1 unitate de genetică citogenetică și moleculară, spitalul Madonna delle Grazie, Matera, Italia

2 unitate de genetică medicală, policlinica Tor Vergata, Roma, Italia

3 Unitatea de chimie clinică, Spitalul Madonna delle Grazie, Matera, Italia

* Autor corespondent: Dr. Domenico Dell'Edera
Unitatea de genetică citogenetică și moleculară, spitalul Madonna delle Grazie
Contrada Cattedra Ambulante, Matera 75100, Italia
Tel: 0835253439
E-mail: [e-mail protejat]

Data primirii: 19 septembrie 2016; Data acceptată: 26 octombrie 2016; Data publicării: 2 noiembrie 2016

Citare: Dell’Edera D, Nicoletti FP, D’Apice MR, Allegretti A, Epifania AA (2016) Aspecte genetice ale hipolactaziei de tip adult. J Gastrointest Dig Syst 6: 475. doi: 10.4172/2161-069X.1000475

Vizitați pentru mai multe articole similare la Journal of Gastrointestinal & Digestive System

Abstract

Context și obiectiv: Lactoza este un zahăr dizaharidic și se găsește în laptele și derivații mamiferelor. Intoleranța la lactoză este incapacitatea de a metaboliza lactoza, din cauza lipsei enzimei lactază necesare în sistemul digestiv. Din punct de vedere genetic, hipolactazia fiziologică (LM primară) este asociată cu polimorfismele LCT-13910 C/T și LCT-22018 G/A. Scopul acestui studiu s-a axat pe diagnosticul și tratamentul intoleranței sau malabsorbției lactozei la o cohortă de 983 de pacienți pentru apariția simptomelor nespecifice sugestive ale unei intoleranțe la lactoză.

Metode: Lucrarea a fost împărțită în următoarele faze: diagnostic de intoleranță la lactoză sau malabsorbție; Verificați incidența deficitului primar de lactază la populația Lucana (Italia); Evaluați îmbunătățirea simptomelor post-diagnostice și impactul asupra calității vieții (Q.O.L: Quality Of Life) ca urmare a terapiei enzimatice și/sau a alimentelor la subiecții intoleranți. Evaluați corelația genotip/fenotip studiind variantele -13910 C> T și -22018 A> G în gena LPH.

Rezultate: Dintre cei 983 de participanți, 668 subiecți (67,95%) au avut o mutație homozigotă pozitivă (asociată cu fenotipul hipolactazic-13910CC), 314 subiecți (31,94%) au avut o mutație heterozigotă pozitivă (asociată cu fenotipul persistent al lactazei -13910CT) și numai la 1 subiect. (0,1%) cele 2 alele nu au fost mutate (-13910TT dominante homozigote). Prezenta lucrare relevă un 67,95% dintre participanții cu o mutație homozigotă pozitivă (-13910CC).

Concluzii: Malabsorbția lactozei este o afecțiune răspândită în Italia, dar sindromul de intoleranță este mult mai rar. Lansarea unei diete care exclude a priori laptele și derivații, în absența unui diagnostic definitiv, poate avea un impact negativ asupra bunăstării organismului Testul genetic este într-adevăr simplu și neinvaziv, confirmă sau exclude o malabsorbție și, în anumite circumstanțe oferă un test predictiv pentru a detecta hipolactazia primară cu mult înainte de manifestarea clinică.

Cuvinte cheie

Lactază florizin hidrolază; Persistența lactazei umane; Gena LCT

Introducere

Lactoza este o dizaharidă zahăr și se găsește la mamifere lapte și derivați. Viliile intestinale secretă enzima numită lactază florizin hidrolază (LPH) pentru a o digera. Această enzimă scindează molecula de lactoză în cele două subunități ale sale, zaharurile simple, glucoza și galactoza, care pot fi absorbite și disponibile în sânge. LPH este prezent predominant de-a lungul membranei de margine de perie a enterocitelor diferențiate care căptușesc vilozitățile intestinului subțire. La om, gena lactazei (LPH) este codificată de gena LCT. Gena LCT are o lungime de 49,3 kb și este situată pe brațul lung (q) al cromozomului 2 în poziția 21. Conține 17 exoni și este tradus într-un transcript de 6 kb [1].

