قد يؤدي عكس اتجاه عدم تحمل اللاكتوز إلى تمكين البالغين من الاستمتاع بحلب اللبن مرة أخرى. YAKOBCHUK VIACHESLAV / Shutterstock.com
بعد الطفولة ، حوالي ثلثي سكان العالم من البشر يفقد القدرة على هضم الحليب. بقدر ما نعلم ، فإن 100٪ من الثدييات غير البشرية تفقد هذه القدرة أيضًا بعد الفطام. القدرة المستمرة على هضم اللاكتوز ، السكر الرئيسي في الحليب ، إلى مرحلة البلوغ هي خلل بيولوجي.
لا يمكن امتصاص اللاكتوز مباشرة في القناة المعوية ويجب ، بدلاً من ذلك ، تقسيمه إلى سكريات مكونين أصغر به بواسطة إنزيم يسمى لاكتاز. عادة ، ينخفض نشاط الجين الذي ينتج اللاكتاز ، LCT ، بعد الطفولة. تشير الدلائل الجديدة إلى أن هذا التراجع يحدث ليس بسبب تغيير الشفرة الوراثية ولكن بسبب التغير تعديل كيميائيا بحيث أن الجين اللاكتيز مغلق. وتسمى هذه التعديلات التي تؤثر على نشاط الجينات مع ترك تسلسل الحمض النووي كما هو حاله اللاجيني. التعديل اللاجيني ذلك يطفئ جين اللاكتاز لا يحدث في الأفراد الذين يتحملون اللاكتوز. يعطي هذا الاكتشاف الجديد فكرة مهمة عن كيفية تطور عدم تحمل اللاكتوز مع تقدم العمر أو بعد الصدمة إلى الأمعاء.
أنا عالم الأحياء الدقيقة، وأصبحت مهتمًا بأسباب عدم تحمل اللاكتوز لأنه يصيب صديقًا حميمًا. وهو من أصل نرويجي ، ومثل معظم النرويجيين ، يتحمل اللاكتوز وراثياً. ولكن ، أصبح بشكل دائم غير قادر على تحمل اللاكتوز في عمر 45 بعد نظام طويل من المضادات الحيوية.
هناك حالات أخرى للأشخاص الذين يجب أن يتمكنوا من هضم اللاكتوز بسبب جيناتهم ، لكنهم يفقدون تلك القدرة في وقت متأخر من الحياة ، إما تلقائيًا أو عندما تلف الأمعاء الدقيقة بسبب المرض أو الصدمات الأخرى. في معظم الحالات ، يزول عدم تحمل اللاكتوز عند معالجة السبب الكامن ، لكن بعض الأشخاص يصبحون لا يتحملون اللاكتوز بشكل دائم.
يبدو من المحتمل ، حتى المحتمل ، أن مثل هذه الصدمة التي تصيب الجهاز الهضمي يمكن أن تؤدي إلى نفس التغير اللاجيني الذي يؤدي عادةً إلى إيقاف جين اللاكتاز في مرحلة الطفولة. وقد وجد العلماء حالات أخرى من هذا القبيل التغيرات الجينية المستحثة بيئيا، على الرغم من أن هناك حاجة إلى مزيد من البحوث لإثبات استمرار وعواقب هذه التعديلات.
ينقسم إنزيم اللاكتاز سكر اللاكتوز إلى سكريات أصغر يمكن امتصاصها في الأمعاء الدقيقة. http://www.evo-ed.com, CC BY-NC
يرجع عدم تحمل اللاكتوز في الغالب إلى جيناتك
بينما تستمر القدرة على إنتاج إنزيم اللاكتاز في مرحلة البلوغ في حوالي 35٪ فقط من البالغين في جميع أنحاء العالم ، نسبة تختلف على نطاق واسع بين الجماعات العرقية. في الولايات المتحدة ، فإن نسبة الأشخاص الذين يتحملون اللاكتوز هي على وشك 64%، مما يعكس مزيج من الجماعات العرقية التي يملأها البلد.
ظهرت قدرة البالغين على هضم اللاكتوز في البشر مؤخرًا نسبيًا. نشأت التغيرات الجينية المحددة - المعروفة باسم تعدد الأشكال النوكليوتيدات أحادية النوكليوتيد - نقل الثبات اللاكتاز - بشكل مستقل في مجموعات سكانية مختلفة في نفس الوقت الذي يتم فيه تدجين حيوانات الألبان. لا يوجد أي من هذه الأشكال في جين اللاكتاز نفسه ، ولكن بدلاً من ذلك يوجد في منطقة قريبة من الحمض النووي السيطرة على نشاطها. يحاول العلماء معرفة كيف تمارس هذه التغييرات تأثيرها على سلوك هذا الجين.
