Srovnání metabolismu tlustého střeva u pacientů s intolerancí laktózy a zdravých kontrol

Většina lidí se rodí se schopností trávit laktózu, disacharid skládající se z β-D-glukózy a β-D-galaktózy, kvůli přítomnosti laktázy na kartáčkovém okraji tenkého střeva. Asi u 75 % světové populace se aktivita tohoto enzymu po odstavení snižuje (primární hypolaktázie nebo laktázová nonperzistence), což má za následek neúplné trávení laktózy a malabsorpci laktózy v dospělosti (1). Sekundární formy malabsorpce laktózy mohou být způsobeny zánětem nebo funkční ztrátou střevní sliznice, jako je celiakie, infekční enteritida nebo Crohnova choroba. Velmi vzácně je nedostatek laktázy vrozený v důsledku autozomálně recesivní genetické poruchy, která brání expresi laktázy od narození (2). Zatímco někteří lidé s malabsorpcí laktózy jsou asymptomatičtí, většina lidí bez laktózy pociťuje příznaky jako bolest břicha, nadýmání, nadměrnou plynatost nebo průjem. Laktózová intolerance se týká syndromu jednoho nebo více příznaků po konzumaci potravin obsahujících laktózu (3). V současné době není dobře znám původ symptomů intolerance laktózy.

Několik studií ukázalo špatnou korelaci mezi maldigescí laktózy a příznaky intolerance laktózy (4). Ve studii Vonk et al. (2003), subjekty s intolerancí laktózy se závažnými příznaky (průjem) a subjekty s intolerancí pouze s mírnými příznaky (bez průjmu) se nelišily ve stupni trávení laktózy v tenkém střevě, což naznačuje podobnou aktivitu laktázy a vedlo je k hypotéze „ faktor odolnosti tlustého střeva“ (5). Bylo navrženo, že zpracování špatně strávené laktózy v tlustém střevě může hrát roli v příznacích, které pociťují pacienti s intolerancí laktózy. Když je laktóza malabsorbována a vstupuje do tlustého střeva, je rychle fermentována rezidentní mikroflórou na různé metabolity včetně laktátu, formiátu, sukcinátu a mastných kyselin s krátkým řetězcem (SCFA, acetát, propionát, butyrát) a také na plyny (H2, CO2 a CH4). Při inkubaci vzorků stolice od pacientů s tolerancí laktózy a pacientů s intolerancí laktózy vzorky od jedinců s intolerancí laktózy vykazovaly rychlejší produkci D- a L-laktátu, acetátu, propionátu a butyrátu ve srovnání s tolerantními subjekty (6). Ačkoli se předpokládá, že tlusté střevo má vysokou kapacitu absorbovat SCFA, byla vyslovena hypotéza, že dočasná akumulace těchto metabolitů v důsledku rychlé fermentace špatně strávené laktózy může být zodpovědná za bolesti břicha, nadměrnou plynatost a nadýmání (7;8). Možné mechanismy navržené k vysvětlení toho, jak může SCFA vyvolat příznaky, zahrnovaly zvýšení osmotické zátěže, která přitahuje tekutinu do lumen tlustého střeva, změny motility tlustého střeva a zvýšenou citlivost tlustého střeva (9-11). Je však nepravděpodobné, že by vypočítané množství tekutiny nasáté v tlustém střevě způsobilo symptomy s ohledem na vysokou schopnost tlustého střeva absorbovat vodu a účinek SCFA na motilitu tlustého střeva a citlivost tlustého střeva byl pozorován pouze u potkanů ​​a ne u lidí.

Nedávno Campbell et al. představil hypotézu bakteriálního metabolického toxinu, přičemž uvedl, že v patogenezi laktózové intolerance hrají roli i další bakteriální metabolity, jako jsou alkoholy, aldehydy, kyseliny a ketony, vznikající při fermentaci sacharidů. Tyto metabolity mohou inhibovat růst bakterií a ovlivnit eukaryotické buňky (12). V našich vlastních předchozích studiích, ve kterých jsme spojili vzorce fermentace v tlustém střevě s parametry cytotoxicity, jsme identifikovali sloučeniny, jako je kyselina propionová, mastné kyseliny se středně dlouhým řetězcem, 1-oktanol a heptanal, jako převládající v nejvíce cytotoxických vzorcích (13), což podporuje hypotézu Campbell a kol. Proto se zdá být nezbytné zahrnout do výzkumu patogeneze intolerance laktózy nejen SCFA, ale i další metabolity.

Rozdíly ve vzorcích fermentace mohou být spojeny s rozdíly ve složení a/nebo aktivitě střevní mikroflóry. Důkazy o potenciální roli střevní mikroflóry při intoleranci laktózy jsou velmi omezené. Celkový počet bakterií se významně nelišil mezi 16 intolerantními a 11 tolerantními maldigestery laktózy, ačkoli byla nalezena negativní korelace mezi celkovým počtem bakterií a skóre symptomů (14). Podobně se složení fekální mikrobioty nelišilo mezi 5 intolerantními a 7 tolerantními subjekty (6).