Gluten
Grupo de proteínas de los granos de cereales
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 copos laminados.

El gluten es una proteína estructural que se encuentra de forma natural en ciertos cereales . [1] El término gluten suele referirse a la red elástica de las proteínas de un grano de trigo, principalmente gliadina y glutenina , que se forma fácilmente con la adición de agua y, a menudo, amasando en el caso de la masa de pan. [2] Los tipos de granos que contienen gluten incluyen todas las especies de trigo ( trigo común , trigo duro , espelta , khorasan , escanda y escanda ), y cebada , centeno y algunas variedades de avena ; además, los híbridos cruzados de cualquiera de estos cereales también contienen gluten, por ejemplo, el triticale . [3] [4] El gluten constituye el 75-85% de la proteína total del trigo panificable . [5]

Los glutenes, especialmente Triticeae glutens , tienen propiedades viscoelásticas y adhesivas únicas , que le dan a la masa su elasticidad, ayudándola a elevarse y mantener su forma y, a menudo, dejando el producto final con una textura masticable. [5] [6] [7] Estas propiedades, y su costo relativamente bajo, hacen que el gluten sea valioso tanto para las industrias alimentarias como para las no alimentarias. [7]

El gluten de trigo se compone principalmente de 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 de almacenamiento de semillas homólogas, en la cebada, se denominan hordeínas , en el centeno, secalinas , y en la avena, aveninas . [10] Estas clases de proteínas se denominan colectivamente "gluten". [4] 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 personas con enfermedad celíaca. [3]

El pan elaborado a partir 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 la enfermedad celíaca en el 1-2% de la población general, la sensibilidad al gluten no celíaca en el 0,5-13% de la población general, así como la dermatitis herpetiforme , la ataxia por gluten y otros trastornos neurológicos. [11] [12] [13] [14] Estos trastornos se tratan con una dieta sin gluten . [14]

Usos

El trigo , 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. [5] [15] 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 envejecimiento del pan, posiblemente porque une el agua a través de la hidratación. [16] [17]

Sección transversal de una baguette que muestra una fuerte red de gluten

La formación de gluten afecta la textura de los productos horneados. [5] La elasticidad alcanzable del gluten es proporcional a su contenido de gluteninas con pesos moleculares bajos, ya que esta porción contiene la preponderancia de los átomos de azufre responsables de la reticulación en la red de gluten. [18] [19] El uso de harina con mayor contenido de gluten conduce a 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 los productos de pastelería . [20]

En general, las harinas para pan tienen un alto contenido de gluten (trigo duro); las harinas para repostería tienen un contenido de gluten más bajo. 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 la masa se amasa durante más tiempo. Un mayor contenido de humedad en la masa mejora el desarrollo del gluten, [20] y las masas muy húmedas que se dejan reposar 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 hojaldrado, como una masa de tarta .

La resistencia y elasticidad del gluten de la harina se mide en la industria de la panificación mediante un farinógrafo . Esto le brinda al panadero una medida de la calidad de diferentes variedades de harinas al desarrollar recetas para diversos productos horneados. [5] [21] [22]

Gluten añadido

En la producción industrial, una mezcla de harina de trigo se amasa vigorosamente mediante maquinaria hasta que el gluten se aglomera en una masa. [23] [ verificación fallida ] Esta masa se recoge por centrifugación , luego se transporta a través de varias etapas integradas en un proceso continuo. Alrededor del 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 durante un corto tiempo para permitir que el agua se evapore sin desnaturalizar el gluten. [ cita requerida ] 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 agregado debe trabajarse vigorosamente para inducirla a que suba hasta su capacidad máxima; puede ser necesaria 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 de proteína general. [26]

Carnes de imitación

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

El gluten, especialmente el gluten de trigo (seitán), es a menudo la base de carnes de imitación que se parecen 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 morder. [27] [28] Este uso del 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 el agua, aglomerando el gluten en una red elástica conocida como masa y luego lavando el almidón . [5]

Otros productos de consumo

El gluten suele estar presente en la cerveza y la salsa de soja , y puede utilizarse como agente estabilizador en productos alimenticios más inesperados, como el helado y el kétchup . 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 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 desencadenadas por el gluten, que incluyen la enfermedad celíaca (EC), la sensibilidad al gluten no celíaca (SGNC), la alergia al trigo , [31] la ataxia al gluten y la dermatitis herpetiforme (DH). [13]

