Porównanie metabolizmu okrężnicy u pacjentów z nietolerancją laktozy i zdrowych osób z grupy kontrolnej

Większość ludzi rodzi się ze zdolnością do trawienia laktozy, disacharydu składającego się z β-D-glukozy i β-D-galaktozy, ze względu na obecność laktazy na rąbku szczoteczkowym jelita cienkiego. U około 75% światowej populacji aktywność tego enzymu spada po odstawieniu od piersi (pierwotna hipolaktazja lub nietrwałość laktazy), co skutkuje niecałkowitym trawieniem laktozy i zespołem złego wchłaniania laktozy w wieku dorosłym (1). Wtórne formy złego wchłaniania laktozy mogą być spowodowane zapaleniem lub utratą czynnościową błony śluzowej jelit, takimi jak celiakia, zakaźne zapalenie jelit lub choroba Leśniowskiego-Crohna. Bardzo rzadko niedobór laktazy jest wrodzony z powodu autosomalnego recesywnego zaburzenia genetycznego, które uniemożliwia ekspresję laktazy od urodzenia (2). Podczas gdy niektóre osoby z zespołem złego wchłaniania laktozy są bezobjawowe, większość osób, które nie utrzymują laktozy, doświadcza takich objawów, jak ból brzucha, wzdęcia, nadmierne wzdęcia lub biegunka. Nietolerancja laktozy odnosi się do zespołu występowania jednego lub więcej objawów po spożyciu pokarmu zawierającego laktozę (3). Obecnie pochodzenie objawów nietolerancji laktozy nie jest dobrze poznane.

Kilka badań wykazało słabą korelację między nieprawidłowym trawieniem laktozy a objawami nietolerancji laktozy (4). W badaniu przeprowadzonym przez Vonka i in. (2003), osoby z nietolerancją laktozy z ciężkimi objawami (biegunka) i osoby z nietolerancją tylko z łagodnymi objawami (bez biegunki) nie różniły się stopniem trawienia laktozy w jelicie cienkim, co wskazuje na podobną aktywność laktazy i prowadzi ich do hipotezy „ czynnik odporności okrężnicy” (5). Zasugerowano, że przetwarzanie źle strawionej laktozy w okrężnicy może odgrywać rolę w objawach doświadczanych przez pacjentów z nietolerancją laktozy. Kiedy laktoza jest źle wchłaniana i dostaje się do jelita grubego, jest szybko fermentowana przez rezydentną mikroflorę do różnych metabolitów, w tym mleczanu, mrówczanu, bursztynianu i krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA, octan, propionian, maślan), jak również gazów (H2, CO2 i CH4). Podczas inkubacji próbek kału od osób z tolerancją i nietolerancją laktozy z laktozą, próbki od osób z nietolerancją laktozy wykazywały szybsze tempo produkcji D- i L-mleczanu, octanu, propionianu i maślanu w porównaniu do osób z tolerancją (6). Chociaż uważa się, że okrężnica ma dużą zdolność wchłaniania SCFA, postawiono hipotezę, że tymczasowe nagromadzenie tych metabolitów w wyniku szybkiej fermentacji niestrawionej laktozy może być odpowiedzialne za ból brzucha, nadmierne wzdęcia i wzdęcia (7;8). Możliwe mechanizmy proponowane w celu wyjaśnienia, w jaki sposób SCFA mogą wywoływać objawy, obejmowały wzrost ładunku osmotycznego, który wciąga płyn do światła okrężnicy, zmiany w ruchliwości okrężnicy i zwiększoną wrażliwość okrężnicy (9-11). Jednak jest mało prawdopodobne, aby obliczona ilość płynu wciągnięta do okrężnicy spowodowała objawy, biorąc pod uwagę dużą zdolność wchłaniania wody przez okrężnicę, a wpływ SCFA na ruchliwość okrężnicy i wrażliwość okrężnicy zaobserwowano tylko u szczurów, a nie u ludzi.

Niedawno Campbell i in. wprowadzili hipotezę bakteryjnej toksyny metabolicznej, stwierdzając, że w patogenezie nietolerancji laktozy rolę odgrywają również inne metabolity bakteryjne, takie jak alkohole, aldehydy, kwasy i ketony, powstające w wyniku fermentacji węglowodanów. Te metabolity mogą hamować wzrost bakterii i wpływać na komórki eukariotyczne (12). W naszych wcześniejszych badaniach, w których powiązaliśmy wzorce fermentacji okrężnicy z parametrami cytotoksyczności, zidentyfikowaliśmy związki takie jak kwas propionowy, średniołańcuchowe kwasy tłuszczowe, 1-oktanol i heptanal jako bardziej rozpowszechnione w najbardziej cytotoksycznych próbkach (13), potwierdzając hipotezę Campbella i in. Dlatego konieczne wydaje się włączenie nie tylko SCFA, ale także innych metabolitów do badania patogenezy nietolerancji laktozy.

Różnice we wzorcach fermentacji mogą być związane z różnicami w składzie i/lub aktywności mikroflory jelitowej. Dowody na potencjalną rolę mikroflory okrężnicy w nietolerancji laktozy są bardzo ograniczone. Całkowita liczba bakterii nie różniła się istotnie między 16 nietolerującymi i 11 tolerującymi maldgestersami laktozy, chociaż stwierdzono ujemną korelację między całkowitą liczbą bakterii a wynikiem objawów (14). Podobnie skład mikroflory kałowej nie różnił się między 5 osobami z nietolerancją a 7 osobami z tolerancją (6).