responses. A food allergy to wheat is characterized by T helper type 2 activation which can result in immunoglobulin E (IgE) and non-IgE mediated reactions. IgE mediated reactions are immediate, are characterized by the presence of wheat-specific IgE antibodies, and can be life-threatening. Non-IgE mediated reactions are characterized by chronic eosinophilic and lymphocytic infiltration of the gastrointestinal tract. […] Classic IgE mediated reactions to a food allergen are immediate, reproducible, and food-specific IgE can be demonstrated. The clinical manifestations are due to the mediator release (ie, histamine, platelets activator factor, and leukotrienes) from mast cells and basophils. When a specific allergen engages two specific IgE antibodies bound to their high-affinity IgE receptor (FcRI) it induces the cross link of the FcRI and causes the activation of mast cell and basophils. IgE production against a certain allergen, including wheat, is believed to be due to a breach in oral tolerance and a consequence of Th2-biased immune dysregulation that induces sensitization and B-cell specific allergen IgE production.
#3 Wheat allergy: diagnosis and management | JAA
https://www.dovepress.com/wheat-allergy-diagnosis-and-management-peer-reviewed-fulltext-article-JAA
Wheat can cause IgE mediated and non-IgE mediated allergic reactions. IgE mediated reactions can occur from either ingestion (food allergy) or inhalation (occupational allergy) of wheat. A food allergy is more commonly found in children than in adults and can be associated with severe reactions such as anaphylaxis and WDEIA. A food allergy diagnosis is based on detecting a combination of specific IgE to wheat via SPT or sIgE measurement and OFC in a person. Treatment for a food allergy at present is based on either avoidance of wheat altogether, or if ingested, then emergency lifesaving self-injectable epinephrine can be used. However, in the near future immunotherapy (OIT, SLIT, and EPIT) may represent a valid way to treat the disease.
#4 An updated overview of spectrum of gluten-related disorders: clinical and diagnostic aspects | BMC Gastroenterology | Full Text
https://bmcgastroenterol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12876-020-01390-0
Wheat allergy (WA) is one of the most common food allergies (since wheat provides 70% of dietary proteins), and should be considered as a serious health problem worldwide. […] In contrast to CD, different wheat components such as water-soluble (albumin and globulin) and water-insoluble (glutenin and gliadin) proteins contribute to the development of wheat allergy. […] WA is more common in pediatric practice than adult medicine (the mean age of onset for WA is 5.5 years (3-16 years)) and the global prevalence of WA is reported at 0.51%. […] Wheat allergy as a subgroup of food hypersensitivity is categorized into two groups; IgE-Mediated and non-IgE-Mediated WA. […] Allergen ingestion (food allergy), inhalation (respiratory allergy), or skin contact (dermal allergy) causes T helper type 2 activation and immunoglobulin E (IgE) production by B and T cells.
#4 An updated overview of spectrum of gluten-related disorders: clinical and diagnostic aspects | BMC Gastroenterology | Full Text
https://bmcgastroenterol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12876-020-01390-0
Cross-linking of IgE with gluten peptides triggers the release of chemical mediators such as histamine from basophils and mast cells, leading to the clinical manifestations of allergic responses, including WA. […] The most common manifestations of WA due to these mechanisms include gastrointestinal (abdominal pain, nausea, vomiting, diarrhea, bloating), dermal (itching, eczema, pruritus, dizziness, atopic dermatitis, swelling, redness), respiratory (rhinitis, asthma, sneezing, chronic cough), circulatory (flushing, angioedema), cerebral (disturbed or foggy thinking, headache, dizziness, migraines) symptoms. […] Wheat-dependent exercise-induced anaphylaxis (WDEIA) is a particular type of IgE-mediated WA. […] Non-IgE-mediated wheat allergy (delayed onset wheat allergy) is closely associated with eosinophilic esophagitis (EOE) or eosinophilic gastritis (EG).
