Laktasepersistenz in Südasien: Warum Milch nicht überall verträglich ist

Eine genetische Mutation, durch die Erwachsene Laktose – den Zucker in frischer Milch – verdauen können, wurde in Teilen Europas häufig.

In Indien, Pakistan und Bangladesch setzte sie sich jedoch nie in großem Umfang durch. Dort sind die meisten Menschen weiterhin laktoseintolerant.

Das erklärt mit, weshalb in einer Region, die viel Milch erzeugt und verzehrt, zahlreiche Erwachsene nach dem Trinken von reiner Milch Beschwerden bekommen.

Ein hartnäckiges Muster

In 8.000 Genomen zeigte die Genvariante für die Milchverdauung im Erwachsenenalter ein Gefälle von Norden nach Süden. Im Süden Indiens gab es deutlich weniger Träger, wo die Mehrheit der Bevölkerung laktoseintolerant ist.

Durch den Abgleich alter DNA mit aktuellen Daten datierte Priya Moorjani, Ph.D., von der University of California, Berkeley (UC Berkeley), das Auftreten der Variante.

Moorjani fand zwei Gemeinschaften, in denen die Variante vom Muster abwich. Das deutete darauf hin, dass die Lebensweise die Geografie überlagern kann. Auf dieser Karte ließen sich Milchnutzung und Genetik nicht einfach zur Deckung bringen.

Viehzüchtergemeinschaften bewahren das Milchgen

Zwei Gemeinschaften, die Büffel halten, durchbrachen den Trend: Bei nahezu allen getesteten Erwachsenen kam das Gen für die Milchverdauung vor.

Bei den Toda in Südindien und den Gujjar in Nordpakistan lag die Laktasepersistenz – die fortgesetzte Produktion von Laktase nach der Kindheit – bei etwa 90 Prozent.

Ihre DNA enthielt eine Variante für die Milchverdauung, die auch bei Europäern mit Abstammung aus der Steppe vorkommt.

Diese alten Viehzüchterpopulationen lebten in der eurasischen Steppe, einer ausgedehnten Graslandregion, die sich über Teile des heutigen Russlands und Zentralasiens erstreckt.

Dagegen besaßen viele benachbarte Gruppen in Indien, Pakistan und Bangladesch keine solche Variante und blieben laktoseintolerant.

Selbst in den Gruppen, welche die Variante für Milchverdauung im Erwachsenenalter trugen, hing ihr Anstieg wahrscheinlich davon ab, wie viel der täglichen Nahrung unmittelbar aus Milch stammte.

Traditionelle Milchprodukte senken den Laktosegehalt

Die Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation führt Indien als größten Milchproduzenten der Welt auf; Pakistan zählt ebenfalls zu den führenden Ländern.

In der gesamten Region wird diese Milch häufig zu fermentierten Lebensmitteln verarbeitet, die weniger Laktose enthalten – jenen Zucker, den viele Erwachsene nicht verdauen können.

Ghee mit seinem hohen Butterfettanteil enthält nur sehr wenig Laktose, während längere Fermentation in Joghurt oder Käse ebenfalls weniger davon für den Darm zurücklässt.

Wenn die meisten Kalorien aus solchen verarbeiteten Milchprodukten stammen, bietet das Gen für den Verzehr von Rohmilch möglicherweise nur geringe Vorteile.

Laktase nimmt nach der Kindheit ab

Säuglinge produzieren reichlich Laktase, ein Enzym, das Laktose in kleinere Zucker aufspaltet und die Milchverdauung unterstützt. Nach dem Abstillen und im Erwachsenenalter stellt der Körper immer weniger Laktase her.

Fehlt im Dünndarm ausreichend Laktase, gelangt der Zucker Laktose in den Dickdarm. Dort wird er von Mikroben fermentiert, wodurch Gase entstehen.

Forschende weisen darauf hin, dass Krämpfe und Durchfall 30 Minuten bis zwei Stunden nach dem Verzehr von Milchprodukten einsetzen können.

Für viele Erwachsene in Südasien ist frische Milch die größte Herausforderung, während Lebensmittel mit weniger Laktose häufig weniger Beschwerden verursachen.

