Lactasa

La lactasa es una enzima (tipo disacaridasa ) presente en mamíferos y ciertas bacterias. Su función principal es permitir la disociación de lactosa en glucosa y galactosa , lo que permite la digestión de la leche.

La lactasa tiene el nombre científico completo lactasa-florizina hidrolasa y es un miembro de la familia de las β-galactosidasa . Está compuesto por 1927 aminoácidos y su peso es de 218.603 Da . Su temperatura óptima es de 37 ° C y su pH óptimo es de 6,5 (este dato puede variar según los tipos de lactasa).

En el ser humano, es secretado únicamente por los enterocitos del intestino delgado, a nivel de las microvellosidades de su borde en cepillo, que está vinculado al papel digestivo del intestino delgado.

Operación

La lactasa es una proteína codificada por el gen LCT que se encuentra en el cromosoma 2 en humanos. Son necesarios tres factores de transcripción para activar la secuencia promotora del gen: GATA, HNF-1 alfa y Cdx-2. Sin estas proteínas, el gen no se puede transcribir.

La lactasa tiene dos funciones principales:

• Hidroliza la lactosa , un azúcar que se encuentra principalmente en los productos lácteos, en glucosa y galactosa , cantidades que luego pueden ser absorbidas por el cuerpo.
• La otra función es la actividad de la florizina hidrolasa, que implica hidrolizar la florizina en floretina y glucosa , un compuesto que se encuentra en la corteza de ciertos árboles frutales y que se utiliza en el tratamiento de la diabetes y la hiperglucemia.

Durante las primeras semanas de vida, la actividad de la lactasa es máxima, luego disminuye durante la niñez y la adolescencia para alcanzar un nivel residual de alrededor del 5 al 10% en la edad adulta.

Apariencia en humanos

El estudio de los ADN antiguos ha demostrado que la mutación para la digestión de la leche en humanos no llegó a Europa, como se podría haber supuesto, con los primeros agricultores y solo se hizo común en la vejez . Bronce , varios milenios después de la domesticación del ganado y el inicio de la producción de leche. Antes de 5000 PA, solo hay unas pocas apariciones del alelo y no es imposible que estas apariciones sean errores de genotipado o datación. En 2018, el individuo "confiable" de mayor edad con persistencia de lactasa en la edad adulta fue un individuo del Eneolítico encontrado en el territorio de la actual Ucrania con fecha de 5.960 d.C. Para estudios sobre poblaciones más grandes, se encuentra en agricultores del suroeste de Europa hace 5.000 a 4.500 años y, con menor frecuencia, en cazadores-recolectores del cultivo de cerámica perforada , hace 4.800 a 4.200 años.

A 2500 AP, el alelo está presente en una banda que se extiende desde Irlanda hasta Asia Central a unos 50 grados de latitud. Varias hipótesis intentan explicar su aparición en lugares separados, bajo el efecto de una presión de selección evolutiva debida al consumo de leche, con la que está muy correlacionada; Las simulaciones atribuyen su propagación a la propagación de poblaciones de ascendencia esteparia de Europa central .

Patologías

La lactasa está codificada por un solo locus ubicado en el cromosoma 2 . Esta enzima se expresa exclusivamente en los enterocitos del intestino delgado de los mamíferos y más débilmente en el colon durante el desarrollo fetal . Los mamíferos jóvenes, y en particular los niños, pueden digerir la lactosa en la leche, pero esta capacidad desaparece después del destete en la mayoría de la población mundial, que ve disminuir la transcripción de su ADN que codifica la lactasa. La selección natural , sin embargo, ha conservado esta capacidad entre los pueblos de criadores que han domesticado mamíferos y consumido leche hay 5 a 10 mil años, ocurriendo mutaciones genéticas en este momento en el promotor que regula el gen que codifica la lactasa y habiéndose extendido favorablemente en algunos zonas donde se ha extendido el consumo de leche.