Investigación fisiopatológica

Los péptidos del gluten son los responsables de desencadenar los trastornos relacionados con el gluten. [32] En las personas que padecen enfermedad celíaca, los péptidos desencadenan una respuesta inmune que causa lesiones en los intestinos, que van desde la inflamación hasta la destrucción parcial o total de las vellosidades intestinales . [33] [34] Para estudiar los mecanismos de este daño, se realizan experimentos de laboratorio in vitro e in vivo . [35] [34] Entre los péptidos del gluten, la gliadina ha sido ampliamente estudiada. [32]

In vitroyen vivoestudios

En el contexto de la enfermedad celíaca, los péptidos de gliadina se clasifican en la investigación básica y clínica como inmunogénicos , dependiendo de su mecanismo de acción : [32] [36]

Al menos 50 epítopos del gluten pueden producir actividades citotóxicas, inmunomoduladoras y de permeación intestinal . [38]

El efecto de los péptidos de avena (aveninas) en las personas celíacas depende del cultivar de avena consumido debido a los genes de prolaminas, las secuencias de aminoácidos de las proteínas y la inmunotoxicidad de las prolaminas que varían entre las variedades de avena. [40] [41] [42] Además, los productos de avena pueden estar contaminados de forma cruzada con otros cereales que contienen gluten . [41]

Incidencia

A partir de 2017 [actualizar], los trastornos relacionados con el gluten aumentaron en frecuencia en diferentes áreas geográficas. [39] [43] [44] [45] Algunas explicaciones sugeridas para este aumento incluyen las siguientes: la creciente occidentalización de las dietas, [43] el uso creciente de alimentos a base de trigo incluidos en la dieta mediterránea , [46] [47] la sustitución progresiva del arroz por trigo en muchos países de Asia, Oriente Medio y el norte de África, [43] el mayor contenido de gluten en el pan y los productos de panadería debido a la reducción del tiempo de fermentación de la masa, [48] [49] y el desarrollo en los últimos años de nuevos tipos de trigo con una mayor cantidad de péptidos de gluten citotóxicos , [48] [50] Sin embargo, un estudio de 2020 que cultivó y analizó 60 cultivares de trigo de entre 1891 y 2010 no encontró cambios en los contenidos de albúmina/globulina y gluten a lo largo del tiempo. "En general, el año de cosecha tuvo un efecto más significativo en la composición proteica que la variedad. A nivel proteico, no encontramos evidencia que respalde un mayor potencial inmunoestimulante del trigo de invierno moderno". [51]

Enfermedad celíaca

Animación médica que todavía muestra vellosidades intestinales aplanadas.

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. [52] La EC no es solo una enfermedad gastrointestinal, porque puede afectar a varios órganos y causar una extensa variedad de síntomas no gastrointestinales, y lo más importante, puede ser aparentemente asintomática. [4] [53] 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 comenzar una dieta sin gluten y se produce una mejoría. [53] [54] [44] Dificultades añadidas para el diagnóstico son el hecho de que los marcadores serológicos ( anti-transglutaminasa tisular [TG2]) no siempre están presentes [55] y muchas personas pueden tener lesiones mucosas menores, sin atrofia de las vellosidades intestinales . [56]

La EC afecta aproximadamente al 1-2% de la población general, [11] pero la mayoría de los casos permanecen sin reconocer, sin diagnosticar y sin tratar, y con riesgo de complicaciones graves de salud a largo plazo. [11] [44] [57] [58] Las personas pueden sufrir síntomas graves de la enfermedad y estar sujetas a investigaciones exhaustivas durante muchos años, antes de que se logre un diagnóstico adecuado. [54] La EC no tratada puede causar malabsorción , reducción de la calidad de vida, deficiencia de hierro , osteoporosis , un mayor riesgo de linfomas intestinales y mayor mortalidad. [59] La EC está asociada con algunas otras enfermedades autoinmunes, como diabetes mellitus tipo 1 , tiroiditis , [60] ataxia por gluten , psoriasis , vitíligo , hepatitis autoinmune , dermatitis herpetiforme , colangitis esclerosante primaria y más. [52] [60]

