Gluten

Ejemplos de fuentes de gluten (en horario desde arriba): trigo como harina, espelta, cebada y centeno como copos enrollados

El gluten es una proteína estructural que se encuentra naturalmente en ciertos cereales. Aunque el "gluten" a menudo solo se refiere a las proteínas de trigo, en la literatura médica se refiere a la combinación de proteínas de prolamina y glutelina que se encuentran naturalmente en todos los granos que han demostrado ser capaces de desencadenar la enfermedad celíaca. Estos incluyen cualquier especie de trigo (como trigo blando, trigo duro, espelta, khorasan, emmer y einkorn), cebada, centeno y algunos cultivares de avena, así como cualquier híbrido cruzado de estos granos (como el triticale). El gluten constituye del 75 al 85 % de la proteína total del trigo harinero.

Los gluten, especialmente los gluten Triticeae, tienen propiedades adhesivas y viscoelásticas únicas, que le dan a la masa su elasticidad, ayudándola a crecer y mantener su forma y, a menudo, dejando el producto final con una textura masticable. Estas propiedades, y su costo relativamente bajo, hacen que el gluten sea valioso tanto para la industria alimentaria como para la no alimentaria.

El gluten de trigo se compone principalmente de dos tipos de proteínas: las gluteninas y las gliadinas, que a su vez se pueden dividir en gluteninas de alto y bajo peso molecular y gliadinas α/β, γ y Ω. Sus proteínas de almacenamiento de semillas homólogas, en la cebada, se conocen como hordeínas, en el centeno, secalinas y en la avena, aveninas. Estas clases de proteínas se conocen colectivamente como "gluten". Las proteínas de almacenamiento en otros granos, como el maíz (zeínas) y el arroz (proteína de arroz), a veces se denominan gluten, pero no causan efectos nocivos en las personas con enfermedad celíaca.

Pan producido de granos de trigo contiene gluten

El gluten puede desencadenar reacciones adversas, inflamatorias, inmunológicas y autoinmunes en algunas personas. El espectro de trastornos relacionados con el gluten incluye enfermedad celíaca en 1 a 2 % de la población general, sensibilidad al gluten no celíaca en 0,5 a 13 % de la población general, así como dermatitis herpetiforme, ataxia por gluten y otros trastornos neurológicos. Estos trastornos se tratan con una dieta libre de gluten.

Usos

Trigo, una fuente principal de gluten

Productos de pan

El gluten se forma cuando las moléculas de glutenina se entrecruzan a través de enlaces disulfuro para formar una red submicroscópica unida a la gliadina, que aporta viscosidad (espesor) y extensibilidad a la mezcla. Si esta masa se leuda con levadura, la fermentación produce burbujas de dióxido de carbono que, atrapadas por la red de gluten, hacen que la masa suba. El horneado coagula el gluten que, junto con el almidón, estabiliza la forma del producto final. El contenido de gluten se ha implicado como un factor en el endurecimiento del pan, posiblemente porque se une al agua a través de la hidratación.

La formación de gluten afecta la textura de los productos horneados. La elasticidad alcanzable del gluten es proporcional a su contenido en gluteninas de bajo peso molecular, ya que esta porción contiene la preponderancia de los átomos de azufre responsables del entrecruzamiento en la red del gluten. El uso de harina con un mayor contenido de gluten da como resultado masas más masticables, como las que se encuentran en la pizza y los bagels, mientras que el uso de harina con menos contenido de gluten produce productos horneados tiernos, como los productos de pastelería.

Generalmente, las harinas de pan tienen un alto contenido de gluten (trigo duro); las harinas de repostería tienen un menor contenido de gluten. El amasado promueve la formación de hebras de gluten y enlaces cruzados, creando productos horneados que son más masticables (en lugar de más quebradizos o desmenuzables). La "masticabilidad" aumenta a medida que se amasa la masa durante más tiempo. Un mayor contenido de humedad en la masa mejora el desarrollo del gluten, y las masas muy húmedas que se dejan crecer durante mucho tiempo no requieren amasado (ver pan sin amasar). La manteca inhibe la formación de enlaces cruzados y se usa, junto con una disminución del agua y menos amasado, cuando se desea un producto tierno y escamoso, como la masa de una tarta.

La fuerza y elasticidad del gluten en la harina se mide en la industria panadera mediante un farinógrafo. Esto le da al panadero una medida de calidad para diferentes variedades de harinas al desarrollar recetas para varios productos horneados.

