Генетика на метаболизм лактозы что это
Генетика на метаболизм лактозы что это
Маркер связан с изменением активности фермента лактазы.
Исследуется для выявления генетической предрасположенности к лактозной непереносимости (лактазной недостаточности).
Полимеразная цепная реакция в режиме реального времени.
Какой биоматериал можно использовать для исследования?
Венозную кровь, буккальный (щечный) эпителий.
Как правильно подготовиться к исследованию?
Специальной подготовки не требуется.
Локализация гена на хромосоме – 2q21.3
Ген МСМ6 находится в непосредственной близости к гену LCT и регулирует его экспрессию, являясь энхансером. Ген LCT кодирует белок лактазу – фермент, имеющий лактазную и флоризингидролазную активности.
Генетический маркер C(-13910)T
Возможные генотипы
Встречаемость в популяции
Встречаемость аллеля Т у европейцев составляет 52 %.
Ассоциация маркера с заболеваниями
Общая информация об исследовании
Дефицит лактазы, или лактазная недостаточность, – это нарушение расщепления лактозы до глюкозы и галактозы вследствие недостаточности фермента лактазы, сопровождающееся расстройствами пищеварения. Лактоза (молочный сахар) содержится только в молоке млекопитающих и человека. Она способствует всасыванию в кишечнике кальция и других минеральных веществ, а также размножению благоприятных для организма кисломолочных бактерий.
Активность лактазы, фермента, вырабатывающегося в тонком кишечнике, проявляется с 12-14-й недели внутриутробного развития, достигая максимальных величин к моменту рождения (на сроке 39-40 недель). После рождения у ребенка – носителя нормального генотипа отмечается снижение активности фермента в 6-11 месяцев и в дальнейшем к 2-5 годам – это называется первичной, или возрастной, лактазной недостаточностью. Она обусловлена наследственной нехваткой энзима лактазы и наследуется по аутосомно-рецессивному типу. Употребление цельного молока и других продуктов, содержащих лактозу, в таком случае приводит к расстройствам пищеварения: вздутию живота, болям, метеоризму, диарее. Индивидуальные симптомы лактазной недостаточности различны, и степень их выраженности может зависеть от состояния микрофлоры кишечника, особенностей питания, психологических факторов. Отказ из-за непереносимости от молока и молочных продуктов, которые являются важным источником кальция, может привести к его дефициту, что повышает риск остеопороза (особенно у женщин в постменопаузу).
Недостаточность лактазы обусловлена снижением транскрипции гена LCT, кодирующего фермент.
В непосредственной близости с геном LCT располагается ген МСМ6, влияющий на характер экспрессии гена лактазы. Доказано, что замена цитозина (С) на тимин (Т) в 13-м интроне гена МСМ6 повышает экспрессию гена лактазы. Носители основного аллеля С характеризуются снижением уровня лактазы во взрослом возрасте, т. е. лактазной недостаточностью. Носители минорного аллеля Т, напротив, могут усваивать лактозу, и эта способность не утрачивается со временем.
Непереносимость лактозы наиболее распространена в Северной Америке, Африке, Юго-Восточной Азии (частота встречаемости аллеля С достигает 100 %, для сравнения в Европе – примерно 48 %).
Сведения о генотипе по маркеру C(-13910)T гена МСМ6 помогут врачу правильно подобрать диету с низким содержанием лактозы или ее отсутствием для взрослых пациентов, предотвратить расстройства пищеварения у детей и оценить риск развития остеопороза у женщины в период менопаузы.
Результаты исследования должен интерпретировать врач в комплексе с другими генетическими, анамнестическими, клиническими и лабораторными данными.
Генетический маркер входит в исследование:
Для данного маркера не существует понятия «норма» и «патология», т. к. исследуется полиморфизм гена.
Немного о генетике и лактозе
При изучении того, результаты каких анализов и обследований приносят чаще всего ко мне на прием, выявилась потрясающая вещь. Наряду со стандартными анализами крови, кала, биохимией и УЗИ все чаще стали встречаться результаты генетического тестирования на вероятность тех или иных врожденных состояний. С одной стороны я немного загордился — мы все ближе к мировому уровню :-). С другой стороны стала ясно, что польза зачастую от этих обследований не такая значимая, как можно представить.
