La persistencia de la lactasa o tolerancia a la lactosa es la actividad continuada de la enzima lactasa en la edad adulta, lo que permite la digestión de la lactosa presente en la leche. En la mayoría de los mamíferos, la actividad de la enzima se reduce drásticamente tras el destete. Sin embargo, en algunas poblaciones humanas, la persistencia de la lactasa ha evolucionado recientementecomo una adaptación al consumo de leche de origen no humano y productos lácteos después de la infancia. A nivel mundial, la mayoría de las personas carecen de persistencia de la lactasa y padecen diversos grados de intolerancia a la lactosa en la edad adulta. Aun así, la persistencia de la lactasa y la intolerancia a la lactosa pueden presentarse de manera simultánea.
Distribución global del fenotipo vínculo=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Lactose_tolerance_in_the_Old_World.svg|miniaturadeimagen|335x335px|Porcentaje de adultos que pueden digerir la lactosa en las poblaciones indígenas de Eurasia, África y Oceanía. La distribución del fenotipo de persistencia de la lactasa o la capacidad para digerir la lactosa en la edad adulta, no es la misma en el mundo. Los porcentajes de persistencia de la lactasa son muy variables. En Europa, la distribución del fenotipo de persistencia de la lactasa es clinal, con porcentajes que oscilan entre el 15% y el 54% en el sudeste y entre el 89% y el 96% en el noroeste.Por ejemplo, se calcula que solo el 17% de los griegos y el 14% de los sardos poseen este fenotipo, mientras que alrededor del 80% de los finlandeses y húngaros y el 100% de los irlandeses son resistentes a la lactasa.Del mismo modo, el porcentaje de persistencia de lactasa es clinical en la India, un estudio de 2011 en el que se identificó la presencia de persistencia de la lactasa en 2.284 individuos de la comunidad ror (Haryana) en el noroeste, arrojó una prevalencia del 48,95%, que disminuyó al 1,5% en los andamaneses del sureste y al 0,8% en las comunidades tibeto-burmanas del noreste.
También se encuentran altos porcentajes de persistencia de lactasa en algunos lugares del África subsaharianay en Oriente Medio,pero la mayoría de las veces la persistencia de lactasa es de intermedia a baja, intermedia en Asia Centra con un rango de 11% a 32%l,los nativos americanos, asiáticos orientales, la mayoría de las poblaciones chinasy algunas poblaciones africanascon un valor menor o igual a 5%.
En África, el porcentaje de la persistencia de la lactasa es bastante irregular,porque se observan grandes variaciones del porcentaje en poblaciones vecinas, como por ejemplo entre las comunidades beja y los nilotes de Sudány entre las comunidades tradicionalmente pastoras como los fulani y los beduinosse encuentran altos porcentajes de fenotipo de persistencia de la lactasa, esto dificulta el estudio de la distribución de la persistencia de la lactasa.
La persistencia de la lactasa es frecuente en los nguni y algunas otras poblaciones de pastores de Sudáfrica como resultado de los lácteos que consumen en su dieta. Sin embargo, la persistencia de lactasa entre los nguni es menos común que en las poblaciones del norte de Europa ya que, tradicionalmente, su consumo de lácteos provenía principalmente en forma de amasi (conocido como Maas en afrikáans) que es más baja en lactosa que la leche fresca y cruda como resultado del proceso de fermentación al que se somete.
Genética vínculo=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Lactase_persistence_in_the_Old_World.svg|miniaturadeimagen|334x334px|Porcentaje de adultos con un genotipo conocido de persistencia de la lactasa en la población indígena del Viejo Mundo. Múltiples estudios indican que la presencia de los dos fenotipos, "lactasa persistente" (fenotipo derivado) y "lactasa no persistente" (hipolactasia), está programada genéticamente y que la persistencia de la lactasa no está necesariamente determinada por el consumo de lactosa después del periodo de lactancia.
El fenotipo persistente de la lactasa implica una alta expresión de ARNm y una elevada actividad de la lactasa, por consecuencia la capacidad de digerir la lactosa; mientras que el fenotipo no persistente de la lactasa implica una baja expresión de ARNm y una baja actividad de la misma.La enzima lactasa está codificada por el gen LCT.
Se sabe que la hipolactasia se hereda de forma recesiva y autosómica, lo que significa que los individuos con el fenotipo no persistente son homocigotos y recibieron las dos copias de un alelo de baja actividad de la lactasa de sus padres (alelo ancestral), que pueden ser homocigotos o al menos heterocigotos para el alelo.Solo se requiere un alelo de alta actividad para ser persistente a la lactasa.La persistencia a la lactasa se comporta como un rasgo dominante, ya que la mitad de los niveles de actividad de la lactasa son suficientes para digerir significativamente la lactosa.El silencio transcripcional de acción cis del gen de la lactasa es responsable del fenotipo de hipolactasia.Además, los estudios muestran que solo se han encontrado ocho casos en los que los padres de un niño con persistencia de lactasa eran ambos hipolactásicos.Aunque diversos factores genéticos y nutricionales determinan la producción de la misma, no se han encontrado pruebas de que se genere una alteración adaptativa de la producción de lactasa en un individuo en respuesta a cambios en los niveles de consumo de lactosa.Los dos fenotipos distintos de hipolactasia son, el fenotipo I, que está caracterizado por una síntesis reducida del precursor LPH y el fenotipo II, que está asociado con una amplia síntesis del precursor, pero a una menor conversión de la proteína a su forma molecular madura.La enzima lactasa tiene dos sitios activos que descomponen la lactosa, el primero se encuentra en Glu1273 y el segundo en Glu1749, ambos descomponen la lactosa por separado en dos tipos distintos de moléculas.