Există o conștientizare tot mai mare că schimbările profunde ale dietei au avut loc de la preistorie la recent, pe o scară de timp evolutivă, genomul uman. În special, în timpul neoliticului, oamenii au prezentat o activitate scăzută a LPH datorită unei diete sărace în lactoză. Într-o etapă ulterioară, schimbarea modelelor de consum și a consumului de lapte a dus la o mutație genetică care a supraexprimat enzima LPH [2].

Recent, o analiză a dezechilibrului de legătură și a construcției haplotipului [3] a relevat, în populația europeană, o asociere puternică a celor două SNP-uri asociate unice cu „Persistența lactazei umane”, situată la 14 kb (-13910 C> T) și 22 kb - 22018 A> G) în amonte de codonul de pornire al genei LPH, în intronii 9 și, respectiv, a genei adiacente Mini Chromosome Maintenance 6 (MCM6), amplificator al promotorului LPH.

În general, „hipolactazia primară” este asociată cu genotipul -13910CC, în timp ce genotipurile -13910CT și -13910TT sunt asociate cu fenotipul „persistența lactazei”. Polimorfismul -22018GG este, de asemenea, asociat cu niveluri foarte mici de lactază.

Pentru a obține o perspectivă asupra acestor genotipuri, o investigație a genei LCT a opt ADN-uri neolitice găsite în oase (de la 5500 la 5000 AC) nu a arătat nicio mutație a genei responsabile de persistența lactazei umane [4]. Din aceste date, ipoteza selecției indivizilor capabili să digere laptele a început doar în neolitic odată cu păstoritul. Acest proces de selecție a determinat două fenotipuri diferite: primul lactază persistentă și cel din urmă fără persistență lactazică.

Deficiența congenitală (CDL = deficit congenital de lactază) se transmite prin moștenire autozomală recesivă; sunt raportate puține cazuri, în special din Finlanda (frecvența 1: 60000).

Deficitul primar constă într-o scădere fiziologică a activității enzimatice, în special la postînțărcare, în funcție de rasă și de factorii genetici. Până la vârsta de 2 ani, toți copiii produc lactază pentru consumul de lapte matern; progresiv, producțiile de enzime scad parțial și intoleranță la lactoză s-au produs și au fost foarte variate. Deficitul secundar este o afecțiune tranzitorie probabil datorată unei stări patologice care dăunează vilozităților intestinale și astfel interferează cu absorbția lactazei (adică acută gastroenterită, boala celiaca, boala inflamatorie a intestinului, chimioterapie etc.); cu toate acestea, după vindecarea epitelială, lactaza își recuperează funcția corectă. Scopul prezentului studiu a fost diagnosticul și tratamentul intoleranței la lactoză și malabsorbție prin observarea unei cohorte de 983 de pacienți cu simptome corelate cu această tulburare. Acest studiu este important deoarece reprezintă prima cercetare efectuată într-o regiune din sudul Italiei.

Material si metode

Acest studiu a fost realizat la „Unitatea de genetică citogenetică și moleculară, spitalul Madonna delle Grazie, Matera, Italia”. 983 de pacienți au fost observați după apariția simptomelor de intoleranță la lactoză. Studiul a fost dezvoltat în următoarele momente:

A) Diagnostic de intoleranță la lactoză și malabsorbție;

B) Analiza incidenței globale a deficitului de lactază primară la populația din regiunea Basilicata (Italia);

C) Evaluarea impactului tratamentului enzimatic și/sau alimentar asupra controlului simptomelor și a răspunsului calității vieții (Q.O.L) la subiecții intoleranți.

Studiul a inclus 2 cohorte de pacienți:

i) cu intoleranță la lactoză pentru a fi evaluată genetic pentru boala hipolactaziei; după diagnostic, pacienții au fost instruiți să urmeze o dietă adecvată și să consume exogen lactază suplimentară (7500 UI beta-galactozidază din Aspergillus oryzae ), caolin (antidiareic) și uleiuri esențiale de fenicul (antispastice);

ii) Cu malabsorbție a lactozei pentru care nu a fost necesară ajustarea aportului de alimente. După câteva luni de la diagnostic (2-18 luni), pacienții incluși au fost contactați (prin telefon sau e-mail) și invitați să răspundă la un chestionar specific privind simptomele post-diagnostic și evaluarea nutrițională.