يحتوي هذا SNP ، الموجود في أزواج 13910 الأساسية أمام جين اللاكتاز ، على زوج من قاعدة الحمض النووي C: G يستبدل بـ T: A. يبدو أن التغيير يمنع ظهور حمض DNA في هذا الموقع ، وبالتالي يبقى جين اللاكتاز نشطًا. http://www.evo-ed.com, CC BY-NC
لقد أظهر الباحثون مؤخرًا أن أحد SNPs يغير مستوى التعديل اللاجيني الحمض النووي في مناطق السيطرة على الجينات اللاكتاز. على وجه التحديد ، يمنع SNP الوحدات الكيميائية الصغيرة ، التي تسمى مجموعات الميثيل (التي تتكون من ذرة كربون واحدة وثلاث ذرات هيدروجين) من الارتباط بالحمض النووي. مجموعات الميثيل لها أهمية خاصة في تنظيم نشاط الجينات لأنها عندما تضاف إلى الحمض النووي ، فإنها تغلق الجين.
تشير هذه الدراسات إلى أنه بعد الطفولة المبكرة ، عادة ما يتم إغلاق جين اللاكتاز عن طريق مثيلة الحمض النووي. ومع ذلك ، فإن SNPs التي تغير تسلسل الحمض النووي في منطقة التحكم ، تمنع حدوث هذا المثيلة. وهذا بدوره يؤدي إلى إنتاج اللاكتاز لأن الجين يظل قيد التشغيل.
حتى الآن، ارتبطت خمسة SNPs مختلفة بقوة مع استمرار اللاكتاز ، و 10 آخر أو نحو ذلك وجدت في السكان المعزولين. تتراوح الأوقات المقدرة لظهور هذه الأشكال في ثقافات مختلفة من 3,000 (تنزانيا) إلى 12,000 (فنلندا) منذ سنوات. إن استمرار السمة وانتشارها في هذه المجموعات يدل على أن القدرة على هضم الحليب بعد الرضاعة كان لها ميزة انتقائية كبيرة.
تستطيع بكتيريا حمض اللبنيك هضم سكر اللاكتوز وإنتاج حمض اللبنيك كمنتج ثانوي. الدكتور هورست نيف ، معهد ماكس روبنر, CC BY-SA
الميكروبيوم الخاص بك وعدم تحمل اللاكتوز
أعراض عدم تحمل اللاكتوز تشمل الإسهال وآلام في المعدة ، وتشنجات ، وانتفاخ وانتفاخ البطن ، وكلها تنتج عن الفشل في تحلل اللاكتوز في الأمعاء الدقيقة. عندما ينتقل اللاكتوز غير المهضوم إلى الأمعاء الغليظة ، تدخل المياه لتقليل تركيز اللاكتوز ، مما ينتج الإسهال. يتم تناول اللاكتوز في نهاية المطاف عن طريق الكائنات الحية الدقيقة في الأمعاء الغليظة ، وتنتج ، كمنتج ثانوي ، غازات مختلفة تسبب الانتفاخ والتشنج وانتفاخ البطن.
وقد أظهرت الدراسات الحديثة أن يمكن تخفيف أعراض عدم تحمل اللاكتوز في بعض الناس من قبل تغيير سكان الميكروبات المعوية، التي تسمى الميكروبيوم ، لتشجيع بكتيريا هضم اللاكتوز. على وجه التحديد ، تأكل البكتيريا ، التي تسمى "بكتيريا حمض اللبنيك" ، اللاكتوز ولكنها تنتج حمض اللبنيك الثانوي بدلاً من الغاز. في حين أن حمض اللبنيك ليس له قيمة غذائية ، فإنه لا ينتج عنه أعراض غير سارة لعدم تحمل اللاكتوز. هذه التكيف من الميكروبيوم المعوي قد يكون كيف تسامحت بعض المجموعات الرعوية القديمة مع عدم وجود أدلة وراثية على استمرار اللاكتاز في اتباع نظام غذائي غني باللبان.
ابتلاع بكتيريا حمض اللبنيك بروبيوتيك يمكن أن تخفف من أعراض عدم تحمل اللاكتوز ، ولكن هذه البكتيريا قد لا تستمر في القولون. تتمثل الإستراتيجية الجديدة الواعدة في "تغذية" بكتيريا حمض اللبنيك وهو سكر معقد يمكنه هضمه ولكن البشر لا يستطيعون الهضم. في التجارب السريرية الأولية ، ذكرت الموضوعات التي تستخدم هذا "prebiotic" تحسين التسامح اللاكتوز وكان المقابلة تحول في الميكروبيوم المعوي بهم. التجارب السريرية الأكبر قيد التقدم.
لذلك هناك أمل للأشخاص الذين يعانون من عدم تحمل اللاكتوز بأن الآيس كريم الحقيقي قد يكون في القائمة مرة أخرى.
نبذة عن الكاتب
باتريشيا ل. فوستر ، أستاذة علم الأحياء ، جامعة إنديانا
يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.
كُتبٌ ذاتُ صِلَةٍ
at سوق InnerSelf و Amazon
