Resumen
La transglutaminasa 2 (TG2) desempeña un papel fundamental en la patogénesis de la enfermedad celíaca (ECe) al desamidar los péptidos del gluten de la dieta, lo que facilita la presentación antigénica y una fuerte respuesta de las células T anti-gluten. Dotsenko,en.al.,(Nature Immunology 25, 1218–1230 2024), dilucidaron los mecanismos moleculares que subyacen a la eficacia del inhibidor de TG2 ZED1227 mediante la realización de análisis transcripcionales de biopsias duodenales de individuos con EC que siguen una dieta sin gluten a largo plazo antes y después de una prueba de gluten de 6 semanas combinada con 100 mg por día ZED1227 o placebo. A nivel del transcriptoma, ZED1227 administrado por vía oral previno eficazmente el daño y la inflamación intestinal inducidos por el gluten, proporcionando evidencia a nivel molecular de que la inhibición de TG2 es una estrategia eficaz para tratar la EC. El tratamiento con ZED1227 conservó las firmas del transcriptoma asociadas con la morfología de la mucosa, la inflamación, la diferenciación celular y la absorción de nutrientes al nivel del grupo de dieta sin gluten. Casi la mitad de los cambios en la expresión genética inducidos por el gluten en la ECe se asociaron con la respuesta epitelial al interferón-γ. Además, los datos sugieren que la inmunidad adaptativa inducida por el gluten desamidado es un paso suficiente para preparar el escenario para la patogénesis de la ECe. Los resultados, con el tamaño de muestra limitado, también sugieren que los individuos con CeD podrían beneficiarse de una estratificación HLA-DQ2/HLA-DQ8 basada en dosis genéticas para eliminar al máximo el daño mucoso inducido por interferón-γ desencadenado por el gluten.
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Los cereales que contienen gluten son alimentos esenciales en todo el mundo. Sin embargo, hasta en un 2% de las personas, la ingestión de gluten en la dieta provoca una respuesta inmune anormal en el intestino delgado y el desarrollo de la enfermedad celíaca (EC). Los genotipos predisponentes (antígeno leucocitario humano (HLA), por ejemplo, HLA-DQ2 y HLA-DQ8) son necesarios pero no suficientes para la manifestación de la ECe. La diarrea, la pérdida de peso y la desnutrición son síntomas y signos clásicos de la EC relacionados con el intestino, pero la anemia, la osteoporosis y otras enfermedades autoinmunes, como la diabetes tipo 1, también son manifestaciones frecuentes.
Actualmente, una dieta sin gluten (DLG) es la única opción de tratamiento aceptada para personas con EC. Sin embargo, la dieta sin gluten, estricta y restrictiva de por vida, es onerosa y difícil de seguir, y la ingestión inadvertida de gluten es común, lo que provoca síntomas continuos en casi el 50% de las personas tratadas. Mantener la DLG también tiene un gran impacto en la calidad de vida. La ingestión involuntaria de gluten a menudo conduce a una lesión continua de la mucosa duodenal, con inflamación y cambios morfológicos. Por lo tanto, incluso las personas que reciben dieta sin gluten presentan con frecuencia desequilibrios y deficiencias de nutrientes. Los autores han demostrado que a pesar de tener una histomorfología duodenal normal, los individuos con EC en una DSG se diferencian de los individuos sin EC a nivel molecular y muestran una expresión insuficiente de genes transportadores de micronutrientes. Por lo tanto, se necesita terapia farmacológica complementaria, junto con una DSG estricta, para tratar eficazmente la EC.
El autoantígeno transglutaminasa 2 (TG2) de EC se expresa en el intestino, donde desamida ciertos residuos neutros de glutamina en residuos de ácido glutámico cargados negativamente en péptidos de gluten inmunogénicos. Estos péptidos de gluten modificados son presentados de manera más eficiente por las moléculas HLA-DQ2 o HLA-DQ8 en las células presentadoras de antígenos de la mucosa, lo que conduce a la activación y expansión de las células T auxiliares CD4+ tipo 1 específicas del gluten y a la secreción de citocinas proinflamatorias. Con el tiempo, este proceso conduce a la atrofia de las vellosidades, la hiperplasia de las criptas y la producción de IgA anti- TG2 .
