Sammenligning af kolonmetabolismen hos patienter med laktoseintolerance og sunde kontroller

De fleste mennesker er født med evnen til at fordøje laktose, et dissacharid bestående af β-D-glucose og β-D-galactose, på grund af tilstedeværelsen af ​​lactase ved børstekanten af ​​tyndtarmen. Hos omkring 75 % af verdensbefolkningen falder aktiviteten af ​​dette enzym efter fravænning (primær hypolactasia eller laktase-ikke-persistens), hvilket resulterer i ufuldstændig fordøjelse af laktose og laktosemalabsorption i voksenalderen (1). Sekundære former for laktosemalabsorption kan skyldes betændelse eller funktionelt tab af tarmslimhinden, såsom cøliaki, infektiøs enteritis eller Crohns sygdom. Meget sjældent er laktasemangel medfødt på grund af en autosomal recessiv genetisk lidelse, der forhindrer laktaseekspression fra fødslen (2). Mens nogle mennesker med laktosemalabsorption er asymptomatiske, oplever de fleste laktose-ikke-persister symptomer som mavesmerter, oppustethed, overdreven flatulens eller diarré. Laktoseintolerance refererer til syndromet ved at have et eller flere symptomer efter indtagelse af laktoseholdig mad (3). På nuværende tidspunkt er oprindelsen af ​​symptomerne på laktoseintolerance ikke godt forstået.

Adskillige undersøgelser har indikeret en dårlig sammenhæng mellem dårlig fordøjelse af laktose og symptomer på laktoseintolerance (4). I en undersøgelse af Vonk et al. (2003), var laktoseintolerante personer med svære symptomer (diarré) og intolerante personer med kun milde symptomer (uden diarré) ikke forskellige i graden af ​​laktosefordøjelse i tyndtarmen, hvilket indikerer en lignende laktaseaktivitet og førte dem til hypotesen om en " tyktarmsresistensfaktor" (5). Det blev foreslået, at tyktarmsbehandlingen af ​​dårligt fordøjet laktose kan spille en rolle i de symptomer, som laktoseintolerante patienter oplever. Når laktose er malabsorberet og kommer ind i tyktarmen, fermenteres det hurtigt af den residente mikrobiota til en række metabolitter, herunder laktat, formiat, succinat og kortkædede fedtsyrer (SCFA, acetat, propionat, butyrat) samt gasser (H2, CO2). og CH4). Ved inkubering af fækale prøver fra laktose-tolerante og intolerante forsøgspersoner med laktose, viste prøverne fra de laktoseintolerante forsøgspersoner hurtigere produktionshastigheder af D- og L-lactat, acetat, propionat og butyrat sammenlignet med tolerante forsøgspersoner (6). Selvom tyktarmen menes at have en høj kapacitet til at absorbere SCFA, blev det antaget, at en midlertidig akkumulering af disse metabolitter på grund af hurtig fermentering af dårligt fordøjet laktose kunne være ansvarlig for mavesmerter, overskydende luft i maven og oppustethed (7;8). Mulige mekanismer foreslået for at forklare, hvordan SCFA kan inducere symptomer, omfattede en stigning i den osmotiske belastning, der trækker væske til tyktarmens lumen, ændringer i tyktarmens motilitet og en øget tyktarmsfølsomhed (9-11). Det er dog usandsynligt, at den beregnede mængde væske, der trækkes i tyktarmen, forårsager symptomer i betragtning af tyktarmens høje vandabsorberende kapacitet og virkningen af ​​SCFA på tyktarmens motilitet og tyktarmens følsomhed er kun blevet observeret hos rotter og ikke hos mennesker.

For nylig har Campbell et al. introducerede den bakterielle metaboliske toksin-hypotese, hvori det anføres, at også andre bakterielle metabolitter, såsom alkoholer, aldehyder, syrer og ketoner, som er et resultat af kulhydratfermentering, spiller en rolle i patogenesen af ​​laktoseintolerance. Disse metabolitter kan hæmme bakterievækst og påvirke eukaryote celler (12). I vores egne tidligere undersøgelser, hvor vi relaterede tyktarmsfermenteringsmønstre til parametre for cytotoksicitet, identificerede vi forbindelser som propionsyre, mellemkædede fedtsyrer, 1-octanol og heptanal som mere udbredt i de mest cytotoksiske prøver (13), hvilket understøtter hypotesen om Campbell et al. Derfor synes det nødvendigt at inkludere ikke kun SCFA, men også andre metabolitter, i undersøgelsen af ​​patogenesen af ​​laktoseintolerans.

Forskelle i fermenteringsmønstre kan være forbundet med forskelle i sammensætningen og/eller aktiviteten af ​​den intestinale mikrobiota. Beviser om den potentielle rolle af tyktarmsmikrobiotaen i laktoseintolerance er meget begrænset. Det samlede bakterieantal var ikke signifikant forskelligt mellem 16 intolerante og 11 tolerante laktosemaldigestere, selvom der blev fundet en negativ korrelation mellem den samlede bakteriemængde og symptomscore (14). På samme måde var sammensætningen af ​​fækal mikrobiota ikke forskellig mellem 5 intolerante og 7 tolerante forsøgspersoner (6).