Paksusuolen aineenvaihdunnan vertailu potilailla, joilla on laktoosi-intoleranssi ja terveet kontrollit

Useimmat ihmiset syntyvät kyvyllä sulattaa laktoosia, dissakkaridia, joka koostuu β-D-glukoosista ja β-D-galaktoosista, koska ohutsuolen harjan reunassa on laktaasia. Noin 75 %:lla maailman väestöstä tämän entsyymin aktiivisuus laskee vieroituksen jälkeen (primaarinen hypolaktasia tai laktaasin pysyvyys), mikä johtaa laktoosin epätäydelliseen pilkkoutumiseen ja laktoosin imeytymishäiriöön aikuisiässä (1). Toissijaiset laktoosin imeytymishäiriöt voivat johtua suoliston limakalvon tulehduksesta tai toiminnallisesta menetyksestä, kuten keliakiasta, tarttuvasta suolitulehduksesta tai Crohnin taudista. Hyvin harvoin laktaasin puutos on synnynnäinen autosomaalisen resessiivisen geneettisen häiriön vuoksi, mikä estää laktaasin ilmentymisen syntymästä lähtien (2). Vaikka jotkut ihmiset, joilla on laktoosin imeytymishäiriö, ovat oireettomia, mutta useimmat laktoosia ei-pysyvät ihmiset kokevat oireita, kuten vatsakipua, turvotusta, liiallista ilmavaivoja tai ripulia. Laktoosi-intoleranssi viittaa oireyhtymään, jossa on yksi tai useampia oireita laktoosia sisältävän ruoan nauttimisen jälkeen (3). Tällä hetkellä laktoosi-intoleranssin oireiden alkuperää ei ymmärretä hyvin.

Useat tutkimukset ovat osoittaneet huonon korrelaation laktoosihäiriön ja laktoosi-intoleranssin oireiden välillä (4). Vonkin et al. (2003), laktoosi-intolerantit koehenkilöt, joilla oli vakavia oireita (ripuli) ja intolerantit henkilöt, joilla oli vain lieviä oireita (ilman ripulia), eivät eronneet ohutsuolen laktoosin pilkkoutumisasteesta, mikä osoitti samanlaista laktaasiaktiivisuutta ja johti heidät hypoteesiin " paksusuolen resistenssitekijä" (5). Esitettiin, että huonosti sulaneen laktoosin paksusuolen prosessoinnilla voi olla merkitystä laktoosi-intoleranttien potilaiden oireissa. Kun laktoosi imeytyy ja joutuu paksusuoleen, asukas mikrobiota fermentoi sen nopeasti useiksi metaboliiteiksi, mukaan lukien laktaatti, formiaatti, sukkinaatti ja lyhytketjuiset rasvahapot (SCFA, asetaatti, propionaatti, butyraatti) sekä kaasut (H2, CO2) ja CH4). Inkuboitaessa ulostenäytteitä laktoosi-intoleranteista ja -intoleranteista koehenkilöistä laktoosi-intoleranttien koehenkilöiden näytteissä D- ja L-laktaatin, asetaatin, propionaatin ja butyraatin tuotanto oli nopeampaa kuin sietokykyisillä koehenkilöillä (6). Vaikka paksusuolen uskotaan olevan suuri kyky imeä SCFA:ta, oletettiin, että näiden metaboliittien tilapäinen kertyminen huonosti sulatetun laktoosin nopeasta fermentaatiosta voi aiheuttaa vatsakipua, liiallista ilmavaivoja ja turvotusta (7;8). Mahdollisiin mekanismeihin, joita ehdotettiin selittämään, kuinka SCFA voi aiheuttaa oireita, sisälsivät osmoottisen kuormituksen lisääntyminen, joka vetää nestettä paksusuolen onteloon, muutokset paksusuolen liikkuvuudessa ja lisääntynyt paksusuolen herkkyys (9-11). Laskettu paksusuoleen imetyn nesteen määrä ei kuitenkaan todennäköisesti aiheuta oireita, kun otetaan huomioon paksusuolen korkea veden imemiskyky ja SCFA:n vaikutus paksusuolen liikkuvuuteen ja koolonin herkkyyteen on havaittu vain rotilla, ei ihmisillä.

Viime aikoina Campbell et ai. esitteli bakteerien metabolisen toksiinin hypoteesin, jossa todettiin, että myös muilla bakteerien metaboliiteilla, kuten alkoholilla, aldehydeillä, hapoilla ja ketoneilla, jotka syntyvät hiilihydraattifermentaation seurauksena, on osansa laktoosi-intoleranssin patogeneesissä. Nämä metaboliitit saattavat estää bakteerien kasvua ja vaikuttaa eukaryoottisoluihin (12). Omissa aiemmissa tutkimuksissamme, joissa liitimme paksusuolen käymismalleja sytotoksisuusparametreihin, tunnistimme yhdisteitä, kuten propionihappoa, keskipitkäketjuisia rasvahappoja, 1-oktanolia ja heptanaalia yleisemmiksi sytotoksisimmissa näytteissä (13), mikä tukee hypoteesia Campbell et ai. Siksi näyttää tarpeelliselta sisällyttää SCFA:n lisäksi myös muut metaboliitit laktoosi-intoleranssin patogeneesin tutkimukseen.

Erot fermentaatiokuvioissa voivat liittyä eroihin suoliston mikrobiotan koostumuksessa ja/tai aktiivisuudessa. Näyttö paksusuolen mikrobiotan mahdollisesta roolista laktoosi-intoleranssissa on hyvin rajallista. Bakteerien kokonaismäärät eivät eronneet merkittävästi 16 intolerantin ja 11 laktoosi-maldigesterin välillä, vaikka bakteerien kokonaismäärän ja oirepisteiden välillä havaittiin negatiivinen korrelaatio (14). Samoin ulosteen mikrobiotan koostumus ei eronnut 5 intolerantin ja 7 tolerantin koehenkilön välillä (6).