41.5 Intraluminale galzouten
Galzouten zijn gepolariseerde steroïden die een vitale rol spelen in de intestinale vetabsorptie . In de darm fungeren galzouten als essentiële oppervlakte-actieve stoffen die worden gebruikt om voedingsvetten op te lossen in het hydrofiele milieu van de darm. Galzouten worden in de hepatocyten gesynthetiseerd uit cholesterol. De galzouten worden uitgescheiden in de gal en via de intra- en extrahepatische galwegen naar de darm getransporteerd. In de gal en de darm vormen de galzouten samen met de vetzuren uit de voedingsvetten in water oplosbare aggregaten, zogenaamde micellen. De vorming van micellen is essentieel voor het transport van de voedingsvetten naar de enterocyten via het waterige darmlumen en de niet-roerende waterlaag op het darmepitheel. Afwezigheid van galzouten in de darm leidt tot ernstige intestinale vetmalabsorptie. De laatste jaren is duidelijk geworden dat galzouten niet alleen betrokken zijn bij de vertering van voedsel, maar ook een vitale rol spelen in een verscheidenheid van systemische stofwisselingsregulerende processen, die echter buiten het bestek van dit hoofdstuk vallen.
Galzouten worden efficiënt gerecycled via het portaalsysteem terug naar de lever in de zogenaamde enterohepatische circulatie . Galzouten worden voor een groot deel (>95% per cyclus) geabsorbeerd in het terminale ileum, het laatste deel van de dunne darm. De totale hoeveelheid galzouten in het lichaam is in evenwicht en wordt in een strakke, steady state gehouden . Onder steady-state omstandigheden wordt het verlies van galzouten in de feces volledig gecompenseerd door de novo synthese van primaire galzouten in de lever. De primaire galzouten bij de mens, d.w.z. de novo gesynthetiseerd uit cholesterol in de lever, zijn cholaat en chenodeoxycholaat. De primaire galzouten worden via de gal uitgescheiden in de darm. In het darmlumen kunnen de galzouten door de darmflora worden gemetaboliseerd. Bacteriën zijn in staat galzouten te deconjugeren en vervolgens om te zetten in een verscheidenheid van verschillende, zogenaamde secundaire, galzouten. Galzouten verschillen in hun oplosbaarheid in water en hun hydrofoob-hydrofiel evenwicht. Hydrofobe galzouten hebben een groot vermogen om vetten en lipiden op te lossen. Als gevolg hiervan hebben hydrofobe galzouten ook het vermogen om de lipide structuren van celmembranen op te lossen.
CF patiënten hebben een verhoogd verlies van galzouten in de ontlasting vergeleken met niet-CF personen . Er wordt gespeculeerd dat het verlies van galzouten te wijten is aan een verminderde galzoutopname, secundair aan veranderingen in het darmslijmvlies bij CF-patiënten, zoals verdikking van de mucusbarrière of SIBO . Omdat de biosynthese van taurine bij de mens beperkt is, leidt het fecale verlies van galzouten bij CF-patiënten tot een verhoogde glycine/taurine-verhouding van geconjugeerde galzouten. Als gevolg hiervan hebben CF-patiënten een veranderde galzoutsamenstelling in de galblaas. Door een kwantitatieve toename van het primaire galzout cholaat is de procentuele bijdrage hiervan hoger in de gal van CF-patiënten, ten koste van de procentuele bijdrage van chenodeoxycholaat en deoxycholaat . Theoretisch kan de verhoogde glycine/taurine-verhouding de vetabsorptie in een zuur darmlumen belemmeren. Door de hogere pKa van glycine zijn glycine-geconjugeerde galzouten minder goed in staat om in een micellaire oplossing te blijven. Bovendien wordt een deel van de glycoconjugaten passief geabsorbeerd in het proximale deel van de darm en zijn, in vergelijking met tauroconjugaten, minder bestand tegen bacteriële afbraak.
Voorgesteld is dat overmatig verlies van galzouten in de ontlasting de galzoutenpool bij CF-patiënten vermindert en als gevolg daarvan de vetabsorptie belemmert door vermindering van het oplossend vermogen van gal. Uit een latere studie bleek echter dat de hoeveelheid uitgescheiden galzouten geen verband hield met de mate van vetmalabsorptie bij CF-patiënten. Strandvik et al. toonden aan dat volwassen CF-patiënten een normale tot grote galzoutpool hebben en vergelijkbare hoeveelheden galzouten uit de twaalfvingerige darm als gezonde controles. De galzoutsynthese was normaal of zelfs verhoogd, wat erop wijst dat CF-patiënten het verlies aan galzouten in de fecale darm adequaat compenseren. In CF-muismodellen heeft dat fecaal verlies van galzouten geen invloed op de vetopname. Homozygote ΔF508 muizen en CFTRtm1CAM knockout muizen vertonen beide, in dezelfde mate, een verhoogd verlies van galzouten in de ontlasting, maar alleen de CFTRtm1CAM knockout muizen hadden vet malabsorptie . Er kan worden geconcludeerd dat galzoutmalabsorptie op zichzelf, op de niveaus die zijn waargenomen bij CF-patiënten en CF-muizen, niet is aangetoond bij te dragen aan persisterende vetmalabsorptie.
Er zijn verschillende studies die hebben aangetoond dat taurinesuppletie de uitscheiding van vet in de ontlasting vermindert en de voedingstoestand van CF-patiënten verbetert, met name bij patiënten met ernstige steatorroe. Het gunstige effect van taurinesuppletie op de vetabsorptie is echter niet eenduidig aangetoond . Bovendien hield de mate van vetabsorptie geen verband met veranderingen in de serumglycine/taurine-verhouding bij CF-kinderen . Al met al blijft het gebruik van taurine suppletie controversieel en wordt het niet toegepast in de nutritionele CF zorg.