TG2, al ser crucial para la patogénesis de la EC, es un objetivo pertinente para la terapia, y este enfoque se probó recientemente en un ensayo de provocación con gluten de fase 2, aleatorizado, doble ciego, controlado con placebo para encontrar dosis utilizando el inhibidor oral de TG2 ZED1227 . En este ensayo de fase 2, ZED1227 atenuó la lesión de la mucosa duodenal inducida por el gluten, tanto el deterioro morfológico como la inflamación, y mejoró los síntomas y las puntuaciones de calidad de vida en personas con CE. En el presente reporte Dotsenko,et.al.,(Nature Immunology 25, 1218–1230 2024), informan los resultados de la evaluación de histomorfometría molecular de la eficacia de ZED1227 junto con el análisis transcriptómico de la mucosa intestinal. Además, como se demostró que la dosis del gen HLA-DQ2 influye en la gravedad de la EC, analizaron los parámetros de eficacia de ZED1227 en relación con la dosis del gen HLA-DQ2.
Aquí, intentaron evaluar la eficacia de ZED1227 en la prevención del daño mucoso inducido por el gluten a nivel transcriptómico. Sorprendentemente, una dosis diaria de 100 mg de ZED1227 inhibió prácticamente todos los cambios transcriptómicos inducidos por el gluten . La CE activa se acompaña de compromiso de la maduración de los enterocitos, hiperplasia de las criptas debido a la expansión de las células amplificadoras del tránsito, infiltración de células inmunes y disminución de la expresión de los transportadores duodenales. Las puntuaciones de GSZ23 basadas en bases de datos unicelulares publicadas indicaron claramente que la inhibición de TG2 bloqueó eficientemente todas las manifestaciones intestinales inducidas por el gluten antes mencionadas en individuos con EC . Su modelo de regresión de histomorfometría molecular publicado recientemente y basado en un análisis transcriptómico de todo el genoma fue validado en esta muestra de estudio independiente. Mostraron una coincidencia significativa entre esta nueva herramienta molecular y la lectura de histomorfometría microscópica tradicional, más subjetiva, basada en biopsia. En general, los hallazgos transcriptómicos respaldan firmemente los resultados del ensayo clínico con ZED1227, que demostró que la inhibición de la actividad de TG2 puede prevenir de manera eficiente y específica el daño de la mucosa inducido por el gluten. Los datos también corroboran los hallazgos previos de que la gliadina junto con TG2 activo induce una actividad atenuada de PPARγ, que, junto con un aumento concomitante de IFNγ, conduce a una mayor producción de NO en la mucosa y a inflamación. En este trabajo muestran que al inhibir la actividad de desamidación de gliadina de TG2, se pueden prevenir todos estos cambios inmunológicos patógenos en EC. Además, los estudios han demostrado que los péptidos derivados del gluten pueden tener propiedades inmunoestimulantes innatas, fuera del ámbito de la inmunidad adaptativa, lo que puede provocar estrés epitelial en la EC. Los datos muestran, sin embargo, que detener la vía de inmunidad adaptativa en la patogénesis de la EC es suficiente para prevenir el daño a la mucosa inducido por el gluten, ya que no detectaron ningún rastro molecular de daño a la mucosa restante después del tratamiento con ZED1227.
Los análisis de ontología genética y reactivo indicaron que la provocación con gluten afectó de manera más significativa a los genes relacionados con la respuesta inmune, especialmente los mecanismos de defensa mediados por IFN . Esto concuerda con análisis transcriptómicos publicados previamente de individuos con EC activa en comparación con individuos con dieta sin gluten o individuos sanos. En particular, el IFNγ secretado por células T reactivas al gluten en el intestino celíaco induce la expresión y secreción de TG2 y, por lo tanto, favorece el bucle autoamplificador patógeno de desamidación mejorada del gluten por TG2, presentación antigénica mejorada en HLA-DQ2 o HLA-DQ8 y posterior activación de células T específica contra el gluten. El presente estudio confirma el papel destacado de la señalización de IFN en la patogénesis de EC, de acuerdo con los hallazgos de que casi la mitad de los cambios en la expresión génica inducidos por el gluten en biopsias duodenales pueden recapitularse en organoides epiteliales intestinales humanos tratados con IFNγ . También detectaron el bucle autoamplificatorio sugerido en nuestros datos humanos, ya que la expresión de TG2 se correlacionaba positivamente con la respuesta epitelial de IFNγ . En particular, la expresión de TG2 fue inducida por IFNγ en organoides intestinales humanos ex vivo , lo que sugiere una amplificación mutua entre estos dos actores clave en la patogénesis de EC. De hecho, la relevancia funcional de este bucle de amplificación se confirmó en el estudio clínico en el que la inhibición de la actividad TG2 por ZED1227 en individuos con EC inhibió significativamente tanto la respuesta (epitelial) de IFNγ como la expresión de TG2 .,lo que resulta en protección contra la atrofia de las vellosidades y la linfocitosis intraepitelial .
