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1 Persönliche PDF-Datei für Mit den besten Grüßen vom Georg Thieme Verlag Dieser elektronische Sonderdruck ist nur für die Nutzung zu nicht-kommerziellen, persönlichen Zwecken bestimmt (z. B. im Rahmen des fachlichen Austauschs mit einzelnen Kollegen und zur Verwendung auf der privaten Homepage des Autors). Diese PDF-Datei ist nicht für die Einstellung in Repositorien vorgesehen, dies gilt auch für soziale und wissenschaftliche Netzwerke und Plattformen. Verlag und Copyright: Georg Thieme Verlag KG Rüdigerstraße Stuttgart ISSN Nachdruck nur mit Genehmigung des Verlags

2 Übersicht Eine häufige und unterschätzte Ursache der Nahrungsmittelintoleranz Carbohydrate Malassimilation A Frequent and Underestimated Cause of Food Intolerance Autor PeterC.Konturek Institut Klinik für Innere Medizin II, Thüringen-Kliniken Saalfeld, Akademisches Lehrkrankenhaus Universität Jena Schlüsselwörter, H 2 -Atemtest, Dysbiose, Reizdarmsyndrom Keywords carbohydrate malassimilation, H 2 breath test, gut dysbiosis, irritable bowel syndrome Bibliografie DOI Aktuel Ernahrungsmed 2018; 43, Supplement 1: S24 S27 Georg Thieme Verlag KG Stuttgart New York ISSN Korrespondenzadresse Prof. Dr. med. Peter C. Konturek, Klinik für Innere Medizin II, Thüringen-Kliniken Saalfeld, Rainweg 68, Saalfeld pkonturek@thueringen-kliniken.de ZUSAMMENFASSUNG en als häufige Nahrungsmittelunverträglichkeiten spielen im klinischen Alltag eine zunehmende Rolle. Aus klinischer Sicht ist es wichtig, Intoleranzen von anderen Nahrungsmittelunverträglichkeiten, vor allem Nahrungsmittelallergien, zu differenzieren. Die Symptome der Kohlenhydratintoleranz manifestieren sich durch postprandiale Bauchschmerzen mit Übelkeit, Flatulenz und Meteorismus, gashaltige Diarrhöen und in seltenen Fällen extraintestinale Beschwerden (Fatigue, Arthralgien, Myalgien etc.). Typisch für die Kohlenhydratintoleranzen ist das Fehlen von erhöhten Entzündungsparametern, wie CrP im Blut oder Calprotectin im Stuhl. Die Kohlenhydratintoleranzen werden mit dem H 2 -Atemtest diagnostiziert. Die Therapie besteht in erster Linie darin, die verantwortlichen Zucker zu meiden. In letzter Zeit konnte eine pathophysiologische Verbindung zwischen Kohlenhydratmalabsorption und Reizdarmsyndrom festgestellt werden. Dafür ist in erster Linie die Störung der Zusammensetzung des Darmmikrobioms (Dysbiose) verantwortlich. Therapeutisch wird bei diesen Patienten eine Reduktion von Monound Disacchariden und Polyolen (FODMAP-Prinzip) empfohlen. ABSTRACT Carbohydrate malassimilations (CM) belong to clinically important adverse food reactions. They are characterized as non-immunological and dose-dependent reactions to carbohydrates. These food intolerances affect 20 30% of the German population. Typical CM include lactose-, fructoseand sorbitol-malabsorption. The causes of these conditions are deficient digestion (lactose malabsorption) or insufficient absorption of the carbohydrate form the small intestine (fructose- and/or sorbitol-malabsorption). The affected patients experience nonspecific symptoms including diarrhea, bloating, nausea, and abdominal cramps. The diagnostic evaluation is based on a nutritional history, an H 2 breath test, ultrasonography, endoscopy and stool culture. The therapy of these pathologic conditions includes extensive dietary restriction of the relevant sugar. The elimination of the responsible carbohydrate normally leads to a significant improvement of the patient s complaints. CM can be easily confused with irritable bowel syndrome. Currently it is still unclear, if carbohydrate malassimilation contributes to the pathogenesis of irritable bowel syndrome. There is increasing evidence that gut microbiota dysbiosis induced by CM may be an important triggering factor of irritable bowel syndrome. S24 Konturek PC. Aktuel Ernahrungsmed 2018; 43, Supplement 1: S24 S27