#4 An updated overview of spectrum of gluten-related disorders: clinical and diagnostic aspects | BMC Gastroenterology | Full Text
https://bmcgastroenterol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12876-020-01390-0
The diagnosis of a WA is dependent on clinical suspicion and a detailed dietary history. […] Diagnosis of a WA is supported by skin patch testing (SPT) and measurement of total IgE and wheat specific IgE. […] Although these tests are sensitive (73% for SPT, 83% for specific IgE), they do not have enough specificity (73% for SPT, 43% for specific IgE) to establish a diagnosis of WA. […] Furthermore, the specific IgE level is not related to the severity of symptoms and its diagnostic level varies depending on the type of WA. […] Serum IgE assays for Tri a 19 (omega-5-gliadin) and Tri a 36 (low molecular weight glutenin) have been introduced into pediatric practice to support the diagnosis of WA. […] WA can be transient and its symptoms may improve or disappear within a few years of wheat withdrawal especially in children, but it can persist in adults as a lifelong disorder. […] The only treatment approach for these patients is an adherence to a wheat-free diet; nevertheless, they can consume gluten from non-wheat sources.
#5 Wheat allergy – Wikipedia
https://en.wikipedia.org/wiki/Wheat_allergy
Most wheat allergens are proteins, including seed storage proteins, as noted above. There are four major classes of seed storage proteins: albumins, globulins, prolamins and glutenins. […] The relevant prolamins in wheat are gliadins. Gliadins and glutenins form the classic glutensthe causative agents of celiac disease (CD). […] Prolamins (gliadins) are associated with the more severe form of gluten allergy. Glutenin-induced allergies are often less severe. […] Glutenin (wheat glutelin) is a predominant allergen in wheat. Nine subunits of LMW-glutenin have been found to be in connection with wheat allergies. […] At present, many of the allergens of wheat have not been characterized; however, the early studies found many to be in the albumin class. […] Wheat gliadins and potentially oat avenins are associated with another disease, known as wheat-dependent exercise induced anaphylaxis (WDEIA) which is similar to baker’s allergy as both are mediated by IgE responses.
#5 Wheat allergy – Wikipedia
https://en.wikipedia.org/wiki/Wheat_allergy
Wheat allergy is an allergy to wheat that typically presents as a food allergy, but can also be a contact allergy resulting from occupational exposure. The exact mechanism of this allergy is not yet clear. Wheat allergy may be immunoglobulin E-mediated or not, and may involve a mast cell response. […] Wheat allergy may be a misnomer. There are many allergenic components in wheat (for example: serine protease inhibitors, glutelins and prolamins), with different responses attributed to different components. […] The allergy, or allergies, are often caused by reactions to the storage proteins present in a wheat seed. While many reactions are caused by wheat proteins, allergenic components are also present in other biochemical forms. The most severe response is wheat-dependent exercise-induced anaphylaxis (WDEIA). WDEIA is attributed to an omega gliadin, which happens to be a relative of the protein that causes celiac disease.
#5 Wheat allergy – Wikipedia
https://en.wikipedia.org/wiki/Wheat_allergy
In WDEIA, however, the -gliadins or a high molecular weight glutenin subunit, and similar proteins in other Triticeae genera, enter the blood stream during exercise where they cause acute asthmatic or allergic reaction. […] Contact sensitivity, atopic dermatitis, eczema, and urticaria appear to be related phenomena, the cause of which is generally believed to be the hydrophobic prolamin components of certain Triticeae, Aveneae cultivars. In wheat one of these proteins is -gliadin (Gli-B1 gene product). […] Studies of the wheat-dependent exercise induced anaphylaxis demonstrate that atopy and EIA can be triggered from the ingestion wheat proteins into the blood, where IgE reacts within allergens in the dermal tissues.
#6 Take a look at the Recent articles
https://www.oatext.com/Celiac-disease-wheat-allergy-and-non-celiac-gluten-sensitivity.php
Wheat allergy is a condition caused by immunologic responses to a range of different proteins in wheat and is managed by eliminating wheat from diet. […] IgE-mediated wheat allergy is estimated to occur in 0.2 to 1.3% of children in Europe and 0.4% of children in the US. Symptoms develop within minutes to few hours from the time of ingestion. It occurs as a result of formation of specific IgE to one or more of the proteins found in wheat grain (globulins and albumins, glutenins and gliadins). […] An example for anaphylaxis is WDEIA, where omega 5-gliadin (a protein component in gluten) is the major allergen causing anaphylaxis. In this condition, anaphylaxis is triggered by exercising within minutes to a few hours after the ingestion of wheat products, rather than occurring as a result of wheat ingestion per se.
