Identification of a New Biomarker for Celiac Disease and Other Gluten-Related Disorders

Background: “Gluten-Related disorders (GRD)” is a collective term of the disorders take place due to the consumption of ‘gluten’ found in wheat and closely related cereals with a global prevalence around 5%. Celiac disease (CD), a form of GRD, is a T-cell mediated small intestinal, autoimmune disease triggered due to the ingestion of ‘gluten’ in genetically predisposed individuals. At least 1% global prevalence is affected with CD. Till date only accepted treatment available for CD is a lifelong adherence to a strict gluten-free diet (GFD). There are some effective biomarkers available for the diagnosis of CD but so far there is no reliable biomarker reported to assess the adherence to GFD. Aim: To find a suitable non-invasive biomarker for diagnosis and for the assessment of the adherence to GFD for CD and other GRDS. Methodology: Efficacy of multiple blood-dependent, non-invasive biomarkers for the diagnosis (Rapid HLA DQ typing method, EMA Biopsy) as well as for the adherence to GFD [Alkylresorcinol (AR), Gluten Immunogenic Peptides (GIP urine test), Intestinal Fatty Acid Binding Protein (i-FABP)] and blood-independent biomarkers i.e. quantitative analysis of gluten in food products through different antibodies (e.g. R5 and G-12 ab) was investigated in 9 different respective studies. Results: Out of 9 studies three studies are still in ongoing phase. Preliminary results showed that GIP quantitative and i-FABP test could be a reliable biomarker to assess adherence to GFD. Completed studies have shown that there is mild gluten contamination (9%) in naturally as well as labeled gluten-free food marketed in Italy. However, the Italian market is safe from the contamination of gluten in oral hygiene and cosmetic products.Another completed study confirmed that Celiac Gene Screen rapid HLA-DQ typing method is an affordble method (genetic-mrker) for the detection of CD-associated alleles. Conclusions: Extensive investigation for multiple potential biomarkers concludes that a sole biomarker is not enough. However,combination of biomarkers may help to manage CD. There is need of such more studies in future.

Introduzione: I disturbi glutine-correlati sono rappresentati da un ampio spettro di disordini causati dal consumo di glutine contenuto nel grano e in altri cereali strettamente correlati, con una prevalenza globale del 5% circa. La malattia celiaca, un esempio di disturbo glutine-correlato, è un disordine immunomediato da cellule T indotto dall’assunzione di glutine in soggetti geneticamente predisposti. La prevalenza globale della malattia celiaca è almeno dell’1%. Ad oggi l’unico trattamento disponibile per la malattia celiaca è l’aderenza ad una dieta rigorosamente priva di glutine per tutta la vita. Esistono vari biomarcatori diagnostici, ma finora non è stato indentificato nessun biomarcatore affidabile per la valutazione dell'aderenza alla dieta senza glutine. Scopo: Identificare un biomarcatore non invasivo adatto per la diagnosi e per la valutazione dell'aderenza alla dieta senza glutine per la malattia celiaca e gli altri disturbi glutine correlati. Metodi: Valutazione dell’efficacia di biomarcatori plasmatici, non invasivi, per la diagnosi (tipizzazione rapida HLA DQ, biopsia EMA) e per l'aderenza alla dieta senza glutine [alchilresorcinoli (AR), peptidi immunogenici del glutine in campioni di urina, proteina intestinale legante gli acidi grassi (I-FABP)] e analisi quantitativa del glutine contenuto nei prodotti alimentari attraverso due diversi anticorpi (R5 e G-12). Risultati: su 9 studi condotti, tre studi sono ancora in corso. I risultati preliminari hanno mostrato che le i-FABP e i GIP potrebbero essere biomarcatori affidabili per valutare l'aderenza alla dieta senza glutine. Studi conclusi hanno riscontrato una moderata contaminazione da glutine (9%) in alimenti naturalmente privi o etichettati come privi di glutine e commercializzati in Italia. Tuttavia, il mercato italiano dei prodotti cosmetici e per l’igiene orale è risultato sicuro dalla contaminazione del glutine. Un altro studio completato ha confermato che il metodo di tipizzazione rapida HLA-DQ di Celiac Gene Screen è un metodo economico per la rilevazione di alleli associati alla malattia celiaca. Conclusioni: Questa indagine approfondita su vari potenziali biomarcatori conclude che un solo biomarcatore non è sufficiente. Tuttavia, la combinazione di biomarcatori può aiutare a gestire la malattia celiaca. Ulteriori studi saranno necessari in futuro.