3 Einleitung Nahrungsmittelunverträglichkeiten spielen im klinischen Alltag eine zunehmende Rolle. Sie werden eingeteilt in: immunologisch bedingte Nahrungsmittelunverträglichkeiten (Nahrungsmittelallergien) nicht immunologisch bedingte Nahrungsmittelunverträglichkeiten (Intoleranzen) Die Kohlenhydratintoleranzen gehören zu den häufigsten Nahrungsmittelunverträglichkeiten. Generell werden die Kohlenhydratintoleranzen entweder durch nicht gespaltene (Maldigestion) bzw. nicht resorbierte (Malassimilation) Kohlenhydrate im Darmlumen verursacht. Die nicht aus dem Dünndarm aufgenommenen Kohlenhydrate wirken im Darmlumen osmotisch, retinieren Flüssigkeit im Darmlumen und werden von Bakterien verstoffwechselt, was im Endeffekt zu gashaltigen und säurebildenden Stühlen führt [1]. INFO Symptome der 1. postprandiale Bauchschmerzen mit Übelkeit, Flatulenz und Meteorismus 2. Diarrhö (gashaltige, säurebildende Stühle) 3. schnell nach dem Essen auftretende Symptomatik (meistens 30 und 60min nach der Nahrungsmittelaufnahme) 4. nachts oder bei Karenz von Kohlenhydraten in der Diät kommt es zur Besserung der Beschwerden 5. selten: extraintestinale Beschwerden (wie Fatigue, Depression, Arthralgien oder Myalgien) Die zeichnet sich durch normwertige Entzündungsparameter (wie Blutbild, CrP oder Calprotectin) im Stuhl aus [2]. Diagnostik Die wird heute primär mit dem H 2 -Atemtest festgestellt. Bei diesem Test werden dem Patienten 50 g Laktose, oder 25g Fruktose bzw. 5 10g Sorbit, oder andere zu testende Zucker verabreicht. Über einen Zeitraum von min wird die H 2 -Ausatmung in 30-Minuten-Intervallen gemessen (normaler Wert <20 ppm). Da der Mensch selbst kein Wasserstoffgas bilden kann, kann H 2 nur dann auftreten, wenn Bakterien mit Kohlenhydraten in Kontakt kommen und dann u.a. H 2 -Gas entsteht. Dies passiert nur, wenn: Kohlenhydrate im Dünndarm auf Bakterien treffen (bakterielle Überwucherung) Kohlenhydrate im Dünndarm nicht komplett resorbiert werden und im Kolon auf die normale dort vorhandene Bakterienflora treffen. Bei fehlender Kohlenhydrat-Intoleranz werden die Zucker im Dünndarm komplett resorbiert und erzeugen deshalb keine H 2 -Mehrproduktion in der Ausatemluft [3]. Differenzialdiagnostik Bei allen en muss auch eine Reihe von Erkrankungen ausgeschlossen werden, die ähnliche Symptome auslösen. Dazu gehören u. a.: bakterielle Dünndarmüberwucherung chronisch-entzündliche Darmerkrankung chronische Pankreatitis Infektionen Nahrungsmittelallergien Reizdarmsyndrom Zöliakie Neoplasie bzw. Polyposis coli Laktose-Intoleranz Unter den Kohlenhydratintoleranzen spielt die Maldigestion der Laktose die größte Rolle. Bei Laktoseintoleranz ruft ein Bestandteil der Milch, die Laktose (Disaccharid-Glukose-Galaktose) die Unverträglichkeiten hervor. Verantwortlich für die Beschwerden der Patienten ist der Enzymmangel von Beta-Galaktosidase in den Mikrovilli des Dünndarmbürstensaums. Die Ausprägung der Beschwerden ist sehr individuell und unterschiedlich und hängt von der Restfunktion der Laktase im Dünndarm ab. DEFINITION Generell werden 2 Formen der Laktoseintoleranz unterschieden: primärer Laktasemangel (normale Mukosaarchitektur kongenitaler Typ (Holzel-Durand-Syndrom, meist in den ersten Lebenstagen manifestiert) adulter Typ (genetisch determinierter Verlust der Laktaseexpression im Bürstensaum) sekundärer Laktasemangel Strukturanomalien in der intestinalen Mukosaarchitektur mit konsekutivem Verlust von Disaccharidase bei verschiedenen chronischen Erkrankungen des Dünndarms (wie Morbus Crohn oder Zöliakie) Symptome Die Laktoseintoleranz zeichnet sich klinisch durch Beschwerden aus, die nach dem Genuss von Milch bzw. Milchprodukten auftreten. Dazu gehören Meteorismus, Flatulenz, Diarrhö, abdominelle Schmerzen und Übelkeit. Die Ausprägung der Symptome ist abhängig von verschiedenen Variablen, wie Magenentleerungszeit, Dünndarmtransitzeit, Komposition der Darmmikrobiota und individuelle Symptomschwelle ( Toleranzschwelle ). Konturek PC. Aktuel Ernahrungsmed 2018; 43, Supplement 1: S24 S27 S25

