FOCUS : Produits laitiers – actualités nutritionnelles
Le lactose : entre intolérance et effets santé
C. Cherbut
SUMMARY
Lactose: between intolerance and health benefits
Lactose, the main sugar of milk, is hydrolyzed by the lactase-phlorizin- hydrolase in the small intestine. In all land mammals, including the humans, intestinal lactase decreases after weaning. However, this physiological hypolactasia varies widely among ethnic backgrounds. Whereas lactase deficiency is the dominant phenotype all over the world, populations of Northern Europe keep the capacity to digest lactose into adult life. Secon- dary or acquired hypolactasia can also follow gastrointestinal diseases or drug treatments. When lactose is not hydrolyzed in the small intestine, it is fermented by colonic microbiota. This is associated to changes in the bacte- rial profile and metabolic activities of gut microbiota, which resemble those observed during the intake of prebiotics. Nevertheless, in certain lactase- deficient individuals, malabsorption of lactose can induce symptoms of intolerance. Different solutions are then available (and discussed in this paper) to compensate for the insufficient lactase activity. Dairy products should not be eliminated from the diet because they provide key nutrients such as calcium, phosphorus, vitamins A, D and riboflavin.
Keywords
lactase, milk, gut microbiota, lactose intolerance, probiotics.
RÉSUMÉ
Le lactose, sucre majoritaire du lait, est hydrolysé par la lactase-phlorizin- hydrolase dans l’intestin grêle. Chez tous les mammifères terrestres, y compris l’Homme, la lactase diminue de façon importante après le sevrage.
Toutefois, cette décroissance physiologique n’est pas de même amplitude chez tous les adultes. Alors que la non-persistance de la lactase est le phé- notype prédominant dans le monde, une grande partie des adultes d’Europe du Nord sont capables de digérer le lactose tout au long de leur vie.
D’autres causes secondaires, comme des maladies ou traitements médica- menteux, peuvent aussi entraîner une malabsorption du lactose. Lorsque le lactose n’est pas hydrolysé dans l’intestin grêle, il est fermenté par les bac-
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téries coliques. Cette fermentation est associée à une modification de la composition et de l’activité bactériennes, qui ressemble aux changements observés lors de l’ingestion de prébiotiques. Toutefois, chez certains sujets déficients en lactase intestinale, la malabsorption du lactose peut entraîner des symptômes d’intolérance, sans gravité, mais affectant la qualité de vie.
Dans ce cas, plusieurs solutions sont disponibles (et discutées dans ce texte) pour pallier l’absence de lactase intestinale et continuer la consom- mation de produits laitiers. En effet, l’exclusion de ceux-ci du régime alimen- taire présente de sérieux désavantages nutritionnels, avec en particulier un risque élevé d’insuffisance d’apports de calcium, phosphore et vitamines.
Mots clés
lactase, lait, flore intestinale, intolérance au lactose, probiotiques.
1 – INTRODUCTION
Le lactose, dimère composé de galactose et de glucose, est le sucre majori- taire du lait et représente une source énergétique importante pour le nouveau- né humain. De plus, il est supposé que le galactose participe au développement cérébral de l’enfant. Il est aussi possible que le lactose se comporte comme un prébiotique et contribue ainsi à la santé de l’enfant et de l’adulte. Toutefois, il peut provoquer des symptômes gastro-intestinaux d’intolérance chez certains adultes dont la capacité à utiliser ce sucre est diminuée. Plusieurs approches nutritionnelles sont proposées pour améliorer la digestion du lactose et soula- ger les manifestations cliniques de l’intolérance.
2 – LE DEVENIR DIGESTIF DU LACTOSE
Le lactose est hydrolysé par la lactase intestinale en glucose et galactose qui sont absorbés à travers la muqueuse intestinale. La lactase ou lactase-phlo- rizin-hydrolase (LPH, EC 3.2.1.62/108) est encodée par le gène LCT. Son expression est détectée dans les entérocytes positionnés à la jonction entre la crypte et la villosité ainsi que sur les villosités, exclusivement dans l’intestin grêle. La lactase n’a aucune séquence similaire à l’enzyme bactérienne, la β-galactosidase (EC 3.2.1.23) qui hydrolyse aussi le lactose.