Gluten añadido

En la producción industrial, una suspensión de harina de trigo se amasa vigorosamente con maquinaria hasta que el gluten se aglomera en una masa. Esta masa se recolecta por centrifugación, luego se transporta a través de varias etapas integradas en un proceso continuo. Aproximadamente el 65% del agua en el gluten húmedo se elimina por medio de una prensa de tornillo; el resto se rocía a través de una boquilla atomizadora en una cámara de secado, donde permanece a una temperatura elevada por un corto tiempo para permitir que el agua se evapore sin desnaturalizar el gluten. El proceso produce un polvo similar a la harina con un contenido de humedad del 7 %, que se enfría con aire y se transporta neumáticamente a un recipiente receptor. En el paso final, el gluten procesado se tamiza y se muele para producir un producto uniforme.

Este polvo similar a la harina, cuando se agrega a la masa de harina normal, puede ayudar a mejorar la capacidad de la masa para aumentar de volumen. La mezcla resultante también aumenta la estabilidad estructural y la masticabilidad del pan. La masa con gluten debe trabajarse enérgicamente para inducirla a alcanzar su máxima capacidad; Es posible que se requiera una máquina de pan automática o un procesador de alimentos para amasar con alto contenido de gluten. En general, los niveles más altos de gluten se asocian con un mayor contenido de proteínas en general.

Imitación de carnes

El gluten se utiliza a menudo en carnes de imitación (como este pato de moca) para proporcionar proteína suplementaria y en dietas vegetarianas

El gluten, especialmente el gluten de trigo, suele ser la base de las carnes de imitación que se asemejan a la carne de res, pollo, pato (ver pato simulado), pescado y cerdo. Cuando se cocina en caldo, el gluten absorbe parte del líquido circundante (incluido el sabor) y se vuelve firme al morderlo. Este uso del gluten es un medio popular de agregar proteína suplementaria a muchas dietas vegetarianas. En la cocina casera o de restaurante, el gluten de trigo se prepara a partir de harina amasando la harina bajo el agua, aglomerando el gluten en una red elástica conocida como masa y luego lavando el almidón.

Otros productos de consumo

El gluten suele estar presente en la cerveza y la salsa de soja, y se puede utilizar como agente estabilizador en productos alimenticios más inesperados, como helados y ketchup. Por lo tanto, los alimentos de este tipo pueden presentar problemas para un pequeño número de consumidores porque el gluten oculto constituye un peligro para las personas con enfermedad celíaca y sensibilidad al gluten. El contenido de proteínas de algunos alimentos para mascotas también puede mejorarse agregando gluten.

El gluten también se usa en cosméticos, productos para el cabello y otras preparaciones dermatológicas.

Trastornos

"Trastornos relacionados con el gluten" es el término general para todas las enfermedades provocadas por el gluten, que incluyen la enfermedad celíaca (CD), la sensibilidad al gluten no celíaca (NCGS), la alergia al trigo, la ataxia al gluten y la dermatitis herpetiforme (DH).

Investigación fisiopatológica

Los péptidos de gluten son los responsables de desencadenar trastornos relacionados con el gluten. En las personas que padecen la enfermedad celíaca, los péptidos provocan lesiones en los intestinos, que van desde la inflamación hasta la destrucción parcial o total de las vellosidades intestinales. Para estudiar los mecanismos de este daño, se realizan experimentos de laboratorio in vitro e in vivo. Entre los péptidos de gluten, la gliadina se ha estudiado ampliamente.

Estudios in vitro e in vivo

En el contexto de la enfermedad celíaca, los péptidos de gliadina se clasifican en investigación básica y clínica como tóxicos o inmunogénicos, según su mecanismo de acción:

• Los péptidos tóxicos son aquellos capaces de afectar directamente a las células y preparaciones intestinales in vitro, produciendo daño celular in vivo y obtener la respuesta innata inmune. In vitro, los péptidos promueven la apoptosis celular (una forma de muerte celular programada) e inhiben la síntesis de ácidos nucleicos (DNA y ARN) y proteínas, reduciendo la viabilidad de las células. Experimentos in vivo con ratones normales mostraron que causan un aumento de la muerte celular y la producción de interferón tipo I (un mediador inflamatorio). In vitro, el gluten altera la morfología celular y la motilidad, organización del citoesqueleto, equilibrio oxidativo y uniones estrechas.
• Los péptidos inmunogénicos son los que pueden activar células T in vitro.

