The genetic root of Lactose inability

लैक्टोज असहिष्णुता दुनिया भर में सबसे आम पाचन विकारों में से एक है, जो वैश्विक वयस्क आबादी के अनुमानित 65 से 75 प्रतिशत को प्रभावित करता है। ऐसा तब होता है जब छोटी आंत एंजाइम की अपर्याप्त मात्रा पैदा करती है lactase], जिसे लैक्टोज को तोड़ने की आवश्यकता होती है, दूध और अन्य डेयरी उत्पादों में पाया जाने वाला मुख्य चीनी। पर्याप्त लैक्टोज के बिना, undigested लैक्टोज कॉलोन में चले जाते हैं, जहां आंत्र बैक्टीरिया इसे किण्वित करते हैं, गैस का उत्पादन करते हैं, लघु श्रृंखला फैटी एसिड, और पानी। यह प्रक्रिया अच्छी तरह से ज्ञात लक्षणों को ट्रिगर करती है: [FLT:]

लक्षण आमतौर पर डेयरी के उपभोग के 30 मिनट से दो घंटे बाद दिखाई देते हैं। तीव्रता लैक्टोज की मात्रा, व्यक्ति की अवशिष्ट लैक्टोज गतिविधि और उनके आंत माइक्रोबायोम की संरचना पर निर्भर करती है। इसके विपरीत लैक्टोज को दूध एलर्जी से असहिष्णुता को अलग करने के लिए महत्वपूर्ण है। एक दूध एलर्जी में दूध प्रोटीन जैसे कि कैसिन या मट्ठा की प्रतिरक्षा प्रणाली प्रतिक्रिया होती है, और यह पित्ताशय, सूजन, मट्ठा या यहां तक कि एनाफिलैक्सिस का कारण बन सकती है। लैक्टोज असहिष्णुता, इसके विपरीत, एक पाचन एंजाइम की कमी है और यह जीवन-धमनी नहीं है, हालांकि यह ठीक से प्रबंधित होने पर जीवन की गुणवत्ता को काफी प्रभावित कर सकता है।

LCT जीन और MCM6 बढ़ाने वाला क्षेत्र

लैक्टेज़ का उत्पादन LCT[ जीन द्वारा किया जाता है, जो क्रोमोसोम 2 (2q21.3) के लंबे हाथ पर स्थित है। लगभग सभी स्तनधारियों में, लैक्टेज़ गतिविधि मां के दूध को पचाने के लिए जन्म पर अधिक होती है और फिर स्वाभाविक रूप से weaning के बाद गिरावट आती है - लैक्टेज़ गैर-पर्सिस्टेंस के रूप में जाना जाने वाला एक घटना। मनुष्य उनमें असामान्य हैं, जिनमें कुछ आबादी ने बचपन के स्विच में ही लेसेज उत्पादन को बनाए रखने की क्षमता विकसित की है।

सबसे अच्छी तरह से अध्ययन किया गया संस्करण एक एकल न्यूक्लियोटाइड पॉलीमोर्फिज्म (SNP) नाम है r4988235, LCT प्रारंभ कोडन के 13910 आधार जोड़े को ऊपर की ओर जाना चाहिए। T allele (-13910*T) की कम से कम एक प्रति वाले व्यक्ति आम तौर पर वयस्कता में उच्च लैक्टोज गतिविधि को बरकरार रखता है। दो C alleles (-13910*C) के साथ, जीन-साथ, LT-FTC में भी गिरावट आती है।

माध्यमिक लैक्टोज असहिष्णुता

लैक्टोज की कमी के सभी मामले आनुवंशिक नहीं हैं। माध्यमिक लैक्टोज असहिष्णुता तब विकसित हो सकती है जब छोटी आंतों की परत को [FLT: 0] गैस्ट्रोएंटराइटिस (विशेष रूप से रोटावायरस या नोरोवायरस), Cliac रोग , ]]]Crohn's disease ], Gardiasis , या chemotherapy. इन स्थितियों में, लैक्टोज उत्पादन अस्थायी रूप से चल रहा है क्योंकि एंजाइमों में इलाज किया जाता है।

