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.
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