Vergelijking van het colonmetabolisme bij patiënten met lactose-intolerantie en gezonde controles

De meeste mensen worden geboren met het vermogen om lactose te verteren, een dissacharide bestaande uit β-D-glucose en β-D-galactose, vanwege de aanwezigheid van lactase aan de borstelrand van de dunne darm. Bij ongeveer 75% van de wereldbevolking neemt de activiteit van dit enzym af na het spenen (primaire hypolactasie of non-persistentie van lactase), wat resulteert in een onvolledige vertering van lactose en lactosemalabsorptie op volwassen leeftijd (1). Secundaire vormen van malabsorptie van lactose kunnen te wijten zijn aan ontsteking of functieverlies van het darmslijmvlies, zoals coeliakie, infectieuze enteritis of de ziekte van Crohn. Zeer zelden is lactasedeficiëntie aangeboren als gevolg van een autosomaal recessieve genetische aandoening, waardoor lactase-expressie vanaf de geboorte wordt voorkomen (2). Terwijl sommige mensen met lactosemalabsorptie asymptomatisch zijn, ervaren de meeste lactose-nonpersisters symptomen zoals buikpijn, een opgeblazen gevoel, overmatige winderigheid of diarree. Lactose-intolerantie verwijst naar het syndroom van het hebben van een of meer symptomen na consumptie van lactosebevattend voedsel (3). Op dit moment is de oorsprong van de symptomen van lactose-intolerantie niet goed begrepen.

Verschillende onderzoeken hebben een slechte correlatie aangetoond tussen een slechte spijsvertering van lactose en symptomen van lactose-intolerantie (4). In een studie van Vonk et al. (2003), verschilden lactose-intolerante proefpersonen met ernstige symptomen (diarree) en intolerante proefpersonen met slechts milde symptomen (zonder diarree) niet in de mate van lactose-vertering in de dunne darm, wat wijst op een vergelijkbare lactase-activiteit en hen leidde tot de hypothese van een " weerstandsfactor in de dikke darm" (5). Er werd gesuggereerd dat de verwerking van slecht verteerde lactose in de dikke darm een ​​rol kan spelen bij de symptomen die patiënten met lactose-intolerantie ervaren. Wanneer lactose slecht wordt geabsorbeerd en de dikke darm binnendringt, wordt het snel gefermenteerd door de aanwezige microbiota tot een verscheidenheid aan metabolieten, waaronder lactaat, formiaat, succinaat en vetzuren met een korte keten (SCFA, acetaat, propionaat, butyraat) en gassen (H2, CO2). en CH4). Bij het incuberen van fecale monsters van lactosetolerante en -intolerante proefpersonen met lactose, vertoonden de monsters van de lactose-intolerante proefpersonen snellere productiesnelheden van D- en L-lactaat, acetaat, propionaat en butyraat, in vergelijking met tolerante proefpersonen (6). Hoewel wordt aangenomen dat de dikke darm een ​​hoog vermogen heeft om SCFA te absorberen, werd verondersteld dat een tijdelijke ophoping van deze metabolieten als gevolg van snelle fermentatie van slecht verteerde lactose verantwoordelijk zou kunnen zijn voor buikpijn, overmatige winderigheid en een opgeblazen gevoel (7;8). Mogelijke mechanismen die werden voorgesteld om uit te leggen hoe SCFA symptomen zou kunnen veroorzaken, waren onder meer een toename van de osmotische belasting die vloeistof naar het colonlumen trekt, veranderingen in de colonmotiliteit en een verhoogde colongevoeligheid (9-11). Het is echter onwaarschijnlijk dat de berekende hoeveelheid vloeistof die in de dikke darm wordt opgezogen, symptomen veroorzaakt, gezien het hoge waterabsorberende vermogen van de dikke darm en het effect van SCFA op de motiliteit en gevoeligheid van de dikke darm, die alleen zijn waargenomen bij ratten en niet bij mensen.

Meer recent hebben Campbell et al. introduceerde de bacteriële metabole toxine-hypothese, die stelt dat ook andere bacteriële metabolieten, zoals alcoholen, aldehyden, zuren en ketonen, die het resultaat zijn van koolhydraatfermentatie, een rol spelen bij de pathogenese van lactose-intolerantie. Deze metabolieten kunnen de groei van bacteriën remmen en eukaryote cellen aantasten (12). In onze eigen eerdere studies waarin we fermentatiepatronen in de dikke darm relateerden aan parameters van cytotoxiciteit, identificeerden we verbindingen zoals propionzuur, middellange keten vetzuren, 1-octanol en heptanal als meer voorkomend in de meest cytotoxische monsters (13), wat de hypothese ondersteunt van Campbell et al. Daarom lijkt het noodzakelijk om niet alleen SCFA, maar ook andere metabolieten te betrekken bij het onderzoek naar de pathogenese van lactose-intolerantie.

Verschillen in fermentatiepatronen kunnen verband houden met verschillen in de samenstelling en/of activiteit van de darmflora. Bewijs over de mogelijke rol van de darmmicrobiota bij lactose-intolerantie is zeer beperkt. Het totale aantal bacteriën was niet significant verschillend tussen 16 intolerante en 11 tolerante lactosemaldigesters, hoewel er een negatieve correlatie tussen totaal aantal bacteriën en symptoomscore werd gevonden (14). Evenzo was de samenstelling van de fecale microbiota niet verschillend tussen 5 intolerante en 7 tolerante proefpersonen (6).