Editoriales

Buenos Aires 01 de Septiembre del 2020

Acido Láctico – Metabolismo 

 

 

Acido Láctico – Metabolismo                                                                                    
                                                                                                     

                                                                                            Dra. Virginia Hood

                                                                    Libro: Trastornos Acidobásicos y su Tratamiento; Cap. 11
                                                                                       Gennari –Adrgué – Galla – Madias

 

La producción de ácido láctico no es patológica.
Acido láctico es una fuente vital de ATP para el organismo. Es una alternativa metabólica que existe en todas las células de todo el organismo,es por eso que existe un valor normal de ácido láctico en sangre.
La acidosis láctica no es una enfermedad sino un epifenómeno que se presenta en asociación con varios trastornos serios que causan considerable morbimortalidad.
La acidosis láctica sobreviene cuando se produce un desequilibrio entre la generación y la utilización de ácido láctico, este desbalance provoca el aumento de los niveles plasmáticos del analito circulante con el consiguiente aumento de los niveles de protones en la sangre y disminución de bicarbonato.
No existe un acuerdo oficial del nivel de hiperlactacidemia requerido para definir acidosis láctica. No obstante hay un consenso muy grande de pensar que niveles superiores a 4.0mmol/L se corresponden con acidosis  láctica. Definición importante, algunas veces, para poner en evidencia trastornos mixtos del estado ácido-base.

Metabolismo Normal del Lactato

El ácido láctico se genera como alternativa en el proceso metabólico de la Glucosa. No es una alternativa de gran magnitud en el esquema metabólico de la glucosa, por cada mol de glucosa metabolizado se generan dos moles de ácido láctico.
La única vía de síntesis de ácido láctico en las células es la conversión de piruvato  en láctalo reacción catalizada por la enzima lactato-deshidrogenasa (LDH). La utilización del lactato para convertirse en piruvato en las células de ciertos órganos también depende de esta enzima, la reacción utiliza NAD+ como cofactor. Estas reacciones de llevan a cabo en el citoplasma celular.
Los niveles de producción de lactato están relacionadas con los niveles de piruvato y las cantidades relativas de NAD+/NADH.
El piruvato es el principal producto final del metabolismo de la glucosa, se produce por una serie de reacciones encadenadas, catalizadas por diferentes enzimas que  hacen que un mol de glucosa genera dos moles de piruvato y dos moles de ATP. El ATP intracelular actúa como regulador del proceso por retroalimentación negativa inhibiendo a la enzima fosfofrutoquinasa (PFK) que cataliza una de las etapas limitantes de la velocidad del proceso. El ADP actúa en forma inversa al mismo nivel de la vía metabólica. Todos estos procesos se desarrollan en el citoplasma celular.
El piruvato,  puede tener también otras alternativas de aparición en algunas células de algunos órganos; en el hígado por desaminación de alanina, en el riñón por desaminación de glutamina. Si bien en estos tejidos existen estas alternativas metabólicas, importantes como vía gluconeogénica, son alternativas metabólicas de producción cuantitativamente mucho menos importantes que la glucolisis.
El piruvato generado a nivel citoplasmático ingresa a la mitocondria donde será metabolizado a acetil-CoA en reacción catalizada por piruvato-deshidrogenasa. Acetil-CoA tendrá dos alternativas metabólicas, de distinta intensidad bajo condiciones normales, la mayor parte ingresará al ciclo de las ácidos tricarboxílicos  (ciclo de Krebs) produciendo 18 mol de ATP por cada mol de piruvato. En circunstancias normales el piruvato se metaboliza en cuanto se genera, las concentraciones intracelulares son bajas.
El otro determinante de la producción celular de lactato es el cociente citoplasmático NADH/NAD+, esta relación es la que define cuanto piruvato se transformará en lactato. Si los niveles de piruvato son normales y la actividad mitocondrial no tiene condicionantes, el cociente NADH/NAD+ es bajo y el cociente lactato/piruvato es de 10 aproximadamente.
Cuando la función mitocondrial se ve afectada, disminuida (hipoxia celular fundamentalmente u otros factores) el cociente NADH/NAD+  está muy aumentado, los niveles de ATP disminuidos y los de ADP aumentados, todo provoca la desinhibición de PFK, ello genera altos niveles de piruvato, se intensifica la vía metabólica de conversión en lactato y se incrementan los niveles de ácido láctico en sangre.
Por lo dicho  es que suele plantearse íntima asociación  entre bajos niveles de aporte de O2 a las células y los altos niveles de ácido láctico. Aunque existen tejidos / situaciones donde esta regla no sería tan vigente. Con bajos niveles de aporte de O2 a las células, razones variables, los glóbulos rojos no tienen mayor producción de  ácido láctico (carecen de mitocondrias). Con aporte adecuado de O2 a las células hay producción aumentada de ácido láctico, podría observarse en músculo liso vascular, neuronas, músculo esquelético donde la mayor actividad de Na+/K+ ATPasa determina un aumento de la producción de ácido láctico (acoplamiento intracelular entre producción de ATP mediante glucolisis y consumo de ATP por bombas de iones) en el mismo compartimento intracelular.
Todas las células son capaces de producir ácido láctico y volcarlo a la circulación. En circunstancias normales, esta producción tiene distintas intensidades en células de distintos tejidos, en el cerebro, los glóbulos rojos y la piel esta generación es de alta magnitud. En condiciones basales el músculo esquelético aporta pequeñas cantidades de ácido láctico a la circulación, durante actividad muscular estándar aumenta un poco y con actividad intensa el aporte puede ser considerablemente alto si no hay entrenamiento previo. Luego de convulsiones generalizadas se han obtenido valores de 16 mmol/L.