#6 Take a look at the Recent articles
https://www.oatext.com/Celiac-disease-wheat-allergy-and-non-celiac-gluten-sensitivity.php
Although the mechanism is not fully understood, a possible explanation is that omega-5 gliadin-derived peptides are cross-linked with tissue transglutaminase (tTG), which causes a marked increase in IgE antibody binding both in-vitro and in-vivo. Activation of tTG in the intestinal mucosa during exercise in patients with WDEIA may lead to the formation of large allergen complexes capable of eliciting anaphylactic reactions. […] Many proteins in wheat responsible for the IgE mediated food allergy and respiratory allergies have been identified. Triticum aestivum (Tri a 37) and nonspecific lipid transfer protein (nsLTP or Tri a 14) are associated with severe allergy. […] Non-IgE mediated wheat allergic reactions usually occur after 2 hours of ingestion. They present as subacute or chronic symptoms affecting one or more systems. […] Some food allergy disorders can have both immunoglobulin E (IgE) and non-IgE-mediated components and, as in the case of non IgE-mediated reactions, are typically isolated to the gastrointestinal tract and/or skin.
#7 AAIR :: Allergy, Asthma & Immunology Research
https://e-aair.org/DOIx.php?id=10.4168/aair.2022.14.4.379
-5 gliadin is the major allergen that causes wheat-dependent exercise-induced anaphylaxis (WDEIA). […] Glutenins and gliadins, especially -5 gliadin, are the proteins that are the major allergens involved in WDEIA. […] Previous studies have shown that -5 gliadin as well as low-molecular-weight (LMW) and high-molecular-weight (HMW) glutenin subunits are the major allergens of WDEIA. […] The Korean National Institute of Crop Science bred a wheat cultivar with a defect in the chromosome 1B Glu-B3 locus, which encodes LMW glutenins, and closely linked Gli-B1 locus, which encodes -5 and -gliadins. […] This new cultivar (5D) has selective deletions in the -5 gliadins as well as some i- and m-type LMW glutenins and -gliadins, which are important in the pathogenesis of WDEIA. […] The allergenicity of the 5D cultivar is markedly lower for WDEIA patients in the sIgE inhibition tests. […] These findings suggest that the gliadins are the representative allergens that cause WDEIA, thus supporting the findings of previous studies.
#8 Pathogenesis of wheat allergy – Dr. SchÃ¤r Institute
https://www.drschaer.com/us/institute/a/pathogenesis-wheat-allergy
The etiology and pathogenesis of wheat allergy varies depending on the specific allergy trigger. […] The exact protein or proteins involved in triggering wheat allergy are not always clearly identified. However, three specific types of IgE antibody mediated wheat allergies have been described in medical literature. […] WDEIA, is caused by a reaction to the omega 5-gliadins (part of the gluten protein fraction). […] This type of wheat allergy is caused by the lipid transfer protein in wheat and the reactions can range from milder to more severe symptoms. […] Non-IgE mediated wheat allergy has been less well defined. […] Eosinophilic disease or eczema is considered to show a mixed pattern of both IgE and non-IgE mediated mechanisms.
#9 Wheat allergy: diagnosis and management | JAA
https://www.dovepress.com/wheat-allergy-diagnosis-and-management-peer-reviewed-fulltext-article-JAA
The major allergens of wheat are listed in Table 1. -Amylase/trypsin inhibitor binds to specific IgE and is one of the most common wheat allergens implicated in bakers asthma, anaphylaxis, and in some cases of WDEIA. […] EoE is a food allergy driven atopic disease characterized by Th2 inflammation and limited to the esophagus. Esophageal epithelial cell dysfunction is likely to start the inflammatory process in genetically predisposed individuals. Several independent groups have demonstrated that Th2 cytokines like IL-13, IL-5, and IL-4 cause the inflammation, eosinophilia, and fibrotic changes observed in EoE. However, such Th2 cytokines appear to have redundant effects, as treatment strategies that target a single cytokine (ie, anti-IL-5 or anti-IL-13 antibodies) have not been able to completely control and treat EoE.
#10 Wheat Allergy Causes and Symptoms | Blog | BAKERpedia
https://bakerpedia.com/wheat-allergy-causes-and-symptoms/
Wheat allergy is one type of adverse immunologic reactions to wheat which can impair the quality of life and cause significant morbidity. Allergic reactions to wheat are essentially immunoglobulin E (IgE)-mediated. Although non-IgE-mediated reactions can contribute to wheat allergy, their mechanism is not well understood. […] Typical manifestations of wheat allergy include the generation of allergen specific IgE antibodies and subsequent release of chemical mediators such as histamine, leukotrienes, and platelet factor. […] Both gluten and non-gluten proteins (mostly enzymes and enzyme inhibitors) have been identified as precipitating agents. […] In wheat and Triticum aestivum, allergens from the profilin (Tri a12), prolamin (Tri a14, Tri a19, Tri a26, Tri a36) and alpha-purothionin (Tri a37) families have been implicated in wheat allergy.
