Персистенция лактазы

ПЕРСИСТЕНЦИЯ ЛАКТАЗЫ (LACTASE PERSISTENCE)

1. Определение

Персистенция лактазы — генетически обусловленное сохранение высокой активности фермента лактазы в тонкой кишке во взрослом возрасте, позволяющее переваривать лактозу (молочный сахар) на протяжении всей жизни. У большинства млекопитающих и у значительной части людей активность лактазы после окончания периода грудного вскармливания постепенно снижается — это состояние называют неперсистенцией лактазы, или первичной (взрослого типа) гиполактазией. Персистенция лактазы наследуется как доминантный признак и определяется регуляторными вариантами ДНК в гене MCM6, соседнем с геном лактазы LCT; у европейцев главным из них является полиморфизм −13910 C/T. Понятие лежит в основе разграничения первичной и вторичной лактазной недостаточности и трактовки генетического теста.

Персистенция лактазы считается одним из наиболее известных примеров генетической адаптации человека к культурным изменениям — распространению молочного животноводства.

2. Генетические основы

Ген лактазы и его регуляторный участок:

Лактаза-флоризингидролаза кодируется геном LCT, расположенным на длинном плече 2-й хромосомы (2q21). Активность гена у взрослых регулируется энхансером, находящимся в интроне соседнего гена MCM6. Варианты нуклеотидной последовательности в этом участке влияют на связывание транскрипционных факторов и определяют, будет ли экспрессия лактазы сохраняться после детского возраста.

Основные варианты:

Вариант	Популяции	Значение
−13910 C/T (rs4988235)	Европа, Западная и Южная Азия	Аллель T ассоциирован с персистенцией, генотип CC — с первичной гиполактазией
−22018 G/A (rs182549)	Европа	Сцеплен с −13910 C/T; аллель A ассоциирован с персистенцией
−13915 T/G, −13907 C/G, −14010 G/C и другие	Ближний Восток, Восточная Африка	Независимо возникшие варианты, также обеспечивающие персистенцию

Поскольку признак доминантный, для сохранения активности лактазы достаточно одного аллеля персистенции: носители генотипов CT и TT по −13910 обычно сохраняют способность переваривать лактозу.

3. Распространённость и происхождение

Частота персистенции лактазы существенно различается между популяциями: она наиболее высока на севере Европы и у ряда скотоводческих народов Африки и Ближнего Востока и низка у большинства населения Восточной Азии, коренных народов Америки и многих популяций Африки. В мировом масштабе утрата активности лактазы у взрослых встречается чаще, чем её сохранение, поэтому физиологической нормой для человека как вида считается именно снижение активности фермента.

Распространение аллелей персистенции объясняют положительным отбором после появления молочного животноводства несколько тысяч лет назад: возможность употреблять молоко во взрослом возрасте давала дополнительный источник энергии, белка, кальция и жидкости. Независимое возникновение разных вариантов в Европе и Африке рассматривается как пример конвергентной эволюции.

4. Физиология утраты активности лактазы

У новорождённых активность лактазы высокая независимо от генотипа. У лиц без аллеля персистенции она постепенно снижается после отлучения от груди; скорость и возраст снижения различаются между популяциями, и во многих случаях клинически заметное снижение наступает в школьном возрасте или позже. Поэтому у детей раннего возраста генотип не позволяет судить о текущей активности фермента.

Снижение активности лактазы (гиполактазия) не равнозначно непереносимости лактозы. Непереносимость — это появление симптомов (вздутие, боль, диарея, метеоризм) после приёма лактозы. Её выраженность зависит от дозы лактозы, приёма с другой пищей, скорости опорожнения желудка, состава кишечной микробиоты и висцеральной чувствительности. Многие люди с гиполактазией без симптомов переносят небольшие количества лактозы, например около 12 г (примерно стакан молока) за один приём.

Активность лактазы у взрослых без персистенции не исчезает полностью, а снижается до остаточного уровня; кроме того, часть нерасщеплённой лактозы утилизируется микробиотой толстой кишки, что дополнительно объясняет индивидуальные различия в переносимости.

5. Клиническое значение и интерпретация генетического теста

Результат по −13910 C/T	Трактовка	Ограничения
CC	Генетическая предрасположенность к первичной гиполактазии (неперсистенция лактазы)	Не показывает, сколько лактозы человек переносит и есть ли симптомы; у маленьких детей активность ещё может быть сохранена
CT	Персистенция лактазы	Не исключает вторичную лактазную недостаточность
TT	Персистенция лактазы	Не исключает вторичную лактазную недостаточность

Первичная гиполактазия: при генотипе CC и соответствующих симптомах подтверждает генетически обусловленный характер нарушения; лечение — коррекция количества лактозы в рационе и ферментные препараты лактазы.
Вторичная лактазная недостаточность: развивается при повреждении слизистой тонкой кишки (целиакия, кишечные инфекции, воспалительные заболевания кишечника) у лиц с любым генотипом; генетический тест её не выявляет.
Ограничения теста у неевропейских пациентов: у носителей других вариантов персистенции результат анализа только −13910 C/T может быть неверно истолкован как гиполактазия.
Место среди методов: генетический тест дополняет функциональные методы (водородный дыхательный тест, нагрузочный тест с лактозой), но не заменяет их.

Ключевое клиническое положение: Персистенция лактазы — доминантно наследуемое сохранение активности лактазы во взрослом возрасте, которое у европейцев определяется главным образом аллелем T полиморфизма −13910 C/T в регуляторном участке гена MCM6, соседнего с геном лактазы LCT. Отсутствие этого признака (генотип CC) приводит к постепенному снижению активности фермента после раннего детства — первичной гиполактазии, которая в масштабах человечества встречается чаще, чем персистенция. При трактовке генетического теста важно помнить, что генотип CC указывает на первичный характер гиполактазии, но не говорит о количестве переносимой лактозы и о наличии симптомов, а генотипы CT и TT не исключают вторичной лактазной недостаточности при повреждении слизистой тонкой кишки. У детей раннего возраста и у пациентов неевропейского происхождения результат требует особенно осторожной интерпретации.