Le lait, un bienfait pour la santé ? Cela peut paraître une évidence pour certains ! Malheureusement pour d’autres, boire du lait sera plutôt synonyme de troubles digestifs franchement inconfortables. La faute en revient au lactose, ce sucre présent dans le lait, et que certains d’entre nous sont incapables d’assimiler.

Au premier abord, on pourrait penser que cette intolérance au lactose est une sorte de maladie, mais c’est en réalité le contraire ! En effet seulement un tiers des adultes peuvent le digérer, et c’est la tolérance au lactose qui fait plutôt figure d’anomalie. D’ailleurs l’histoire de cette (in)tolérance est liée aux évolutions récentes de notre espèce.

Le métabolisme du lactose

Commençons par une évidence : la quasi-totalité des enfants sont capables de digérer le lactose. C’est bien normal, car chez l’homme comme chez tous les mammifères, le lait maternel forme la base de l’alimentation des plus jeunes. Mais une fois l’âge adulte atteint, la majorité des individus vont perdre cette capacité à métaboliser le lactose. Pour eux, finis les grands verres de lait !

Heureusement pour la richesse gustative, cela ne leur interdit pas tous les produits laitiers. En particulier les yaourts et certains fromages contiennent des quantités de lactose suffisamment faibles pour permettre à presque tout le monde de les digérer. Pour le lait en revanche, si vous ne faites pas partie du tiers des élus, vous pouvez oublier.

Pour comprendre pourquoi certains assimilent le lactose et pas d’autres, il faut s’intéresser aux détails de son métabolisme. Du point de vue chimique, le lactose est un sucre (comme le glucose ou le fructose). Pour pouvoir le métaboliser, notre organisme doit produire une enzyme, la lactase, qui sert en gros à découper le lactose en deux afin de permettre son assimilation, comme l’illustre la formule ci-contre.

Au début de leur existence, les jeunes humains produisent la lactase, et peuvent donc digérer normalement le lactose du lait. Mais ensuite, la majorité des adultes cessent de fabriquer cette enzyme, et se retrouvent de fait intolérants.

Qui est tolérant, qui ne l’est pas ?

Intuitivement, on pourrait imaginer que pour ceux que cela concerne, la perte de la lactase est une anomalie. Mais rassurez-vous, il se produit exactement la même chose chez tous les autres mammifères. Cesser de produire la lactase et devenir intolérant au lactose, c’est donc la norme ! Pour les chanceux qui la conservent, on parle de persistance de la lactase.

Comme je le disais, cette persistance concerne environ 1/3 de la population adulte, mais étonnamment, il existe une très grande disparité géographique. La carte ci-dessous [1] montre la répartition de la tolérance au lactose à l’âge adulte. Vous voyez que si elle est de quasi 100% en Europe du Nord, elle est presque nulle dans certaines régions comme l’Asie du Sud-Est. Il existe également des petites poches de tolérance en Afrique ou au Moyen-Orient. Dans tous les cas, la tolérance provient de la persistance de la lactase.

Avec ce genre de répartition géographique, il est évidemment tentant de rechercher une cause génétique au phénomène. En 2002, des chercheurs ont identifié une mutation bien spécifique qui conduit à la persistance de la lactase [2]. De manière étonnante, cette mutation ne concerne qu’une seule et unique base de notre ADN (un C qui devient un T). Ce minuscule changement n’intervient même pas dans le gène de la lactase lui-même, mais légèrement en amont. Il semble qu’il permette d’améliorer la transcription du gène de la lactase, et provoque ainsi sa persistance à l’âge adulte. Tous les individus concernés par cette mutation restent donc tolérants au lactose !

L’histoire d’une mutation

En utilisant les données disponibles sur les populations tolérantes, des chercheurs ont cherché à déterminer où et quand cette mutation avait pu apparaître, et à reconstituer son histoire. Les fourchettes sont assez larges, mais elles montrent que cette mutation est extrêmement récente dans l’histoire de notre espèce. Ainsi on pense qu’elle est probablement apparue il y a environ 7500 ans en Europe centrale (la carte ci-contre extraite de [3] représente la zone probable d’apparition de la mutation d’après le modèle utilisé).

