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Investigación - 22 de diciembre a las 09:20

NUEVA APUESTA DE INIA, DESARROLLA VARIEDADES DE AVENA LIBRES DE GLUTEN

INIA desarrolla un nuevo proyecto que busca evaluar y seleccionar genotipos de avena libres de gluten, dada la necesidad de contar con avenas seguras para la alimentación de pacientes con enfermedad celiaca, sumado a la controversia mundial acerca del uso de avena en la dieta estricta libre de gluten.


El interés de introducir avena en la dieta libre de gluten radica principalmente en su alto aporte de fibra dietaria, además de sus macronutrientes y micronutrientes de elevado valor nutritivo, compuestos secundarios beneficiosos como los β-glucanos, avenantramidas y ácidos grasos esenciales. Es así que la avena exhibe múltiples beneficios sobre la salud, destacándose su efecto hipo-colesterolémico, hipo-glicémico, regulación del peso corporal y la presión sanguínea, beneficiando la salud cardiovascular.


Esto es relevante, ya que con frecuencia las dietas libres de gluten tienen perfiles de macro y micronutrientes menos saludables, en comparación con una dieta con gluten convencional, con patrones más bajos de fibra dietaria, folato, proteína total, vitamina E, magnesio y potasio, junto con un mayor nivel de grasas y calorías, debido a la ausencia de granos de cereal. Por lo tanto, la inclusión de variedades de avena libres de gluten tiene el potencial de aportar nutrientes en dietas para pacientes que sufren la enfermedad celiaca.


LA ENFERMEDAD CELIACA Y LOS ALIMENTOS LIBRES DE GLUTEN

El gluten es causante de la enfermedad celiaca, patología autoinmune manifestada en personas con predisposición genética (Figura 1). Aunque su prevalencia es cercana al 1 % de la población, está subdiagnosticada debido a pacientes con síntomas atípicos, quienes tardan en ser diagnosticados o que permanecen sin reconocer. Otras enfermedades que pueden ser gatilladas por el gluten son la sensibilidad no celiaca al gluten y la alergia al trigo. Estas tres enfermedades asociadas al gluten afectan a más del 10 % de la población, compartiendo algunos síntomas gastrointestinales, pero exhibiendo una distinta patogenia y marcadores serológicos utilizados en su detección. Una biopsia duodenal negativa permite descartar la enfermedad celiaca. 


Debido a que dicha enfermedad no tiene cura, la dieta libre de gluten de forma permanente y de por vida, es el único tratamiento que permite la normalización de la mucosa intestinal, posibilitando la recuperación del paciente. De igual manera, la sensibilidad no celiaca y la alergia al trigo, también son tratadas con la misma dieta. Tradicionalmente, esta dieta sin gluten ha excluido al trigo, cebada y centeno; mientras que la inclusión de avena ha estado en debate.


El Reglamento Sanitario de los Alimentos-RSA, título XXVIII, artículo 516, indica que “un alimento libre de gluten es aquel que está preparado únicamente con ingredientes que por su origen natural y por la aplicación de buenas prácticas de fabricación -que impidan la contaminación cruzada- no contiene prolaminas procedentes de trigo, de todas las especies de triticum como la escaña común (Triticum spelta L.), kamut (Triticum polonicum L.), trigo duro, centeno, cebada, ni sus variedades cruzadas, así como también de la avena”.


RSA define que se puede utilizar el indicador “Libre de gluten” y el logo o símbolo de la espiga tachada, cuando el resultado del análisis de laboratorio del producto alimenticio no supere 5 mg de gluten por kilo de alimento. Por otro lado, en Estados Unidos y en la Unión Europea, el límite máximo es de 10 y 20 mg de gluten por kilo de alimento, respectivamente.


USO DE AVENA EN PACIENTES CON ENFERMEDAD CELIACA

Existe incertidumbre en torno a la inclusión de la avena en la dieta libre de gluten, debido a resultados contradictorios en diversos estudios in vivo. En varias investigaciones, la avena ha sido bien tolerada por los pacientes con enfermedad celiaca. Sin embargo, en otros casos se observó síntomas clínicos persistentes y morfológicos adversos. 


Se estima que la proporción de pacientes alérgicos a la avena, podría estar subestimada. En cinco estudios revisados, en donde se sometió a pacientes celiacos a una dieta libre de gluten con avenas puras, un 8 a 33 % de pacientes adultos, y 8 a 93 % de niños, exhibieron síntomas adversos. Dentro de estos porcentajes se incluyó a los pacientes que abandonaron el experimento a causa de dichos síntomas. Las personas que han experimentado síntomas adversos con la avena, mencionaron que no volverían a someterse a los estudios y que no consumirían avena en el futuro. 


