Lactoză Maldigestie, malabsorbție și intoleranță O revizuire cuprinzătoare cu accent pe curent

Filippo Fassio

1 Unitate de alergie și imunologie clinică, Azienda Usl Toscana Centro, Ospedale San Giovanni di Dio, 50143 Firenze, Italia

Maria Sole Facioni

2 AILI - Associazione Italiana Latto-Intolleranti Onlus, 55100 Lucca, Italia; ti.iliaenoizaicossa@etnediserp

Fabio Guagnini

3 Allergy Therapeutics Italia, via IV Novembre 76, 20190 Milano, Italia; ti.orebil@iningaugf

Abstract

1. Introducere

Laptele este o componentă fundamentală a dietei umane, iar valoarea sa nutrițională a fost cheltuită cu o mie de ani de utilizare constantă în nutriția umană [1]. Este un tip specific de hrană unic mamiferelor, care este singura hrană pentru sugarii de mamifere din primele luni de viață.

Laptele, pe lângă proteine, grăsimi, vitamine și minerale, conține carbohidrați compuși din lactoză și alte oligozaharide importante care susțin dezvoltarea bacteriilor probiotice, în special a bifidobacteriilor, în intestinul sugarului, pentru a proteja tractul gastro-intestinal al copilului de infecții. Cu toate acestea, este și un aliment complet pentru adulți, deoarece îi lipsesc doar anumite vitamine și fier [1].

Cu toate acestea, nu toată lumea poate tolera acest tip de mâncare, mai ales la vârsta adultă. Intoleranța la lactoză este o afecțiune clinică cunoscută încă de pe vremea lui Hipocrate (460-370 î.e.n.) și Galen (129-200 CE), care au observat că unii indivizi au prezentat simptome de boli gastrointestinale după ce au băut lapte [2,3]. Cu toate acestea, tocmai în ultimii 50 de ani intoleranța la lactoză a fost recunoscută și analizată științific [2].

În prezent, intoleranța la lactoză este definită ca un sindrom clinic caracterizat prin durere și distensie abdominală, flatulență și diaree care apare după consumul de lactoză; aceasta trebuie distinsă de maldigestia lactozei (digestia ineficientă a lactozei din cauza deficitului de lactază) și malabsorbția, care pot fi și condiții subclinice [3].

2. Mecanismul molecular al mal digestiei și malabsorbției lactozei

Laptele conține un anumit tip de zahăr: lactoza. Lactoza este o dizaharidă care se găsește numai în laptele de mamifer și în derivații săi, deoarece este sintetizată în glanda mamară de sistemul lactozei sintetază, care leagă o moleculă de D-galactoză de o moleculă de D-glucoză cu o legătură glicozidică β-1,4 [1].

Lactoza este o dizaharidă atât de obișnuită în alimentația umană încât uităm adesea cât de „exotic” este un compus; în afară de produsele lactate, îl putem găsi doar la specii de plante extrem de rare [4].

Din punct de vedere biochimic, metabolismul lactozei prezintă unele particularități interesante; galactoziltransferaza umană (subunitatea A a lactozei sintetaze) nu are suficientă afinitate pentru glucoză pentru a permite sinteza lactozei. Are nevoie de subunitatea B pentru ca enzima să accepte glucoza și la femei; trebuie să apară ajustări hormonale (creșterea prolactinei și scăderea progesteronului) pentru a permite sinteza lactozei [4].

Digestia lactozei are nevoie de o enzimă specializată, denumită în mod obișnuit lactază. Lactaza este o β-galactozidază care poate fi găsită pe suprafața superioară a enterocitelor de pe microvilii intestinului subțire și este exprimată la maxim în jejunul mediu (unde concentrația bacteriană este scăzută și, prin urmare, are loc o fermentație mică). Hidrolizează o moleculă de lactoză în două monozaharide, glucoza și galactoza, care, după digestie, sunt absorbite rapid de enterocite și apoi utilizate; glucoza este utilizată ca sursă de energie, în timp ce galactoza este utilizată ca parte a glicoproteinelor și glicolipidelor (Figura 1) [1]. În cazul deficitului de lactază, dizaharida nu este digerată corect (maldigestie de lactoză) și, prin urmare, nu poate fi absorbită într-o formă nedigerată (malabsorbție a lactozei) și este fermentată de microbiota intestinală.

cuprinzătoare

În prezența unei cantități adecvate de lactază, lactoza este hidrolizată în galactoză (Gal) și glucoză (Glu), care sunt absorbite rapid în fluxul sanguin, împreună cu molecule H2O (modificate din [5]).