Aunque todas las células, salvo los hematíes, pueden utilizar el lactato como sustrato para la obtención de energía, los principales consumos se dan en el hígado fundamentalmente y el riñón. En ambos órganos el lactato se convierte en piruvato por acción de LDH y el piruvato  podrá convertirse en glucosa o transformarse en Aceti-CoA e ingresar al ciclo de Krebs. De los dos órganos mencionados es el hígado el que posee mayor intensidad para la eliminación de lactato de la sangre.
La desaparición de 1 mol de lactato también genera la desaparición de 1 mol de protones.

Diariamente existe una producción muy importante de Acido Láctico como consecuencia de la glucolisis (1300 mmol/día). El ácido láctico es un ácido fuerte, ello provoca que rápidamente se disocia en alto porcentaje en lactato + protón. A pesar de esa carga constante de protones, bajo condiciones normales, el pH de la sangre se mantiene en 7.40. Ello ocurre porque el protón inmediatamente es captado por las bases buffer hasta que el hígado realiza el clearence del acido láctico de la sangre proceso que tiene alto dinamismo.

Se sabe que ante la alteración de la concentración de protones de la sangre por alguna situación anormal, por sucesivos equilibrios entre los líquidos del organismo, también se genera alteración del pH intracelular. La enzima PFK (clave en el dinamismo de la glucolisis) ve afectada su actividad catalítica por la concentración de protones intracelular, el aumento de protones la inhibe, la disminución la activa. Durante muchos años se consideró que el pH sanguíneo influía sobre la producción de lactato, esto surgió de varios estudios en animales y seres humanos indican:
    * La alcalosis eleva los niveles sanguíneos de lactato, en tanto que la acidosis los disminuye.
    * El aporte de CO3HNa aumenta los niveles sanguíneos de lactato.
    * La hipocapnia aumenta los niveles sanguíneos de lactato
    * La acidosis metabólica (origen no relacionado a ácido láctico) disminuye los niveles sanguíneos de lactato.
Las magnitudes de los cambios son pequeñas (1,0 a 3,0 mmol/L  

La acidosis láctica surge por un desequilibrio entra la producción y el proceso de eliminación de ácido láctico. Factores que aumentan de forma desproporcionada la producción o disminuyen de igual modo la eliminación conducen a la acumulación de ácido láctico en sangre, concomitantemente la acumulación de protones y como  resultante aparece acidosis.

Aumento desproporcionada de producción

La producción de ácido láctico se incrementa cuando los niveles de ATP son bajos, ello eleva la actividad de PFK para facilitar mayor glucolisis, proveer un exceso de piruvato y más NADH.

Disminución desproporcionada de eliminación

Este proceso está relacionado con el hígado fundamentalmente o el riñón. Esta situación podría surgir por una afectación del hígado o riñón que genere una disminución importante de sus células funcionantes o por una afectación de la utilización del ácido láctico. La utilización requiere aporte adecuado de oxígeno a los tejidos de los órganos mencionados, disponibilidad y funcionalidad de las enzimas mitocondriales y adecuado nivel de cofactores. Existe un grupo de afecciones conocidas como Acidosis Láctica Congénita, en el mundo pediátrico muy importante, una variedad de defectos enzimáticos hereditarios y adquiridos que involucran las vías de producción y oxidación pueden producir acidosis láctica clínicamente muy significativa. Un grupo grande surge por disminución de la oxidación del piruvato por distintas alternativas y por ende mayor conversión en lactato.