Al menos 50 epítopos de gluten pueden producir actividades citotóxicas, inmunomoduladoras y de penetración intestinal.

El efecto de los péptidos de avena (aveninas) en las personas celíacas depende de la variedad de avena consumida debido a los genes de prolamina, las secuencias de aminoácidos de las proteínas y la inmunotoxicidad de las prolaminas que varían entre las variedades de avena. Además, los productos de avena pueden tener contaminación cruzada con otros cereales que contienen gluten.

Incidencia

A partir de 2017, los trastornos relacionados con el gluten aumentaron en frecuencia en diferentes áreas geográficas. Algunas explicaciones sugeridas para este aumento incluyen las siguientes: la creciente occidentalización de las dietas, el uso creciente de alimentos a base de trigo incluidos en la dieta mediterránea, el reemplazo progresivo del arroz por trigo en muchos países de Asia, Medio Oriente y África del Norte., el desarrollo en los últimos años de nuevos tipos de trigo con mayor cantidad de péptidos de gluten citotóxicos, y el mayor contenido de gluten en pan y bollería debido a la reducción del tiempo de fermentación de la masa.

Enfermedad celíaca

La animación médica sigue mostrando vibración intestinal aplanada.

La enfermedad celíaca (EC) es un trastorno autoinmune crónico multiorgánico que afecta principalmente al intestino delgado causado por la ingesta de trigo, cebada, centeno, avena y derivados, que aparece en personas genéticamente predispuestas de todas las edades. La EC no es solo una enfermedad gastrointestinal, ya que puede afectar varios órganos y causar una gran variedad de síntomas no gastrointestinales y, lo que es más importante, puede ser aparentemente asintomática. Muchas personas asintomáticas se acostumbran a vivir con un mal estado de salud crónico como si fuera normal, pero son capaces de reconocer que en realidad tenían síntomas relacionados con la enfermedad celíaca tras iniciar una dieta sin gluten y se produce una mejoría. Las dificultades añadidas para el diagnóstico son el hecho de que los marcadores serológicos (anti-transglutaminasa tisular [TG2]) no siempre están presentes y muchas personas pueden tener lesiones menores en la mucosa, sin atrofia de las vellosidades intestinales.

La EC afecta aproximadamente al 1-2 % de la población general, pero la mayoría de los casos no se reconocen, no se diagnostican ni se tratan, y corren el riesgo de sufrir complicaciones de salud graves a largo plazo. Las personas pueden sufrir síntomas graves de la enfermedad y estar sujetas a extensas investigaciones durante muchos años, antes de que se logre un diagnóstico adecuado. La EC no tratada puede causar malabsorción, reducción de la calidad de vida, deficiencia de hierro, osteoporosis, aumento del riesgo de linfomas intestinales y mayor mortalidad. La EC está asociada con algunas otras enfermedades autoinmunes, como diabetes mellitus tipo 1, tiroiditis, ataxia por gluten, psoriasis, vitíligo, hepatitis autoinmune, dermatitis herpetiforme, colangitis esclerosante primaria y más.

La EC con "síntomas clásicos", que incluyen manifestaciones gastrointestinales como diarrea crónica y distensión abdominal, malabsorción, pérdida de apetito y retraso en el crecimiento, es actualmente la forma de presentación menos común de la enfermedad y afecta predominantemente niños pequeños generalmente menores de dos años de edad.

CD con "síntomas no clásicos" es el tipo clínico más común y ocurre en niños mayores (mayores de 2 años), adolescentes y adultos. Se caracteriza por síntomas gastrointestinales más leves o incluso ausentes y un amplio espectro de manifestaciones no intestinales que pueden afectar a cualquier órgano del cuerpo, y muy frecuentemente puede ser completamente asintomática tanto en niños (al menos en el 43% de los casos) como en adultos..

La EC asintomática (ACD) está presente en la mayoría de los pacientes afectados y se caracteriza por la ausencia de los signos clásicos de intolerancia al gluten, como diarrea, distensión abdominal y dolor abdominal. Sin embargo, estos individuos muy a menudo desarrollan enfermedades que pueden estar relacionadas con la ingesta de gluten. El gluten se puede degradar en varias sustancias similares a la morfina, llamadas exorfinas de gluten. Estos compuestos tienen efectos opioides comprobados y podrían enmascarar los efectos nocivos de la proteína del gluten en el revestimiento y la función gastrointestinal.