4 Übersicht kommensale Bakterien Symptome Motilitätsstörungen viszeraler Schmerz Meteorismus pathogene Bakterien Dysbiose enterisches Nervensystem ( gut brain ) Reizdarmsyndrom Mastzellen T und B-Lymphozyten proinflammatorische Zytokine Leaky Gut Gehirn psychosomatische Beschwerden Stress Abb. 1 Hypothetischer Link zwischen KH-Malabsorption und dem RDS. Nachweis Der Nachweis von Laktoseintoleranz erfolgt am häufigsten mittels H 2 -Atemtest mit Laktose. Im Rahmen dieses Tests wird die Exhalation von H 2 nüchtern und nach der Gabe von 25g Laktose gemessen. Steigt die Exhalation von H 2 auf > 20 ppm über dem Basalwert, ist der Test positiv. Der H 2 -Atemtest ist ein einfacher und nicht invasiver Test, um die Laktoseintoleranz nachzuweisen. Als Alternative zum H 2 -Atemtest gilt auch der sogenannte Dünndarm-Biopsie-Test, der während einer endoskopischen Untersuchung erfolgt. Dazu benötigt der Untersucher eine Gewebeprobe aus dem Dünndarm, die während der Endoskopie entnommen wird. Die Biopsieprobe kann mittels Farbtest sofort getestet werden. Dieser endoskopisch-bioptische Schnelltest liefert die Ergebnisse zuverlässig innerhalb von 20 min und ist einfach durchführbar. Therapie Therapeutisch empfohlen wird bei Laktoseintoleranz in erster Linie das Meiden von laktosehaltigen Nahrungsmitteln (Karenz von laktosehaltigen Nahrungsmitteln). Zusätzlich kann die Substitution von Laktase in Form von Tabletten erfolgen. Darüber hinaus werden Low-Laktose-Milch, laktosefreie Milchprodukte oder fermentierte Milchprodukte angeboten: Fermentierte Milchprodukte wie Joghurt und Quark weisen aufgrund der bakteriellen enzymatischen Aufspaltung der Laktose (z. B. durch Lactobacillus bulgaricus), einen geringen Laktosegehalt auf [4]. Fruktosemalabsorption Die Fruktosemalabsorption stellt eine weitere Form einer Kohlenhydratintoleranz dar. Die gastrointestinale Fruktosemalabsorption darf nicht mit der hereditären Fruktoseintoleranz (Stoffwechselerkrankung, ca. 1 :25 000) verwechselt werden, bei der bei kleinen Kindern das Enzym Fruktose-1-Phosphat-Aldolase im Gewebe fehlt und eine Anhäufung von Fruktose-1- Phosphat entsteht. Beim Menschen erfolgt die Fruktoseresorption hauptsächlich über sogenannte Glukosetransporter (GLUT-Transporter; GLUT-5 und GLUT-1). Die GLUT-Transporter besitzen eine limitierte Aufnahmekapazität, die sättigbar ist. Ist diese Aufnahmekapazität überschritten, gelangt ein Teil der Fruktose unverdaut in den Dickdarm und die Darmbakterien verarbeiten sie zu verschiedenen Gasen, wie z.b. Wasserstoff, Methan, die Beschwerden verursachen. Zusätzlich wirkt die Fruktose im Darm osmotisch und verursacht Diarrhö. Die Fruktosemalabsorption kann unterschiedlich auftreten: primär bei angeborener Transportstörung von Fruktose sekundär im Rahmen einer chronischen Dünndarmerkrankung Bei der sekundären Fruktosemalabsorption (wie z. B. Morbus Crohn und Zöliakie) liegt eine morphologische Schädigung des Darmepithels vor. Die Therapie der Fruktosemalabsorption beinhaltet in erster Linie eine Fruktosereduktion in der Nahrung sowie ein ausgewogenes Verhältnis von Glukose- und Fruktoseaufnahme [5]. Sorbitmalabsorption Bei der Sorbitmalabsorption handelt es sich um Intoleranz von Sorbit, einem 6-wertigen Zuckeralkohol, der intestinal nur gering über passive Diffusion resorbiert wird. Sorbit wird als S26 Konturek PC. Aktuel Ernahrungsmed 2018; 43, Supplement 1: S24 S27

