Kan forandre mikrobiologisk revers laktoseintoleranse?

Kan forandre mikrobiologisk revers laktoseintoleranse? Omvendt laktoseintoleranse kan gjøre det mulig for voksne å nyte en milkshake igjen. YAKOBCHUK VIACHESLAV / Shutterstock.com

Etter barndommen, omtrent to tredjedeler av verdens menneskelige befolkning mister muligheten til å fordøye melk. Såvidt vi vet, mister 100% av ikke-humane pattedyr også denne evnen etter spenning. Den pågående evnen til å fordøye laktose, hovedsukkeret i melk, i voksen alder er en biologisk abnormitet.

Laktose kan ikke absorberes direkte i tarmkanalen og må i stedet brytes ned i sine to mindre komponent sukker med et enzym som kalles laktase. Normalt avtar aktiviteten til genet som produserer laktase, LCT, etter barndom. Nye bevis tyder på at denne nedgangen ikke skjer fordi den genetiske koden er endret, men fordi DNA er kjemisk modifisert slik at laktasegen er slått av. Slike modifikasjoner som påvirker genaktivitet mens DNA-sekvensen blir intakt kalles epigenetisk. Den epigenetiske modifikasjonen som slår av laktasegenet skjer ikke i laktosetolerante individer. Dette nye funnet gir et viktig innblikk i hvordan laktoseintoleranse utvikler seg med alder eller etter traumer i tarmkanalen.

Jeg er en mikrobiolog, og jeg ble interessert i årsakene til laktoseintoleranse fordi det berører en nær venn. Han er av norsk nedstigning og, som de fleste nordmenn, er genetisk laktose tolerant. Men ble han permanent laktoseintolerant i en alder av 45 etter en lang tidsperiode med antibiotika.

Det er andre tilfeller av mennesker som skal kunne fordøye laktose på grunn av deres genetikk, men mister den evnen sent i livet, enten spontant eller når tynntarmen er skadet av sykdom eller andre traumer. I de fleste tilfeller går laktoseintoleransen bort når den underliggende årsaken behandles, men noen mennesker blir permanent laktoseintolerante.

Det virker mulig, selv sannsynlig, at slike traumer i fordøyelseskanalen kan utløse den samme epigenetiske forandringen som normalt slår av laktasegenet i barndommen. Forskere har funnet andre tilfeller av slike miljøfremkalte epigenetiske forandringer, selv om det er behov for mer forskning for å fastslå utholdenhet og konsekvenser av disse endringene.

mat Laktasenzymet bryter ned sukkerlakkosen i to mindre sukkerarter som kan absorberes i tynntarmen. http://www.evo-ed.com, CC BY-NC

Laktoseintoleranse skyldes hovedsakelig dine gener

Mens evnen til å produsere laktasenzymet fortsetter i voksen alder hos bare om 35% av voksne over hele verden, er dette Andelen varierer mye blant etniske grupper. I USA er andelen laktosetolerante mennesker omtrent 64%, noe som gjenspeiler blandingen av etniske grupper som befolker landet.

Voksnes evne til å fordøye laktose dukket opp hos mennesker relativt nylig. Spesifikke genetiske endringer, kjent som single-nukleotidpolymorfismer, SNPs, som overfører laktase-persistens, oppsto uavhengig i ulike populasjoner omtrent samtidig som de var domesticert av melkehunder. Ingen av disse SNPene er i laktasegenet selv, men i stedet er i et nærliggende område av DNA det kontrollere sin aktivitet. Forskere har forsøkt å finne ut hvordan disse forandringene har sin innflytelse på dette genets adferd.

mat Denne SNP, som ligger 13910 basepar foran laktasegenet, har DNA-baseparet C: G erstattet av en T: A. Forandringen forhindrer tilsynelatende at DNA blir metylert på dette stedet, og slik forblir laktasegenet aktivt. http://www.evo-ed.com, CC BY-NC

Nylig har forskere vist at en av SNPene endrer nivået på epigenetisk modifikasjon av DNA i laktasegenkontrollregionene. Spesielt forhindrer SNP at små kjemiske enheter, kalt metylgrupper (som består av ett karbon og tre hydrogenatomer), blir bundet til DNA. Metylgrupper er spesielt viktige for å regulere genaktivitet fordi de slår av genet når de legges til DNA.

Disse studiene innebærer at laktasegenet, etter tidlig barndom, vanligvis stenges av DNA-metylering. SNPene som endrer DNA-sekvensen i kontrollområdet, forhindrer imidlertid at denne metyleringen skjer. Dette resulterer igjen i produksjon av laktase fordi genet holdes på.

Til dags dato, Fem forskjellige SNP har vært sterkt forbundet med laktase persistens, og en annen 10 eller så har blitt funnet i isolerte populasjoner. De estimerte tidspunktene for utseendet til disse SNPene i forskjellige kulturer varierer fra 3,000 (Tanzania) til 12,000 (Finland) år siden. At egenskapen fortsatte og spredte seg i disse populasjonene indikerer at evnen til å fordøye melk utover barndommen hadde en betydelig selektiv fordel.

mat Melkesyrebakterier kan fordøye sukkerlaktosen og produsere melkesyre som et biprodukt. Dr. Horst Neve, Max Rubner-Institut, CC BY-SA

Din mikrobiom og laktoseintoleranse

Symptomene på laktoseintoleranse inkluderer diaré, magesmerter, kramper, oppblåsthet og flatulens, som alle skyldes manglende nedbrytning av laktose i tynntarmen. Som ufordøyd laktose beveger seg inn i tykktarmen, går vann inn for å redusere laktosekonsentrasjonen, og produserer diaré. Laktosen blir til slutt spist av mikroorganismer i tyktarmen som produserer, som biprodukter, forskjellige gasser som forårsaker oppblåsthet, kramper og flatulens.

Nylige studier har vist at symptomer på laktoseintoleranse kan lindres i noen mennesker ved endre befolkningen i deres intestinale mikrober, kalt mikrobiomet, for å oppmuntre laktosedeltende bakterier. Spesielt bakterier, kalt "melkesyrebakterier", spiser laktosen, men produserer biproduktets melkesyre i stedet for gass. Mens melkesyre ikke har næringsverdi, produserer det ikke de ubehagelige symptomene på laktoseintoleranse. Dette tilpasning av tarmmikrobiomet kan være hvordan noen gamle pastorale populasjoner uten genetisk bevis på laktasepåstendighet tolererte et meieririkt kosthold.

Inntak av melkesyrebakterier som et probiotisk kan lindre symptomene på laktoseintoleranse, men disse bakteriene kan ikke fortsette i tykktarmen. En lovende ny strategi er å "mate" melkesyrebakteriene et komplekst sukker som de kan fordøye, men mennesker kan ikke. I første kliniske studier rapporterte individer som brukte denne "prebiotiske" forbedret laktosetoleranse og hadde en tilsvarende skift i deres intestinale mikrobiom. Større kliniske forsøk pågår.

Så det er håp for laktoseintolerante mennesker at ekte is kan være på menyen igjen.Den Conversation

Om forfatteren

Patricia L. Foster, professor Emerita of Biology, Indiana University

Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.

Relaterte bøker

{amazonWS: searchindex = Bøker; søkeord = Lactose Intolerance; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

følg InnerSelf på

facebook-ikonettwitter-iconrss-ikonet

Få den siste via e-post

{Emailcloak = off}