Самый популярный из таких неоднозначных тестов — тест на переносимость лактозы.
В прайсах лабораторий это выглядит так…
«Диагностика нарушений метаболизма лактозы (молекулярно-генетическое исследование мутаций в гене MCM6 (-13910 T>C))»
Надо подробнее рассказать об этом тесте и вообще о генетике применительно к переносимости лактозы.
Инструкции для выработки фермента лактаза (он расщепляет молочный сахар — лактозу) содержит ген LCT.
Если мутация в этом гене будет получена ребенков и от мамы, и от папы, то ребенок рождается с полной невозможностью переварить лактазу.
Такие состояния называют аутосомно-рециссивные. Чтобы они проявились, надо получить два дефектных гена — от мамы и от папы.
При этом папы и мама обычно отлично переваривают молоко, так как имеют всего по одной копии дефектного гена (второй нормальный) и этого мало, чтобы запустилась болезнь. Одного рабочего гена уже достаточно для переваривания молока.
Уже в первые дни жизни у такого ребенка возникнет жизнеугрожающая диарея (жидкий и очень частый стул), спасти от которой может лишь перевод на специальную безлактозую смесь.
Хорошо, что такие дети рождаются редко (1:60000).
Но ген LCT – главный, но не единственный регулятор переваривания лактозы.
Как обычно и бывает в организме, за любой процесс отвечает целая группа генов.
Можно сравнить работу генов с музыкальной группой или даже большим симфоническим оркестром.
Главное слаженность…
Солист или дирижер (ген LCT) задает основу, но при этом фальшь одного из группы музыкантов изменит впечатление от всей музыки.
В механизме переваривания лактозы появляются сбои, когда неглавные, но важные гены из «оркестра» начинают гнуть свою линию.
Часть этих генов мы тоже можем оценить и самый важный из них — ген МСМ.
Этот ген должен отключать возможность полноценного переваривания молочного сахара по мере взросления организма — так и заложено природой.
Но когда-то давно у части людей возникла и закрепилась мутация, очень полезная для регионов, где разведение скота позволило иметь любому человеку почти постоянный доступ к молочным продуктам. У них с возрастом способность хорошо переваривать молочный сахар не исчезала. Это явление называется персистенция (сохранение) лактазы. Если брать все человечество, то людей с персистенцией лактазы около 35 %, но в отдельных регионах (большая часть Европы) эта доля значительно выше, может доходить до 90 % (например, в Скандинавии).
Именно этот ген, отвечающий за вероятность появления непереносимости лактозы по мере взросления и оценивают в лабораториях.
Так выглядит бланк с ответом
Как оценивать результат?
Вариант Т/Т — человек будет хорошо переносить лактозу всю жизнь. Может теоретически потерять переносимость, если у него возникнет заболевание тонкого кишечника (так называемая вторичная непереносимость). После излечения от этого заболевания снова будет хорошо переносить лактозу.
Chromosome 2 from dad. T. LCT. T. Chromosome 2 from mom. LCT. The individual is lactose TOLERANT.
Вариант С/С — обратная ситуация — высокий риск исчезновения переносимости лактозы с возрастом. Правда, точно узнать этот возраст невозможно…
Chromosome 2 from dad. C. LCT. C. Chromosome 2 from mom. LCT. The individual is lactose INTOLERANT.
Вариант С/Т — промежуточный. Шансы потерять переносимость с возрастном есть, но значительно ниже, чем в случае С/С.
Практические выводы:
Лаборатории предоставляют нам возможность оценить риски потерять переносимость лактозы с возрастом (ген МСM).
Эти тесты малоактуальны для детей первых лет жизни.
Даже для детей старшего возраста и взрослых тесты показывают лишь потенциальные риски. В связи с этим практическая их ценность для врача ограничена — мало реальных клинических ситуаций, когда без этого теста не обойтись.
