Không dung nạp đường sữa có thể khiến người lớn có thể thưởng thức sữa lắc một lần nữa. YAKOBCHUK VIACHESLAV / Shutterstock.com

Sau thời thơ ấu, khoảng hai phần ba dân số thế giới mất khả năng tiêu hóa sữa. Theo như chúng tôi biết, 100% động vật có vú phi nhân cũng mất khả năng này sau khi cai sữa. Khả năng tiêu hóa liên tục đường sữa, đường chính trong sữa, đến tuổi trưởng thành là một bất thường sinh học.

Lactose không thể được hấp thụ trực tiếp trong đường ruột và thay vào đó, phải được phân hủy thành hai loại đường thành phần nhỏ hơn của nó bằng một loại enzyme gọi là lactase. Thông thường, hoạt động của gen tạo ra lactase, LCT, suy giảm sau giai đoạn trứng nước. Bằng chứng mới cho thấy sự suy giảm này xảy ra không phải vì mã di truyền bị thay đổi mà là do DNA biến đổi hóa học vì vậy mà gen lactase bị tắt. Những sửa đổi như vậy ảnh hưởng đến hoạt động của gen trong khi vẫn giữ nguyên trình tự DNA được gọi là biểu sinh. Việc sửa đổi biểu sinh mà tắt gen lactase không xảy ra trong cá nhân dung nạp đường sữa. Phát hiện mới này cung cấp một cái nhìn sâu sắc quan trọng về việc không dung nạp đường sữa phát triển theo tuổi tác hoặc sau chấn thương đường ruột.

Tôi là một nhà vi trùng họcvà tôi bắt đầu quan tâm đến các nguyên nhân gây ra tình trạng không dung nạp đường sữa vì nó ảnh hưởng đến một người bạn thân. Ông là người gốc Na Uy và, giống như hầu hết người Na Uy, có khả năng dung nạp đường sữa. Nhưng, anh đã trở thành vĩnh viễn không dung nạp lactose ở tuổi 45 sau một chế độ kháng sinh dài.

Có những trường hợp khác những người sẽ có thể tiêu hóa đường sữa vì di truyền của họ, nhưng mất khả năng đó vào cuối đời, một cách tự nhiên hoặc khi ruột non bị tổn thương do bệnh hoặc các chấn thương khác. Trong hầu hết các trường hợp, không dung nạp đường sữa sẽ biến mất khi nguyên nhân cơ bản được điều trị, nhưng một số người trở nên không dung nạp đường sữa vĩnh viễn.

Dường như có thể, thậm chí có thể xảy ra, chấn thương như vậy đối với đường tiêu hóa có thể kích hoạt sự thay đổi biểu sinh tương tự thường làm tắt gen lactase trong thời thơ ấu. Các nhà khoa học đã tìm thấy những trường hợp khác như vậy thay đổi biểu sinh môi trường, mặc dù cần nhiều nghiên cứu hơn để thiết lập sự bền bỉ và hậu quả của những thay đổi này.

Enzym lactase phân hủy đường lactose thành hai loại đường nhỏ hơn có thể được hấp thụ ở ruột non. http://www.evo-ed.com, CC BY-NC

Không dung nạp Lactose chủ yếu là do gen của bạn

Mặc dù khả năng sản xuất enzyme lactase vẫn tồn tại đến tuổi trưởng thành chỉ trong khoảng 35% người trưởng thành trên toàn thế giới, nhưng điều này tỷ lệ khác nhau giữa các nhóm dân tộc. Ở Mỹ, tỷ lệ người dung nạp đường sữa là khoảng 64%, phản ánh sự pha trộn của các nhóm dân tộc cư trú trong cả nước.

Khả năng tiêu hóa đường sữa của người trưởng thành xuất hiện ở người tương đối gần đây. Những thay đổi di truyền cụ thể - được gọi là đa hình đơn nucleotide, SNPs - truyền sự tồn tại của men lactase phát sinh độc lập trong các quần thể khác nhau cùng thời gian với việc thuần hóa động vật sữa. Không ai trong số các SNP này nằm trong chính gen lactase, mà thay vào đó là ở một khu vực gần đó của DNA kiểm soát hoạt động của nó. Các nhà khoa học đã cố gắng tìm hiểu làm thế nào những thay đổi này phát huy ảnh hưởng của họ đối với hành vi của gen này.