Lactase Persistence Variants across जनसंख्या

आनुवंशिक अध्ययनों ने कम से कम पांच स्वतंत्र लैक्टेस-प्रतिरोध भिन्न रूपों की पहचान की है, जो कि डेरीइंग के सांस्कृतिक गोद लेने के जवाब में दुनिया के विभिन्न हिस्सों में उत्पन्न होता है। ये संस्करण सभी MCM6 बढ़ाने वाले क्षेत्र के भीतर स्थित हैं और ट्रांसक्रिप्शन कारक बाध्यकारी साइटों को बदलकर कार्य करते हैं, जिससे वयस्कता में LCT जीन अभिव्यक्ति को बढ़ाया जा सकता है। इन एलेलों का अभिसरण एक आश्चर्यजनक उदाहरण है कि कैसे सांस्कृतिक रूप से अधिग्रहित ट्राइट - दूध की खपत से मजबूत चयन दबाव मानव जीनोम को आकार दे सकता है।

  • ]-13910 C>T (rs4988235)]: उत्तरी यूरोप में प्रमुख, स्कैंडिनेवियाई और ब्रिटिश में 80 प्रतिशत से अधिक की आवृत्तियों के साथ। टी एले लैक्टेस दृढ़ता से जुड़ा हुआ है और पूर्वी एशियाई आबादी में लगभग अनुपस्थित है।
  • ]-14010 G>C (rs145946881)]: पूर्वी अफ्रीकी पादरी आबादी जैसे Maasai और Tutsi में स्थापित, 50 प्रतिशत तक आवृत्तियों के साथ। यह संस्करण ट्रांसक्रिप्शन फैक्टर GATA-6 के लिए एक बाध्यकारी साइट बनाता है।
  • ]-13915 T>G (rs41380347) : आम अरब प्रायद्वीप में और बेडौइन समूहों के बीच; कुछ उत्तरी अफ्रीकी आबादी में भी मौजूद है।
  • ]]-13907 C>G (rs41525747) : कुछ पश्चिमी अफ्रीकी आबादी में पहचाना, विशेष रूप से फुलानी और हौसा।
  • ]]-3712 T>C (rs11988472)]: सकारात्मक चयन के मजबूत सबूत के साथ, पश्चिम अफ्रीका और अन्य झुंड समुदायों के Fulani में रिपोर्ट किया।

जो व्यक्ति इन प्रमुख loci में गैर-प्रतिरोध के लिए समोगिज़ हैं, उनके द्वारा लैक्टोज उत्पादन को कम कर दिया जाएगा और लैक्टोज असहिष्णु होने की संभावना है। कई वेरिएंट की उपस्थिति अभिसरण विकास को दर्शाती है: एक ही नियामक क्षेत्र में विभिन्न उत्परिवर्तन सभी समान अनुकूली विशेषता का नेतृत्व करते हैं। इन वेरिएंट्स और उनके वैश्विक वितरण की विस्तृत समीक्षा के लिए, NNCBI समीक्षा लैक्टोज दृढ़ता और LCT जीन पर एक उत्कृष्ट संसाधन बनी हुई है।

विकासवादी इतिहास और वैश्विक वितरण

लैक्टोज असहिष्णुता का वैश्विक पैटर्न डेयरी खेती के इतिहास को बारीकी से प्रतिबिंबित करता है। उन क्षेत्रों में जहां ताजा दूध की खपत ने एक पौष्टिक लाभ प्रदान किया - जैसे उत्तरी यूरोप, मवेशियों के साथ अफ्रीका के कुछ हिस्सों में झुंड, और मध्य पूर्व - लैक्टेस-प्रतिरोध एलील प्राकृतिक चयन के माध्यम से उच्च आवृत्तियों तक बढ़ गए। इसके विपरीत, पूर्वी एशिया, दक्षिणपूर्व एशिया, स्वदेशी अमेरिका और उप-सहारन अफ्रीका में, जहां डेयरी ऐतिहासिक रूप से अनुपस्थित या कम थी, लैक्टेस दृढ़ता दुर्लभ है, अक्सर 10 प्रतिशत से कम है। उदाहरण के लिए, चीन और जापान में, लैक्टोज असहिष्णुता 80 प्रतिशत से अधिक आबादी वाले लोगों को प्रभावित करती है।