Полученные результаты не должны быть поводом для запрета молочных продуктов до обсуждения результатов с врачом.
Лечим человека, а не анализы!
Генетический полиморфизм, ассоциированный с метаболизмом лактозы
Лактоза – это молочный сахар, составляющий около 99% всех углеводов любого молока. Под действием фермента лактозы в желудочно-кишечном тракте лактоза расщепляется на глюкозу и галактозу, после чего происходит всасывание этих моносахаров. Если нерасщепленной лактозы в кишечнике слишком много (активность расщепляющей лактазы снижена), а молочнокислых бактерий недостаточно, то непереваренная лактоза провоцирует поступление воды из организма в полость кишечника, в результате чего возникает жидкий стул (диарея), боли, урчание, вздутие живота. Такое состояние называется лактазной недостаточностью (лактозной непереносимостью, ЛН).
По степени выраженности различают частичную и полную ЛН; по происхождению выделают два основных вида ЛН:
1. Первичная ЛН – подразделяется на врожденную (генетически обусловленную, семейную), транзиторную (встречается у недоношенных детей) и ЛН взрослого типа.
2. Вторичная ЛН развивается в результате кишечных инфекций, а также любых заболеваний желудочно- кишечного тракта.
Возникновение первичной врожденной мальабсорбции лактозы (алактазии новорожденных) и первичной врожденной мальабсорбции лактозы с поздним началом (у взрослых) связано с генетически детерминированным нарушением синтеза лактазы.
Первичная (врожденная) лактазная недостаточность, т.е. врожденное нарушение процесса выработки лактазы, встречается довольно редко у 10% населения Земли.
Процесс расщепления молочного сахара связан с активностью фермента лактаза-флоризингидролаза (лактаза или ß-D галактозидгидролаза). Лактаза-флоризингидролаза кодируется единственным геном, локализованным на 2 хромосоме. Врожденное снижение активности лактазы – гиполактазия – наследуется по аутосомно-рецессивному механизму.
Гомозиготы СС – не способны к усвоению лактозы. Женщины в постменопаузе – больший риск развития остеопороза, требуется назначение препаратов кальция
Гетерозиготы СТ – вариабельный уровень лактазной активности, у таких людей чаще развивается вторичная лактазная недостаточность
Гомозиготы ТТ – легко усваивают лактозу, хорошо переносят молочные продукты
Практические рекомендации:
Показания к назначению: лактазная недостаточность и дисбактериоз у детей, ранний остеопороз у взрослых.
Биологический материал для анализа : цельная кровь, стабилизированная ЭДТА.
Лактозная непереносимость. Определение генетических полиморфизмов MCM6
Лактоза – это молочный сахар, составляющий около 99 % всех углеводов любого молока. Во время пищеварительного процесса лактоза расщепляется с помощью лактазы (фермента, выделяемого в тонкой кишке) на простые сахара (моносахариды глюкозу и галактозу), которые всасываются в кровоток.
«Непереносимость» означает неспособность переваривать лактозу, часто связанную с недостаточностью фермента лактазы. Примерно через 30 минут после употребления молока или молочных продуктов, таких как мороженое или творог и домашний сыр, у людей с непереносимостью лактозы может быть понос (диарея) или схваткообразные боли (спазмы в животе) и вздутие живота (повышенное образование газов в кишечнике), степень тяжести которых зависит от уровня нехватки ферментов. Однако человек с небольшим дефицитом ферментов может не испытывать вовсе никаких симптомов.
Распространено мнение о том, что непереносимость лактозы это аллергия на молоко. На самом деле это не так, и разница между этими двумя понятиями очень велика. Люди с непереносимостью лактозы не обязательно должны удалять молоко и молочные продукты из своего рациона, но им необходимо контролировать количество молочных продуктов. А вот людям, страдающим от аллергии на молоко, не следует употреблять даже минимального количества молока. К симптомам аллергии на молоко относятся затрудненное дыхание, стеснение в горле, выделения из носа, опухшие глаза и веки, сыпь на коже и рвоту. Непереносимость лактозы проявляется по-другому.
