Wie hat sich die Laktosetoleranz beim Menschen verbreitet?

Heutzutage gibt es viele Menschen, die an der sogenannten Laktoseintoleranz leiden. Dies ist die Unfähigkeit, diese Art von Zucker zu verdauen, die in nicht fermentierter Milch enthalten ist und zu Problemen wie häufigem Durchfall, Blähungen und Bauchbeschwerden führt.

Biologisch wäre es natürlich, dass alle erwachsenen Menschen diese Intoleranz zeigen, da die Fähigkeit zur Verarbeitung von Laktose nur bei jungen Säugetieren vorhanden ist. Während sie sich entwickeln, und besonders zwischen Kindheit und Jugend, das Enzym, das eine korrekte Assimilation ermöglicht Lactose-Verbindungszucker verschwinden auf natürliche Weise, da erwachsene Säugetiere keine Milch zu sich nehmen müssen überleben.

Warum aber können heute 90 % der erwachsenen Menschen Laktose problemlos verdauen? Dieses merkwürdige Phänomen, das bei den übrigen Säugetieren fehlt, hat in der wissenschaftlichen Gemeinschaft mehrere Theorien hervorgebracht. ¿Wie und warum sich der Mensch entwickelt hat, um das Enzym Laktase herstellen zu können (was die Assimilation von Laktose ermöglicht) im Erwachsenenstadium?

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Laktosetoleranz: Geschichte einer Anpassung

In den letzten Jahren wurden verschiedene Studien durchgeführt, die darauf abzielen, etwas Licht in diese Frage zu bringen. Warum ist die Fähigkeit, Laktose zu verarbeiten, bei erwachsenen Menschen so verbreitet, wenn dies bei keiner anderen Spezies im Erwachsenenalter möglich ist?

Eine der jüngsten Studien wurde 2022 durchgeführt und von einem interdisziplinären Team des University College London, der University of Burgos und der University of Bristol gefördert. Das Projekt nutzte eine bahnbrechende Technik, die von Richard Evershed und seinem Team (University of Bristol): die Analyse von Behältern, die in archäologischen Überresten gefunden wurden und Spuren von Fett enthielten Molkerei. Das hat die Untersuchung von mehr als 7.000 Proben gezeigt Der Milchkonsum war vor etwa 9.000 Jahren in Europa weit verbreitet, aus der Etablierung der Landwirtschaft, und dass daher das Auftreten des Gens, das die Assimilation von Laktose bei Erwachsenen ermöglicht, vor etwa 10.000 Jahren aufgetreten sein muss.

Die bis dahin am weitesten verbreitete Theorie behauptete, dass diese genetische Anpassung als Folge der Ausweitung des Milchkonsums in der Vorgeschichte entstanden sei. In einer Zeit, in der die notwendigen Nährstoffe zum Überleben nicht immer gewährleistet waren, stellte Milch eine perfekte Alternative dar, da sie reich an Zucker und Proteinen ist. Und wenn sich der Verzehr dieses Lebensmittels ausbreitete, mussten sich die Individuen zwangsläufig biologisch daran anpassen.

Die zitierte Studie hat jedoch gezeigt, dass diese Anpassung an Laktose eher das Ergebnis natürlicher Selektion war. Wir erklären es in einem anderen Abschnitt.

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Laktase-Enzym bei Erwachsenen

Zunächst erscheint es angebracht zu erklären, worin diese Anpassung besteht. Wir haben bereits angemerkt, dass erwachsene Menschen grundsätzlich nicht bereit sein sollten, Laktose zu verdauen, da Milch die Nahrung junger Säugetiere ist. Wir haben jedoch bereits gesehen, dass dies nicht der Fall ist. Wie kam es zu dieser Anpassung?

Laktose ist eine Art Zuckerverbindung, die in Milch vorkommt.. Da es aus zwei Zuckern, Glucose und Galactose, besteht, wird ein spezielles Enzym benötigt, um beide Komponenten zu trennen, ein Element, das das Verdauungssystem eines erwachsenen Säugetiers nicht besitzt. Laktose kann nicht verdaut werden und wird im Dickdarm gespeichert. Wenn die Laktosebelastung hoch ist, treten eine Reihe von Problemen auf, wie Durchfall, Blähungen, Völlegefühl und Bauchschmerzen.

