Lactase

La lactase () est une enzyme présente essentiellement chez les mammifères. Sa fonction principale est de permettre la dissociation du lactose, ce qui autorise la digestion du lait.

La lactase a pour nom scientifique complet lactase-phlorizine hydrolase et fait partie de la famille des β-galactosidases. Elle est constituée de 1927 acides aminés et son poids est de 218603 Da. Sa température optimum est de 48 °C et son pH optimum est de 6,5.

Chez l'humain, elle est produite uniquement par les entérocytes des microvillosités de la bordure en brosse de l'intestin grêle, ce qui est lié à son rôle digestif.

Fonctionnement

La lactase est une protéine codée par le gène LCT qui est situé sur le chromosome 2 chez l'humain. Trois facteurs de transcription sont nécessaires pour activer la séquence promoteur du gène : GATA, HNF-1 alpha et Cdx-2. Sans ces protéines, le gène ne pourra pas être transcrit.

La lactase a deux fonctions principales :

• Elle permet d'hydrolyser le lactose, un sucre retrouvé principalement dans les produits laitiers, en glucose et en galactose, des oses qui pourront ensuite être absorbés par l'organisme.
• L'autre rôle est une activité phlorizine hydrolase qui consiste à hydrolyser en phlorétine et en glucose la phlorizine, un composé présent dans l'écorce de certains arbres fruitiers qui est utilisé dans le traitement du diabète et de l'hyperglycémie.

Une chaîne de la lactase

Durant les premières semaines de vie, l'activité de la lactase est maximale, puis elle diminue au cours de l'enfance et de l'adolescence pour atteindre un taux résiduel d'environ 5 à 10% à l'âge adulte.

Pathologies

Plusieurs pathologies peuvent être associées à la lactase:

• La plus fréquente est l'hypolactasie, qui touche près de 75% de la population mondiale. Elle est définie par un déficit partiel en lactase d’origine génétique causé par la répression de la synthèse de lactase. Par contre, à l’âge adulte, l’hypolactasie doit être considérée comme un phénomène normal puisque c’est plutôt la persistance d’une forte activité lactasique qui est anormale. En effet, cette dernière est causée par 2 mutations autosomiques dominantes sur le promoteur qui lèvent la répression normale de la synthèse. Chez certaines personnes, l’hypolactasie peut entraîner une intolérance au lactose tandis que chez d’autres, elle n’entraînera aucun effet indésirable.
• L’alactasie congénitale est une pathologie définie par l’incapacité de l’organisme à synthétiser la lactase. Cette affection très rare est causée par un mécanisme autosomique récessif et elle entraînera une intolérance au lactose chez les individus qui en sont atteints.
• D’autres affections peuvent entraîner un déficit temporaire en lactase qui causera également une intolérance au lactose. En effet, toutes pathologies causant des lésions de la muqueuse intestinale, qu’elles soient profondes ou superficielles, peuvent causer un arrêt de synthèse de lactase. Les maladies inflammatoires de l’intestin et les gastro-entérites graves (surtout celles causées par l’action d’un rotavirus qui s’attaque directement à la muqueuse) peuvent donc causer un déficit temporaire en lactase qui sera rétabli lorsque les lésions seront guéries.

Diagnostic d'un déficit en lactase

Trois tests peuvent être utilisés pour diagnostiquer une pathologie reliée à une déficience en lactase:

• Premièrement, on peut faire une biopsie de l’intestin grêle qui permettra de mesurer l’activité enzymatique de la lactase. Puisque ce test est une technique invasive, il est moins utilisé malgré son excellente fiabilité.
• Deuxièmement, on peut procéder au test respiratoire de l’hydrogène expiré, qui consiste à évaluer la présence d’hydrogène dans l’air expiré par le patient avant et après l’ingestion de 10 grammes de lactose. Son principe repose sur le fait que le lactose non digéré dans l’intestin grêle se transforme en gaz, dont l’hydrogène, sous l’action des bactéries présentes dans le côlon. En passant par le sang, l’hydrogène va ensuite rejoindre les poumons, puis il sera exhalé. La présente d’une forte concentration d’hydrogène dans le souffle va donc signifier que la synthèse de lactase est déficiente puisque la majorité du lactose aura été digérée par les bactéries coliques.
• Troisièmement, on peut effectuer le test de tolérance au lactose. Pour ce faire, on mesure simplement le taux de glucose dans le sang après l’ingestion de lactose. Si la synthèse de lactase est déficiente, la glycémie ne s’élèvera pas puisque le lactose ne sera pas dégradé en glucose.

Production industrielle de lactase

Lorsqu’une personne présente une déficience en lactase, plusieurs moyens peuvent être utilisés pour diminuer les symptômes de l’intolérance au lactose. En effet, la lactase est produite industriellement par des levures (Kluyveromyces fragilis, Kluyveromyces lactis) et des champignons (Aspergillus niger, Aspergillus oryzae) qui la synthétisent lors la fermentation. On peut donc ingérer la lactase sous forme de liquide ou de comprimé pour améliorer l’absorption du lactose. Certaines compagnies utilisent également la lactase produite industriellement pour fabriquer des produits laitiers sans lactose. Par ailleurs, dans certains yogourts, on retrouve des bactéries qui sécrètent la lactase (Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus acidophilus, certaines souches de Bifidobacterium). Ces bactéries, lorsqu’elles arrivent vivantes dans l’intestin grêle, permettent donc une meilleure digestion du lactose.

Identité de la lactase dans diverses banques de données

Banques de données
Entrez Protein	NP_002290 [1]
Entrez Gene	3938 [2]
OMIM	603202 [3]
Refseq	NM_002299 [4]
Uniprot	P09848 [5]

Références

• (en) Jesper T. Troelsen, « Adult-type hypolactasia and regulation of lactase expression », dans Biochim. Biophys. Acta, Gen. Subj., vol. 1723, n^o 1-3, 25 mai 2005, p. 19-32 (ISSN 0304-4165) [lien DOI] 

• ENATTAH, Nabil S., et al. Identification of variant associated with adult-type hypolactasia. Nature Genetics. Récupéré le 25 novembre 2007 de : [6]

• BULHOES, A. C., et al. Correlation between lactose absorption and the C/T-13910 and G/A-22018 mutations of the lactase phlorizin hydrolase (LCT) gene in adult-type hypolactasia. Brazilian Journal of Medical and Biological Research. Récupéré le 25 novembre 2007 de :[7]

• EVRARD, F. Le lactose : un sucre pas si "lait". Lasanté. Récupéré le 25 novembre 2007 de :[8]

• BIANCHI, N., COTI, P., ROULET, M. Intolérance au lactose : de la biologie des populations au cas individuel. Revue Médicale Suisse. Récupéré le 25 novembre 2007 de : [9]