#10 Wheat Allergy Causes and Symptoms | Blog | BAKERpedia
https://bakerpedia.com/wheat-allergy-causes-and-symptoms/
Typical primary sequences found in gliadins triggering this allergy are QQIPQQQ, PQQPFP, QQQFPGQQQQ and similar peptides from gliadin and glutenin. […] Non-gluten proteins such as -amylase/trypsin inhibitor and lipid transfer proteins (LTP), cupins and profilins, important in B-cell epitopes have also been found to cause wheat allergy. […] Diagnosis of wheat allergy, as well as other food allergies, relies on the observation of clinical signs, and their timing in response to food challenge. […] A novel epidemiological analysis using molecular component-resolved diagnosis was introduced recently to correlate the interaction between allergen exposure gradient and patient sensitization. […] Like other food allergies, treatment of wheat allergy is focused on avoidance of food containing heat and similar cereals.
#10 Wheat Allergy Causes and Symptoms | Blog | BAKERpedia
https://bakerpedia.com/wheat-allergy-causes-and-symptoms/
Acute treatment includes application of epinephrine or antihistamines. […] Baking, although can destroy the immunogenicity of wheat allergen, amylase inhibitor, prolamins are thermostable and thus their immunogenicity is not affected. […] Another study found that IgE-binding capacity remained unaltered in breadcrumbs and even increased in the crust, demonstrating the maintenance or the formation of new epitopes.
#11 Diagnosis of gluten related disorders: Celiac disease, wheat allergy and non-celiac gluten sensitivity
https://www.wjgnet.com/1007-9327/full/v21/i23/7110.htm
Different mechanisms are involved in the pathogenesis of gluten-related disorders. […] Wheat allergy (WA) represents another type of adverse immunologic reaction to proteins contained in wheat and related grains, with different clinical presentations depending on the route of exposure. […] Immunoglobulin E (IgE) antibodies mediate the inflammatory response to several allergenic proteins [alpha-amylase/trypsin inhibitor, non-specific lipid transfer protein (nsLTP), gliadins, HMW glutenins]. […] Although the pathogenetic mechanisms leading to the onset of NGCS are far from being clearly understood, the current opinion is that there is a non-autoimmune non-allergic process. […] Many allergenic proteins are involved in WA and the latest updated version of the WHO/IUIS Allergen Nomenclature Database describes 21 different well-classified wheat allergens.
#11 Diagnosis of gluten related disorders: Celiac disease, wheat allergy and non-celiac gluten sensitivity
https://www.wjgnet.com/1007-9327/full/v21/i23/7110.htm
The diagnosis of WA is classically based on skin prick tests (SPT), in vitro specific Immunoglobulin E (sIgE) assays and functional assays. […] The identification of molecular allergens for laboratory methods has profoundly changed the diagnostic approach to allergic diseases in the recent years. […] Non-celiac gluten sensitivity is the proposed definition for the condition in which gastrointestinal and extra-intestinal symptoms are triggered by gluten consumption, in the absence of celiac-specific antibodies and villous atrophy as well as of any allergy related processes. […] The frequency of NCGS is higher in first-degree relatives of celiac patients and HLA-DQ2 and DQ8 genotypes are observed in 50% NCGS patients, which finding is mildly elevated in comparison with the general population. […] A more appropriate standard for the confirmation of NCGS would be an elimination diet followed by double-blind placebo-controlled gluten challenge.
#12 Advances in Mechanisms of Anaphylaxis in Wheat Allergy: Utility of Rodent Models
https://www.mdpi.com/2304-8158/14/5/883
The first requirement for systemic anaphylaxis is the prior sensitization of the host to wheat-derived proteins. Both gluten proteins (gliadins and glutenin) and non-gluten proteins (salt-soluble proteins such as alpha amylase inhibitor) have been identified as sensitization-causing allergens. […] The mechanism of sensitization to wheat proteins is thought to occur as follows: The exposure of a genetically susceptible host to wheat allergens in the context of yet-to-be-identified abnormal environmental conditions results in immune responses characterized by T helper (Th)-2/Th17 dominance. […] The allergen-specific IgE antibodies then bind to FcÎµRI present on mast cells in the tissues and basophils in the blood. […] Once the wheat allergens enter the blood stream from the gut, they bind to the IgE-sensitized basophils circulating in the blood, triggering a histamine reaction in the cardiovascular system.