La EC con "síntomas clásicos", que incluyen manifestaciones gastrointestinales como diarrea crónica y distensión abdominal, malabsorción, pérdida de apetito y retraso del crecimiento, es actualmente la forma de presentación menos común de la enfermedad y afecta predominantemente a niños pequeños, generalmente menores de dos años de edad. [52] [54] [57]

La EC con "síntomas no clásicos" es el tipo clínico más común [54] y se presenta en niños mayores (mayores de dos años), [54] adolescentes y adultos. [54] Se caracteriza por síntomas gastrointestinales más leves o incluso ausentes y un amplio espectro de manifestaciones no intestinales que pueden afectar cualquier órgano del cuerpo, y muy frecuentemente puede ser completamente asintomática [57] tanto en niños (al menos en el 43% de los casos [61] ) como en adultos. [57]

La mayoría de los pacientes afectados presentan EC asintomática (ECA) 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 con mucha frecuencia enfermedades que pueden estar relacionadas con la ingesta de gluten. El gluten puede degradarse en varias sustancias similares a la morfina, llamadas exorfinas del gluten . Estos compuestos han demostrado tener efectos opioides y podrían enmascarar los efectos nocivos de la proteína del gluten sobre el revestimiento y la función gastrointestinal. [62]

Sensibilidad al gluten no celíaca

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 que se excluyen la enfermedad celíaca y la alergia al trigo. [63] [64] Reconocida desde 2010, [65] [66] se incluye entre los trastornos relacionados con el gluten . [65] Su patogenia aún no se entiende bien, pero están implicados la activación del sistema inmune innato, los efectos negativos directos del gluten y probablemente otros componentes del trigo. [66] [37]

El SGNC es el síndrome más común de intolerancia al gluten , [65] [67] con una prevalencia estimada de 6-10%. [12] El SGNC 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 sin gluten, sin haberse realizado previamente pruebas de enfermedad celíaca o tener la prescripción dietética de un médico. [68] Las personas con SGNC y síntomas gastrointestinales permanecen habitualmente en una "tierra de nadie", sin ser reconocidos por los especialistas y carentes de la atención médica y el tratamiento adecuados. [69] La mayoría de estas personas tienen una larga historia de quejas 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 . [69] [70] Un número consistente aunque no definido 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. [69] [70]

Las personas con NCGS pueden desarrollar síntomas gastrointestinales, que se asemejan a los del síndrome del intestino irritable o la alergia al trigo , [65] [37] 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. [59] [66] [71] Los resultados de un estudio de 2017 sugieren que el NCGS puede ser un trastorno crónico, como es el caso de la enfermedad celíaca. [72]

Además del gluten, otros componentes presentes en el trigo, el centeno, la cebada, la avena y sus derivados, incluidas otras proteínas llamadas inhibidores de la amilasa-tripsina (ATI) y carbohidratos de cadena corta conocidos como FODMAP , pueden causar síntomas de NCGS. [66] A partir de 2019, las revisiones concluyen que, aunque los FODMAP presentes en el trigo y los granos 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 pueden desarrollar las personas con sensibilidad al gluten no celíaca, como trastornos neurológicos , fibromialgia , trastornos psicológicos y dermatitis . [73] [72] [66] Los ATI pueden causar inflamación intestinal mediada por el receptor tipo Toll 4 ( TLR4 ) en humanos. [74] [75]

Alergia al trigo

Las personas también pueden experimentar efectos adversos del trigo como resultado de una alergia al trigo . [76] Como ocurre con la mayoría de las alergias, una alergia al trigo hace que el sistema inmunológico responda de forma anormal a un componente del trigo que trata como un cuerpo extraño amenazante. Esta respuesta inmunológica suele ser limitada en el tiempo y no causa daño duradero a los tejidos corporales. [77] La ​​alergia al trigo y la enfermedad celíaca son trastornos diferentes. [78] [58] [79] 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 . [55]

Ataxia por gluten

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. [80] En 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 incoordinación y temblor de las extremidades superiores. El nistagmo evocado por la mirada y otros signos oculares de disfunción cerebelosa son comunes. También pueden aparecer mioclonías , temblor palatino y opsoclono-mioclono . [81]