L’hydrolyse du lactose dans l’intestin grêle peut être diminuée ou ne pas avoir lieu dans trois types de situation : la diminution physiologique de la lac- tase avec l’âge ou hypolactasie primaire de l’adulte ; l’hypolactasie secondaire ou acquise due à une maladie qui endommage la muqueuse de l’intestin grêle ou altère la motricité intestinale ; l’alactasie congénitale qui est rare.
2.1 Persistance ou non-persistance de la lactase intestinale
La lactase diminue de façon importante chez tous les mammifères terrestres après le sevrage. Chez les humains, l’expression et l’activité de la lactase sont élevées chez les nouveau-nés, à l’exception des prématurés chez qui la muqueuse intestinale n’est pas encore mature à la naissance (SHULMAN et al., 2005). Un déclin de l’activité commence à être observé chez les enfants peu après la diversification alimentaire et 60 à 95 % de l’activité est perdue entre 7-20 ans. Le niveau de perte et le temps nécessaire à atteindre le niveau adulte diffèrent fortement entre différentes populations (TROELSEN, 2005). Toutefois, cette décroissance ne se produit pas chez tous les adultes, et il existe une minorité de personnes chez qui la lactase persiste et qui sont capables de digé- rer le lactose tout au long de leur vie. Le mécanisme moléculaire à l’origine de la décroissance de la lactase est inconnu. Bien que cela soit communément sug- géré, il n’existe aucune preuve que l’expression de la lactase est influencée par la consommation de lactose.
Le phénotype « lactase persistant » est très fréquent en Europe du Nord ainsi que dans les populations nomades des zones arides de l’Afrique centrale et du Nord. La non-persistance de la lactase est le phénotype prédominant dans le monde et est trouvé dans toutes les populations natives de l’Amérique, l’Australie, l’Asie et l’Afrique tropicale (SAHI, 1994). La non-persistance est con- sidérée comme la caractéristique ancestrale, alors que la persistance pourrait provenir d’une mutation il y a quelque 5 000 ou 10 000 ans, mutation coïncidant avec la domestication des bovins (HOLLOX, 2005). Il existe une corrélation étroite entre la persistance de la lactase et deux polymorphismes du gène LCT de la lactase (C/T 13910 et G/A 22018), le polymorphisme CC/GG étant associé à la non-persistance (ENATTAH et al., 2002).
En dehors de la non-persistance physiologique de la lactase intestinale, il existe un grand nombre de causes secondaires pouvant entraîner une diminu- tion de l’activité lactasique. L’atrophie ou l’endommagement de la muqueuse intestinale due à une gastroentérite virale ou autre infection, une maladie inflam- matoire, la maladie coeliaque, ou bien à un traitement médicamenteux ou anti- biotique, une chimio- ou radiothérapie, est souvent associée à une malabsorption du lactose. D’autres pathologies peuvent également modifier les fonctions gastro-intestinales et diminuer l’activité de la lactase (gastropathies, fibrose cystique, etc.).
2.2 Fermentation colique du lactose et effet prébiotique potentiel Lorsque le lactose n’est pas hydrolysé dans l’intestin grêle, son pouvoir osmotique attire l’eau dans la lumière intestinale. Cela provoque l’augmentation du volume et de la fluidité du contenu intestinal et accélère l’arrivée de ce contenu dans le côlon. Les bactéries coliques fermentent le lactose en gaz et en acides organiques, acide lactique et acides gras à chaîne courte, qui sont absorbés. Cette fermentation est associée à une modification de la composition bactérienne et de l’activité métabolique de la flore intestinale. Une augmenta- tion de l’activité de la β-galactosidase est observée dans les selles des sujets hypolactasiques consommant régulièrement de petites quantités de lactose (HE
et al., 2005). La β-galactosidase étant présente dans les bactéries lactiques de
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mentation de son activité pourrait être associée à une stimulation spécifique de ces bactéries qui sont considérées comme bénéfiques pour le fonctionnement de l’intestin et la santé de l’hôte. ITO et KIMURA (1993) ont observé que le nom- bre de Bacteroides et de Clostridia perfringens était diminué chez les sujets déficients en lactase consommant du lactose, alors que la proportion des lacto- bacilles, entérocoques et bifidobactéries était augmentée. Les prébiotiques étant définis comme « un ingrédient alimentaire non digestible qui affecte de façon bénéfique l’hôte en stimulant sélectivement la croissance et/ou l’activité d’un groupe ou d’un nombre limité de bactéries dans le côlon » (GIBSON et ROBERFROID, 1995), le lactose non hydrolysé dans l’intestin grêle des personnes déficientes en lactase pourrait donc être considéré comme un prébiotique et apporter les mêmes bénéfices que ceux-ci pour la santé (SZILAGYI, 2004). Néan- moins, pour que cette hypothèse soit validée, il serait nécessaire de démontrer cliniquement ces bénéfices potentiels du lactose, ce qui n’est pas encore le cas.