#13 Celiac disease, wheat allergy, and nonceliac sensitivity to gluten: topical issues of the pathogenesis and diagnosis of gluten-associated diseases – Kaminarskaya – Clinical nutrition and metabolism
https://journals.eco-vector.com/2658-4433/article/view/90770/en_US
Celiac disease and wheat allergy (WA) similarly involve an immune response after consuming wheat proteins. However, WA is based on an IgE-mediated reaction, which does not occur in similar proteins of cereals like barley or rye. The initial stage of WA formation is the interaction of wheat proteins as an antigen with antigen-presenting cells. After that, the Th2 cells are formed, releasing pro-inflammatory factors IL-3 and IL-13, consequently activating the proliferation and differentiation of B-lymphocytes and stimulating IgE production. During the repeated interaction with the allergen, the IgE binds to its FceRI receptor located on basophils and plasma cells, followed by the activation of the inflammatory and vasoactive mediators and the development of inflammation, whose generalization is limited both by a local reaction, leading to a severe systemic response.
#13 Celiac disease, wheat allergy, and nonceliac sensitivity to gluten: topical issues of the pathogenesis and diagnosis of gluten-associated diseases – Kaminarskaya – Clinical nutrition and metabolism
https://journals.eco-vector.com/2658-4433/article/view/90770/en_US
The contribution of TG2 (transglutaminase-2) in celiac disease development is not limited to the deamination of gluten-like peptides but to the role of the enzyme as a target for antibody production. Typically, antibodies against TG2 are not produced; however, there are specific B-lymphocytes against TG2. The production of antibodies is encouraged by the gliadin-specific CD4+ T-lymphocytes, especially when the gliadin and TG2 are bound to the small intestinal mucosa. […] The immune system involvement in the development of NGS was initially questioned; however, numerous studies have indicated the predominant role of innate immunity without denying the role of acquired immunity. Therefore, during the study of intestinal biopsy samples, it was revealed that in NGS patients, the expression of Toll-like receptors (TLRs), which are involved in the reactions of innate immunity of types 1 and 2, is more pronounced than in healthy participants in the study.
#14 Wheat Allergy: Causes, Symptoms, Diagnosis & Treatment
https://my.clevelandclinic.org/health/diseases/17717-wheat-allergy
A wheat allergy causes your immune system to overreact to wheat. […] A wheat allergy is one of the most common types of food allergies. Your immune system overreacts to wheat you’ve ingested (eaten or drunk) or inhaled (breathed in). […] If you have a wheat allergy, your body responds by creating immunoglobulin E (IgE) when you eat wheat. IgE is an antibody that your immune system makes. […] IgE reactions happen quickly after ingesting or inhaling wheat. They usually occur within minutes, but they may occur up to four hours later. […] Non-IgE reactions involve your immune system, but not your IgE antibodies. Your allergic reaction to wheat is slower than an IgE-mediated reaction. It may take up to 48 hours to develop. […] Proteins in wheat cause your immune system to overreact. There are four types of wheat protein that you may be allergic to: Albumin, Gliadin, Globulin, Gluten. […] A wheat allergy causes your immune system to respond with IgE-mediated reactions or non-IgE-mediated reactions.
#15 Spectrum of gluten-related disorders: consensus on new nomenclature and classification | BMC Medicine | Full Text
https://bmcmedicine.biomedcentral.com/articles/10.1186/1741-7015-10-13
The proteins that are responsible for a dietary allergy in wheat are also less clearly defined than those contributing to baker’s asthma, but recent studies indicate that there are intriguing similarities and differences between the two conditions. […] Patients with WDEIA display a range of clinical symptoms, from generalized urticaria to severe allergic reactions including anaphylaxis. […] The recent rise of the gluten-free market in the USA raises questions about possible gluten reactions alternative to CD and WA. […] It is now becoming clear that, besides CD and WA, there are cases of gluten reactions in which neither allergic nor autoimmune mechanisms can be identified. […] The symptoms in GS may resemble those associated with CD but with a prevalence of extraintestinal symptoms.