5 Zuckeraustauschstoff, Trägerstoff sowie Feuchthaltemittel verwendet und ist auch in vielen Obstsorten enthalten. Sorbit hemmt direkt den Glut-5-Transporter, ist osmotisch aktiv und verschiebt die sättigbare Fruktoseresorptionskurve nach links, sodass die gleiche Symptomatik wie bei der Fruktosemalsabsorption entsteht [6]. und Reizdarm In letzter Zeit gibt es immer mehr Hinweise dafür, dass die Kohlenhydratmalabsorption zum Reizdarmsyndrom führen könnte. In erster Linie dafür verantwortlich ist die Störung der Darmflora (Dysbiose) unter Einfluss von Kohlenhydraten. Die schlecht resorbierbaren Zucker führen zu ungünstigen Verschiebungen bei den Darmbakterien, dies führt wiederum zur Störung der Darmmotilität und veränderter viszeraler Empfindlichkeit ( Abb. 1). Es gibt außerdem Hinweise dafür, dass die durch verursachte Dysbiose auch eine niedriggradige Entzündung in der Mukosa auslöst ( low grade mucosal inflammation ) und die Permabilität der Darmbarriere erhöht ( leaky gut ). Die Prävalenz der Fruktose- und Laktosemalabsorption ist bei Reizdarmpatienten wesentlich höher als bei Patienten, die kein Reizdarmsyndrom aufweisen. Aus diesem Grund wurde ein neues Konzept zur Behandlung des Reizdarms vorgeschlagen, das sogenannte FODMAP-Prinzip: Im Rahmen dieses Konzepts werden kurzkettige Oligosaccharide, Disaccharide und Monosaccharide und Polyole in der Diät der Patienten mit Reizdarm reduziert. Dies hat einerseits positive Effekte auf die Motilität, den viszeralen Schmerz und andere Begleitsymptome beim Reizdarmsyndrom auf der anderen Seite kommt es zu ungünstigen Verschiebungen innerhalb der Darmmikrobiota. Aus diesem Grund wird empfohlen, neben der FODMAP-Diät auch eine entsprechende Substitution mit bestimmten Darmbakterien, wie Bifidobakterien, durchzuführen [7, 8]. Interessenkonflikt Der Autor hat ein Vortragshonorar von der Dr. Rainer Wild-Stiftung erhalten. KERNAUSSAGEN Die gegenüber einfachen Kohlenhydraten stellt die häufigste nicht-immunologische Nahrungsmittelunverträglichkeit dar. Sie betrifft bei den einfachen Kohlenhydraten am häufigsten das Disaccharid Laktose (Maldigestion) bzw. das Monosaccharid Fruktose (Malresorption). Die gastrointestinale Kohlenhydratintoleranz muss differenzialdiagnostisch von einem Reizdarmsyndrom und anderen Intoleranzreaktionen, chronischen Infektionen, bakterieller Dünndarmüberwucherung, Medikamentennebenwirkungen und anderen Dünndarmerkrankungen abgegrenzt werden. en führen zu Dysbiose und werden oft bei Reizdarmsyndrom-Patienten diagnostiziert (bis 50 %). Die wird am besten diätetisch durch Karenz bzw. Reduktion des entsprechenden Mono- bzw. Disaccharids behandelt und erfordert eine entsprechende Aufklärung und Schulung der Patienten. Literatur [1] Kleine-Tebbe J, Waßmann-Otto A, Mönnikes H. Food Allergy and Intolerance: Distinction, Definitions and Delimitation. Bundesgesundheitsblatt Gesundheitsforschung Gesundheitsschutz 2016; 59: [2] Raithel M, Weidenhiller M, Hagel AF et al. The malabsorption of commonly occurring mono and disaccharides: levels of investigation and differential diagnoses. Dtsch Ärztebl Int 2013; 110: [3] Rana SV, Malik A. Hydrogen breath tests in gastrointestinal diseases. Indian J Clin Biochem 2014; 29: [4] Deng Y, Misselwitz B, Dai N et al. Lactose Intolerance in Adults: Biological Mechanism and Dietary Management. Nutrients 2015; 7: [5] Putkonen L, Yao CK, Gibson PR. Fructose malabsorption syndrome. Curr Opin Clin Nutr Metab Care 2013; 16: [6] Montalto M, Gallo A, Ojetti V et al. Fructose, trehalose and sorbitol malabsorption. Eur Rev Med Pharmacol Sci 2013; 17: [7] Harris LA, Baffy N. Modulation of the gut microbiota: a focus on treatments for irritable bowel syndrome. Postgrad Med 2017; 129: [8] Wilder-Smith CH, Materna A, Wermelinger C et al. Fructose and lactose intolerance and malabsorption testing: the relationship with symptoms in functional gastrointestinal disorders. Aliment Pharmacol Ther 2013; 37: Konturek PC. Aktuel Ernahrungsmed 2018; 43, Supplement 1: S24 S27 S27