Se han asociado al menos seis mutaciones (polimorfismos de un solo nucleótido o SNPs) con la expresión de la lactasa.Todas ellas están localizadas en una región del gen MCM6 situada antes de la LCT en el flujo de la transcripción. Esta área se considera una región potenciadora de la transcripción de la LCT.La C/T*-13910, es la primera variante genética identificada asociada a la persistencia de la lactasa,siendo C el alelo ancestral y T el alelo derivado, que es el que está asociado a la persistencia de la lactasa. En el mismo estudio, se encontró otra variante, la G*/A-22018, que también se correlaciona con el fenotipo en la mayoría de los casos.
Se han identificado otros alelos asociados a la persistencia de la lactasa como, G/C*-14010, C/G*-13907,y T/G*-13915.La T/C*3712es una variante que se describe como parte de un alelo compuesto. En unos pocos estudios se registraron variantes poco frecuentes, como la G/A*14107 en las étnias xhosay fulani (Mali)y la C/T*13906 solo en los fulani (Mali).
Los alelos de persistencia de la lactasa presentan una distribución geográfica variada. Dentro de Europa y en las poblaciones de ascendencia europea, están casi totalmente correlacionados con la presencia de la mutación -13,910 C/T en la región potenciadora del gen de la lactasa (LCT).
Esto difiere de las distribuciones alélicas de la persistencia de la lactasa en el resto del mundo, especialmente en África y Oriente Medio, donde coexisten varios alelos.
El alelo T/G*-13915 está presente sobre todo en poblaciones del este y norte de África y Oriente Medio, no obstante el alelo G/C*-14010 se identificó en África oriental,en cambio el alelo C/G*13907 se describió en Sudán y Etiopíay por otro lado el alelo "europeo" T*13910 también se encuentra en algunas poblaciones de África, incluyendo los fulani (de Mali,Sudány Camerún) y los khoe de Sudáfrica.Este alelo también se ha encontrado en Asia Central.
Se desconoce cómo regulan exactamente la expresión de la LCT las diferentes variantes descritas anteriormente ya que ninguna de las mutaciones identificadas hasta ahora ha demostrado ser la única causa de la persistencia de la lactasa, por lo que es posible que haya más alelos por descubrir.Si nos centramos en la "variante europea", la posición -13910 tiene una función potenciadora de la lactasa debido a que facilita la transcripción del gen LCT. T-13910 es un potenciador mayor que C-13910, por lo que se cree que esta mutación es la responsable de las diferencias en la expresión de la lactasa,aunque no se encuentran pruebas suficientes que demuestren que la persistencia de la lactasa solo esté causada por la C-13910→T-13910.
Además, en un estudio realizado en una población finlandesa se demostró que el gen de la lactasa tiene una mayor expresión cuando se combina G-22018 con T-13910.
Ventajas evolutivas La persistencia de la lactasa es un ejemplo perfecto de selección natural en humanos, se ha observado que presenta una fuerte presión de selección, superior a la de cualquier otro gen humano conocido.Sin embargo, las razones específicas por las que la persistencia de la lactasa confiere una ventaja selectiva siguen siendo objeto de especulación.
Se aportaron varias pruebas de que la selección positiva actúa en el alelo T*-13910 que está situado en un tramo de homocigosis de c.1Mb;la fuerza de la selección es similar a la estimada para la resistencia a la malaria.Se realizaron deducciones de haplotipos a partir de datos de poblaciones de Asia Central; allí también se detectó selección, aunque menos intensa que en las poblaciones europeas.Por lo tanto, aunque la T*13910 no sea la causa de la persistencia de la lactasa, fue seleccionada a lo largo de la historia evolutiva humana.
También se demostró que las demás variantes estaban sometidas a selección. El alelo C*-14010 se encuentra en un tramo de homocigosis especialmente largo mayor a 2 Mb.
Se demostró que el alelo compuesto G*-13915 & C*-3712 estaba localizado en un largo tramo de homocigosis (1,1 Mba 1,3 Mb).
La capacidad de digerir la lactosa no es una novedad evolutiva en las poblaciones humanas, puesto que casi todos los mamíferos nacen con la capacidad de digerirla. Este rasgo es ventajoso durante la etapa infantil, ya que la leche es la principal fuente de nutrición, a medida que se produce el destete y otros alimentos entran en la alimentación, la leche deja de consumirse y por tanto, la capacidad de digerir la lactosa ya no proporciona una ventaja física adaptativa distintiva.Esto se hace evidente al examinar el gen de la lactasa de los mamíferos (LCT), cuya expresión disminuye después del destete, lo que resulta en una menor producción de lactasa.Cuando estas enzimas se producen en cantidades bajas, se genera la pérdida de la persistencia de la lactasa.
La capacidad de digerir leche fresca hasta la edad adulta está codificada genéticamente por distintas variantes de selección natural del gen LCT y que difieren entre poblaciones. Esas variantes se encuentran en porcentajes muy elevados en algunas poblaciones y muestran signos de selección. Existen dos hipótesis notables con teorías diferentes que intentan explicar por qué el fenotipo de persistencia de la lactasa ha sido seleccionado positivamente.La primera, conocida como hipótesis histórico-cultural, afirma que la principal razón de la persistencia de la lactasa es la introducción en la dieta de productos alimenticios a base de lácteos,mientras que la segunda hipótesis es la causa inversa que sostiene que el consumo de lácteos fue adoptado por las sociedades que ya presentaban un alto porcentaje de persistencia de la lactasa.
Hipótesis de la coevolución entre genes y cultura La hipótesis de la coevolución entre genes y cultura de la selección positiva del fenotipo de persistencia de la lactasa se basa en la observación de que las poblaciones de pastores suelen presentar altos niveles de dicha persistencia. Según esta hipótesis, la razón de la selección es la ventaja nutricional que supone ser resistente a ella.