GLUTENOMICS - Tracking gluten immunoreactive peptides from the grain to the gut and beyond

Weizen ist weltweit eine der Säulen der Ernährungssicherheit, aber die Prävalenz weizenbedingter Erkrankungen (WRD) nimmt zu. Zöliakie, Nicht-Zöliakie-Weizensensitivität und Lebensmittelallergien gegen Weizen betreffen zusammengenommen bis zu 10 % der europäischen Bevölkerung. Die Ursachen für diesen Anstieg sind noch unbekannt, aber sie hängen mit dem komplizierten Zusammenspiel von proteolytisch resistenten glutenimmunreaktiven Peptiden (GIP) aus Weizen, Roggen und Gerste, dem menschlichen Immunsystem und noch unbekannten Faktoren zusammen. Das Vorhandensein von GIP kann nach dem Verzehr von Gluten durch Immunoassays in menschlichem Plasma, Urin und Stuhl (Bioproben) nachgewiesen werden, aber die genauen molekularen Strukturen konnten bisher nicht geklärt werden, da spezifische Analysemethoden fehlen.

Das Projekt GLUTENOMICS zielt darauf ab, die molekularen Strukturen von GIP in menschlichen Bioproben aufzuklären und die Faktoren zu analysieren, die ihre Identität und Menge bestimmen. Dies soll durch eine Kombination verschiedener Ansätze erreicht werden, um die analytischen Herausforderungen zu bewältigen: i) Schaffung einer umfassenden Datenbank für GIP und Aufklärung von Faktoren, die die Verdaulichkeit von Glutenproteinen beeinflussen, ii) Entwicklung und Validierung von Proteomics-Methoden zum Nachweis von GIP in menschlichen Bioproben und iii) Herstellung von Beziehungen zwischen dem GIP-Profil von Rohstoffen, Lebensmitteln und menschlichen Bioproben. Meine zentrale Hypothese ist, dass die Struktur und der Gehalt von Gluten seine Verdaulichkeit bestimmen, was wiederum zu unterschiedlichen GIP-Profilen in Bioproben von gesunden Personen und WRD-Patienten führt.

Das einzigartige Instrumentarium an Methoden, das ich einsetzen werde, wird ein grundlegend neues Verständnis dafür liefern, wie Proteinstrukturen die Verdaulichkeit bestimmen und wie die daraus resultierenden Peptide das menschliche Verdauungssystem durchlaufen. Mein Ziel ist es, die Erkenntnisse zu nutzen, um Nahrungsmittel auf Getreidebasis so zu gestalten, dass sie besser verträglich sind, um die Prävalenz von WRD zu verringern. Über Getreide hinaus eröffnet GLUTENOMICS ein erhebliches innovatives Potenzial zur Förderung der menschlichen Gesundheit durch systematisch strukturierte, isolierte oder designte Nahrungsproteine.