3 – L’INTOLÉRANCE AU LACTOSE
La maldigestion du lactose peut provoquer des manifestations cliniques d’intolérance. Toutefois, seulement une partie des sujets déficients en lactase éprouvent des symptômes gastro-intestinaux d’intolérance. Enfin, cette intolé- rance au lactose n’est pas une allergie au lait et ne doit pas être confondue avec celle-ci.
Les symptômes d’intolérance sont liés à la pression osmotique du lactose dans l’intestin grêle et à la capacité métabolique de la flore intestinale. Lorsque la quantité de lactose qui arrive dans le côlon excède la capacité fermentaire des bactéries et/ou la vitesse d’absorption des produits de la fermentation, il y a accumulation de gaz, de métabolites et de sucres dans la lumière colique. Par effet osmotique, ces derniers favorisent un flux d’eau entrant dans la lumière, ce qui accroît le volume et la fluidité du contenu colique. La conjugaison de ces phénomènes entraîne une augmentation des flatulences, des ballonnements intestinaux, des crampes douloureuses et quelquefois une diarrhée. Ces symp- tômes d’intolérance sont très divers selon les individus. Les plus courants sont les flatulences, les borborygmes et les ballonnements intestinaux. Les diar- rhées, nausées et vomissement sont plus rares. À ces symptômes gastro-intes- tinaux peuvent être associés des signes systémiques tels que maux de tête, vertiges, pertes de concentration et de mémorisation, fatigue, et dans les cas les plus extrêmes douleurs musculaires ou articulaires, et manifestations allergi- ques (MATTHEWS et al., 2005).
4 – LES SOLUTIONS NUTRITIONNELLES POUR AMÉLIORER LES SYMPTÔMES DE L’INTOLÉRANCE AU LACTOSE
Un traitement de la déficience en lactase est indiqué uniquement chez les patients souffrant de symptômes cliniques d’intolérance. En l’absence de lignes conductrices, l’approche thérapeutique courante tend à exclure le lait et les pro- duits laitiers de l’alimentation des patients. Toutefois, cette stratégie peut avoir de sérieux désavantages nutritionnels, principalement parce qu’elle réduit les apports en calcium, phosphore et vitamines et a été associée dans certains cas à une diminution de la densité osseuse et à un risque plus élevé d’ostéoporose (DI STE- FANO et al., 2002). D’autres risques ont été associés à l’éviction du lactose de l’ali- mentation. Ainsi une étude récente a relié le génotype de l’hypolactasie primaire avec un risque plus élevé de cancer colorectal dans la population finlandaise (RASINPERA et al., 2005) ; une des raisons suspectées par les auteurs serait que l’exclusion du lactose de l’alimentation diminue les effets potentiellement bénéfi- ques de la fermentation colique. Dans le même sens, SEGAL (2002) a suggéré que la malabsorption physiologique des sucres et particulièrement du lactose chez les Africains pourrait expliquer la faible incidence de maladies gastro-intestinales tel- les que la diverticulose, le cancer colorectal et l’inflammation intestinale.
La dose de lactose ainsi que la forme sous laquelle il est consommé sont des facteurs importants de l’incidence et de la sévérité des manifestations d’intolérance. Alors qu’une dose de 25 g/j de lactose semble provoquer des signes cliniques chez la plupart des sujets intolérants, une dose journalière de 12 g de lactose, correspondant à 1 tasse de lait serait généralement bien tolé- rée par tous les patients selon une méta-analyse récente (SAVAIANO et al., 2006).