Причины непереносимости лактозы
Врожденный дефицит фермента лактазы, распространенный преимущественно среди лиц, принадлежащих к азиатской расе.
Естественное снижение уровня лактазы, которое начинается еще в детском возрасте (после 3 лет). Насколько значительным будет это снижение, зависит от особенностей организма конкретного человека. Тем не менее, можно с уверенностью сказать, что чем старше человек, тем вероятнее, что он страдает от непереносимости лактозы.
Любое заболевание, которое влияет на клетки тонкой кишки, производящие лактазу, например, воспалительные заболевания и даже грипп. Такое состояние вызывает «вторичную недостаточность лактазы». Это временная проблема, которая исчезает, как только заболевание проходит, поврежденные клетки восстанавливаются и начинают снова вырабатывать ферменты.
Хирургические операции на желудке и кишечнике, которые могут полностью уничтожить способность организма производить лактазу.
Cимптомы непереносимости лактозы
— понос, жидкий стул;
— повышенное газообразование;
— cпазмы в животе.
Что можете сделать вы
Выясните степень вашей непереносимости лактозы. Кроме наблюдения за реакцией своего организма на молоко и молочные продукты, вы можете провести анализ крови в поликлинике «СКАНЕР» на «Непереносимость лактозы. Определение генетических полиморфизмов MCM6», стоимость 500 рублей.
Попробуйте употреблять продукты с уменьшенным количеством лактозы или вовсе не содержащие лактозы. Не следует полностью лишать себя молочных продуктов, содержащих лактозу, т.к. это не только резко сокращает количество кальция в рационе, но и снижает способность вашего организма усваивать кальций из немолочных продуктов (т.к. лактоза помогает кишечнику усваивать и удерживать кальций).
Имейте в виду, что обезжиренное молоко не является более безопасным из-за того, что оно менее жирное. Проблема непереносимости связана не с жирностью, а с лактозой. Пахта и ацидофильное молоко также содержат лактозу, поэтому с ними также следует быть осторожным.
Попробуйте йогурт. Многие люди, страдающие от непереносимости лактозы, могут нормально переварить лактозу, содержащуюся в йогурте. При этом йогурт является отличным источником кальция. Используйте метод проб и ошибок, чтобы определить, какой вид йогурта вы переносите лучше всего. Избегайте пастеризованных йогуртов, т.к. пользы от них значительно меньше, а вред от лактозы сохраняется.
Пейте шоколадное молоко. Кальций из такого молока прекрасно усваивается, а шоколадный вкус делает его более приятным. Более того, какао может даже стимулировать активность лактазы.
Некоторые сыры, особенно чеддер, пармезан, швейцарский сыр и моцарелла, являются отличным источником кальция. При этом они неопасны с точки зрения лактозы, т.к. сыворотка, в которой лактозы содержится больше всего, отделяется в процессе приготовления сыра. А вот творог, домашний сыр и рикотта богаты лактозой, поэтому ими не стоит злоупотреблять.
Пейте молоко вместе с едой или со злаковыми продуктами. Прием лактозы одновременно с пищей делает ее переваривание легче и вызывает меньше последствий.
Пейте молоко небольшими порциями (полчашки) несколько раз в день вместе с едой. Это восполнит необходимую дозу кальция и не вызовет особых проблем.
Будьте внимательны и следите за тем, что вы едите. Лактоза может содержаться в хлебе, мороженых овощах, консервированных супах, заправках и соусах для салата, спагетти и т.д., в злаковых завтраках, пирожных, конфетах и даже фармацевтической продукции.
Внимательно следите за признаками непереносимости лактозы. Если у вас есть такая проблема, очень велика вероятность, что она возникнет и у ваших детей. У грудных детей врожденная непереносимость лактозы может угрожать жизни. Как только ребенка, страдающего от непереносимости лактозы, кормят материнским молоком или искусственным питанием, содержащим молоко, у него появляются колики, газообразование, диарея, и он перестает набирать вес. Сегодня доступно специальное искусственное питание, не содержащее лактозу. Обратитесь к педиатру, который подберет для вашего ребенка искусственное питание и сбалансированную диету, которая позволит восполнить необходимую норму кальция в его рационе.
