Probiotica en Lactose-intolerantie

Toepassing van pre- en probiotica ter verbetering van de klinische symptomen van lactose-intolerantie

Een effect van een interventie met probiotica kan op twee niveaus worden verwacht:

1. hydrolyse van lactose in het melkproduct en in de dunne darm

2. op het niveau van de colonfermentatie

3. Het hydrolytisch vermogen van probioticastammen kan worden gebruikt om de werkelijke hoeveelheid lactose in het product te verminderen, zoals in yoghurt gebeurt. Het kan ook worden gebruikt om het totale hydrolytische vermogen in de dunne darm te verhogen. De probiotische stam kan levend zijn of in het darmkanaal worden gelyseerd om effect te sorteren. Lactobacillusacidophilusis een galzouttolerante bacterie die de vertering van lactose nauwelijks bevordert. Sonificatie van Lactobacillus Acidophilusmelk verzwakt echter hun membranen en verbetert de symptomen van lactose-intolerantie. Lactobacillusdelbrüeckii in een melkproduct kan β-galactosidase-activiteit leveren. Deze micro-organismen hoeven niet levend te zijn, zolang hun membranen intact zijn, wat helpt om β-galactosidase te beschermen tijdens de maagpassage . Yoghurt verbetert de lactose-intolerantie door de aanwezigheid van een groep lactobacillus-bacteriën die het bevat, namelijk Lactobacillus acidophilus. Kinova et al. beschreven de gunstige effecten van Lactobacillus aanwezig in gefermenteerde melkproducten. Er wordt beschreven dat consumptie van yoghurt met Lactobacillus bulgaricus en Streptococcus thermophiles de lactose-intolerantie vermindert door hun enzym lactase wanneer het product het darmkanaal bereikt. Ook Masood et al. beschrijven in hun overzicht de gunstige effecten van melkzuurbacteriën. Uit deze bevindingen kan worden afgeleid dat lactose-intolerantie kan worden verminderd door het regelmatig consumeren van gefermenteerde zuivelproducten als gevolg van de productie van het enzym β-galactosidase door de melkzuurbacteriën die erin aanwezig zijn.

In het algemeen kan worden gesteld dat in yoghurt verschillende probiotische stammen aanwezig zijn die resulteren in een betere tolerantie van lactose bij lactose-intolerante personen.

1. Toepassing van probiotica om de colonfermentatie te manipuleren.

Zoals eerder gezegd, is een van de problemen bij studies over dit onderwerp dat het moeilijk is om aan te tonen dat de interventie alleen effect heeft op het niveau van de dikke darm en niet op het niveau van de dunne darm.

Zoals eerder besproken is het niet duidelijk welke verbinding, lactose of een van zijn fermentatiemetabolieten, het meest bijdraagt tot de ontwikkeling van symptomen van lactose-intolerantie. De hypothese is dat verwijdering van deze product(en) de klinische symptomen kan verminderen.

1. Verwijdering van lactose

Lactose wordt gehydrolyseerd door β-galactosidase. Onlangs publiceerden we dat een mix van probiotica in yoghurt samen met Bifidobacteriumlongumcapsules de β-galactosidase-activiteit in de feces kan verhogen en de klachten van lactose-intolerantie kan verlichten.

Tesamen met de waarneming dat de capaciteit om lactose te verteren, die werd gemeten met de 13C-lactose/2H-glucose test, niet werd veranderd, kon worden geconcludeerd dat deze interventie een effect heeft op het colonmetabolisme, mogelijk door het verhogen van de β-galactosidase activiteit. Een studie met muizen suggereerde hetzelfde mechanisme. Na analyse van de aanwezigheid van β-galactosidase in de gewone bacteriestammen bij de mens kan echter worden geconcludeerd dat β-galactosidase overvloedig aanwezig is en dat toediening van exogeen β-galactosidase uit probiotica niet van belang lijkt. Vermindering van de klachten en een verhoogde β-galactosidaseconcentratie in de ontlasting kunnen in onze studie dan ook toeval zijn geweest.

1. Verwijdering van glucose en galactose

Glucose is een preferent substraat voor veel bacteriestammen en het is niet waarschijnlijk dat een verhoogde glucoseverwijdering door toediening van probiotica een rol zou kunnen spelen bij de verlichting van de symptomen. Ook galactose wordt door de meeste bacteriën gemakkelijk geconsumeerd. Onze in vitro studies toonden ook aan dat accumulatie van glucose en galactose niet optreedt tijdens de afbraak van lactose, wat bevestigt dat deze moleculen, eenmaal gevormd, vervolgens zeer snel worden gemetaboliseerd.

1. Verwijdering van acetaat, propionaat, butyraat en lactaat

Zoals geïllustreerd in Fig. 2 vindt verwijdering van SCFA plaats in het epitheel door opname in de colonocyten en door opname en metabolisme door verschillende bacteriën (“bacteriële massa”).