#15 Spectrum of gluten-related disorders: consensus on new nomenclature and classification | BMC Medicine | Full Text
https://bmcmedicine.biomedcentral.com/articles/10.1186/1741-7015-10-13
Under physiological conditions, the first contact between food antigens and the local immune system in the gut occurs through the interaction of antigen-presenting cells, specifically dendritic cells that sense luminal contents and promote tolerance toward luminal food antigens, thus maintaining a disease-free state. […] The maintenance of tolerance requires high differentiation and maturation of both epithelial and immune cell compartments, and even a minimal perturbation of this delicate balance may result in pathological conditions. […] Early introduction of gliadin-containing cereals was recently reported to increase the risk of islet cell autoimmunity in humans. […] Findings from studies using non-obese diabetic mice and BioBreeding diabetic-prone (BBDP) rats have implicated wheat gliadin as a dietary diabetogenic factor.
#15 Spectrum of gluten-related disorders: consensus on new nomenclature and classification | BMC Medicine | Full Text
https://bmcmedicine.biomedcentral.com/articles/10.1186/1741-7015-10-13
In BBDP rats, gliadin exposure is accompanied by zonulin-dependent increased intestinal permeability, presumably allowing food antigens to come in contact with the underlying lamina propria. […] A normal intestinal epithelium is impermeable to macromolecules, while CD is characterized by enhanced intestinal permeability and an altered junctional structure between epithelial cells, leading to compromised barrier function. […] When the integrity of the intestinal tj is compromised, an immune response to environmental antigens that cross-react with host antigens may develop, thereby triggering the onset of CD. […] In GS patients, the up-regulation of claudin-4 was associated with an increased expression of toll-like receptor-2 and a significant reduction of T-regulatory cell marker FoxP3 relative to controls and CD patients.
#16 Advances in Molecular Mechanisms of Wheat Allergenicity in Animal Models: A Comprehensive Review
https://www.mdpi.com/1420-3049/24/6/1142
Re-exposure of sensitized subjects to wheat results in elicitation of disease; in some cases, exercise after re-exposure can trigger the disease. […] Wheat allergies are of two types: IgE-dependent reactions and IgE-independent, but eosinophil-dependent reactions; however, most wheat allergies are IgE-dependent reactions. […] The IgE-mediated wheat allergies include three groups of disorders: (i) Occupational allergies, such as allergic rhinitis (AR), allergic conjunctivitis (AC), bakers asthma (BA), and contact urticaria (CU); (ii) wheat food allergy (WFA), such as atopic dermatitis (AD), gastrointestinal allergic disease, and systemic anaphylaxis; and (iii) wheat-dependent exercise-induced anaphylaxis (WDEIA). […] The absence of such an article is a major barrier to the advancement of basic and applied research in wheat allergenicity, and this serves as the rationale for conducting this study.
#16 Advances in Molecular Mechanisms of Wheat Allergenicity in Animal Models: A Comprehensive Review
https://www.mdpi.com/1420-3049/24/6/1142
The prevalence of wheat allergy has reached significant levels in many countries. Therefore, wheat is a major global food safety and public health issue. […] Animal models serve as critical tools to advance the understanding of the mechanisms of wheat allergenicity to develop preventive and control methods. […] The genesis of wheat allergy is thought to be similar to other food allergies involving two steps: Sensitization to wheat allergens and wheat allergy disease elicitation among sensitized subjects. […] Sensitization of genetically susceptible hosts occur upon exposure to wheat products (via the eye, nasal, oral, skin routes) in the context of a dysregulated host microbiome and environmental co-factors (e.g., detergents in wheat containing cosmetics, such as facial soap) results in activation of T helper (Th)-2 lymphocyte responses with consequent IgE antibody production.
#16 Advances in Molecular Mechanisms of Wheat Allergenicity in Animal Models: A Comprehensive Review
https://www.mdpi.com/1420-3049/24/6/1142
We report that although animal models have inherent limitations, they are critical to advance knowledge on the molecular mechanisms of wheat allergenicity. […] They can also serve as highly useful pre-clinical testing tools to develop safer genetically modified wheat, hypoallergenic wheat products, novel pharmaceuticals, and vaccines.