In Säugetiernachkommen ist eine Art von Enzym vorhanden, das Laktase-Enzym, das im Dünndarm produziert wird. und ist in der Lage, diesen Doppelzucker in zwei Einfachzucker zu „spalten“, die leicht von der Schleimhaut aufgenommen werden Darm. Normalerweise ist dieses Enzym, wie bereits erwähnt, bei Erwachsenen nicht vorhanden, sodass Laktose vom Körper praktisch unverdaulich wird.

Wir haben jedoch in der Einleitung darauf hingewiesen, dass Derzeit haben 90 % der erwachsenen Menschen das Enzym Laktase in ihrem Verdauungssystem, wodurch die Verdauung von nicht fermentierter Milch kein Problem darstellt. Aber was passiert mit den restlichen 10%? Warum haben sich einige Menschen zur Laktoseassimilation entwickelt, während andere Laktoseintoleranz blieben?

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Eine natürliche Auslese?

Die Studie des University College, der University of Burgos und der University of Bristol warf die Möglichkeit auf, dass diese ungewöhnliche Anpassung auf natürliche Selektion zurückzuführen ist. Da dieses Gen nach der Analyse von Skelettresten erst nach der Geburt der Landwirtschaft vorhanden war, können wir daraus schließen dass, als die Ernte schlecht war und es daher zu Hungersnöten kam, die Menschen auf Milch zurückgriffen, um Nährstoffe bereitzustellen notwendig.

Der Verzehr von Milch ohne das für die Verdauung notwendige Gen verursacht bei gesunden Menschen Beschwerden wie die bereits erwähnten, führt aber nicht zwangsläufig zum Tod. Wenn jedoch eine Person mit Mangelernährung (und daher viel anfälliger für Krankheiten) Laktose konsumieren, ohne das Enzym Laktase in ihrem Verdauungssystem zu haben, Durchfall konsequent sie können einen Zustand der Austrocknung verursachen, der in diesem Fall zu tödlichen Komplikationen führen kann.

Dies ist die Meinung von José Miguel Carretero, einem Forscher an der Universität von Burgos, der hier anwesend ist Projekt und in dem er 2014 unter der Leitung von Mark Thomas die Überreste des Portalón de Cueva Mayor analysierte, in Atapuerca. Carretero versichert, dass die Anpassung an Laktose daher eine turbogeladene natürliche Selektion wäre, nach der die Individuen das reproduktive Alter erreichten Sie waren diejenigen, die das Gen zur Verdauung von Milch entwickelt hatten, da diejenigen, die intolerant waren, viel früher an den daraus resultierenden Komplikationen starben Intoleranz.

Nach dieser Theorie konnte nur durch diese natürliche Selektion diese merkwürdige genetische Mutation, bekannt als Laktase-Persistenz, in Populationen in Europa, Asien, dem Nahen Osten und Afrika über einen Zeitraum von etwa 10.000 Jahren.

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Eine schwindelerregend schnelle Anpassung

Diese Studie ist nicht die erste (und wird wahrscheinlich nicht die letzte sein), die die Evolution der Anpassung an Laktose bei erwachsenen Menschen analysiert. Im Jahr 2020 analysierte eine weitere Studie unter der Leitung der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (Deutschland) die Skelettreste von mehr als 130 Menschen, die im Schlamm des Flusses Tollense nördlich von Berlin gefunden wurden.

Diese Überreste liefern nicht nur Informationen über das Gen, sondern haben auch eine sehr relevante Information beim Studium der europäischen Vorgeschichte entdeckt: im Tollensetal, um das Jahr 1300 a. C., eine wichtige Schlacht zwischen Clans, die wahrscheinlich die gewaltigste Kriegsführung in Europa in der Bronzezeit war. Unter den gefundenen Knochen befanden sich Fragmente, die noch Pfeilspitzen enthielten, sowie stumpf zertrümmerte Schädel.

Aber abgesehen von der Geschichte lieferten diese Überreste wichtige Informationen über die Persistenz von Laktase bei Erwachsenen und ihre Entwicklung im Laufe der Zeit. Das wurde festgestellt nur einer von acht der analysierten Personen hatte dieses Gen; ein viel geringerer Prozentsatz als wir derzeit haben.

Mit anderen Worten, die Anpassung an Laktose entwickelte sich mit schwindelerregender Geschwindigkeit, da in nur 120 Generationen (die sich trennen diese Überreste des Tollensetals der heutigen Menschen) stieg der Prozentsatz der Personen, die diesen Zucker vertragen, auf neun von allen zehn. Eine schnelle und hocheffiziente Evolution, die es erwachsenen Menschen ermöglichte, Zeiten von Krankheiten und Hungersnöten zu überleben.