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Gluten

Ejemplos de fuentes de gluten (en el sentido de las agujas del reloj desde arriba): trigo en forma de harina, espelta, cebada y centeno en forma de hojuelas enrolladas.

El gluten es una proteína estructural que se encuentra naturalmente en ciertos cereales . [1] El término gluten generalmente se refiere a la combinación de proteínas prolamina y glutelina que se encuentran naturalmente en muchos cereales y que pueden desencadenar la enfermedad celíaca en algunas personas. Los tipos de cereales que contienen gluten incluyen todas las especies de trigo ( trigo blando , duro , espelta , khorasan , escanda y escanda ), cebada , centeno y algunas variedades de avena ; además, los híbridos cruzados de cualquiera de estos cereales también contienen gluten, por ejemplo, el triticale . [2] [3] El gluten constituye entre el 75% y el 85% de la proteína total del trigo harinero . [4] [5]

Los glutenes, especialmente los de Triticeae , tienen propiedades viscoelásticas y adhesivas únicas, que dan elasticidad a la masa , ayudándola a crecer y mantener su forma y, a menudo, dejando el producto final con una textura masticable. [4] [6] [7] Estas propiedades, y su costo relativamente bajo, hacen que el gluten sea valioso tanto para la industria alimentaria como para la no alimentaria. [7]

El gluten de trigo está compuesto principalmente por dos tipos de proteínas: las gluteninas [8] y las gliadinas , [9] que a su vez se pueden dividir en gluteninas de alto y bajo peso molecular y gliadinas α/β, γ y Ω. Sus proteínas homólogas de almacenamiento de semillas, en la cebada, se denominan hordeínas , en el centeno, secalinas y en la avena, aveninas . [10] Estas clases de proteínas se denominan colectivamente "gluten". [3] Las proteínas de almacenamiento en otros cereales, como el maíz ( zeínas ) y el arroz ( proteína de arroz ), a veces se denominan gluten, pero no causan efectos nocivos en personas con enfermedad celíaca. [2]

El pan elaborado con 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 la enfermedad celíaca en 1 a 2% de la población general, la 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. [11] [12] [13] [14] Estos trastornos se tratan con una dieta sin gluten . [14]

Usos

Trigo , fuente primordial de gluten

Productos de pan

El gluten se forma cuando las moléculas de glutenina se entrecruzan mediante enlaces disulfuro para formar una red submicroscópica unida a la gliadina, que aporta viscosidad (espesor) y extensibilidad a la mezcla. [4] [15] Si esta masa se fermenta con levadura , la fermentación produce burbujas de dióxido de carbono que, atrapadas por la red del gluten, hacen que la masa suba. La cocción coagula el gluten que, junto con el almidón, estabiliza la forma del producto final. El contenido de gluten ha sido implicado como un factor en el endurecimiento del pan, posiblemente porque retiene el agua a través de la hidratación. [16] [17]

Corte transversal de una barra de pan que muestra una fuerte red de gluten

La formación de gluten afecta la textura de los productos horneados. [4] 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 de la reticulación en la red del gluten. [18] [19] El uso de harina con mayor contenido de gluten produce masas más masticables, como las que se encuentran en la pizza y los bagels , mientras que el uso de harina con menor contenido de gluten produce productos horneados tiernos, como productos de pastelería . [20]

Generalmente, las harinas panificables tienen un alto contenido de gluten (trigo duro); las harinas de repostería tienen un menor contenido en gluten. El amasado promueve la formación de hebras y enlaces cruzados de gluten, lo que crea productos horneados que son más masticables (en lugar de más quebradizos o quebradizos). La "masticabilidad" aumenta a medida que la masa se amasa durante períodos más prolongados. Un mayor contenido de humedad en la masa mejora el desarrollo del gluten, [20] 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 utiliza, junto con menos agua y menos amasado, cuando se desea un producto tierno y escamoso, como una base de pastel .

En la industria panadera se mide la fuerza y ​​elasticidad del gluten de la harina mediante un farinógrafo . Esto le da al panadero una medida de calidad para diferentes variedades de harinas al desarrollar recetas para diversos productos horneados. [4] [21] [22]

gluten añadido

En la producción industrial, se amasa vigorosamente una suspensión de harina de trigo mediante maquinaria hasta que el gluten se aglomera formando una masa. [23] [ verificación fallida ] Esta masa se recoge por centrifugación y luego se transporta a través de varias etapas integradas en un proceso continuo. Aproximadamente el 65% del agua del gluten húmedo se elimina mediante una prensa de tornillo ; el resto se pulveriza a través de una boquilla atomizadora hacia una cámara de secado , donde permanece a una temperatura elevada durante un breve tiempo para permitir que el agua se evapore sin desnaturalizar el gluten. [ cita necesaria ] 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. [23]

Este polvo parecido a la harina, cuando se agrega a una masa de harina común , 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. [24] La masa con gluten debe trabajarse vigorosamente para inducirla a que alcance 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. [25] Generalmente, los niveles más altos de gluten se asocian con un mayor contenido general de proteínas. [26]

carnes de imitación

Foto de un "pato falso" vegetariano hecho con gluten de trigo en salmuera y condimentos.
El gluten se utiliza a menudo en carnes de imitación (como este falso pato) para proporcionar proteínas suplementarias en las dietas vegetarianas.