Évidemment une apparition récente de la mutation en Europe centrale explique bien la tolérance au lactose que l’on trouve partout en Europe. Pour les autres régions du monde, d’autres mutations indépendantes ont été découvertes, et elles peuvent expliquer par exemple l’apparition de la persistance de la lactase en Afrique.

Pour les généticiens, l’histoire de cette mutation est plutôt fascinante. Elle est en effet apparue très récemment à l’échelle de notre espèce, et pourtant on la trouve maintenant dans presque un tiers de la population. Pour expliquer qu’elle se soit répandue si vite, il faut que ceux qui la possèdent soit extrêmement favorisés par rapport aux autres, et aient bénéficié d’un effet de sélection naturelle positive très important [4].

Pour quelle raison les buveurs de lait adultes auraient-ils été tant avantagés ? La raison exacte n’est pas bien élucidée, mais une hypothèse naturelle est que chez les premiers agriculteurs du néolithique, en période de faibles récoltes, les individus pouvant boire du lait aient beaucoup mieux survécu que les autres. Une autre possibilité concerne le rôle du lait dans l’apport en vitamine D. Normalement, cette dernière est produite par l’exposition au soleil, mais on imagine volontiers qu’en Europe du Nord (peu ensoleillée) des carences peuvent apparaître…sauf pour ceux qui trouvent leur vitamine D dans le lait ! Ceci expliquerait bien pourquoi presque tous les individus d’Europe du Nord sont tolérants au lactose, mais cette hypothèse n’explique pas du tout l’apparition de ce trait en Afrique !

Une évolution culturelle et génétique

Quelle que soit la raison exacte de l’avantage conféré par la tolérance au lactose, une chose est sûre : cet avantage n’a pu exister que pour des individus ayant accès à une source de lait, c’est-à-dire pour des populations pratiquant l’élevage du bétail. Il s’agit donc d’un cas tout-à-fait intéressant d’un avantage obtenu par une co-évolution à la fois génétique et culturelle.

Une question que l’on peut se poser, c’est de savoir si la mutation donnant la persistance de la lactase est apparue avant la pratique de l’élevage, ou bien si c’est l’inverse qui s’est produit. Des publications récentes laissent penser que les premiers agriculteurs européens du néolithique ne possédaient pas cette mutation [5], mais qu’à cette époque on utilisait déjà du lait pour faire du fromage ou du yaourt [6].

Nous l’avons dit, le fromage et le yaourt possèdent un taux de lactose réduit, et sont pour la plupart assimilables même sans lactase. On peut donc imaginer que l’élevage du bétail et la production des produits laitiers sont apparus les premiers, et que suite à l’arrivée de la mutation, les heureux élus ont pu se mettre à directement boire le lait que leur bétail produisait.

Pour conclure, on peut remarquer que le cas de la lactase n’est pas isolé. On peut par exemple se demander comment est apparue notre capacité à digérer l’alcool. Il existe aussi une enzyme (l’alcool dehydrogenase), et dont on sait que la répartition géographique est assez inégalitaire. Si on suit le raisonnement, est-ce aussi parce que la consommation d’alcool confère un avantage évolutif ? L’idée est séduisante ! (Bon pour le coeur ? Désinfectant ? Anxiolytique ? Je vous laisse juger !)

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Références

[1] Gerbault, Pascale, et al. « Evolution of lactase persistence: an example of human niche construction. » Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences 366.1566 (2011): 863-877.

[2] Enattah, Nabil Sabri, et al. « Identification of a variant associated with adult-type hypolactasia. » Nature genetics 30.2 (2002): 233-237.

[3] Itan, Yuval, et al. « The origins of lactase persistence in Europe. » PLoS computational biology 5.8 (2009): e1000491.

[4] Bersaglieri, Todd, et al. « Genetic signatures of strong recent positive selection at the lactase gene. » The American Journal of Human Genetics 74.6 (2004): 1111-1120.

[5] Burger, Joachim, et al. « Absence of the lactase-persistence-associated allele in early Neolithic Europeans. » Proceedings of the National Academy of Sciences 104.10 (2007): 3736-3741.

[6] Evershed, Richard P., et al. « Earliest date for milk use in the Near East and southeastern Europe linked to cattle herding. » Nature 455.7212 (2008): 528-531.

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