Esta deficiencia de lactasa en adultos puede estar asociada a varias patologías:

• La más común es la hipolactasia, que afecta a casi el 75% de la población mundial. Se define por una deficiencia parcial de lactasa de origen genético provocada por la represión de la síntesis de lactasa. Por otro lado, en la edad adulta, la hipolactasia debe considerarse como un fenómeno normal, ya que es más bien la persistencia de una fuerte actividad de la lactasa lo que resulta anormal. De hecho, este último está causado por 2 mutaciones autosómicas dominantes en el promotor que levantan la represión normal de la síntesis. En algunas personas, la hipolactasia puede provocar intolerancia a la lactosa, mientras que en otras no provocará ningún efecto secundario.
• La alactasia congénita es una patología definida por la incapacidad del cuerpo para sintetizar lactasa. Esta rara condición es causada por un mecanismo autosómico recesivo y conducirá a la intolerancia a la lactosa en las personas que la padecen.
• Otras afecciones pueden causar una deficiencia temporal de lactasa que también provocará intolerancia a la lactosa . De hecho, todas las patologías que causan lesiones de la mucosa intestinal, ya sean profundas o superficiales, pueden hacer que se detenga la síntesis de lactasa. La enfermedad inflamatoria intestinal y la gastroenteritis grave (especialmente las provocadas por la acción de un rotavirus que ataca directamente a la mucosa) pueden por tanto provocar una deficiencia temporal de lactasa que se restablecerá cuando las lesiones hayan cicatrizado.

Diagnóstico de deficiencia de lactasa

Se pueden utilizar tres pruebas para diagnosticar una patología relacionada con la deficiencia de lactasa:

• Primero, se puede tomar una biopsia del intestino delgado para medir la actividad enzimática de la lactasa. Dado que esta prueba es una técnica invasiva, se utiliza menos a pesar de su excelente fiabilidad.
• En segundo lugar, se puede realizar la prueba del aliento con hidrógeno exhalado, que consiste en evaluar la presencia de hidrógeno en el aire exhalado por el paciente antes y después de la ingestión de 10 gramos de lactosa . Su principio se basa en el hecho de que la lactosa no digerida en el intestino delgado se transforma en gas, incluido el hidrógeno, bajo la acción de las bacterias presentes en el colon . Al pasar a través de la sangre, el hidrógeno llegará a los pulmones y luego se exhalará. La presencia de una alta concentración de hidrógeno en el aliento significará, por tanto, que la síntesis de lactasa es deficiente, ya que la mayoría de la lactosa habrá sido digerida por bacterias del colon.
• En tercer lugar, se puede realizar la prueba de tolerancia a la lactosa . Esto se hace simplemente midiendo el nivel de glucosa en sangre después de la ingestión de lactosa . Si la síntesis de lactasa es deficiente, el azúcar en sangre no aumentará ya que la lactosa no se descompondrá en glucosa .

Producción industrial de lactasa

Cuando una persona tiene una deficiencia de lactasa, se pueden utilizar varias formas para reducir los síntomas de la intolerancia a la lactosa . De hecho, la lactasa es producida industrialmente por levaduras ( Kluyveromyces fragilis , Kluyveromyces lactis ) y hongos ( Aspergillus niger , Aspergillus oryzae ) que la sintetizan durante la fermentación. Por lo tanto, la lactasa se puede ingerir en forma líquida o en tabletas para mejorar la absorción de lactosa . Algunas empresas también utilizan lactasa producida industrialmente para elaborar productos lácteos sin lactosa. Además, en determinados yogures encontramos bacterias que secretan lactasa ( Lactobacillus bulgaricus , Lactobacillus acidophilus , determinadas cepas de Bifidobacterium ). Estas bacterias, cuando llegan vivas al intestino delgado , permiten una mejor digestión de la lactosa .

En los Estados Unidos y otros países del mundo, las píldoras de lactasa (Lactaid, Lacteeze) se venden comúnmente a las comunidades negras y asiáticas para que puedan consumir productos lácteos .

Identidad de lactasa en varias bases de datos

Notas y referencias

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Biografía

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