Sammenligning av kolonmetabolismen hos pasienter med laktoseintoleranse og sunne kontroller

De fleste mennesker er født med evnen til å fordøye laktose, et dissacharid som består av β-D-glukose og β-D-galaktose, på grunn av tilstedeværelsen av laktase ved børstekanten av tynntarmen. Hos omtrent 75 % av verdensbefolkningen avtar aktiviteten til dette enzymet etter avvenning (primær hypolaktasi eller laktase-ikke-persistens), noe som resulterer i ufullstendig fordøyelse av laktose og laktosemalabsorpsjon i voksen alder (1). Sekundære former for laktosemalabsorpsjon kan skyldes betennelse eller funksjonstap av tarmslimhinnen som cøliaki, infeksiøs enteritt eller Crohns sykdom. Svært sjelden er laktasemangel medfødt på grunn av en autosomal recessiv genetisk lidelse, som forhindrer laktaseuttrykk fra fødselen (2). Mens noen mennesker med laktosemalabsorpsjon er asymptomatiske, opplever de fleste laktose-ikke-persister symptomer som magesmerter, oppblåsthet, overdreven flatulens eller diaré. Laktoseintoleranse refererer til syndromet ved å ha ett eller flere symptomer etter inntak av laktoseholdig mat (3). For tiden er opprinnelsen til symptomene på laktoseintoleranse ikke godt forstått.

Flere studier har indikert en dårlig sammenheng mellom dårlig fordøyelse av laktose og symptomer på laktoseintoleranse (4). I en studie av Vonk et al. (2003) skilte ikke laktoseintolerante personer med alvorlige symptomer (diaré) og intolerante personer med bare milde symptomer (uten diaré) seg i grad av laktosefordøyelse i tynntarmen, noe som indikerer en lignende laktaseaktivitet og fører dem til hypotesen om en " tykktarmsresistensfaktor" (5). Det ble antydet at tykktarmsprosessering av dårlig fordøyd laktose kan spille en rolle i symptomene som oppleves av laktoseintolerante pasienter. Når laktose er malabsorbert og kommer inn i tykktarmen, fermenteres den raskt av den lokale mikrobiotaen til en rekke metabolitter, inkludert laktat, formiat, succinat og kortkjedede fettsyrer (SCFA, acetat, propionat, butyrat) samt gasser (H2, CO2). og CH4). Ved inkubering av fekale prøver fra laktose-tolerante og intolerante personer med laktose, viste prøvene fra de laktoseintolerante forsøkspersonene høyere produksjonshastigheter av D- og L-laktat, acetat, propionat og butyrat, sammenlignet med tolerante forsøkspersoner (6). Selv om tykktarmen antas å ha høy kapasitet til å absorbere SCFA, ble det antatt at en midlertidig akkumulering av disse metabolittene på grunn av rask fermentering av dårlig fordøyd laktose kan være ansvarlig for magesmerter, overflødig flatulens og oppblåsthet (7;8). Mulige mekanismer foreslått for å forklare hvordan SCFA kan indusere symptomer inkluderer en økning i den osmotiske belastningen som trekker væske til tykktarmens lumen, endringer i tykktarmens motilitet og en økt tykktarmsfølsomhet (9-11). Imidlertid er det usannsynlig at den beregnede mengden væske som trekkes i tykktarmen vil forårsake symptomer, tatt i betraktning den høye vannabsorberende kapasiteten til tykktarmen og effekten av SCFA på tykktarmens motilitet og tykktarmsfølsomhet har bare blitt observert hos rotter og ikke hos mennesker.

Mer nylig har Campbell et al. introduserte den bakterielle metabolske toksinhypotesen, og sier at også andre bakterielle metabolitter, som alkoholer, aldehyder, syrer og ketoner, som er et resultat av karbohydratfermentering spiller en rolle i patogenesen av laktoseintoleranse. Disse metabolittene kan hemme bakterievekst og påvirke eukaryote celler (12). I våre egne tidligere studier der vi relaterte tykktarmsfermenteringsmønstre til parametere for cytotoksisitet, identifiserte vi forbindelser som propionsyre, mellomkjedede fettsyrer, 1-oktanol og heptanal som mer utbredt i de mest cytotoksiske prøvene (13), noe som støtter hypotesen om Campbell et al. Derfor synes det nødvendig å inkludere ikke bare SCFA, men også andre metabolitter, i undersøkelsen av patogenesen av laktoseintoleranse.

Forskjeller i fermenteringsmønstre kan være assosiert med forskjeller i sammensetningen og/eller aktiviteten til tarmmikrobiotaen. Bevis på den potensielle rollen til kolonmikrobiota i laktoseintoleranse er svært begrenset. Totalt antall bakterier var ikke signifikant forskjellig mellom 16 intolerante og 11 tolerante laktosemaldigestere, selv om det ble funnet en negativ korrelasjon mellom totalt antall bakterier og symptomscore (14). Tilsvarende var ikke sammensetningen av fekal mikrobiota forskjellig mellom 5 intolerante og 7 tolerante personer (6).