TESTS GENETICI PER L`INTOLLERANZA AL LATTOSIO Dott
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TESTS GENETICI PER L`INTOLLERANZA AL LATTOSIO Dott
1° CONGRESSO INTERNAZIONALE ALIMENTAZIONE E NUTRIGENETICA Riviera di Taormina, 14 - 15 -16 Maggio 2009 TESTS GENETICI PER L’INTOLLERANZA AL LATTOSIO Dott. Mauro Congia Specialista in Gastroenterologia, Ospedale Microcitemico ASL8 Università di Cagliari E-mail: [email protected] Abstract (Mauro Congia) Tests genetici per l’intolleranza al lattosio L’intolleranza al lattosio è dovuta a ridotti livelli dell’enzima lattosio-florizina idrolasi nell’orletto a spazzola degli enterociti dell’intestino tenue con conseguente incapacità a digerire il lattosio nei suoi costituenti glucosio e galattosio. Tre forme con deficenza di lattasi sono conosciute: la deficienza di tipo adulto, la forma più comune, il deficit di lattasi legato alla prematurità, una forma transitoria dovuta all’espressione tardiva nella vita fetale della lattasi, la deficienza congenita di lattasi, una forma autosomica recessiva rara. Una quarta condizione di intolleranza al lattosio che va riconosciuta e differenziata dalle precedenti è l’intolleranza congenita al lattosio nella quale si ha una abnorme permeabilità transitoria della parete gastrica al lattosio. Recentemente il polimorfismo T/C -13910 è stato associato in Europa alla persistenza non-persistenza della lattasi ed è stato suggerito un suo utilizzo come test genetico nella diagnosi del deficit di lattasi di tipo adulto. Abbiamo voluto paragonare nella popolazione Sarda la sensibilità, specificità, valore predittivo positivo e negativo del test genetico per il polimorfismo T/C -13910 e il breath test al lattosio sia nel bambino che nell’adulto. In conclusione il test genetico per il polimorfismo T/C -13910 può contribuire a migliorare la diagnosi del deficit di lattasi di tipo adulto e può essere utilizzato in Sardegna a partire dal nono anno di vita. La deficienza congenita di lattasi è una rara malattia autosomica recessiva. La maggior parte dei casi sono stati riportati in Finlandia (42 casi)1. È caratterizzata da una quasi totale mancanza dell’attività enzimatica alla biopsia digiunale che causa diarrea acquosa disidratazione perdita di peso dopo assunzione di latte. Sebbene inizialmente il locus per la deficienza congenita delle lattasi fosse stato mappato ul cromosoma 2q21 in una zona distante più di 2 Mb dal gene della lattasi1 e nessuna mutazione che alterasse la sequenza amminoacidica con mutazioni missenso o frameshift, fosse stata identificata dopo analisi di sequenza degli esoni, delle regioni esone-introne e del promotore del gene della lattasi2 studi più recenti hanno invece dimostrato almeno 5 diverse mutazioni nel gene per la lattasi che causano la deficienza congenita di lattasi in Finlandia la più commune delle quali (90% dei casi) è la Y1390X3. Più recentemente 4 nuove mutazioni tutte caratterizzate da un analogo fenotipo in famiglie Europee non Finlandesi sono state descritte4. La deficienza di lattasi di tipo adulto è la forma più comune di deficit di dissaccaridasi. L’espressione della lattasi nell’adulto è polimorfica con enormi differenze in frequenza allelica tra le differenti popolazioni5. I livelli enzimatici sono elevati alla nascita e cominciano a ridursi dopo lo svezzamento e con l’età indipendentemente dalla continua assunzione di lattosio. Comunque, in una certa parte di individui adulti si riscontra una persistenza dell’attività enzimatica. La persistenza della lattasi costituisce un tratto fenotipico più frequente in popolazioni dove il consumo di latte fresco costituisce una parte importante della dieta come nelle popolazioni Nord Europee e in alcune tribù di pastori nomadi dell’Africa sub-sahariana. Circa il 20% degli individui con deficit di lattasi possono presentare sintomi dopo l’ingestione di latte come dolori addominali, flatulenza, nausea, borborigmi e diarrea. La condizione non è letale e la morbidità è bassa; l’unica possibile complicazione può essere l’osteopenia dovuta all’abolizione del consumo di latte e derivati per una riduzione dell’assorbimento del calcio6. Recentemente, un’associazione completa tra la non-persistenza della lattasi dimostrata biochimicamente e un polimorfismo C/T(-13910) localizzato a circa 14 Kb davanti al locus per il gene della lattasi è stato dimostrato in una serie di famiglie Finlandesi 7. L’allele C era sempre associato con la non-persistenza mentre l’allele T era sempre associato alla persistenza della lattasi dopo analisi di 1,047 campioni di DNA in 4 differenti popolazioni7. Il fatto che tale polimorfismo sia stato identificato in popolazioni differenti e distanti dal punto di vista genetico suggeriva che l’allele della persistenza potesse essere molto antico e che la mutazione fosse avvenuta molto prima della differenziazione di queste popolazioni7. Il dato è in accordo con l’ipotesi che la persistenza della lattasi sia divenuta più frequente dopo l’introduzione della pastorizia avvenuta intorno a 10.000 anni BP8. Un coefficiente di selezione del 3 - 5% sarebbe sufficiente a giustificare le attuali frequenze di persistenza della lattasi osservate