Également, plusieurs études ont montré que le lactose était mieux toléré lorsqu’il était consommé avec d’autres aliments ou au sein d’une matrice ali- mentaire, telle que du chocolat, du lait entier, etc. Néanmoins, le lactose pou- vant être « caché » dans un grand nombre d’aliments, il est difficile de contrôler son ingestion. D’autres approches ont donc été proposées pour améliorer sa digestion et réduire les symptômes d’intolérance chez les sujets sensibles.
4.1 β-galactosidase exogène
Des galactosidases microbiennes peuvent être ajoutées au lait avant sa consommation ou avalées sous forme de comprimés ou gélules au moment des repas. Toutefois, les résultats sont très divers et dépendent de l’origine de la β-galactosidase, du dosage de l’enzyme, et de la quantité résiduelle de lactase intestinale chez les patients. De plus, alors que la préincubation du lait par l’enzyme semble assez efficace mais est peu pratique, l’ingestion de l’enzyme avec le repas est moins efficace à cause de l’inactivation de l’enzyme dans l’estomac (MONTALTO et al., 2005).
4.2 Yaourts et laits fermentés
Il est bien connu que les laits fermentés améliorent la digestion du lactose et réduisent les symptômes d’intolérance (DE VRESE et al., 2001). Ces effets sont
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grêle et l’augmentation du temps de vidange gastrique et de transit dans l’intes- tin favorisant le contact du lactose avec la lactase résiduelle. La membrane des bactéries du yaourt (L. bulgaricus et S. thermophilus) offre une protection méca- nique à l’enzyme contre l’acidité et les sels biliaires dans l’estomac. Néanmoins, cette membrane est détruite ensuite dans l’intestin grêle, ce qui libère la β-galactosidase disponible pour l’hydrolyse du lactose. Ce facteur « membrane cellulaire de la bactérie » est clé dans l’efficacité du lait fermenté et explique pourquoi d’autres bactéries, telles que L. acidophilus, ne sont pas aussi effica- ces que celles du yaourt.
4.3 Probiotiques
Bien que la plupart des probiotiques actuellement connus possèdent une activité β-galactosidique, peu sont en fait capables de promouvoir l’hydrolyse intestinale du lactose. Ces probiotiques sont généralement sélectionnés pour leur résistance au passage gastro-intestinal et leur β-galactosidase est faible- ment libérée dans le grêle. En revanche, certains d’entre eux seraient indiqués pour soulager les symptômes gastro-intestinaux et systémiques de l’intolérance.
Ainsi, les probiotiques qui ont montré une efficacité dans le traitement des patients souffrant du syndrome de l’intestin irritable pourraient exercer les mêmes effets bénéfiques sur la motricité et l’allodynie des patients intolérants au lactose. Toutefois, pour l’instant très peu de bactéries ont prouvé leur efficacité pour l’intestin irritable (BERGONZELLI et al., 2005) et aucune d’entre elles n’a été testée chez des patients intolérants au lactose. De ce fait, la revue globale des essais publiés ne permet pas de mettre en évidence une amélioration des signes de l’intolérance par un traitement avec des probiotiques (LEVRI et al., 2005).
5 – CONCLUSIONS
La malabsorption du lactose est très répandue chez les adultes dans le monde et peut débuter dès l’âge de 2-3 ans dans certaines populations. Néan- moins, cette malabsorption est physiologique et ne présente pas de danger pour la santé. Au contraire, le lactose non digéré augmente le pool de glucides échappant à la digestion dans l’intestin grêle et considérés comme bénéfiques à la santé grâce à leurs effets sur la microflore colique et la physiologie intesti- nale. Néanmoins, dans certains cas, la malabsorption du lactose peut provo- quer des symptômes cliniques d’intolérance qui peuvent fortement diminuer la qualité de vie. Plusieurs solutions ont été proposées pour pallier la déficience en lactase. Parmi celles-ci, l’exclusion complète des produits laitiers est à pros- crire. L’amélioration de la digestion du lactose est une approche. Toutefois, la solution nutritionnellement la plus avantageuse serait de préserver la digestion incomplète du lactose dans l’intestin grêle et donc ses potentiels effets bénéfi- ques dans le côlon, tout en soulageant les symptômes gastro-intestinaux dou- loureux chez les personnes intolérantes. Dans ce sens, l’impact des probiotiques ayant démontré une efficacité dans le traitement des patients souffrant d’intestin irritable serait intéressant à établir.
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