Inversione intolleranza al lattosio potrebbe consentire agli adulti di godere di nuovo un milkshake. YAKOBCHUK VIACHESLAV / Shutterstock.com

Dopo l'infanzia, circa i due terzi della popolazione umana mondiale perde la capacità di digerire il latte. Per quanto ne sappiamo, il 100% dei mammiferi non umani perde anche questa capacità dopo lo svezzamento. La continua capacità di digerire il lattosio, lo zucchero principale nel latte, in età adulta è un'anomalia biologica.

Il lattosio non può essere assorbito direttamente nel tratto intestinale e deve, invece, essere scomposto nei suoi due zuccheri componenti più piccoli da un enzima chiamato lattasi. Normalmente, l'attività del gene che produce lattasi, LCT, diminuisce dopo l'infanzia. Nuove prove suggeriscono che questo declino non avviene perché il codice genetico è cambiato, ma perché il DNA lo è chimicamente modificato In modo che la il gene della lattasi è spento. Tali modifiche che influenzano l'attività del gene lasciando intatta la sequenza del DNA sono chiamate epigenetiche. La modifica epigenetica che spegne il gene della lattasi non succede in individui tolleranti al lattosio. Questa nuova scoperta fornisce importanti informazioni su come l'intolleranza al lattosio si sviluppa con l'età o dopo un trauma al tratto intestinale.

Sono un microbiologoe mi sono interessato alle cause dell'intolleranza al lattosio perché affligge un caro amico. È di origine norvegese e, come la maggior parte dei norvegesi, è geneticamente tollerante al lattosio. Ma, è diventato permanentemente intollerante al lattosio all'età di 45 dopo un lungo regime di antibiotici.

Ci sono altri casi di persone che dovrebbero essere in grado di digerire il lattosio a causa della loro genetica, ma perdere quella capacità tardi nella vita, sia spontaneamente che quando l'intestino tenue è danneggiato da malattie o altri traumi. Nella maggior parte dei casi, l'intolleranza al lattosio scompare quando viene trattata la causa sottostante, ma alcune persone diventano permanentemente intolleranti al lattosio.

Sembra possibile, anche probabile, che un tale trauma al tratto digestivo possa innescare lo stesso cambiamento epigenetico che normalmente spegne il gene della lattasi nell'infanzia. Gli scienziati hanno trovato altri casi di questo tipo cambiamenti epigenetici indotti dall'ambiente, sebbene siano necessarie ulteriori ricerche per stabilire la persistenza e le conseguenze di queste alterazioni.

L'enzima lattasi scompone lo zucchero lattosio in due zuccheri più piccoli che possono essere assorbiti nell'intestino tenue. http://www.evo-ed.com, CC BY-NC

L'intolleranza al lattosio è principalmente dovuta ai tuoi geni

Mentre la capacità di produrre l'enzima lattasi persiste fino all'età adulta in circa il 35% degli adulti in tutto il mondo, questo la proporzione varia ampiamente tra i gruppi etnici. Negli Stati Uniti, la proporzione di persone tolleranti al lattosio è circa 64%, che riflette la miscela di gruppi etnici che popolano il paese.

La capacità degli adulti di digerire il lattosio è apparsa negli esseri umani relativamente di recente. Cambiamenti genetici specifici - noti come polimorfismi a singolo nucleotide, SNP - trasportando la lattasi-persistenza sorsero in modo indipendente in varie popolazioni nello stesso periodo del loro addomesticamento di animali da latte. Nessuno di questi SNP si trova nel gene della lattasi stesso, ma invece si trova in una regione vicina del DNA controllare la sua attività. Gli scienziati hanno cercato di capire come questi cambiamenti esercitano la loro influenza sul comportamento di questo gene.

Questo SNP, situato in coppie di basi 13910 di fronte al gene della lattasi, ha la coppia di basi di DNA C: G sostituita da una T: A. Il cambiamento apparentemente impedisce al DNA di essere metilato in questo sito, e quindi il gene della lattasi rimane attivo. http://www.evo-ed.com, CC BY-NC

Recentemente i ricercatori hanno dimostrato che uno degli SNP cambia il livello di modifica epigenetica del DNA in le regioni di controllo del gene della lattasi. Nello specifico, l'SNP impedisce che piccole unità chimiche, chiamate gruppi metilici (che consistono di un carbonio e tre atomi di idrogeno), siano attaccate al DNA. I gruppi metilici sono particolarmente importanti nel regolare l'attività dei geni perché quando vengono aggiunti al DNA, disattivano il gene.

Questi studi implicano che dopo la prima infanzia, il gene della lattasi è solitamente escluso dalla metilazione del DNA. Gli SNP che alterano la sequenza del DNA nella regione di controllo, tuttavia, impediscono il verificarsi di questa metilazione. Questo, a sua volta, porta alla produzione di lattasi perché il gene è mantenuto.

Fino ad oggi, cinque diversi SNP sono stati fortemente associati con la persistenza della lattasi, e un altro 10 è stato trovato in popolazioni isolate. I tempi stimati di comparsa di questi SNP in diverse culture vanno da 3,000 (Tanzania) a 12,000 (Finlandia) anni fa. Il fatto che il tratto persistesse e si diffondesse in queste popolazioni indica che la capacità di digerire il latte oltre l'infanzia aveva un vantaggio selettivo significativo.

I batteri dell'acido lattico possono digerire lo zucchero lattosio e produrre acido lattico come sottoprodotto. Dr. Horst Neve, Max Rubner-Institut, CC BY-SA

La tua intolleranza al microbioma e al lattosio

I sintomi di intolleranza al lattosio includono diarrea, mal di stomaco, crampi, gonfiore e flatulenza, il tutto dovuto alla mancata degradazione del lattosio nell'intestino tenue. Poiché il lattosio non digerito si muove nell'intestino crasso, l'acqua entra per ridurre la concentrazione di lattosio, producendo diarrea. Il lattosio viene infine mangiato da microrganismi nell'intestino crasso, producendo, come sottoprodotti, vari gas che causano gonfiore, crampi e flatulenza.

Studi recenti hanno dimostrato che il i sintomi di intolleranza al lattosio possono essere alleviati in alcune persone di cambiare la popolazione dei loro microbi intestinali, chiamato microbioma, per incoraggiare i batteri che digeriscono il lattosio. In particolare, i batteri, chiamati "batteri dell'acido lattico", mangiano il lattosio ma producono l'acido lattico del sottoprodotto invece del gas. Mentre l'acido lattico non ha valore nutritivo, non produce i sintomi sgradevoli dell'intolleranza al lattosio. Questo adattamento del microbioma intestinale potrebbe essere il modo in cui alcune antiche popolazioni pastorali prive di prove genetiche della persistenza della lattasi tollerassero una dieta ricca di latticini.

Ingerire batteri lattici come probiotici può alleviare i sintomi dell'intolleranza al lattosio, ma questi batteri potrebbero non persistere nel colon. Una nuova strategia promettente è quella di "nutrire" i batteri dell'acido lattico di uno zucchero complesso che possono digerire ma gli esseri umani non possono. Nelle prove cliniche iniziali, i soggetti che hanno usato questo "prebiotico" hanno riferito migliorata tolleranza al lattosio e aveva un corrispondente spostamento nel loro microbioma intestinale. Sono in corso studi clinici più ampi.

Quindi c'è speranza per le persone intolleranti al lattosio che il vero gelato potrebbe essere di nuovo nel menu.

Circa l'autore

Patricia L. Foster, professoressa emerita di biologia, Indiana University

Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.

libri correlati

at InnerSelf Market e Amazon