Expresia lactazei este programată să se schimbe în timp; deja în a opta săptămână de gestație, lactaza este prezentă pe toată membrana mucoasă a intestinului subțire; apoi, activitatea sa crește până la a 34-a săptămână și atinge apogeul la naștere [6]. După primele câteva luni de viață, activitatea lactazei începe să scadă, uneori până când dispare. La om, o parte considerabilă a populației menține activitatea lactazei la vârsta adultă, în timp ce la alte mamifere, menținerea activității lactazei este neobișnuită [6].

Într-adevăr, domesticirea bovinelor a promovat laptele ca produs alimentar pentru hrana adulților. Acest lucru a fost posibil doar prin doi factori cheie suplimentari, și anume, domesticirea concomitentă a bacteriilor lactice, care fermentează lactoza nedigerabilă în acid lactic ușor de absorbit și mutația la persistența lactazei la adulți din societățile lactate [4]. Acest ultim fenomen s-a produs mai ales la populațiile nord-europene și la moștenitorii acestora, care au o rată foarte scăzută de intoleranță la lactoză în comparație cu populațiile sud-europene sau asiatice [7].

Trebuie subliniat faptul că, din punct de vedere funcțional, pentru o digestie adecvată a lactozei, este suficientă prezența a 50% din activitatea normală a lactazei [1].

3. Context genetic și biochimic

Din punct de vedere zoologic, mamiferele se disting prin două trăsături tipice, prezența firelor de păr, care asigură izolație termică și producția de lapte [8].

Clasificarea mamiferelor în sine se referă de fapt la glanda mamară. Alăptarea are multe avantaje în comparație cu alte metode de hrănire, deoarece laptele este un fel de aliment care s-a dezvoltat pentru a oferi cel mai bun sprijin nutrițional sugarului [4].

Enzima intestinului subțire lactază (numită și lactază-florizin hidrolază) este formată din 1927 aminoacizi, este codificată de gena lactază (LCT) pe firul scurt al cromozomului 2 (2q.21-22) [9] și are două activități enzimatice: o activitate lactază hidrolază și o activitate florizin hidrolază. Lactaza este responsabilă de hidroliza lactozei în glucoză și galactoză, care poate fi apoi absorbită peste epiteliul intestinal (Figura 1). Activitatea lactazei clivează și alte substraturi (celobioză, celotrioză, celotetroză și, într-o anumită măsură, celuloză), în timp ce activitatea florizin hidrolazei împarte beta-glicozidele cu lanțuri alchil hidrofobe mari [7].

În populațiile caucaziene, persistența sau non-persistența exprimării lactazei este strict asociată cu polimorfismul nucleotidic unic (SNP) C/T -13910 situat în amonte de gena codificatoare LCT (rs4988235) (Figura 2) [10]. Acest polimorfism apare în variantele CC, CT sau TT [11]. S-a demonstrat că la caucazieni, varianta CC este excelentă ca predictor al declinului lactazei intestinale și, prin urmare, este asociată cu hipolactazie, în timp ce genotipul TT este un predictor al persistenței activității lactazei. Prezența genotipului CT se caracterizează prin prezența nivelurilor intermediare de exprimare a lactazei, care sunt de obicei adecvate pentru digestia lactozei. Deoarece malabsorbția lactozei este o afecțiune recesivă, un genotip heterozigot trebuie considerat un rezultat negativ al testului [10]. S-a demonstrat că majoritatea ARNm lactazei prezente la indivizii heterozigoți cu activitate lactază persistentă provine dintr-o singură alelă, ceea ce este în concordanță cu starea lor heterozigotă. Acest rezultat este foarte informativ, deoarece demonstrează în mod clar că hipolactazia de tip adult este cauzată de o silențiere transcripțională cu acțiune cis a genei lactazei și că alelele individuale ale lactazei sunt reglate independent [12].