Cum s-a răspândit toleranța la lactoză în rândul oamenilor?

În zilele noastre sunt multe persoane care suferă de așa-numita intoleranță la lactoză. Aceasta este incapacitatea de a digera acest tip de zahăr, prezent în laptele nefermentat, și care duce la probleme precum diaree frecventă, flatulență și disconfort abdominal.

Din punct de vedere biologic, ar fi firesc ca toți oamenii adulți să manifeste această intoleranță, deoarece capacitatea de a procesa lactoza este prezentă doar la mamiferele tinere. Pe măsură ce se dezvoltă, și mai ales între copilărie și adolescență, enzima care permite o asimilare corectă a zaharurile compuse din lactoză dispar în mod natural, deoarece mamiferele adulte nu trebuie să consume lapte pentru a supravieţui.

De ce, atunci, 90% dintre oamenii adulți pot digera în prezent lactoza fără probleme? Acest fenomen curios, absent la restul mamiferelor, a generat mai multe teorii în rândul comunității științifice. ¿Cum și de ce oamenii au evoluat pentru a putea genera enzima lactază (care permite asimilarea lactozei) în stadiul lor adult?

• Articol înrudit: „Intoleranța la lactoză: ce este, tipuri și cauze ale acestei afecțiuni”

Toleranța la lactoză: povestea unei adaptări

În ultimii ani, au fost efectuate diverse studii care urmăresc să arunce o lumină asupra acestei probleme. De ce este abilitatea de a procesa lactoza atât de comună la oamenii adulți, când la nicio altă specie nu este posibil acest lucru la vârsta adultă?

Unul dintre cele mai recente studii este cel care a fost realizat în 2022, promovat de o echipă interdisciplinară de la University College London, University of Burgos și University of Bristol. Proiectul a profitat de o tehnică de pionierat, dezvoltată de Richard Evershed și echipa sa (Universitatea din Bristol): analiza recipientelor găsite în vestigiile arheologice care conțineau urme de grăsime lactat. Studiul a peste 7.000 de mostre a arătat că consumul de lapte era larg răspândit în Europa cu aproximativ 9.000 de ani în urmă, de la înființarea agriculturii, și că, prin urmare, apariția genei care permite asimilarea lactozei la adulți trebuie să fi apărut acum aproximativ 10.000 de ani.

Cea mai răspândită teorie până atunci susținea că această adaptare genetică a apărut ca o consecință a extinderii consumului de lapte în timpul preistoriei. Într-o perioadă în care nutrienții necesari supraviețuirii nu erau întotdeauna garantați, laptele reprezenta o alternativă perfectă, deoarece este bogat în zaharuri și proteine. Și dacă consumul acestui aliment s-a răspândit, inevitabil indivizii au trebuit să se adapteze biologic la el.

Cu toate acestea, studiul citat a arătat că această adaptare la lactoză a fost mai mult rezultatul selecției naturale. O explicam intr-o alta sectiune.

• Ați putea fi interesat de: „Teoria evoluției biologice: ce este și ce explică”

enzima lactază la adulți

În primul rând, pare oportun să explicăm în ce constă această adaptare. Am comentat deja că ființele umane adulte, în principiu, nu ar trebui să fie pregătite pentru a digera lactoza, deoarece laptele este hrana mamiferelor tinere. Cu toate acestea, am văzut deja că nu este cazul. Cum a apărut această adaptare?

Lactoza este un tip de compus de zahăr care se găsește în lapte.. Fiind alcătuită din două zaharuri, glucoză și galactoză, este necesară o enzimă specială pentru a separa ambele componente, element pe care sistemul digestiv al unui mamifer adult nu îl posedă. Neputând fi digerată, lactoza este stocată în intestinul gros. Când încărcătura de lactoză este mare, apar o serie de probleme, precum diaree, flatulență, balonare și disconfort abdominal.

La descendenții mamiferelor, este prezent un tip de enzimă, enzima lactază, care este produsă în intestinul subțire. și este capabil să „împartă” acest zahăr dublu în două zaharuri simple, care sunt ușor absorbite de mucoasă intestinal. În mod normal, așa cum am menționat deja, această enzimă nu este prezentă la adulți, astfel încât lactoza devine practic indigerabilă de către organism.