#17 Celiac Disease
http://courses.washington.edu/pbio376/celiac/celiacdisease-376.html
The figure shows a simplified illustration of our understanding of the pathogenesis of celiac disease. Peptides derived from gluten contain many proline and glutamine residues, making them resistant to digestion by pancreatic and small intestine enzymes. These peptides gain access to the lamina propria, the connective tissue layer immediately underlying the epithelium where gut-associated lymphoid tissue (GALT) is located. GALT is the immune tissue that is found along the GI tract. Gluten-derived peptides cross the intestinal epithelium either by transcytosis or by a paracellular route (moving between cells). Paracellular transport would involve a breakdown in the tight junctions between enterocytes to cause an increase in intestinal permeability. There is some evidence that increased intestinal permeability occurs more frequently in individuals with celiac disease.
#17 Celiac Disease
http://courses.washington.edu/pbio376/celiac/celiacdisease-376.html
Once in the lamina propria, an enzyme modifies these peptides, making them even more antigenic. They are engulfed by antigen presenting cells (APC’s) which display them on their surface bound to MHC II molecules. They stimulate helper T cells, which secrete cytokines that orchestrate the inflammatory response that leads to tissue damage. One cytokine in particular (IL-15) stimulates intraepithelial lymphocytes. Intraepithelial lymphocytes are related to cytotoxic T cells and are specifically found in mucosal linings such as the GI tract. IL-15 promotes their proliferation, survival, and cell-killing properties. […] The consequence of the tissue damage is a change in the mucosa in the small intestine. This can be observed in a duodenal biopsy, which is a key test in the diagnosis of celiac disease. Instead of the normal architecture of tall villi and deep crypts, what is observed in celiac disease is a flattened mucosa lacking villi. This can greatly decrease the surface area of the small intestine, causing malabsorption of nutrients, which can cause diarrhea and malnutrition. Duodenal tissue also shows increased numbers of intraepithelial lymphocytes.
#18 Wheat Hypersensitivities | Sean N. Parker Center for Allergy and Asthma Research | Stanford Medicine
https://med.stanford.edu/allergyandasthma/news/news-from-our-center/wheat-hypersensitivities.html
Wheat allergy is also caused by an immune reaction, but it is not an autoimmune disease. It is an IgE-mediated allergy, comparable to peanut allergy. […] In wheat allergy, unlike celiac disease, damage to cells on the intestinal villa is not observed. […] Currently, as there are no approved treatments for wheat allergy, avoidance of products containing wheat is the only way to prevent symptoms.
#19 What’s Behind Wheat Sensitivities? – Today’s Dietitian Magazine
https://www.todaysdietitian.com/newarchives/0517p28.shtml
„Nongluten proteins in wheat can exert proinflammatory effects in experimental models and could be responsible for the development of symptoms in susceptible patients,” Chey says. […] ATIs activate both the intestinal and extraintestinal innate immune system. […] ATIs have been linked with NCGS/NCWS symptom exacerbation. […] Mice fed ATIs show increased release of cytokines and chemokines from the gut and in the blood within one to 12 hours after wheat or ATI ingestion. […] Schuppan says, „Given the effect of ATIs on the immune system and the emerging mechanisms by which ATIs not only affect intestinal inflammation but also propagate their inflammatory effect to the periphery, I strongly recommend that those patients with a clearly defined NCWS, ie, with symptoms improving on a wheat-free diet and worsening on a wheat-containing diet, remain on a wheat-free diet.”
#20 Genetically Modified Wheat, Wheat Intolerance and Food Safety Concerns – EMJ
https://www.emjreviews.com/allergy-immunology/article/genetically-modified-wheat-wheat-intolerance-and-food-safety-concerns/
Wheat is the causal factor for a number of diseases, including coeliac disease (CD), wheat-dependent exercise-induced anaphylaxis (WDEIA), wheat allergy, dermatitis herpetiformis, and non-coeliac gluten sensitivity (NCGS). […] Gluten is the protein component of wheat that contains -gliadins, -gliadins, and glutenins as immunogenic components, and 5-gliadins as the allergen component. Human proteolytic enzymes cannot effectively digest gluten proteins, and these proteins have been reported to possess differential immune targets that make them immunotoxic by nature. During proteolytic digestion in the intestine, immunogenic proline and glutamine-rich gluten polypeptides are produced that can stimulate T cells. […] The 5-gliadins are the major sensitising allergens in WDEIA, a disorder in which a patient experiences an allergic response during exercise. To contain such a response, Altenbach et al. generated transgenic lines of wheat that were knocked down for 5-gliadins.