Caracterización proteómica de líneas de trigo con muy bajo contenido en gliadinas: implicaciones para el desarrollo de alimentos aptos para el colectivo celíaco

Abstract

El trigo es el cereal más cultivado en el mundo debido a su adaptabilidad a diferentes ambientes y a su alto rendimiento, así como por las propiedades biomecánicas que presenta su masa. Aunque las proteínas del trigo están en menor proporción (9-15%) comparado con el almidón (60-75%), son muy importantes para su funcionalidad. Estas proteínas pueden clasificarse en proteínas del gluten (80-85%), responsables de la calidad harino-panadera; y proteínas no pertenecientes al gluten (15-20%), con función principalmente estructural. A su vez, las proteínas del gluten, también llamadas prolaminas por su alto contenido en prolina y glutamina [1], están formadas por gliadinas (α-, ω-, γ-), responsables de la extensibilidad y viscosidad de la masa del trigo, y gluteninas (HMW y LMW) que contribuyen a la elasticidad. Sin embargo, estas prolaminas están asociadas con dos importantes enteropatías que afectan a más del 7% de la población [2,3]: la enfermedad celíaca (EC) y la sensibilidad al gluten. La EC es la patología más estudiada y es causada por la ingestión del gluten, no sólo del trigo, sino también de la avena, cebada y centeno. Las personas que presentan ambos tipos de patologías requieren una dieta estricta libre de gluten durante toda la vida. No obstante, esta dieta es difícil de llevar a cabo puesto que el gluten es un aditivo ampliamente usado en la industria alimentaria. Además, las transgresiones en la dieta son muy comunes y podrían afectar al 32-55% de los pacientes celiacos [4]. Por otro lado, la dieta libre de gluten puede perjudicar la salud de la mucosa conduciendo a una reducción de la población de bacterias beneficiosas [5]. También, la EC tiene un componente genético, presentando un mayor riesgo los genes que codifican el antígeno leucocitario humano (HLA) DQ2 o DQ8. Los genes de las gliadinas de trigo se encuentran localizados en el brazo corto de los cromosomas 1 y 6, estando organizados en bloques, por lo que se heredan como un único locus. Asimismo, las secuencias de los genes individuales, dentro de la misma familia de gliadinas son muy similares, y pueden contener múltiples y diferentes epítopos reconocidos por las células T [6]. Este alto nivel de complejidad, y el hecho de que los genes de las gliadinas se heredan en bloques, hace que sea muy difícil obtener variedades de trigo, con reducido contenido de secuencias estimuladoras de células T utilizando técnicas de mejora genética convencional. El desarrollo de técnicas biotecnológicas como la transformación genética y el ARN de interferencia (ARNi) han permitido silenciar genes de α-gliadinas [7], γ-gliadinas [8] y todas las gliadinas [9] del grano de trigo. El desarrollo de estas variedades, con un perfil tóxico reducido, puede contribuir a mejorar la dieta de personas celíacas y reducir la incidencia de la EC, ya que se ha observado que la iniciación de la EC está asociada con el nivel y duración de la exposición al gluten [10,11]. Estas líneas con bajo contenido en gliadinas han sido objeto de estudio en esta tesis, ya que el análisis exhaustivo del proteoma nos dará información sobre la posible utilización de estas líneas de trigo en el desarrollo de alimentos aptos para el colectivo celiaco y con sensibilidad al gluten.