Il lattosio è un disaccaride contenuto principalmente nel latte dei mammiferi, inclusa la specie umana. E' formato dall'unione di due zuccheri semplici (monosaccaridi), chiamati glucosio e galattosio. Il legame chimico tra glucosio e galattosio, intrinseco del lattosio, è di tipo O-glicosidico (β 1−4).
Catabolismo del Lattosio
Il lattosio fa parte della nostra dieta, essendo contenuto soprattutto nel latte. Come tutti i disaccaridi, per poter essere utilizzato come fonte energetica deve essere idrolizzato, cioè scisso nei due monosaccaridi costituenti. Questo processo avviene sulla superficie esterna delle cellule epiteliali che rivestono l’intestino tenue e l’enzima che opera la scissione è la lattasi.
La lattasi è un enzima inducibile, presente nel neonato, in grado di idrolizzare il legame Β-1,4-glicosidico del lattoso (Β-galattosil-α-glucoside) e scindere, quindi, quest'ultimo in galattosio e glucosio. Le unità monosaccaridiche così formate sono trasportate dentro le cellule che rivestono l’intestino, da cui passano nel sangue per raggiungere il fegato. In questo tessuto vengono fosforilate, cioè convertite in una forma ad elevata energia che viene incanalata nella via glicolitica. L’UDP glucosio ottenuto viene riciclato in un altro giro delle stesse reazioni. L’obiettivo è ottenere il glucosio-1-fosfato che entrerà poi nella via glicolitica.
Metabolismo del Galattosio
Sul galattosio agisce la galatto chinasi che converte il galattosio in galattosio 1-fosfato. Il secondo enzima del processo è la galattosio 1-fosfato uridil transferasi: è un enzima UDP-glucosio dipendente che lavora a NAD+. Dall'azione di tale enzima si ottengono glucosio 1-fosfato e UDP-galattosio: il galattosio 1-fosfato attacca il fosforile α dell'UDP-glucosio e si ha, così, la formazione dei prodotti appena citati.
Esistono numerose malattie genetiche che coinvolgono il metabolismo del galattosio e sono dette galattosemie. Nella forma più comune l’enzima UDP-glucosio:galattosio-1-fosfato uridiltransferasi è difettoso e pertanto viene impedita la conversione del galattosio in glucosio. Altre forme possono derivare da un difetto negli altri due enzimi coinvolti nel ciclo di reazioni.
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Una grave malattia del neonato è dovuta alla carenza di galattosio 1-fosfato uridil transferasi: la galattosemia. Tale patologia, insorge alla nascita e può essere curata eliminando il lattosio dalla dieta del bambino. La carenza di galattosio 1-fosfato uridil transferasi, causa un accumulo di galattosio che non è tossico come tale ma, per riduzione sul primo carbonio, porta alla formazione di galattosil polialcol che è in grado di agire sui neuroni e causare gravi danni celebrali.
Biosintesi del Lattosio
La biosintesi di questo zucchero avviene nella ghiandola mammaria esclusivamente durante la lattazione. L’enzima coinvolto nella reazione, la galattosil transferasi, è presente in tutti i tessuti dell’organismo, in cui normalmente catalizza una reazione che non porta a sintesi di lattosio, ma a sintesi di porzioni saccaridiche contenenti galattosio di glicoproteine. Solo durante la lattazione la specificità di questo enzima si modifica, grazie all’intervento di una proteina ausiliaria la cui funzione è stata a lungo oscura e l’enzima catalizza velocemente la sintesi del lattosio.
Ma vediamo in dettaglio. La galattosil transferasi trasferisce le unità di galattosio dell’UDP-galattosio, forma energeticamente attiva del galattosio, al glucosio producendo lattosio. In questa reazione l’enzima viene detto lattosio sintasi. Il cambio di specificità della galattosio tranferasi è determinato dalla sintesi di α-lattalbumina, una proteina del latte la cui funzione è stata per lungo tempo sconosciuta. La α-lattalbumina è una subunità che modifica la specificità; la sua sintesi nella ghiandola mammaria, regolata dall’ormone che promuove la lattazione, porta alla formazione di un complesso α-lattalbumina-galattosil transferasi, cioè della lattosio sintasi.