En la mayoría de los estudios de intervención in vivo revisados, se especificó que la avena no estaba contaminada con gluten de otros cereales, pero no se mencionó la identidad de la variedad utilizada. Las variedades de avena difieren en su potencial inmunotóxico para la enfermedad celiaca, lo que ha sido determinado con anticuerpos monoclonales y cultivos celulares. Esta diferente inmunotoxicidad de los distintos cultivares de avena, explicaría las diferentes respuestas de pacientes en las distintas investigaciones con avenas no contaminadas con otros cereales.


EL GLUTEN DE LA AVENA Y SU VARIACIÓN EN RELACIÓN CON LA TOXICIDAD

El gluten es una fracción de las proteínas de los cereales, que contiene secuencias ricas en prolina y glutamina llamadas prolaminas, que causan la enfermedad celiaca. Las prolaminas de la avena, denominadas aveninas, son menos inmunotóxicas que las del trigo, cebada y centeno. Estudios con variedades de avena de diverso origen han mostrado que el grano de avena podría contener entre 2 y 300 miligramos de gluten (aveninas tóxicas) por kilo de avena.


La toxicidad propia de la avena depende de la presencia y concentración de secuencias de aminoácidos específicas en las aveninas, reconocidas por el sistema inmunitario, llamadas epítopos (Figura 2). Algunos epítopos son comunes y otros son cultivar-específicos, mientras que su toxicidad in vitro varía desde débil (PYPEQQQPF) a fuerte (PYPEQQEPF). Los epítopos de avena reaccionan con los anticuerpos usados en la detección de gluten de trigo (R5, G12, Skerrit). De hecho, el nivel de reactividad con los anticuerpos fue proporcional a la toxicidad en ensayos in vitro con cultivos celulares, permitiendo la identificación de cultivares seguros para la enfermedad celiaca. La no reacción de la avena con estos anticuerpos, garantizaría la ausencia de gluten (prolaminas tóxicas) de avena y de otros cereales, pero aún no está totalmente dilucidado en la avena. 


EFECTO DE LA FERTILIZACIÓN NITROGENADA SOBRE EL CONTENIDO DE GLUTEN Y PROTEÍNAS

En diversos estudios con trigo se ha observado un aumento en el contenido de proteínas y gluten al incrementar la dosis de nitrógeno (N). Por ejemplo, en experimentos de campo con dosis de N desde 0 a 120 kg por hectárea y en invernadero con dosis de 40 a 300 kg de N por hectárea. En la avena, en distintos trabajos se observó un incremento en el contenido de proteína al aumentar la dosis de N. Sin embargo, la respuesta en el contenido de gluten ha sido poco estudiada. 


OBJETIVOS Y ALCANCES DEL PROYECTO INIA

Sobre la base de los antecedentes expuestos, se estima que existe una variabilidad genética importante en la avena, que permitiría seleccionar genotipos con bajo potencial inmunotóxico. En este sentido, el objetivo principal del proyecto INIA consiste en seleccionar genotipos de avena con bajo contenido de gluten, aptos para la alimentación de personas con enfermedad celiaca.  


Para lograr este objetivo se estudiará la variación en el contenido de gluten en un grupo diverso de genotipos de avena (Foto 1), además de las asociaciones entre contenido de gluten, proteína y variación en el ADN, junto con otras características de interés productivo como el rendimiento y calidad industrial de grano. Por otra parte, se determinará el efecto de la fertilización nitrogenada en distintos ambientes, sobre el contenido de gluten y proteína en genotipos contrastantes en su contenido de gluten. Finalmente, se difundirá los resultados a la comunidad.

 

Con el proyecto, cuya duración se estima entre enero de 2020 y diciembre de 2022, gracias al financiamiento del Ministerio de Agricultura/Proyecto Núcleo de Investigación INIA, se espera validar en su aptitud las variedades de INIA, para la producción de avenas puras libres de gluten, además de seleccionar potenciales candidatas a variedad y generar conocimiento para el diseño de estrategias eficientes de selección de avenas bajas en gluten.


Dentro de los resultados esperados se encuentran: una o más líneas avanzadas de avena seleccionadas con menos de 5 mg de gluten por kg de grano descascarado; un manejo de la fertilización nitrogenada enfocado en obtener un bajo contenido de gluten; y cultivares de avena INIA clasificados por su aptitud para el desarrollo de alimentos libres de gluten.


Cabe indicar que, aparte de los autores de este artículo, colaboran también en este proyecto el Dr. Patricio Hinrichsen, Bioquímico de INIA La Platina; Emilio Ungerfeld, Ingeniero Agrónomo Ph.D. de INIA Carillanca; Javier Zúñiga, Bioquímico e investigador de INIA Carillanca; y Carlos Fuentes, Ingeniero Agrónomo M.Sc. de este mismo centro regional.