Sensibilidad al gluten no celíaca

La sensibilidad al gluten no celíaca (NCGS, por sus siglas en inglés) se describe como una afección de múltiples síntomas que mejora al cambiar a una dieta sin gluten, después de descartar la enfermedad celíaca y la alergia al trigo. Reconocido desde 2010, se incluye entre los trastornos relacionados con el gluten. Su patogenia aún no se comprende bien, pero están implicados la activación del sistema inmunitario innato, los efectos negativos directos del gluten y probablemente otros componentes del trigo.

NCGS es el síndrome más común de intolerancia al gluten, con una prevalencia estimada en 6-10%. La NCGS se está convirtiendo en un diagnóstico más común, pero su prevalencia real es difícil de determinar porque muchas personas se autodiagnostican y comienzan una dieta libre de gluten, sin haberse hecho pruebas previas para la enfermedad celíaca o tener la prescripción dietética de un médico. Las personas con SGNC y síntomas gastrointestinales permanecen habitualmente en 'tierra de nadie', sin ser reconocidas por los especialistas y careciendo de la atención y tratamiento médico adecuado. La mayoría de estas personas tienen un largo historial de problemas de salud y consultas infructuosas con numerosos médicos, tratando de obtener un diagnóstico de enfermedad celíaca, pero solo se etiquetan como síndrome del intestino irritable. Un número constante aunque indefinido de personas eliminan el gluten porque lo identifican como responsable de sus síntomas y estos mejoran con la dieta sin gluten, por lo que se autodiagnostican como SGNC.

Las personas con NCGS pueden desarrollar síntomas gastrointestinales, que se asemejan a los del síndrome del intestino irritable o alergia al trigo, o una amplia variedad de síntomas no gastrointestinales, como dolor de cabeza, fatiga crónica, fibromialgia, enfermedades atópicas, alergias, enfermedades neurológicas o trastornos psiquiátricos, entre otros. Los resultados de un estudio de 2017 sugieren que la NCGS puede ser un trastorno crónico, como es el caso de la enfermedad celíaca.

Además del gluten, los componentes adicionales presentes en el trigo, el centeno, la cebada, la avena y sus derivados, incluidas otras proteínas llamadas inhibidores de la amilasa-tripsina (ATI) y los carbohidratos de cadena corta conocidos como FODMAP, pueden causar síntomas de NCGS. A partir de 2019, las revisiones concluyen que, aunque los FODMAP presentes en el trigo y los cereales relacionados pueden desempeñar un papel en la sensibilidad al gluten no celíaca, solo explican ciertos síntomas gastrointestinales, como la hinchazón, pero no los síntomas extradigestivos que presentan las personas no celíacas. se puede desarrollar sensibilidad al gluten, como trastornos neurológicos, fibromialgia, trastornos psicológicos y dermatitis. Los ATI pueden causar inflamación intestinal mediada por el receptor tipo toll 4 (TLR4) en humanos.

Alergia al trigo

Las personas también pueden experimentar efectos adversos del trigo como resultado de una alergia al trigo. Como ocurre con la mayoría de las alergias, la alergia al trigo hace que el sistema inmunitario responda de manera anormal a un componente del trigo que trata como un cuerpo extraño amenazante. Esta respuesta inmunitaria a menudo tiene un límite de tiempo y no causa daño duradero a los tejidos del cuerpo. La alergia al trigo y la enfermedad celíaca son trastornos diferentes. Los síntomas gastrointestinales de la alergia al trigo son similares a los de la enfermedad celíaca y la sensibilidad al gluten no celíaca, pero hay un intervalo diferente entre la exposición al trigo y la aparición de los síntomas. Una reacción alérgica al trigo tiene un inicio rápido (de minutos a horas) después del consumo de alimentos que contienen trigo y podría incluir anafilaxia.

Ataxia por gluten

La ataxia por gluten es una enfermedad autoinmune desencadenada por la ingestión de gluten. Con la ataxia por gluten, el daño ocurre en el cerebelo, el centro de equilibrio del cerebro que controla la coordinación y los movimientos complejos como caminar, hablar y tragar, con pérdida de células de Purkinje. Las personas con ataxia por gluten suelen presentar alteración o incoordinación de la marcha y temblor de los miembros superiores. Son comunes el nistagmo evocado por la mirada y otros signos oculares de disfunción cerebelosa. También pueden aparecer mioclonías, temblor palatino y opsoclonus-mioclonus.

