Jämförelse av kolonmetabolismen hos patienter med laktosintolerans och friska kontroller

De flesta människor föds med förmågan att smälta laktos, en dissacharid som består av β-D-glukos och β-D-galaktos, på grund av närvaron av laktas vid tunntarmens borstkant. Hos cirka 75 % av världens befolkning minskar aktiviteten av detta enzym efter avvänjning (primär hypolaktasi eller laktas-icke-persistens), vilket resulterar i ofullständig nedbrytning av laktos och laktosmalabsorption i vuxen ålder (1). Sekundära former av laktosmalabsorption kan bero på inflammation eller funktionell förlust av tarmslemhinnan såsom celiaki, infektiös enterit eller Crohns sjukdom. Mycket sällan är laktasbrist medfödd på grund av en autosomal recessiv genetisk störning, vilket förhindrar uttryck av laktas från födseln (2). Medan vissa personer med laktosmalabsorption är asymtomatiska upplever de flesta laktos-icke-persister symtom som buksmärtor, uppblåsthet, överdriven flatulens eller diarré. Laktosintolerans avser syndromet att ha ett eller flera symtom efter konsumtion av laktoshaltig mat (3). För närvarande är ursprunget till symtomen på laktosintolerans inte väl förstått.

Flera studier har visat på en dålig korrelation mellan laktosfel och symtom på laktosintolerans (4). I en studie av Vonk et al. (2003) skilde sig inte laktosintoleranta patienter med svåra symtom (diarré) och intoleranta patienter med endast milda symtom (utan diarré) i graden av laktosuppslutning i tunntarmen, vilket tyder på en liknande laktasaktivitet och leder dem till hypotesen om en " tjocktarmsresistensfaktor" (5). Det föreslogs att tjocktarmsbearbetningen av malsmält laktos kan spela en roll i symtomen som upplevs av laktosintoleranta patienter. När laktos malabsorberas och kommer in i tjocktarmen, fermenteras det snabbt av den inhemska mikrobiotan till en mängd olika metaboliter inklusive laktat, formiat, succinat och kortkedjiga fettsyror (SCFA, acetat, propionat, butyrat) såväl som gaser (H2, CO2). och CH4). Vid inkubering av fekala prover från laktos-toleranta och intoleranta försökspersoner med laktos, visade proverna från de laktos-intoleranta försökspersonerna högre produktionshastigheter av D- och L-laktat, acetat, propionat och butyrat, jämfört med toleranta försökspersoner (6). Även om tjocktarmen anses ha en hög kapacitet att absorbera SCFA, antogs det att en tillfällig ackumulering av dessa metaboliter på grund av snabb jäsning av maldigererad laktos kunde vara ansvarig för buksmärtor, överskott av gasbildning och uppblåsthet (7;8). Möjliga mekanismer som föreslagits för att förklara hur SCFA kan inducera symtom inkluderade en ökning av den osmotiska belastningen som drar vätska till tjocktarmens lumen, förändringar i tjocktarmens motilitet och en ökad kolonkänslighet (9-11). Den beräknade mängden vätska som dras i tjocktarmen är dock osannolikt att orsaka symtom med tanke på tjocktarmens höga vattenabsorberande förmåga och effekten av SCFA på tjocktarmens motilitet och tjocktarmskänslighet har endast observerats hos råttor och inte hos människor.

På senare tid har Campbell et al. introducerade den bakteriella metaboliska toxinhypotesen, som säger att även andra bakteriella metaboliter, såsom alkoholer, aldehyder, syror och ketoner, som härrör från kolhydratfermentering spelar en roll i patogenesen av laktosintolerans. Dessa metaboliter kan hämma bakterietillväxt och påverka eukaryota celler (12). I våra egna tidigare studier där vi relaterade tjocktarmsfermentationsmönster till parametrar för cytotoxicitet, identifierade vi föreningar som propionsyra, medelkedjiga fettsyror, 1-oktanol och heptanal som mer förekommande i de mest cytotoxiska proverna (13), vilket stöder hypotesen om Campbell et al. Därför verkar det nödvändigt att inte bara inkludera SCFA, utan även andra metaboliter, i undersökningen av patogenesen av laktosintolerans.

Skillnader i fermentationsmönster kan vara förknippade med skillnader i sammansättningen och/eller aktiviteten hos tarmmikrobiotan. Bevis om den potentiella rollen av kolonmikrobiotan vid laktosintolerans är mycket begränsad. Totalt antal bakterier skilde sig inte signifikant mellan 16 intoleranta och 11 toleranta laktosmaldigesters även om en negativ korrelation mellan totala bakterier och symptompoäng hittades (14). Sammansättningen av fekal mikrobiota skilde sig inte heller mellan 5 intoleranta och 7 toleranta försökspersoner (6).