Analiza moleculară a genei LCT oferă:

Probele de sânge colectate în EDTA-K3 au fost testate pentru analiza ADN. Analiza moleculară efectuată a avut în vedere următoarele etape:

Izolarea ADN-ului începând de la 25 ul de sânge, folosind trusa de extracție a Promega Italiy S.r.l. (Sistem DNA IQ ™, cod.C6701).

Reacție în lanț a polimerazei (PCR) și hibridizare inversă. Procedura include două etape: amplificarea PCR utilizând grunduri biotinilate și hibridizarea produselor de amplificare la o bandă de testare care conține sonde oligonucleotidice specifice alele imobilizate ca o serie de linii paralele. Secvențe biotinilate legate au fost detectate folosind streptavidin-fosfatază alcalină și substraturi de culoare. Amplificarea și hibridizarea inversă pe o bandă au fost obținute cu ajutorul truselor comerciale produse de Nuclear Laser Medicine (cod AC079).

Rezultate

Din ianuarie 2009 până în mai 2015, din cei 983 de participanți, 668 subiecți (67,95%) au prezentat o mutație homozigotă pozitivă (asociată cu fenotipul hipolactazic -13910CC), 314 subiecți (31,94%) au avut un rezultat pozitiv mutație heterozigotă (asociată cu fenotipul persistent al lactazei -13910CT) și doar la 1 subiect (0,1%) cele 2 alele nu au fost mutate (-13910TT dominante homozigote) (tabelul 1).

Ani 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Total
Homozigoți (-13910CC: lct/lct) 45 51 91 94 116 159 112 668
Heterozigoți (-13910CT: lct/LCT) 21 28 39 46 33 74 73 314
tip sălbatic (-13910TT: LCT/LCT) 0 0 0 0 0 0 1 1
Total 66 79 130 140 149 233 186 983

Tabelul 1: Genotipurile LCT detectate.

În masa 2 fenotipurile observate au fost raportate indicând cu „lct” alela mutantă și cu „LCT” alela de tip sălbatic. Prin măsurarea frecvenței alelice la 983 de participanți (1966 alele evaluate), analiza relevă faptul că 1650 alele (83,88%) au arătat SNP -13910C asociate cu hipolactazie și 316 alele (16,12%) au arătat -13910T SNP asociate lactazei persistente. Rezultatele au relevat prezența, în copie simplă sau dublă, a alelei „lct” (-13910C) asociată hipolactaziei la majoritatea participanților; acest rezultat este de acord cu teoria lui Cavalli Sforza [5]: hipolactazia este proprie indivizilor „de tip sălbatic”, în timp ce capacitatea de a digera lactoza derivă din alela „LCT” (-13910T) și reprezintă o mutație favorabilă în timpul omului. evoluția de la primele activități pastorale (acum 10000 de ani).

Genotip lct/lct LCT/lct LCT/LCT Total
Numărul de persoane 668 314 1 983
Rată% 67,95% 31,94% 0,1% 100

Masa 2: Genotipurile LCT detectate.

Hipolactazia primară este o boală care afectează un număr mare de subiecți și este influențată primar de etnie; de fapt, această afecțiune este larg răspândită în Asia, Africa și Australia [6], în timp ce populația nord-europeană este imună la boală. În Italia, aproximativ 40-50% din populația are deficit de lactază, în special în regiunile sudice (70% în Campania și Sicilia) [7,8]. Prezenta lucrare relevă un 67,95% dintre participanții cu o mutație homozigotă pozitivă (-13910CC).

Discuţie

Din rezultatele studiului, este clar pentru noi o îmbunătățire semnificativă, după diagnostic, a simptomelor și a Q.O.L. impactul prin adăugarea unui tratament enzimatic și/sau alimentar la persoanele cu intoleranță la lactoză: 82% dintre indivizii intoleranți au prezentat o ameliorare a simptomelor și doar 18% dintre subiecți au raportat o simptomatologie nemodificată (figura 1); Q.O.L. s-au îmbunătățit la 62% dintre indivizi, în timp ce 38% au exclus o îmbunătățire semnificativă a condițiilor lor de viață (Figura 2).

aspecte

Figura 1: Îmbunătățirea simptomelor la pacienții intoleranți.