El diagnóstico precoz y el tratamiento con 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 neuronas en el cerebelo como resultado de la exposición al gluten es irreversible. [81] [82]

La ataxia por gluten representa el 40% de las ataxias de origen desconocido y el 15% de todas las ataxias. [81] [83] Menos del 10% de las personas con ataxia por gluten presentan algún síntoma gastrointestinal, aunque alrededor del 40% tiene daño intestinal. [81]

Otros trastornos neurológicos

Además de la ataxia al 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. [14] 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 palatino , mioclono , distonía , síndrome opsoclono mioclono , paroxismos , discinesia , miorritmia, mioquimia ). [14] [84]

El diagnóstico de la sensibilidad al gluten subyacente es complicado y se 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 hasta un grado avanzado, la dieta no tiene ningún efecto beneficioso. Las mioclonías corticales parecen ser resistentes al tratamiento tanto con una dieta sin gluten como con inmunosupresión. [14]

Etiquetado

Las personas con trastornos relacionados con el gluten tienen que eliminarlo estrictamente de su dieta, por lo que necesitan reglas de etiquetado claras. [85] El término "sin gluten" se utiliza generalmente para indicar un nivel supuestamente inocuo de gluten en lugar de una ausencia total. [86] El nivel exacto en el que el gluten es inocuo es incierto y controvertido. Una revisión sistemática de 2008 concluyó provisionalmente 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. [86] La regulación de la etiqueta "sin gluten" varía. [85]

Normas internacionales

Las normas internacionales del Codex Alimentarius para el etiquetado de los alimentos contienen una norma relativa al etiquetado de los productos como " sin gluten ". Se aplica únicamente a los alimentos que normalmente contienen gluten. [87]

Brasil

Por ley en Brasil, todos los productos alimenticios deben mostrar etiquetas que indiquen claramente si contienen gluten o no. [88]

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. [89]

Unión Europea y Reino Unido

En la Unión Europea, todos los alimentos envasados ​​y no envasados ​​de un restaurante, la comida para llevar envuelta justo antes de la venta o la comida sin envasar servida en instituciones deben identificarse como libres de gluten. [90] "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; solo los alimentos con ingredientes de cereales procesados ​​para eliminar el gluten pueden declarar "muy bajo en gluten" en las etiquetas. [90] No está permitido etiquetar los alimentos como "libres de gluten" cuando todos los alimentos similares son naturalmente libres de gluten, como en el caso de la leche. [91]

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 por la UE. [92]

Estados Unidos

En los Estados Unidos, el gluten no se incluye 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 Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA) ha clasificado históricamente el gluten como " generalmente reconocido como seguro " (GRAS). En agosto de 2013, la FDA emitió una resolución final, vigente a partir de agosto de 2014, que definió el término "sin gluten" para su uso voluntario en el etiquetado de los alimentos como que la cantidad de gluten contenida en el alimento es inferior a 20 partes por millón. [93]

Véase también

  • Gliadina  : proteína presente en el trigo y otros cereales
  • Dieta sin gluten  : dieta que excluye las proteínas que se encuentran en el trigo, la cebada y el centeno.
  • Exorfina del gluten  : grupo de péptidos opioides

Referencias

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  92. ^ "Reglamento de la UE sobre información alimentaria facilitada al consumidor (EU FIC)" (enlace) . Agencia de Normas Alimentarias . Marzo de 2016.
  93. ^ "Preguntas y respuestas: Norma final sobre etiquetado de alimentos sin gluten". Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos. 5 de agosto de 2014. Consultado el 4 de enero de 2015 .

Lectura adicional

  • Curtis, BC; Rajaram, S.; Macpherson, HG "Trigo panificable, mejora y producción — Serie FAO sobre producción y protección vegetal n.° 30" . Consultado el 21 de agosto de 2007 .
  • Pfluger, Laura. "Selección asistida por marcadores en trigo, rasgos de calidad. Fortalecimiento del gluten, Proyecto agrícola coordinado (financiado por USDACREES)". Archivado desde el original el 2013-01-21 . Consultado el 2007-09-29 .
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