यह वितरण illustrates ]positive चयन. वातावरण में जहां दूध कैल्शियम, कैलोरी और प्रोटीन के विश्वसनीय स्रोत के रूप में काम किया - विशेष रूप से उत्तरी अक्षांश में विटामिन डी संश्लेषण के लिए सीमित सूर्य के साथ - लैक्टोज को पचाने की क्षमता एक अस्तित्व लाभ प्रदान की। पुरातात्विक सबूत से पता चलता है कि डेयरी का अभ्यास यूरोप और अफ्रीका में 6,000 BCE के रूप में शुरू हुआ था। प्राचीन डीएनए विश्लेषण इंगित करता है कि लैक्टेस दृढ़ता को कांस्य युग तक असामान्य नहीं किया गया था और फिर चयन दबाव में तेजी से फैल गया, जिसमें कुछ यूरोपीय आबादी में लगभग 1.5 प्रतिशत की अनुमानित चयन गुणांक शामिल थे।

नैदानिक दृष्टिकोण: सांस परीक्षण और आनुवंशिक परीक्षण

लिकोस असहिष्णुता का निदान आम तौर पर एक विस्तृत चिकित्सा इतिहास और एक लक्षण डायरी के साथ शुरू होता है। सबसे आम नैदानिक परीक्षण है लैक्टोज सांस परीक्षण , जो लैक्टोज (आमतौर पर 25 से 50 ग्राम) की एक मानक खुराक की खोज के बाद हवा में हाइड्रोजन को मापता है। दो घंटे के भीतर 20 से अधिक भागों के हाइड्रोजन में वृद्धि malabsorption इंगित करती है। हालांकि, छोटे आंत्र बैक्टीरिया अतिवृद्धि (SIBO) के कारण झूठे सकारात्मक हो सकते हैं, और झूठे नकारात्मक परिणाम हो सकते हैं अगर व्यक्ति की कमी हाइड्रोजन उत्पादक बैक्टीरिया है।

कई मामलों में, genetic test ज्ञात लैक्टेस-पेर्सिस्टेंस वेरिएंट के लिए एक निश्चित निदान प्रदान कर सकते हैं, खासकर जब प्रासंगिक SNP रोगी के जातीय समूह में प्रचलित है। डायरेक्ट-टू-कंज़्यूमर जेनेटिक टेस्टिंग सर्विसेज (जैसे 23andMe और AncestryDNA) में अक्सर -13910 C>T वेरिएंट (Commony) गैस्ट्रोब्यूटी के लिए एक बार की आवश्यकता होती है।

आहार प्रबंधन और पोषण संबंधी विचार

लैक्टोज असहिष्णुता का प्रबंधन पर्याप्त पोषण सुनिश्चित करते समय लैक्टोज सेवन को कम करने पर केंद्रित है, विशेष रूप से कैल्शियम और विटामिन डी डेयरी का पूरा उन्मूलन शायद ही कभी आवश्यक है; कई व्यक्तियों को लैक्टोज की छोटी मात्रा में सहन कर सकते हैं, खासकर जब अन्य खाद्य पदार्थों के साथ सेवन किया जाता है। प्रैक्टिकल रणनीतियों में शामिल हैं:

  • ]Lactose-free डेयरी उत्पाद : दूध, पनीर, और दही लैक्टेज़ एंजाइम के साथ इलाज व्यापक रूप से उपलब्ध हैं और इसमें नगण्य लैक्टोज शामिल हैं। ये उत्पाद नियमित डेयरी के समान पौष्टिक प्रोफ़ाइल प्रदान करते हैं।
  • ]Lactase एंजाइम की खुराक : ओवर-द-काउंटर टैबलेट या ड्रॉप (जैसे, Lactaid, Lactrase) को भोजन से पहले ही पाचन की सहायता के लिए लिया जा सकता है। प्रभावकारिता बदलता है; कुछ लोग उन्हें कभी-कभी भोग के लिए सहायक पाते हैं। हालांकि, वे बड़ी मात्रा में दूध के लिए पर्याप्त नहीं हो सकते हैं।
  • ]हार्ड चीज़ और किण्वित डेयरी : Aged cheese like cheddar, Parmesan, and Swiss may have न्यूनतम लैक्टोज (अक्सर प्रति सेवा 0.5 ग्राम से कम) क्योंकि अधिकांश लैक्टोज को मट्ठा जल निकासी के दौरान हटा दिया जाता है या स्टार्टर कल्चर्स द्वारा किण्वित किया जाता है। लाइव कल्चर के साथ पारंपरिक दही बैक्टीरिया लैक्टोज प्रदान करता है, पाचन में सुधार करता है। ग्रीक दही, विशेष रूप से, तनाव के कारण लैक्टोज सामग्री कम है।
  • ]Plant आधारित विकल्प [: सोया, बादाम, जई, और नारियल के दूध स्वाभाविक रूप से लैक्टोज मुक्त होते हैं लेकिन जब तक कि दृढ़ नहीं हो सकता है तो कैल्शियम की कमी हो सकती है। Fortified संस्करण तुलनीय हड्डी स्वास्थ्य लाभ प्रदान करते हैं। अतिरिक्त विटामिन डी और कैल्शियम (जिसे ट्रिकलसिअम फॉस्फेट के रूप में जाना जाता है) के लिए लेबल की जाँच करें।
  • ]छोटे हिस्से के आकार और खाद्य युग्मित : एक समय में 4 से 8 औंस से कम मात्रा में दूध पीने, विशेष रूप से भोजन के साथ, अक्सर लक्षणों को रोकता है। वसा और प्रोटीन धीमी गैस्ट्रिक खाली करने, अवशिष्ट लैक्टेस के लिए अधिक समय की अनुमति देता है।

चूंकि डेयरी कई पश्चिमी आहारों में कैल्शियम का एक प्रमुख स्रोत है, जो लोग डेयरी से बचने के लिए अन्य स्रोतों से कैल्शियम प्राप्त करना चाहिए: फोर्टिफाइड प्लांट मिल्क, लीफिश ग्रीन्स (kale, ब्रोकोली, बोक चॉय), डिब्बाबंद sardine या हड्डियों के साथ सामन, कैल्शियम सल्फेट के साथ टोफू बनाया गया और कैल्शियम की खुराक की आवश्यकता होने पर। विटामिन डी की स्थिति की निगरानी भी की जानी चाहिए, क्योंकि कई डेयरी उत्पाद इस पोषक तत्वों के साथ फोर्टिफाइड हैं। मधुमेह और Digestive और गुर्दे की बीमारी (NIDDK) एक खाने, आहार और लैक्टोज के लिए पोषण गाइड प्रदान करता है।

स्वास्थ्य प्रभाव और माइक्रोबायोम अनुकूलन

अनुपचारित लैक्टोज असहिष्णुता को पोषक तत्वों की अपर्याप्तता का कारण बन सकता है यदि डेयरी से बचाव को संतुलित विकल्प के साथ क्षतिपूर्ति नहीं की जाती है। कैल्शियम और विटामिन डी का सेवन कम किया गया, विशेष रूप से पोस्टमेनोपॉज़ल महिला और पुराने वयस्कों में ऑस्टियोपोरोसिस का जोखिम बढ़ जाता है। हालांकि, कम लैक्टेस दृढ़ता (जैसे, पूर्वी एशिया) के साथ कई आबादी ऐतिहासिक रूप से गैर-दैनिक स्रोतों जैसे सोया उत्पादों, मछली की हड्डियों और सब्जियों से कैल्शियम प्राप्त की जाती है, और उनकी ऑस्टियोपोरोसिस दर समान रूप से अधिक नहीं होती है। कुंजी केवल डेयरी को खत्म करने के बजाय कैल्शियम समृद्ध गैर-दैनिक खाद्य पदार्थों को प्रतिस्थापित करना है।

