Keliakia on autoimmuunivälitteinen sairaus, johon liittyy perinnöllinen alttius. Vehnän, ohran ja rukiin gluteenin prolamiinit aiheuttavat keliaakikon ohutsuolen limakalvolla immuunivasteen, mikä johtaa tulehdusreaktioon sekä asteittain etenevään limakalvovaurioon. Keliakiassa immuunipuolustuksen toiminnan tuloksena muodostuu autovasta-aineita, jotka ovat pääosin kudostransglutaminaasia (TG2) vastaan. Vasta-aineita on keliaakikon seerumissa, mutta lisäksi ne sitoutuvat ohutsuolen limakalvolla TG2:een muodostaen vasta-ainekertymiä tyvikalvon alle ja verisuonten ympärille. Keliakian autovasta-ainekertymät ovat biologisesti aktiivisia.

Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, onko ohutsuolen limakalvon verisuonitus muuttunut hoitamattomassa keliakiassa. Lisäksi tutkittiin keliakian autovasta-aineiden vaikutuksia angiogeneesiin ja endoteelisolujen toimintaan soluviljelyolosuhteissa.

Tässä tutkimuksessa osoitettiin, että hoitamattomassa keliakiassa ohutsuolen nukkalisäkkeissä suonitusta oli vähemmän ja hiussuonikeräset puuttuivat kokonaan. Verisuonten seinämässä endoteelia ympäröivän erilaistuneen sileän lihaksen määrä oli alentunut. Muutokset olivat selvästi gluteenista riippuvaisia, sillä verisuonitus normalisoitui gluteenittomalla ruokavaliolla.

Soluviljelyolosuhteissa hoitamattomien keliaakikoiden autovasta-aineet häiritsivät merkittävästi angiogeneesiä eli endoteeli- ja mesenkyymisolujen kapillaarirakenteiden muodostus ja liikkumiskyky olivat huomattavasti alentuneet. Keliakiapotilaiden autovasta-aineet ja monoklonaaliset TG2-vasta-aineet häiritsivät huomattavasti kapillaarirakenteiden muodostusta myös kolmiuloitteisessa soluviljelymallissa. Lisäksi keliakian autovasta-aineiden osoitettiin soluviljelymallissa lisäävän endoteelisolukerroksen läpäisevyyttä sekä makromolekyyleille että lymfosyyteille ja lisäävän lymfosyyttien kiinnittymistä endoteeliin.

Elävillä soluilla suoritetut entsyymi-immunologiset määritykset osoittivat, että sekä keliaakikon autovasta-aineet että monoklonaaliset TG2-vasta-aineet lisäsivät merkittävästi endoteelissä olevan TG2:n transamidaatioaktiivisuutta. Kohonneen TG2-aktiivisuudeen havaittiin olevan käänteisesti verrannollinen vasta-aineiden aiheuttamaan alentuneeseen kapillaarirakenteiden muodostukseen ja olevan taustalla myös endoteelin toiminnallisessa muutoksessa. Vasta-aineet lisäsivät myös RhoA:n, mm. leukosyyttien transmigraatioon osallistuvan signalointiproteiinin, aktiivisuutta endoteelisoluissa.

Tutkimuksessa löydetty gluteenin aiheuttama muutos keliakiapotilaan ohutsuolen limakalvon verisuonituksessa saattaa johtaa siihen, että muuttunut suonitus ei tarjoa tarvittavaa tukea ohutsuolen nukkalisäkkeille ja näin edistää limakalvovaurion syntyä. Mikäli gluteenille altistumisen seurauksena tuotetut keliakian TG2-spesifiset autovasta-ainekertymät ohutsuolen limakalvon verisuonten ympärillä häiritsisivät angiogeneesiä, ne voisivat osittain aiheuttaa havaitun muutoksen verisuonituksessa. Mikäli autovasta-aineet häiritsisivät endoteelin toimintaa läpäisyesteenä, ne voisivat edistää makromolekyylien ja lymfosyyttien pääsyä verenkierrosta tulehdusalueelle edistäen ja ylläpitäen näin kudosvauriota.