Сравнение метаболизма толстой кишки у пациентов с непереносимостью лактозы и у здоровых людей

Большинство людей рождаются со способностью переваривать лактозу, дисахарид, состоящий из β-D-глюкозы и β-D-галактозы, из-за присутствия лактазы на щеточной кайме тонкой кишки. Примерно у 75% населения земного шара активность этого фермента снижается после отлучения от груди (первичная гиполактазия или непереносимость лактазы), что приводит к неполному перевариванию лактозы и мальабсорбции лактозы во взрослом возрасте (1). Вторичные формы мальабсорбции лактозы могут быть связаны с воспалением или функциональной недостаточностью слизистой оболочки кишечника, например, целиакией, инфекционным энтеритом или болезнью Крона. Очень редко дефицит лактазы бывает врожденным из-за аутосомно-рецессивного генетического заболевания, препятствующего экспрессии лактазы с рождения (2). В то время как некоторые люди с мальабсорбцией лактозы протекают бессимптомно, у большинства людей, не сохраняющих лактозу, наблюдаются такие симптомы, как боль в животе, вздутие живота, избыточный метеоризм или диарея. Непереносимость лактозы относится к синдрому наличия одного или нескольких симптомов после употребления пищи, содержащей лактозу (3). В настоящее время происхождение симптомов непереносимости лактозы изучено недостаточно.

Несколько исследований показали плохую корреляцию между нарушением пищеварения лактозы и симптомами непереносимости лактозы (4). В исследовании Vonk et al. (2003), субъекты с непереносимостью лактозы с тяжелыми симптомами (диарея) и субъекты с непереносимостью только с легкими симптомами (без диареи) не различались по степени переваривания лактозы в тонком кишечнике, что указывает на схожую активность лактазы и приводит их к гипотезе « фактор сопротивления толстой кишки» (5). Было высказано предположение, что переработка плохо переваренной лактозы в толстой кишке может играть роль в симптомах, испытываемых пациентами с непереносимостью лактозы. Когда лактоза мальабсорбируется и попадает в толстую кишку, она быстро ферментируется резидентной микробиотой в различные метаболиты, включая лактат, формиат, сукцинат и короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA, ацетат, пропионат, бутират), а также газы (H2, CO2). и СН4). При инкубации образцов фекалий от толерантных и непереносимых к лактозе субъектов с лактозой образцы от непереносимых к лактозе субъектов показали более высокую скорость образования D- и L-лактата, ацетата, пропионата и бутирата по сравнению с толерантными субъектами (6). Хотя считается, что толстая кишка обладает высокой способностью поглощать короткоцепочечные жирные кислоты, было высказано предположение, что временное накопление этих метаболитов из-за быстрого брожения непереваренной лактозы может быть причиной болей в животе, чрезмерного метеоризма и вздутия живота (7; 8). Возможные механизмы, предложенные для объяснения того, как SCFAs могут вызывать симптомы, включали увеличение осмотической нагрузки, которая втягивает жидкость в просвет толстой кишки, изменения моторики толстой кишки и повышенную чувствительность толстой кишки (9-11). Однако расчетное количество жидкости, втянутой в толстую кишку, вряд ли вызовет симптомы, учитывая высокую водопоглощающую способность толстой кишки, а влияние SCFA на моторику и чувствительность толстой кишки наблюдалось только у крыс, а не у людей.

Совсем недавно Кэмпбелл и соавт. представил гипотезу бактериального метаболического токсина, утверждая, что также другие бактериальные метаболиты, такие как спирты, альдегиды, кислоты и кетоны, образующиеся в результате ферментации углеводов, играют роль в патогенезе непереносимости лактозы. Эти метаболиты могут ингибировать рост бактерий и воздействовать на эукариотические клетки (12). В наших собственных предыдущих исследованиях, в которых мы связывали модели ферментации в толстой кишке с параметрами цитотоксичности, мы идентифицировали такие соединения, как пропионовая кислота, жирные кислоты со средней длиной цепи, 1-октанол и гептаналь, как более распространенные в наиболее цитотоксических образцах (13), подтверждая гипотезу Кэмпбелл и др. Поэтому представляется необходимым включать не только SCFAs, но и другие метаболиты в исследование патогенеза непереносимости лактозы.

Различия в характере ферментации могут быть связаны с различиями в составе и/или активности микробиоты кишечника. Доказательства потенциальной роли микробиоты толстой кишки в непереносимости лактозы очень ограничены. Общее количество бактерий существенно не различалось между 16 непереносимыми и 11 толерантными мальдигестеринами лактозы, хотя была обнаружена отрицательная корреляция между общим количеством бактерий и оценкой симптомов (14). Точно так же состав фекальной микробиоты не отличался между 5 непереносимыми и 7 толерантными субъектами (6).