गंभीर माइक्रोबायोम भी एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। लैक्टोज असहिष्णुता वाले व्यक्ति अक्सर कॉलोनिक बैक्टीरिया विकसित करते हैं जो लैक्टोज को चयापचय करने के लिए अनुकूल हो सकते हैं, समय के साथ लक्षणों को कम कर सकते हैं। यह नियमित रूप से अनुकूलन, जिसे कॉलोनिक लवेज पथमार्ग के रूप में जाना जाता है, यह समझा सकता है कि आनुवंशिक गैर-प्रतिरोध वाले कुछ लोग अभी भी मध्यम डेयरी को बर्दाश्त कर सकते हैं। कॉलोनिक बैक्टीरिया द्वारा लैक्टोज की कमी से छोटी श्रृंखला फैटी एसिड उत्पन्न होता है, जो कभी-कभी लैक्टोज की मात्रा में कमी का कारण बन सकता है।

लैक्टोज प्रतिबंध के संभावित लाभ

उभरते अनुसंधान इंगित करता है कि लैक्टोज को सीमित करने से कुछ स्थितियों को लाभ हो सकता है। कुछ अध्ययनों से पता चलता है कि लैक्टोज malabsorption वाले व्यक्तियों में डेयरी सेवन को कम करने से चिड़चिड़ा आंत्र सिंड्रोम (IBS) के लक्षण को कम किया जा सकता है और समग्र आंत आराम में सुधार हो सकता है। इसके अतिरिक्त, क्योंकि अपचेटेड लैक्टोज आंत सूक्ष्मबायोटा संरचना को बदल सकता है, इसमें रुचि है कि क्या कम लैक्टोज आहार में सूजन मार्करों या चयापचय स्वास्थ्य को प्रभावित किया जाता है। हालांकि, फर्म निष्कर्षों को आकर्षित करने के लिए अधिक शोध की आवश्यकता है। IBS और लैक्टोज असहिष्णुता वाले व्यक्तियों के लिए, एक कम FodAP आहार जो लैक्टोज को बाहर करता है, अक्सर लाभकारी होता है।

ऑस्टियोपोरोसिस जोखिम और कैल्शियम अनुपूरक

यह देखते हुए कि डेयरी बचाव हड्डियों के स्वास्थ्य से समझौता कर सकता है, स्वास्थ्य देखभाल प्रदाताओं को लैक्टोज-इंटोलेरेंट व्यक्तियों में कैल्शियम सेवन का आकलन करना चाहिए। अनुशंसित दैनिक कैल्शियम सेवन वयस्कों के लिए 1000-1200 मिलीग्राम है, जो उम्र और यौन संबंध के आधार पर है। अच्छे गैर डेरी स्रोतों में फोर्टिफाइड प्लांट पेय (प्रति कप 300 मिलीग्राम तक), कैल्शियम सेट टोफू (350 मिलीग्राम प्रति आधा कप), कल (100 मिलीग्राम प्रति कप पकाया जाता है), और बादाम (75 मिलीग्राम प्रति तिमाही) वैकल्पिक रूप से उनमें कमी होती है जो कैल्शियम की कमी को कम करती है।

भविष्य अनुसंधान और व्यक्तिगत दृष्टिकोण

लैक्टोज असहिष्णुता की हमारी आनुवंशिक समझ आगे बढ़ना जारी है। जांच के वर्तमान क्षेत्रों में शामिल हैं:

  • ]Epigenetic विनियमन : LCT-MCM6 क्षेत्र के आसपास डीएनए methylation पैटर्न ज्ञात SNPs से परे लैक्टेज़ अभिव्यक्ति को प्रभावित कर सकता है। कुछ अध्ययनों से पता चलता है कि LCT प्रमोटर का methylation लैक्टेज़ mRNA स्तर के साथ सहसंबंधित है, जो अंतर-व्यक्तिगत परिवर्तनशीलता के लिए एक संभावित तंत्र प्रदान करता है।
  • Gene therapy: प्रयोगात्मक दृष्टिकोण का उद्देश्य वायरल वेक्टरों का उपयोग करके आंतों की कोशिकाओं को कार्यात्मक लैक्टेस प्रदान करना है, हालांकि यह पूर्व नैदानिक बनी हुई है। एक चुनौती प्रतिरक्षा अस्वीकृति के बिना निरंतर अभिव्यक्ति प्राप्त कर रही है।
  • CRISPR आधारित संपादन : Canis-persistence SNP को सुरक्षित रूप से गैर-प्रतिष्ठित व्यक्तियों के आंतों स्टेम कोशिकाओं में पेश किया जा सकता है? प्रारंभिक प्रूफ-ऑफ-अवधारणा अध्ययन आंतों के ऑर्गनोइड्स में तकनीकी व्यवहार्यता दिखाई देती है, लेकिन नैतिक और सुरक्षा बाधाएं बनी रहती हैं। लक्षित संपादन सैद्धांतिक रूप से लैक्टेस उत्पादन को स्थायी रूप से बहाल कर सकता है।
  • ]व्यक्तिगतकृत पोषण : आनुवंशिक परीक्षण सस्ता और अधिक व्यापक हो जाता है, आहार सिफारिशों को एक व्यक्ति के विशिष्ट लैक्टेस-प्रतिरोध जीनोटाइप के अनुरूप किया जा सकता है, दोनों सहिष्णुता और पोषण को अनुकूलित किया जा सकता है। कुछ प्रत्यक्ष-से-उपभोक्ता प्लेटफॉर्म पहले से ही किसी व्यक्ति के LCT जीन वेरिएंट के आधार पर आहार सुझाव प्रदान करते हैं।
  • ]माइक्रोबायोम मॉडुलन : प्रीबायोटिक्स और प्रोबायोटिक्स में अनुसंधान जो कोलोनिक अनुकूलन को बढ़ाता है, नए उपचारों का कारण बन सकता है जो बिना किसी सख्त आहार प्रतिबंध की आवश्यकता के लक्षणों को कम करता है।

सटीक चिकित्सा की ओर कदम का मतलब है कि एक आकार के फिट-सभी डेयरी सिफारिश पुरानी है। हालांकि, अकेले आनुवंशिक परीक्षण पूरी तरह से लक्षण गंभीरता का पूर्वानुमान नहीं दे सकता - गट माइक्रोबायोम संरचना, सहवर्ती स्थिति (जैसे आईबीएस या एसआईबीओ) और आहार आदतें भी योगदान करती हैं। भविष्य एकीकृत मॉडल की संभावना गैनोटाइप, माइक्रोबायोम डेटा और नैदानिक इतिहास को वास्तव में व्यक्तिगत मार्गदर्शन प्रदान करने के लिए जोड़ देगा। लैक्टेस दृढ़ता पर नवीनतम शोध के लिए, [FLT: 0]PubMed इंडेक्स कई हालिया समीक्षाओं और इस विषय पर मूल अध्ययन ।

निष्कर्ष

लैक्टोज असहिष्णुता एक स्पष्ट उदाहरण है कि मानव आनुवंशिकी, विकास और आहार कैसे भिन्न होता है। स्थिति आनुवंशिक रूप से उन आनुवंशिक रूपों से उत्पन्न होती है जो लैक्टोज अभिव्यक्ति को नियंत्रित करते हैं - वेरिएंट जो डेयरी संस्कृतियों में सकारात्मक रूप से चुना गया था लेकिन एक देहाती इतिहास के बिना आबादी में दुर्लभ रहते हैं। आज, आनुवंशिक अनुसंधान के लिए धन्यवाद, हम लैक्टोज असहिष्णुता के अंतर्निहित कारण की पहचान कर सकते हैं, प्रभावी आहार प्रबंधन का मार्गदर्शन कर सकते हैं। जबकि डेयरी की पूरी तरह से बचाव शायद ही कभी आवश्यक है, यह समझकर कि किसी की आनुवंशिक प्रवृत्ति व्यक्तियों को सूचित विकल्प बनाने के लिए सशक्त बनाती है जो आराम के बिना पौष्टिक स्वास्थ्य को बनाए रखते हैं। शोध प्रगति के रूप से हम जल्द ही प्रत्येक व्यक्ति को शारीरिक विकास के लिए व्यक्तिगत दृष्टिकोण को नियंत्रित कर सकते हैं।