SNP này, đặt cặp bazơ 13910 ở phía trước gen lactase, có cặp bazơ DNA C: G được thay thế bằng T: A. Sự thay đổi rõ ràng ngăn cản DNA bị methyl hóa tại vị trí này, và do đó gen lactase vẫn hoạt động. http://www.evo-ed.com, CC BY-NC

Gần đây các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng một trong những SNP thay đổi mức độ chỉnh sửa biểu sinh của DNA trong vùng kiểm soát gen lactase. Cụ thể, SNP ngăn các đơn vị hóa học nhỏ, được gọi là các nhóm methyl (bao gồm một nguyên tử carbon và ba nguyên tử hydro) không được gắn vào DNA. Các nhóm Methyl đặc biệt quan trọng trong việc điều chỉnh hoạt động của gen vì khi chúng được thêm vào DNA, chúng sẽ tắt gen.

Những nghiên cứu này ngụ ý rằng sau khi còn nhỏ, gen lactase thường bị tắt bởi quá trình methyl hóa DNA. Tuy nhiên, các SNP làm thay đổi trình tự DNA trong vùng điều khiển, ngăn chặn quá trình methyl hóa này xảy ra. Điều này, đến lượt nó, dẫn đến việc sản xuất lactase vì gen này được giữ lại.

Cho đến nay, năm SNP khác nhau đã được liên kết mạnh mẽ với sự tồn tại của lactase và một loại 10 khác đã được tìm thấy trong các quần thể bị cô lập. Thời gian ước tính xuất hiện của các SNP này trong các nền văn hóa khác nhau từ 3,000 (Tanzania) đến 12,000 (Phần Lan) năm trước. Đặc điểm đó vẫn tồn tại và lan rộng trong các quần thể này cho thấy khả năng tiêu hóa sữa vượt quá giai đoạn trứng nước có một lợi thế chọn lọc đáng kể.

Vi khuẩn axit lactic có thể tiêu hóa đường sữa và tạo ra axit lactic dưới dạng sản phẩm phụ. Tiến sĩ Horst Neve, Viện Max Rubner, CC BY-SA

Không dung nạp microbiome và lactose của bạn

Các triệu chứng của không dung nạp lactose bao gồm tiêu chảy, đau dạ dày, chuột rút, đầy hơi và đầy hơi, tất cả đều do thất bại trong việc phá vỡ đường sữa trong ruột non. Khi đường sữa không tiêu hóa di chuyển vào ruột già, nước xâm nhập để làm giảm nồng độ đường sữa, gây tiêu chảy. Lactose cuối cùng được ăn bởi các vi sinh vật trong ruột già, sản xuất, như các sản phẩm phụ, các loại khí khác nhau gây ra đầy hơi, chuột rút và đầy hơi.

Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng triệu chứng không dung nạp đường sữa có thể thuyên giảm ở một số người bởi thay đổi dân số vi khuẩn đường ruột của họ, được gọi là microbiome, để khuyến khích vi khuẩn tiêu hóa đường sữa. Cụ thể, vi khuẩn, được gọi là vi khuẩn axit lactic, ăn các loại đường nhưng sản xuất ra axit lactic phụ phẩm thay vì khí. Trong khi axit lactic không có giá trị dinh dưỡng, nó không tạo ra các triệu chứng khó chịu khi không dung nạp đường sữa. Điều này sự thích nghi của hệ vi sinh vật đường ruột có thể là làm thế nào một số quần thể mục vụ cổ đại không có bằng chứng di truyền về sự tồn tại của men lactase dung nạp chế độ ăn giàu sữa.

Ăn vi khuẩn axit lactic như một loại vi khuẩn có thể làm giảm các triệu chứng không dung nạp đường sữa, nhưng những vi khuẩn này có thể không tồn tại trong ruột kết. Một chiến lược mới đầy hứa hẹn là cho ăn thức ăn của vi khuẩn axit lactic một loại đường phức tạp mà chúng có thể tiêu hóa nhưng con người thì không thể. Trong các thử nghiệm lâm sàng ban đầu, các đối tượng sử dụng prebiotic này đã báo cáo cải thiện dung nạp đường sữa và đã có một tương ứng sự thay đổi trong hệ vi sinh vật đường ruột của họ. Các thử nghiệm lâm sàng lớn hơn đang được tiến hành.

Vì vậy, có hy vọng cho những người không dung nạp đường sữa rằng kem thực sự có thể có trong thực đơn một lần nữa.

Giới thiệu về Tác giả

Patricia L. Foster, Giáo sư Sinh học, Đại học Indiana

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan

at Thị trường InnerSelf và Amazon