Bagi sekitar satu dari seratus orang, makanan yang mengandung gluten, bahkan dalam jumlah yang sangat sedikit, dapat menimbulkan rasa sakit yang amat sangat.

Meskipun efek domino dari reaksi imunologi dapat ditelusuri kembali ke akar genetiknya, sejumlah faktor yang berkontribusi juga terlibat, sehingga sulit untuk memetakan rangkaian kejadian yang menyebabkan munculnya intoleransi gluten.

Dengan menggunakan tikus transgenik, tim internasional yang dipimpin oleh ilmuwan dari Universitas McMasters di Kanada telah mengidentifikasi peran penting yang dimainkan oleh sel-sel yang menyusun lapisan usus, yang menggambarkan batu loncatan utama yang dapat mengarah pada terapi baru.

Penyakit celiac pada dasarnya adalah gangguan autoimun yang dipicu oleh keberadaan sekelompok protein struktural yang dikenal sebagai gluten di dalam usus.

Mengonsumsi hampir semua hal yang terbuat dari gandum, jelai, atau gandum hitam – yang berarti sebagian besar makanan panggang, roti, dan pasta – membuat orang dengan kondisi tersebut berisiko mengalami kembung, nyeri, diare, sembelit, dan terkadang refluks dan muntah.

Saat ini satu-satunya cara untuk menghindari gejala-gejala tersebut adalah dengan menghindari makanan yang memicunya.

"Satu-satunya cara kita dapat mengobati penyakit celiac saat ini adalah dengan sepenuhnya menghilangkan gluten dari pola makan," kata ahli gastroenterologi McMasters Elena Verdu.

"Hal ini sulit dilakukan, dan para ahli sepakat bahwa pola makan bebas gluten tidaklah cukup."

Sekitar 90 persen orang yang didiagnosis dengan kondisi tersebut membawa sepasang gen yang mengkode protein yang disebut HLA-DQ2.5. Dari 10 persen sisanya, sebagian besar memiliki protein serupa yang disebut HLA-DQ8.

Seperti jenis protein 'HLA' (atau antigen leukosit manusia) lainnya, protein tersebut menahan potongan-potongan penyerang yang jatuh ke udara seperti piala mengerikan pada sekelompok sel imun, memperingatkan jaringan pertahanan lainnya untuk waspada.

Dalam kasus khusus HLA-DQ2.5 dan HLA-DQ8, protein tersebut dibentuk untuk menahan potongan-potongan peptida gluten yang resistan terhadap pencernaan, yang memerintahkan sel-sel T pembunuh untuk terus memburu.

Sayangnya, petunjuk ini tidak cukup jelas untuk membedakan antara ancaman dan bahan yang tampak serupa di dalam tubuh kita, yang berarti mereka yang memiliki gen tersebut berisiko mengalami berbagai kondisi autoimun.

Namun, tidak semua orang yang mengekspresikan HLA-DQ2.5 atau HLA-DQ8 akan mengalami gangguan kekebalan seperti penyakit celiac.

Agar hal itu terjadi, potongan-potongan gluten yang terkoyak tersebut pertama-tama harus dibawa melintasi dinding usus oleh enzim pengangkut yang mengikat peptida dan mengubahnya sedemikian rupa sehingga membuatnya lebih mudah dikenali.

Sel-sel di dinding usus bertanggung jawab untuk melepaskan enzim pengangkut ini ke dalam usus, sehingga mereka jelas memiliki peran penting pada tahap awal penyakit.

Mereka juga diketahui mengekspresikan keluarga protein yang termasuk HLA-DQ2.5 dan HLA-DQ8, yang biasanya diatur oleh respons inflamasi di usus.

Yang belum jelas adalah bagaimana tempat pementasan bagi orang-orang dengan penyakit celiac ini benar-benar berfungsi dalam patologi itu sendiri.

Untuk fokus pada mata rantai penting ini, tim peneliti memeriksa ulang ekspresi kompleks imun utama dalam sel-sel yang melapisi usus orang-orang dengan penyakit celiac yang diobati dan tidak diobati, dan pada tikus dengan gen manusia untuk HLA-DQ2.5.

Mereka kemudian menciptakan model hidup fungsional dari usus, yang disebut organoid, menggunakan sel-sel usus tikus untuk mempelajari ekspresi protein imun mereka dari dekat, memaparkannya pada pemicu inflamasi serta gluten yang dicerna sebelumnya dan utuh.

"Ini memungkinkan kami untuk mempersempit penyebab dan akibat spesifik dan membuktikan dengan tepat apakah dan bagaimana reaksi tersebut terjadi," kata insinyur biomedis McMasters Tohid Didar.

Dari sini menjadi jelas bahwa sel-sel yang melapisi usus bukan hanya pengamat pasif yang menderita kerusakan tambahan dalam upaya yang salah arah untuk membersihkan tubuh dari gluten – mereka adalah agen utama, yang menyajikan campuran fragmen gluten yang dipecah oleh bakteri usus dan mengangkut enzim ke sel-sel imun spesifik gluten secara langsung.

Mengetahui jenis jaringan yang terlibat dan peningkatannya melalui keberadaan mikroba inflamasi memberi para peneliti daftar target baru untuk perawatan di masa mendatang, yang berpotensi memungkinkan jutaan orang di seluruh dunia menikmati satu atau dua kue kering berisi gluten tanpa risiko ketidaknyamanan.

Penelitian ini dipublikasikan di Gastroenterology.