Il l., la cui produzione è sotto il controllo ormonale, viene sintetizzato nella ghiandola mammaria dalla lattosiosintetasi, che è costituita da due subunità: una catalitica (la galattosiltransferasi) e una modificatrice (l’α-lattoalbumina). La galattosiltransferasi nei tessuti partecipa alla sintesi dei carboidrati e delle glicoproteine catalizzando il trasferimento del galattosio dall’UDP-galattosio all’N-acetilglucosammina per formare N-acetillattosammina. Durante la gravidanza, la galattosiltransferasi è sintetizzata e immagazzinata nella ghiandola mammaria. Con il cambiamento delle concentrazioni di alcuni ormoni (estrogeni, progesterone, prolattina ecc.) dopo il parto, anche l’α-lattoalbumina è sintetizzata nella ghiandola mammaria.
Intolleranza al Lattosio
Nella pratica clinica il l. è responsabile di un’intolleranza alimentare molto frequente, generata dal deficit di produzione da parte delle cellule intestinali del duodeno dell’enzima lattasi deputato alla scissione del l. E’ una patologia diffusa in tutto il mondo tranne che tra i Nord europei ed alcuni popoli africani, generata dall’ingestione di latte o altri cibi contenenti lattosio e caratterizzata da crampi addominali e diarrea. E’ dovuta alla scomparsa durante la crescita dell’individuo di parte o di tutta l’attività della lattasi delle cellule intestinali. Il lattosio pertanto non può essere digerito e assorbito. Il lattosio non assorbito presente nell’intestino tenue viene convertito dai batteri dell’intestino crasso in composti tossici responsabili dei sintomi della malattia.
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In quelle parti del mondo in cui l’intolleranza al lattosio è prevalente, il latte non viene mai utilizzato come cibo per le persone adulte. In alternativa all’esclusione completa dei prodotti alimentari derivati dal latte, sono ora in commercio in alcuni paesi cibi predigeriti con lattasi. Esistono prodotti a base di enzimi lattasi da assumere per bocca che dovrebbero sostituire la mansione fisiologica degli enterociti.
L'inducibilità di tale enzima può essere persa nel caso di non utilizzo di latte; se un individuo "perde" completamente il gene che codifica per la lattasi, diventa intollerante al lattosio cioè, il lattosio, quando ingerito, non viene degradato e non è quindi assimilabile dalle cellule: il lattosio si accumula, allora, nell'intestino e richiama liquidi.
L'unica causa nota di intolleranza al lattosio è l'insufficienza di lattasi. Come suggerisce il nome stesso, il deficit genetico è dovuto all'impossibilità di produrre l'enzima da parte degli enterociti intestinali per cause connaturate. Ovviamente, maggiore è il deficit di lattasi, più intensa dovrebbe essere la reazione indesiderata.
Gestione dell'Intolleranza
Questo può avvenire togliendo latte, derivati e additivi alimentari che contengono il disaccaride, oppure sostituendoli con cibi delattosati (nei quali il lattosio è scisso in glucosio e galattosio). Non vanno sottovalutati i cibi che contengono additivi in polvere ricavati dal latte.
Attenzione! Assumendo latte caldo è possibile avere sintomi simili anche possedendo normali concentrazioni di lattasi. A questo punto l'unica via di eliminazione è l'espirato polmonare.
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Lattosio: Benefici e Rischi
Quindi, a chi lo tollera il lattosio non fa né bene né male; svolge sostanzialmente lo stesso ruolo degli altri idrati di carbonio.
Attenzione! Il lattosio è uno zucchero composto dall’unione di due unità monosaccaridiche: glucosio e galattosio. Queste due molecole differiscono fra di loro per la disposizione di un solo gruppo OH, in posizione 4.
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