nel Nord Europa9, 10. Gli stessi autori hanno mostrato che i due polimorfismi C/T(-13910) e G/A(22018), associati con il deficit di lattasi di tipo adulto sono in qualche modo coinvolti con la regolazione trascrizionale del gene per la lattasi11, 12. Più recentemente mentre l’associazione tra l’ipolattasia e la variante C/T(-13910) è stata confermata in tutte le popolazioni Europee l’associazione tra questo polimorfismo e la persistenza dell’attività lattasica nell’Africa sub-sahariana è assente o molto più debole rendendo assai più complicato il ruolo della variante C/T(-13910) indicando che più probabilmente tale marcatore potrebbe essere in linkage disequilibrium con la perisistenza dell’attività lattasica piuttosto che essere la sua causa13 14 e che gli alleli associati alla persistenza si sono evoluti indipendentemente in diverse popolazioni Africane per eventi genetici distinti 13. Recentemente la variante associata alla non-persistenza della lattasi è stata comparata con il breath test al lattosio per cercare di comprendere se la tipizzazione di tale variante potesse sostituire o complementare il breath test al lattosio, attualmente ritenuto il test indiretto più affidabile per determinare lo stato di persistenza non-persistenza, sia nell’adulto che nel bambino15. Il nostro gruppo ha voluto studiare tale polimorfismo in Sardegna. Volevamo per prima cosa verificare se la popolazione Sarda, con una storia millenaria di pastorizia, avesse un’aumentata frequenza della variante associata alla persistenza, volevamo inoltre determinare nella nostra popolazione se le varianti riscontrate in Europa fossero rappresentate anche in Sardegna oppure se la Sardegna si discostasse dalle altre popolazioni Europee come accade per le varianti associate alla persistenza nonpersistenza rilevabili in Africa. Abbiamo così stabilito che la variante C/T(-13910) è presente in Sardegna con una elevata frequenza a dispetto della storia millenaria che lega l’isola alla pastorizia. Quindi, i Sardi almeno per le varianti associate alla persistenza non-persistenza della lattasi sono del tutto simili alle altre popolazioni Europee. Non solo, abbiamo anche stabilito che la variante C/C(-13910) associata alla non persistenza ha una frequenza di circa il 90% mentre le varianti C/T(-13910) e T/T(-13910) associate alla persistenza dell’attività lattasica hanno una frequenza rispettivamente del 9 e dell’1%. Infine, abbiamo voluto comparare il test genetico per la variante C/T(-13910) e il breath test al lattosio nell’adulto16. Abbiamo inoltre determinato quale fosse, almeno in Sardegna, l’età più appropriata nel bambino per iniziare a praticare il test genetico17. In breve, i risultati ottenuti ci consentono di affermare che il test genetico per la variante C/T(-13910) è più sensibile e specifico e dotato di un valore predittivo positivo e negativo più elevato rispetto al breath test al lattosio (tabella 1)16. Tabella 1 Sensibilità, specificità, valore predittivo positivo (PPV) e negativo (NPV) della variante C/T-13910 in comparazione con il migliorato breath test al lattosio Per quanto riguarda l’età a partire dalla quale tale test può essere utilizzato abbiamo stabilito che in Sardegna l’età oltre la quale il tratto fenotipico della variante C/C(-13910) associata alla non-persistenza dell’attività lattasica è evidente in tutti gli individui testati è 9 anni (figura 1)17. Figura 1 Le colonne in grigio rappresentano la frequenza del genotipo C/C-13910; le colonne in nero rappresentano la frequenza di positività per il breath test al lattosio a differenti età; la linea con i triangoli rappresenta il rapporto tra le frequenza di breath test positivi e la prevalenza del genotipo C/C-13910. In conclusione il test genetico per la variante C/C-13910 associata alla non-persistenza dell’attività lattasica può essere utilizzata al posto del breath test al lattosio in popolazioni Europee di origine Caucasica. L’età a partire dalla quale tale test può sostituire il breath test al lattosio è intorno agli 8-9 anni di vita. Prima di tale età il test genetico basato sulla variante C/T-13910 dovrebbe essere utilizzato con cautela mentre il test più affidabile è rappresentato dal breath test al lattosio. Il test genetico può inoltre avere una serie di vantaggi aggiuntivi rispetto al breath test al lattosio: In tutti gli individui con un breath test al lattosio negativo esso fornisce un risultato non ambiguo permettendo l’eliminazione di quegli individui falsamente negativi come i bassi produttori d’idrogeno consentendo tra l’altro l’abolizione di altri tests come il test al lattulosio18. Il test genetico può anche essere utile nella definizione di quegli indidui con un valore borderline al test al lattosio (valori compresi tra 10 e 20 ppm di H2O)18. Può inoltre essere utile nelle cause secondarie di ipolattasia che possono essere sospettate in individui con un breath test al lattosio positivo ma con un test genetico mostrante la variante C/T-13910 associata alla persistenza dell’attività lattasica18. Bibliografia 1. Jarvela I, Sabri Enattah N, Kokkonen J, Varilo T, Savilahti E, Peltonen L. 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