El gluten, especialmente el gluten de trigo (seitán), suele ser la base de carnes de imitación como la carne de res , el pollo , el pato (ver simulacro de pato ), el pescado y el cerdo . Cuando se cocina en caldo , el gluten absorbe parte del líquido circundante (incluido el sabor) y se vuelve firme al morderlo. [27] [28] Este uso de gluten es un medio popular para agregar proteínas suplementarias 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 agua, aglomerando el gluten en una red elástica conocida como masa y luego lavando el almidón . [4]

Otros productos de consumo

El gluten suele estar presente en la cerveza y la salsa de soja , y puede utilizarse como agente estabilizante en productos alimenticios más inesperados, como el helado y el ketchup . Por lo tanto, este tipo de alimentos pueden presentar problemas para un pequeño número de consumidores, ya que el gluten oculto constituye un peligro para las personas celíacas y sensibles al gluten. El contenido de proteínas de algunos alimentos para mascotas también puede mejorarse añadiendo gluten. [29]

El gluten también se utiliza en cosméticos , productos para el cabello y otras preparaciones dermatológicas . [30]

Trastornos

"Trastornos relacionados con el gluten" es el término general para todas las enfermedades provocadas por el gluten, que incluyen la enfermedad celíaca (EC), la sensibilidad al gluten no celíaca (SGNC), la alergia al trigo , la ataxia al gluten y la dermatitis herpetiforme (DH). [13]

Investigación fisiopatológica

Los péptidos del gluten son responsables de desencadenar trastornos relacionados con el gluten. [31] En las personas que tienen enfermedad celíaca, los péptidos causan lesiones en los intestinos, que van desde inflamación hasta la destrucción parcial o total de las vellosidades intestinales . [32] [33] Para estudiar los mecanismos de este daño, se realizan experimentos de laboratorio in vitro e in vivo . [34] [33] Entre los péptidos del gluten, la gliadina se ha estudiado ampliamente. [31]

Estudios in vitro e in vivo.

En el contexto de la enfermedad celíaca, los péptidos de gliadina se clasifican en la investigación básica y clínica como inmunogénicos , según su mecanismo de acción : [31] [35]

Al menos 50 epítopos del gluten pueden producir actividades citotóxicas, inmunomoduladoras y de permeación intestinal . [37]

El efecto de los péptidos de avena (aveninas) en las personas celíacas depende del cultivo de avena consumido 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. [39] [40] [41] Además, los productos de avena pueden tener contaminación cruzada con otros cereales que contienen gluten . [40]

Incidencia

A partir de 2017 , los trastornos relacionados con el gluten estaban aumentando en frecuencia en diferentes áreas geográficas. [38] [42] [43] [44] Algunas explicaciones sugeridas para este aumento incluyen las siguientes: la creciente occidentalización de las dietas, [42] el uso cada vez mayor de alimentos a base de trigo incluidos en la dieta mediterránea , [45] [46 ] la progresiva sustitución del arroz por el trigo en muchos países de Asia, Oriente Medio y el Norte de África, [42] el mayor contenido de gluten en el pan y productos de panadería debido a la reducción del tiempo de fermentación de la masa, [47] [48] y el desarrollo en los últimos años de nuevos tipos de trigo con una mayor cantidad de péptidos citotóxicos del gluten , [47] [49] Sin embargo, un estudio de 2020 que cultivó y analizó 60 cultivares de trigo entre 1891 y 2010 no encontró cambios en la albúmina/globulina. y el contenido de gluten a lo largo del tiempo. "En general, el año de cosecha tuvo un efecto más significativo en la composición de proteínas que el cultivar. A nivel de proteínas, no encontramos evidencia que respalde un mayor potencial inmunoestimulador del trigo de invierno moderno". [50]

Enfermedad celíaca

La animación médica todavía muestra vellosidades intestinales aplanadas.