Migration brachte Milchverträglichkeit

DNA-Abschnitte rund um die Mutation für Laktasepersistenz stimmten mit denen von Menschen aus der eurasischen Steppe überein. Diese Übereinstimmung verwies auf Migranten, die mit Herden und neuen Bräuchen nach Süden zogen und das Gen für Milchverträglichkeit mitbrachten.

Alte Proben aus dem Swat-Tal im Norden Pakistans zeigten, dass die Variante in historischen und mittelalterlichen Jahrhunderten auftauchte.

Mit diesem Hintergrund verlagerte sich die Frage vom Ursprung zu den Kräften, die eine stärkere Verbreitung des Gens verhinderten.

Natürliche Selektion unterschied sich je nach Region

Außerhalb Südasiens verbreitete sich die Eigenschaft zur Milchverdauung, wenn Träger während Hungersnöten oder schlechter Ernten mehr gesunde Kinder bekamen.

Diesen Fortpflanzungsvorteil bezeichnet man als natürliche Selektion: Bestimmte vererbte Merkmale hinterlassen im Verlauf der Zeit mehr Nachkommen.

In weiten Teilen Indiens, Pakistans und Bangladeschs gab es laut den Ergebnissen des Teams der UC Berkeley kaum Hinweise darauf, dass Selektion die Häufigkeit von Varianten für Laktasepersistenz erhöhte.

Auch zufällige Veränderungen können Gene verschieben, doch die Daten passten besser zu Abstammung und Kultur als zu Zufall allein.

Das Laktase-Merkmal nahm bei Viehzüchtern stark zu

Bei den Toda und Gujjar verhielt sich dasselbe Gen anders: Es nahm schnell genug zu, um ein deutliches Signal in der benachbarten DNA zu hinterlassen.

In beiden Gruppen häuften sich benachbarte DNA-Abschnitte mit Steppen-Abstammung rund um die Laktase-Region – ein Zeichen dafür, dass das Überleben Träger begünstigt hatte.

„Die Stärke der auf dieses Allel wirkenden Selektion könnte in den südasiatischen Viehzüchterpopulationen höher gewesen sein als bei Nordeuropäern“, schrieb Moorjani.

Starke Selektion ist möglicherweise selten, und diese beiden Viehzüchtergemeinschaften könnten Sonderfälle statt einer regionalen Regel darstellen.

Heiratsmuster prägen die Genetik

In ganz Südasien haben viele Gemeinschaften enge Heiratskreise und eigene Ernährungsvorschriften, wodurch Gene weitgehend innerhalb einer Gruppe bleiben können.

Wenn Menschen überwiegend innerhalb ihrer eigenen Gemeinschaft heiraten, haben seltene Varianten weniger Möglichkeiten, sich auszubreiten – selbst wenn sie vorteilhaft sind.

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Evolution der Laktasepersistenz keine einheitliche Geschichte der Selektion ist“, schrieb Moorjani.

Diese Perspektive warnt davor, ein einzelnes Gen als einfachen Marker dafür zu behandeln, wer Milch trank und wann.

Den meisten Erwachsenen fehlt Laktase

Eine Übersicht schätzt, dass etwa 70% der Erwachsenen weltweit nicht genügend Laktase besitzen, um frische Milch problemlos zu verdauen.

Manche greifen zu laktosefreier Milch oder Laktase-Tabletten, die das fehlende Enzym liefern und die Verdauung erleichtern.

Mit zunehmendem Milchkonsum steigen die Laktasewerte Erwachsener im Laufe der Zeit nur selten. Die Ernährung allein kann den Darm daher nicht umtrainieren.

In Südasien könnte diese Tatsache fermentierte Milchprodukte über Generationen hinweg für die meisten Familien zur sichereren Wahl gemacht haben.

Milch und Genetik neu betrachten

Die Geschichte der Milch in Südasien zeigt, dass Gene, Migration und Lebensmittelverarbeitung die einfache Verbindung zwischen Milchkonsum und Verdauung aufbrechen können.

Künftige Untersuchungen können prüfen, wie viel frische Milch Menschen in verschiedenen Epochen tatsächlich tranken und ob andere Vorteile die Erhaltung des Gens begünstigten.