Что может сделать врач
Выписать ферменты в виде таблеток или капель. Для лечения других заболеваний выписывать препараты, не содержащие лактозу.
Назначить лечение тяжелой вторичной недостаточности лактазы.
Диетолог может разработать для вас сбалансированную диету.
Врач-педиатр поможет подобрать для вашего ребенка правильное питание и дать вам необходимые рекомендации по кормлению ребенка.
Профилактические меры непереносимости лактозы
Будьте осторожны и старайтесь не заболеть заболеваниями пищеварительной системы. Кроме этого, почти не существует способов предотвратить такое генетически запрограммированное нарушение, как непереносимость лактозы.
Однако некоторые простые правила предосторожности помогут людям с легкой степенью непереносимости лактазы избежать проявления неприятных симптомов, при этом не лишая себя полностью молока и молочных продуктов.
Если у вас непереносимость лактозы, не лишайте себя совсем молочных продуктов. Попробуйте употреблять в пищу богатые кальцием продукты, например, молоко, но в небольших дозах (меньше чашки) и пейте его во время еды. Обычно сыр и йогурт в небольших количествах достаточно легко переносятся людьми с непереносимостью лактозы.
Также можно попробовать молоко, сыр и творог, не содержащие лактозы или другие источники кальция, например, соевое молоко, миндаль, брокколи и другие зеленые овощи, рыбу и т.д.
Непереносимость лактозы в Москве
Выявление полиморфизма в регуляторной области (MCM6) гена фермента лактазы (LCT), которая блокирует фермент, приводя к развитию лактазной недостаточности.
Что входит в комплекс
Приём и исследование биоматериала
Подробное описание исследования
Непереносимость лактозы (лактазная недостаточность) — это состояние, при котором после употребления цельного молока и продуктов, содержащих лактозу, возникают расстройства работы кишечника (диарея, метеоризм). Кисломолочные продукты при этом усваиваются нормально.
Сама по себе лактоза не может напрямую всасываться из кишечника в кровь, так как является дисахаридом. Предварительно она должна расщепиться на две молекулы моносахаридов: глюкозу и галактозу. Этому способствует активный белок фермент лактаза, который вырабатывается клетками слизистой оболочки тонкого кишечника.
Основные причины лактазной непереносимости
1. Первичные причины (врожденные)
2. Вторичные причины (приобретенные)
При вторичной непереносимости лактозы повреждаются клетки эпителия кишечника, их способность производить фермент ухудшается или полностью исчезает. Болезнь может проявиться у людей любого возраста. Провоцируется глистной инвазией, инфекциями, опухолями, воспалением кишечника. После устранения причины исчезает не всегда.
За расщепление лактозы отвечает фермент лактаза, который кодируется геном LCT (LPH). Регулировка активности гена LCT выполняется под контролем регуляторного гена MCM6.
LCT и его регулятор MCM6 присутствует в обеих родительских копиях ДНК, человек наследует этот ген от обоих родителей. В случае, если на обоих участках в звене 13910 присутствует нуклеотид C (цитозин), MCM6 отключает ген LCT, и выработка фермента прекращается, что приводит к непереносимости лактозы с возрастом.
Если хотя бы в одном участке нуклеотид С (цитозин) отсутствует, а вместо него стоит Т (тимин), то ген LCT активен и работает, фермент лактаза вырабатывается, и молочный сахар (лактоза) усваивается организмом.
Кодирование обозначений возможных сочетаний (полиморфизмов):
СС – сочетание отключает работу гена LCT.
ТС – вариабельный полиморфизм: работа гена может угнетаться, а может не изменяться.
ТТ – работающее сочетание, ген лактазы не блокируется.
Особенности и преимущества методики
Метод обладает высокой чувствительностью и позволяет достоверно отличать аллельные состояния гена друг от друга. Количество анализируемой ДНК должно составлять не менее 1,0.