La enfermedad celíaca (EC) es un trastorno autoinmune crónico, multiorgánico que afecta principalmente al intestino delgado y causado por la ingesta de trigo, cebada, centeno, avena y derivados, que aparece en personas genéticamente predispuestas de todas las edades. [51] La EC no es sólo una enfermedad gastrointestinal, porque puede afectar varios órganos y causar una amplia variedad de síntomas no gastrointestinales y, lo más importante, puede ser aparentemente asintomática. [3] [52] 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 después de iniciar una dieta sin gluten y se produce una mejoría. . [52] [53] [43] Las dificultades adicionales para el diagnóstico son el hecho de que los marcadores serológicos ( antitransglutaminasa tisular [TG2]) no siempre están presentes [54] y muchas personas pueden tener lesiones mucosas menores, sin atrofia de las vellosidades intestinales. . [55]

La EC afecta aproximadamente al 1-2% de la población general, [11] pero la mayoría de los casos siguen sin ser reconocidos, no diagnosticados ni tratados, y corren el riesgo de sufrir complicaciones de salud graves a largo plazo. [11] [43] [56] [57] Las personas pueden sufrir síntomas graves de la enfermedad y estar sujetas a investigaciones exhaustivas durante muchos años, antes de lograr un diagnóstico adecuado. [53] La EC no tratada puede causar malabsorción , reducción de la calidad de vida, deficiencia de hierro , osteoporosis , mayor riesgo de linfomas intestinales y mayor mortalidad. [58] La EC se asocia con algunas otras enfermedades autoinmunes, como diabetes mellitus tipo 1 , tiroiditis , [59] ataxia por gluten , psoriasis , vitiligo , hepatitis autoinmune , dermatitis herpetiforme , colangitis esclerosante primaria y más. [51] [59]

La EC con "síntomas clásicos", que incluyen manifestaciones gastrointestinales como diarrea crónica y distensión abdominal, malabsorción, pérdida de apetito y deterioro del crecimiento, es actualmente la forma de presentación menos común de la enfermedad y afecta predominantemente a niños pequeños, generalmente menores de dos años. edad. [51] [53] [56]

La EC con "síntomas no clásicos" es el tipo clínico más común [53] y ocurre en niños mayores (más de dos años), [53] adolescentes y adultos. [53] Se caracteriza por síntomas gastrointestinales más leves o incluso ausentes y un amplio espectro de manifestaciones no intestinales que pueden involucrar cualquier órgano del cuerpo, y muy frecuentemente puede ser completamente asintomática [56] tanto en niños (al menos en el 43% de los casos [60] ) y adultos. [56]

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 desarrollan muy a menudo enfermedades que pueden estar relacionadas con la ingesta de gluten. El gluten se puede degradar en varias sustancias similares a la morfina, denominadas exorfinas del gluten . Estos compuestos tienen efectos opioides comprobados y podrían enmascarar los efectos nocivos de la proteína del gluten sobre el revestimiento y la función gastrointestinal. [61]

Sensibilidad al gluten no celiaca

La sensibilidad al gluten no celíaca (SGNC) se describe como una condición de múltiples síntomas que mejora al cambiar a una dieta libre de gluten , después de excluir la enfermedad celíaca y la alergia al trigo. [62] [63] Reconocido desde 2010, [64] [65] se incluye entre los trastornos relacionados con el gluten . [64] Su patogénesis aún no se comprende bien, pero están implicados la activación del sistema inmunológico innato, los efectos negativos directos del gluten y probablemente otros componentes del trigo. [65] [36]

La NCGS es el síndrome más común de intolerancia al gluten , [64] [66] con una prevalencia estimada del 6-10%. [12] La NCGS se está convirtiendo en un diagnóstico más común, pero su verdadera prevalencia es difícil de determinar porque muchas personas se autodiagnostican y comienzan una dieta libre de gluten, sin haberse realizado previamente una prueba de enfermedad celíaca o sin tener la prescripción dietética de un médico. [67] Las personas con SGNC y síntomas gastrointestinales permanecen habitualmente en "tierra de nadie", sin ser reconocidas por los especialistas y sin la atención y el tratamiento médico adecuados. [68] 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 les etiqueta como síndrome del intestino irritable . [68] [69] Un número constante aunque indefinido de personas elimina el gluten porque lo identifican como responsable de sus síntomas y estos mejoran con la dieta libre de gluten , por lo que se autodiagnostican como SGNC. [68] [69]

Las personas con NCGS pueden desarrollar síntomas gastrointestinales similares a los del síndrome del intestino irritable o la alergia al trigo , [64] [36] o una amplia variedad de síntomas no gastrointestinales, como dolor de cabeza , fatiga crónica , fibromialgia , enfermedades atópicas , alergias , enfermedades neurológicas. enfermedades , o trastornos psiquiátricos , entre otros. [58] [65] [70] Los resultados de un estudio de 2017 sugieren que la SGNC puede ser un trastorno crónico, como es el caso de la enfermedad celíaca. [71]