Sin embargo, aunque la inhibición de TG2 mostró una eficacia significativa, según una comparación de las transcripciones del grupo tratado con placebo/gluten y el grupo tratado con gluten/ZED1227, que mostró un perfil de transcriptoma similar al de los grupos con DLG, se detectó heterogeneidad con respecto a la cascada de eventos patógenos inducida por gluten y dependiente de IFNγ entre individuos con EC tratados con ZED1227 y expuestos a gluten. Cuatro de estos individuos todavía tenían una respuesta de IFNγ modestamente activa, y la mayoría (tres de cuatro) pertenecían al genotipo homocigoto HLA-DQ2.5 . Los individuos homocigotos HLA-DQ2.5 tienen un riesgo cinco veces mayor de desarrollar EC que los individuos heterocigotos HLA-DQ2.521, lo que se ha relacionado con la presentación más eficiente de los péptidos de gluten desamidados a las células T específicas del gluten. Además, la homocigosidad para HLA-DQ2 predispone a los individuos a desarrollar una atrofia de las vellosidades más rápida y grave y se asocia con complicaciones malignas, como la EC refractaria tipo 2 y el linfoma de células T asociado a enteropatía. En esta línea, también encontraron que los individuos pertenecientes al grupo de genotipo HLA-DQ (G1) con alta respuesta al gluten eran más sensibles al gluten, ya que sus ratios VH:CrD cayeron significativamente más que los individuos pertenecientes al grupo de genotipo medio y bajo, grupos de respuesta al gluten (G2 y G3) durante la provocación con gluten, tanto en el grupo de placebo como en el de fármaco . Por lo tanto, incluso después del tratamiento farmacológico, VH:CrD disminuyó significativamente en los grupos de genotipo G1 versus G2 y G3 después de la exposición al gluten. Esto también fue evidente cuando se evaluaron las características histomorfométricas moleculares. También se descubrió que la señalización de PPAR y el metabolismo de los lípidos, que anteriormente estaban desregulados en EC, estaban menos controlados en el grupo G1 . Como se sabe que el IFNγ inhibe el PPAR y el metabolismo de los lípidos, es concebible que estas sean consecuencias de la respuesta hiperactiva del IFNγ en individuos del grupo G1. Sin embargo, la morfología de la mucosa duodenal y, especialmente, la infiltración de linfocitos intraepiteliales fueron significativamente más saludables en el grupo tratado con ZED1227 que en el grupo de placebo, lo que indica que los participantes con fenotipos G1 pueden beneficiarse de una dosis más alta y/o un tratamiento prolongado con ZED1227. Se sugiere que el programa de terapia ZED1227 incluya un enfoque de medicina personalizada en el que la estratificación de HLA-DQ se combine con ajustes de dosis de TG2, lo que puede conducir a una respuesta óptima al tratamiento y a una eliminación más completa del daño mucoso inducido por IFNγ. Según el análisis transcriptómico de organoides intestinales humanos, ZED1227 no parece inducir cambios transcriptómicos significativos en el modelo organoide , lo que coincide con la seguridad clínica observada en el estudio de exposición de fase 2.
En conclusión, la estrategia para inhibir la actividad de TG2 como un efector clave en la activación inmune inducida por el gluten en la EC, que ha demostrado ser eficaz en el estudio clínico, fue respaldada mecánicamente por nuestro análisis transcriptómico de las biopsias duodenales de individuos tratados o no tratados con ZED1227. Es importante destacar que la inhibición de TG2 previno de manera destacada la respuesta de IFNγ inducida por el gluten y otras vías posteriores que conducen a la inflamación, remodelación y atrofia de las vellosidades de la mucosa. El análisis también sugiere que, según la genética HLA-DQ2.5, es posible que sea necesario ajustar la dosis o el intervalo de dosis de ZED1227 para lograr una eficacia óptima, pero se requieren tamaños de muestra más grandes para confirmar esta suposición. Además, se observaron cambios en la expresión genética asociada a EC, incluso con una DLG estricta, lo que indica que evitar por completo el gluten es imposible. De hecho, un metaanálisis reciente encontró que el 15% de los alimentos etiquetados como sin gluten y el 28% etiquetados como naturalmente libres de gluten contenían más de 20 mg kg–1 de gluten, el límite para calificar como libre de gluten. Por lo tanto, una terapia complementaria basada en la inhibición de TG2 combinada con una dieta sin gluten beneficiaría especialmente a las personas altamente sensibles al gluten (posiblemente portadoras de un genotipo HLA-DQ homocigótico) al proporcionar protección contra el daño intestinal que puede ocurrir incluso en un ambiente con bajo contenido de gluten.
Ronald Palacios Castrillo