Opname van SCFA in de epitheelcellen is zeer effectief door co-transport van vloeistof waardoor de osmotische kracht afneemt. De maximale epitheliale opnamesnelheid is niet bekend en het is niet bekend of deze varieert bij personen met hypolactasie met en zonder symptomen na lactoseconsumptie.

Een andere belangrijke manier waarop SCFA worden verwijderd is via de opname en het metabolisme door bacteriën. SCFA dienen als koolstof- en energiebron voor de anaërobe bacteriën en dit kan de “bacteriële massa” doen toenemen. In aanwezigheid van sulfaat kan lactaat worden gemetaboliseerd door sulfaatreducerende bacteriën, waarbij giftig sulfide als bijproduct wordt geproduceerd. Anderzijds kan lactaat samen met acetaat door verschillende groepen bacteriën worden omgezet in butyraat; bijvoorbeeld door bacteriën als Eubacterium hallii en Anaerostipes cacca. Aangenomen wordt dat butyraat gunstig is voor de gezondheid van de dikke darm. Ook Bacteroidesseverscheidene ondersoorten zijn in staat lactaat te metaboliseren, maar produceren propionaat. Het metabolisme van tussenproducten zoals lactaat en acetaat is een belangrijke stap in de afbraak van suikers door darmbacteriën. Voor de darmgezondheid is het belangrijk dat uit lactaat een evenwichtig mengsel van SCFA wordt gevormd en daarvoor moeten de juiste omstandigheden aanwezig zijn. De hypothese dat voor de preventie van diabetes type 1 butyraat productie de voorkeur heeft boven propionaat productie wordt gesteld door . Zij stellen dit omdat butyraatproductie de barrièrefunctie van de darm versterkt. Daarom moeten omstandigheden die deze metabole associaties stimuleren worden versterkt. Dit impliceert dat een mengsel van pro- en prebiotica zoals in yoghurt voorkomt een efficiënte aanpak zou kunnen zijn, omdat het de vorming van acetaat en lactaat bevordert, en op die manier de vorming van butyraat stimuleert. Indien lactaatverwijdering via bijvoorbeeld butyraatproductie niet plaatsvindt, kan dit gevolgen hebben voor het functioneren van het epitheel. Er kan dan worden gespeculeerd dat een verminderde epitheliale functie de opname van lactaat belemmert, en een verhoogde osmotische druk in de darm veroorzaakt.

Verschillende andere studies hebben het gunstige effect van een probiotische interventie op symptomen van lactose-intolerantie gerapporteerd, maar zonder een precies mechanisme te beschrijven. In sommige van deze studies wordt de waarneming dat de bestudeerde stammen de dunne darm passeren, gebruikt als argument dat het effect optreedt op colonaal niveau.

Het is aangetoond dat de combinatie van Lactobacillus caseiShirota en Bifidobacterium breveYakult de gastro-intestinale transit overleeft en de symptomen van lactose-intolerantie verbetert. Dit effect houdt aan nadat de interventie is stopgezet. Andere probioticastammen hebben gunstige effecten aangetoond op de vertering van lactose en op de symptomen bij personen met een lactasedeficiëntie. Verder onderzoek met verschillende stammen van bifidobacteriën of lactobacillion symptomen van lactose-intolerantie liet tegenstrijdige resultaten zien. constateerden dat 7 dagen supplementatie met Lactobacillus acidophilus geen verandering bracht in de waterstofproductie of symptomen. vonden echter een afname van de waterstofproductie na 7 dagen melkinname aangevuld met Lactobacillus acidophilus, maar niet alle personen hadden verlichting van hun symptomen. Bifidobacterium breve gedurende 5 dagen gaf geen verbetering van de symptomen van lactose-intolerantie, maar er werd wel een vermindering van de waterstofproductie in de adem gemeten. Over het geheel genomen hebben deze tegenstrijdigheden niet geleid tot een algemene acceptatie van probiotica als een efficiënte behandeling voor lactose-intolerantie.

De waarneming van aanpassing gezien bij lactose-intolerante personen die regelmatig kleine hoeveelheden zuivelproducten consumeren zou in overeenstemming kunnen zijn met het concept van aanpassing van het colon metabolisme door verhoogde lactaat-metaboliserende populaties in de darm. Dit maakt een efficiënt metabolisme van grotere hoeveelheden lactose mogelijk. De waarneming dat de lactulosefermentatie wordt verstoord tijdens de inname van ampicilline (2g/dag) geeft aanleiding tot het idee dat antibiotica de microbiota in het colon kunnen verstoren. Er zijn in de literatuur geen aanwijzingen dat antibiotica een negatief effect hebben op de fermentatie van lactose, maar het zou niet verbazen als een dergelijk verschijnsel zou worden aangetroffen.