Además del gluten, componentes adicionales presentes en el trigo, el centeno, la cebada, la avena y sus derivados, incluidas otras proteínas llamadas inhibidores de amilasa-tripsina (ATI) y carbohidratos de cadena corta conocidos como FODMAP , pueden causar síntomas de NCGS. [65] 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 padecen las personas con Se puede desarrollar sensibilidad al gluten no celíaca, como trastornos neurológicos , fibromialgia , trastornos psicológicos y dermatitis . [72] [71] [65] Los ATI pueden causar inflamación intestinal mediada por el receptor tipo peaje 4 ( TLR4 ) en humanos. [73] [74]

Alergia al trigo

Las personas también pueden experimentar efectos adversos del trigo como resultado de una alergia al trigo . [57] Como ocurre con la mayoría de las alergias, la alergia al trigo hace que el sistema inmunológico responda de manera anormal a un componente del trigo que trata como un cuerpo extraño amenazante. Esta respuesta inmune suele tener una duración limitada y no causa daños duraderos a los tejidos corporales. [75] La alergia al trigo y la enfermedad celíaca son trastornos diferentes. [57] [76] Los síntomas gastrointestinales de la alergia al trigo son similares a los de la enfermedad celíaca y la sensibilidad al gluten no celíaca, pero existe un intervalo diferente entre la exposición al trigo y la aparición de los síntomas. Una reacción alérgica al trigo tiene una aparición rápida (de minutos a horas) después del consumo de alimentos que contienen trigo y puede incluir anafilaxia . [54]

ataxia del gluten

Un varón con ataxia por gluten: situación previa y evolución tras tres meses de dieta sin gluten

La ataxia por gluten es una enfermedad autoinmune desencadenada por la ingestión de gluten. [77] Con la ataxia por gluten, el daño se produce 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 anomalías en la marcha o descoordinación y temblor de los miembros superiores. Son frecuentes el nistagmo provocado por la mirada y otros signos oculares de disfunción cerebelosa. También pueden aparecer mioclonos , temblor palatino y opsoclonos-mioclonos . [78]

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, porque la muerte de las neuronas del cerebelo como consecuencia de la exposición al gluten es irreversible. [78] [79]

La ataxia por gluten representa el 40% de las ataxias de origen desconocido y el 15% de todas las ataxias. [78] [80] Menos del 10% de las personas con ataxia por gluten presentan algún síntoma gastrointestinal, sin embargo, alrededor del 40% tienen daño intestinal. [78]

Otros trastornos neurológicos

Además de la ataxia al gluten, la sensibilidad al gluten puede provocar un amplio espectro de trastornos neurológicos, que se desarrollan con o sin presencia de síntomas digestivos o daño intestinal. [14] Estos incluyen neuropatía periférica , epilepsia , dolor de cabeza , encefalopatía , demencia vascular y diversos trastornos del movimiento ( síndrome de piernas inquietas , corea , parkinsonismo , síndrome de Tourette , temblor palatino , mioclono , distonía , síndrome opsoclono-mioclono , paroxismos , discinesia , miorritmia, mioquimia ). [14] [81]

El diagnóstico de sensibilidad al gluten subyacente es complicado y retrasado 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 una dieta sin gluten como con inmunosupresión. [14]

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. [82] El término "sin gluten" se utiliza generalmente para indicar un nivel supuestamente inofensivo de gluten en lugar de una ausencia total. [83] 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 habían realizado pocos estudios confiables. [83] La regulación de la etiqueta "sin gluten" varía. [82]

Estándares internacionales

Las normas internacionales del Codex Alimentarius para el etiquetado de alimentos tienen una norma relativa al etiquetado de productos como " sin gluten ". Sólo se aplica a alimentos que normalmente contienen gluten. [84]

Brasil

Por ley en Brasil, todos los productos alimenticios deben exhibir etiquetas que indiquen claramente si contienen o no gluten. [85]

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. [86]

Unión Europea y Reino Unido

En la Unión Europea, todos los alimentos preenvasados ​​y no envasados ​​de un restaurante, los alimentos para llevar envueltos justo antes de la venta o los alimentos sin envasar servidos en instituciones deben identificarse si no contienen gluten. [87] "Sin gluten" se define como 20 partes por millón de gluten o menos y "muy bajo en gluten" es 100 partes por millón de gluten o menos; Sólo los alimentos con ingredientes de cereales procesados ​​para eliminar el gluten pueden decir "muy bajo en gluten" en las etiquetas. [87] No está permitido etiquetar alimentos como "sin gluten" cuando todos los alimentos similares son naturalmente libres de gluten, como en el caso de la leche. [88]

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 en la UE. [89]

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. Históricamente, la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. (FDA) ha clasificado el gluten como " generalmente reconocido como seguro " (GRAS). En agosto de 2013, la FDA emitió un fallo final, vigente 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. [90]

Ver también

Referencias

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Otras lecturas