Cu toate acestea, am comentat în introducere că, în prezent, 90% dintre oamenii adulți au enzima lactază în sistemul lor digestiv, ceea ce înseamnă că digestia laptelui nefermentat nu reprezintă o problemă. Dar ce se întâmplă cu restul de 10%? De ce unii oameni au evoluat spre asimilarea lactozei, în timp ce alții au rămas intoleranți la lactoză?

• Articol înrudit: „Metabolismul bazal: ce este, cum se măsoară și de ce ne permite să supraviețuim”

O selecție naturală?

Studiul realizat de University College, Universitatea din Burgos și Universitatea din Bristol a ridicat posibilitatea ca această adaptare neobișnuită să se fi datorat selecției naturale. Având în vedere că, conform analizei rămășițelor scheletice, această genă a început să fie prezentă abia după nașterea agriculturii, putem deduce că, atunci când recoltele erau sărace și, prin urmare, au apărut foamete, oamenii au apelat la lapte pentru a furniza nutrienți necesar.

La indivizii sănătoși, consumul de lapte fără gena necesară digestiei acestuia provoacă disconfort precum cele pe care le-am menționat deja, dar nu duce neapărat la moarte. Cu toate acestea, dacă o persoană care are un deficit nutrițional (și, prin urmare, mult mai vulnerabilă la boli) consumă lactoză fără a avea enzima lactază în sistemul lor digestiv, diaree consecvent pot provoca o stare de deshidratare astfel încât, în acest caz, poate avea complicații fatale.

Aceasta este opinia lui José Miguel Carretero, cercetător la Universitatea din Burgos, prezent la aceasta proiect și în care, în 2014 și condus de Mark Thomas, a analizat rămășițele primarului Portalón de Cueva, în Atapuerca. Carretero asigură că adaptarea la lactoză ar fi, așadar, o selecție naturală turbo, conform căreia indivizii care au ajuns la vârsta reproductivă ei au fost cei care au dezvoltat gena pentru a digera laptele, deoarece cei care erau intoleranți au murit mult mai devreme din cauza complicațiilor derivate din cauza lor. intoleranţă.

Conform acestei teorii, numai prin această selecție naturală a putut această curioasă mutație genetică, cunoscută sub numele persistenta lactaza, în populațiile din Europa, Asia, Orientul Mijlociu și Africa pe o perioadă de aproximativ 10.000 de ani.

• Ați putea fi interesat de: „Influența lui Darwin asupra psihologiei, în 5 puncte”

O adaptare amețitor de rapidă

Acest studiu nu este primul (și probabil nu va fi ultimul) care analizează evoluția adaptării la lactoză la oamenii adulți. În 2020, un alt studiu condus de Universitatea Johannes Gutenberg din Mainz (Germania) a analizat rămășițele scheletice a peste 130 de persoane, găsite în noroiul râului Tollense, la nord de Berlin.

Aceste rămășițe, pe lângă faptul că oferă informații despre genă, au descoperit o informație foarte relevantă atunci când studiem preistoria europeană: în valea Tollense, în jurul anului 1300 a. C., o bătălie importantă între clanuri care a fost cel mai probabil cel mai enorm război din Europa în epoca bronzului. Printre oasele găsite s-au numărat fragmente care încă mai conțineau vârfuri de săgeți, precum și cranii zdrobite.

Dar, lăsând povestea deoparte, aceste rămășițe au oferit informații semnificative cu privire la persistența lactază la adulți și la evoluția acesteia în timp. S-a descoperit că doar unul din opt dintre indivizii analizați avea această genă; un procent mult mai mic decât avem în prezent.

Cu alte cuvinte, adaptarea la lactoză a evoluat cu viteză vertiginoasă, întrucât, în doar 120 de generații (care sunt cele care separă aceste rămășițe din valea Tollense a oamenilor actuali) procentul de indivizi toleranți la acest zahăr a crescut la nouă din fiecare zece. O evoluție rapidă și foarte eficientă care a permis oamenilor adulți să supraviețuiască vremurilor de boală și foamete.