El diagnóstico precoz y el tratamiento con una dieta sin gluten pueden mejorar la ataxia y prevenir su progresión. La eficacia del tratamiento depende del tiempo transcurrido desde el inicio de la ataxia hasta el diagnóstico, ya que la muerte de las neuronas del cerebelo por exposición al gluten es irreversible.

La ataxia por gluten representa el 40 % de las ataxias de origen desconocido y el 15 % de todas las ataxias. Menos del 10 % de las personas con ataxia por gluten presenta algún síntoma gastrointestinal, pero alrededor del 40 % tiene daño intestinal.

Otros trastornos neurológicos

Además de la ataxia por gluten, la sensibilidad al gluten puede causar un amplio espectro de trastornos neurológicos, que se desarrollan con o sin la presencia de síntomas digestivos o daño intestinal. Estos incluyen neuropatía periférica, epilepsia, dolor de cabeza, encefalopatía, demencia vascular y varios trastornos del movimiento (síndrome de piernas inquietas, corea, parkinsonismo, síndrome de Tourette, temblor palatal, mioclono, distonía, síndrome de opsoclono mioclono, paroxismos, discinesia, miorritmia, mioquimia).

El diagnóstico de la sensibilidad al gluten subyacente se complica y retrasa cuando no hay síntomas digestivos. Las personas que experimentan problemas gastrointestinales tienen más probabilidades de recibir un diagnóstico y tratamiento correctos. Una dieta estricta sin gluten es el tratamiento de primera línea, que debe iniciarse lo antes posible. Es eficaz en la mayoría de estos trastornos. Cuando la demencia ha progresado a un grado avanzado, la dieta no tiene ningún efecto beneficioso. El mioclono cortical parece ser resistente al tratamiento tanto con dieta libre de gluten como con inmunosupresión.

Etiquetado

Las personas con trastornos relacionados con el gluten deben eliminar estrictamente el gluten de su dieta, por lo que necesitan reglas de etiquetado claras. El término "sin gluten" se usa generalmente para indicar un supuesto nivel inofensivo de gluten en lugar de una ausencia total. El nivel exacto en el que el gluten es inofensivo es incierto y controvertido. Una revisión sistemática de 2008 concluyó tentativamente que es poco probable que el consumo de menos de 10 mg de gluten por día cause daño intestinal en personas con enfermedad celíaca, aunque señaló que se han realizado pocos estudios confiables. Regulación de la etiqueta "sin gluten" varía

Estándares internacionales

El Codex Alimentarius estándar internacional para el etiquetado de alimentos tiene un estándar relacionado con el etiquetado de productos como "sin gluten". Solo se aplica a los alimentos que normalmente contendrían gluten.

Brasil

Por ley en Brasil, todos los productos alimenticios deben mostrar etiquetas que indiquen claramente si contienen o no gluten.

Canadá

Las etiquetas de todos los productos alimenticios vendidos en Canadá deben identificar claramente la presencia de gluten si está presente en un nivel superior a 20 partes por millón.

Unión Europea

En la Unión Europea, todos los alimentos preenvasados y no preenvasados de un restaurante, los alimentos para llevar envueltos justo antes de la venta o los alimentos sin envasar que se sirven en instituciones deben identificarse si no contienen gluten. "Sin gluten" se define como 20 partes por millón de gluten o menos y "muy bajo contenido de gluten" es 100 partes por millón de gluten o menos; solo los alimentos con ingredientes de cereales procesados para eliminar el gluten pueden declarar "muy bajo contenido de gluten" en etiquetas

Todos los alimentos que contienen gluten como ingrediente deben etiquetarse en consecuencia, ya que el gluten se define como uno de los 14 alérgenos reconocidos de la UE.

Estados Unidos

En los Estados Unidos, el gluten no figura en las etiquetas a menos que se agregue como ingrediente independiente. El trigo u otros alérgenos se enumeran después de la línea de ingredientes. La Administración de Drogas y Alimentos de los EE. UU. (FDA) ha clasificado históricamente al gluten como "generalmente reconocido como seguro" (GRAS). En agosto de 2013, la FDA emitió una resolución final, a partir de agosto de 2014, que definió el término "sin gluten" para uso voluntario en el etiquetado de alimentos en el sentido de que la cantidad de gluten contenida en el alimento es inferior a 20 partes por millón.