D-Laktátu v Člověka a Přežvýkavců Metabolismus

Abstrakt

D-Laktát je normálně přítomen v krvi savců na nanomol koncentrace vzhledem k methylglyoxal metabolismus; millimolar D-laktátu koncentrace mohou vzniknout v důsledku nadměrné gastrointestinální mikrobiální produkce. Přetížení zrna u přežvýkavců, syndrom krátkého střeva u lidí a průjem u telat mohou mít za následek hlubokou d-mléčnou acidémii s pozoruhodně podobnými neurologickými projevy. V minulosti se předpokládalo, že D-laktát se vylučuje hlavně močí a pomalu se metabolizuje enzymem d-α-hydroxykyselina dehydrogenáza. Novější studie uvádějí, že savci mají relativně vysokou kapacitu pro metabolismus d-laktátu a identifikovali domnělou savčí D-laktátdehydrogenázu. Objevuje se také rostoucí množství literatury popisující subklinické zvýšení d-laktátu jako indikátoru sepse a traumatu. Tento článek popisuje pokroky v chápání metabolismu d-laktátu, d-laktátová acidóza u přežvýkavců a lidí, a subklinické zvýšení d-laktátu.

Nový vývoj v chápání savců D-laktát metabolismus a D-laktátová acidóza, spolu s několika posledních článků, což naznačuje použití plazmy D-laktátu koncentrace jako klinický diagnostický nástroj, naznačují, že je třeba pro komplexní přezkum D-laktát biochemie.

laktát nebo 2-hydroxypropanoát objevil v roce 1780 švédský chemik Scheele, který ho izoloval z kyselého mléka (1). Laktát je nejjednodušší hydroxycarboxylic kyseliny a existuje jako 2 stereoizomery, nebo enantiomery, díky své asymetrické C2 atomu (Obr. 1). Enantiomer, který otáčí světlo ve směru hodinových ručiček, se obvykle nazývá D, pro dextrorotary, a enantiomer, který otáčí světlo proti směru hodinových ručiček, se nazývá L, pro levorotary. Alternativní klasifikace používá + a-na základě podobnosti molekuly s 2 chirálními formami glyceraldehydu. Obvykle jsou kategorie ( + ) A D stejné pro chirální molekulu; laktát je však výjimkou z těchto pravidel, s levorotárním d-izomerem a dextrorotárním L-izomerem. Oba enantiomery mají podobné fyzikální a chemické vlastnosti (2). Laktát má pK 3,86 a volně se disociuje při fyziologickém pH, čímž se získá poměr laktátového iontu:kyseliny mléčné 3000: 1.

Normální koncentrace laktátu v séru je ∼1-2 mmol/L a je považován za zcela L-laktát, protože laktát produkován savčích buněk je téměř vše podobě, s výjimkou D-laktát se tvoří v nanomol koncentrace přes methylglyoxal dráhy. Exogenní zdroje D – a L-laktát patří fermentované potraviny jako je kysané zelí, jogurt a okurky a mikrobiální fermentací v tlustém střevě, které obvykle nepředstavují acidobazické škodlivý (3-5).

L-Laktátová acidóza je poměrně časté, vyskytující se především v důsledku tkáňové hypoxie, ale také v důsledku léků a toxinů, vrozené poruchy metabolismu, a základní onemocnění státy (6). D-Laktátová acidóza je méně častým jevem; nicméně, existuje několik okolností, za nichž D-laktát může být zvýšený v krvi v obou přežvýkavců a člověka. Tento přehled pojednává o těchto scénářích a popisuje nedávné studie subklinického zvýšení d-laktátu u diabetu a jako marker sepse, ischémie a traumatu.

biochemie a metabolismus d-laktátu

metabolismus a vylučování.

koncentrace D-laktátu v séru u zdravých dospělých se pohybuje od 11 do 70 nmol / L (5,7-9). Vylučování moči je 0.1 0,1 µmol/h (10). Vylučování D-laktátu je nejvyšší v y 1 života a klesá ve věku 4 y (11).

L-Laktát je rychle metabolizován na pyruvát, L-laktát-dehydrogenázy v játrech, ale savců byly hlášeny nedostatek D-laktát dehydrogenázy (10,12,13). Předpokládá se, že D-laktát je místo toho metabolizován na pyruvát enzymem d-α-hydroxykyselina dehydrogenáza (EC 1.1.99.6), který metabolizuje d-laktát asi pětinou rychlosti, kterou l-laktátdehydrogenáza metabolizuje L-laktát (14). Až do nedávné doby, D-laktát dehydrogenázy byl izolován pouze v nižších organismů (15,16), ale nové studie domnělé lidské a myší mitochondriální D-laktát dehydrogenázy (ES 1.1.1.28) (17,18). Tkáně skotu a potkanů mají značné využití D-laktátu in vitro (19,20). U lidí způsobuje parenterální infuze DL-laktátu (3, 0 mmol / kg) zvýšení pyruvátu, alaninu, 3-hydroxybutyrátu a acetoacetátu (10).

D-Laktát je anaplerotic, protože jeho dopravy do mitochondriální membrány výsledky v pendluje z oxalacetátu a malátu do cytosolu (17). Přeprava D-laktát z cytosolu do mitochondriální matrix umožňuje D-laktát být oxiduje domnělého D-laktát dehydrogenáza, který se nachází na vnitřní straně vnitřní mitochondriální membrány (17). Tři nové transportéry byly identifikovány, že kyvadlová doprava D-laktát přes mitochondriální membránu: D-laktát/H+ symportér, D-laktát/oxokyselinou antiporter, a D-laktát/malát antiporter (17).

v literatuře existuje diskuse o metabolismu a vylučování d-laktátu u savců. Konvenční názor je, že D-laktát není dobře metabolizován savci a je vylučován hlavně močí (11,13,21-25). To je založeno do značné míry na Cori experimenty v pozdních 1920s (26), potvrdil, 40 y později (27), což dokazuje, že D-laktát je špatně metabolizuje a 30-40% z požití D-laktát je vylučován v moči ve srovnání s žádný z L-izomer. Experimenty v roce 1980 a 1990, buď pomocí D-laktát nebo 14C-značeného D-laktát, vyvrátil dřívější výsledky a zjištěno, že D-laktát je opravdu snadno metabolizován (12,28–30), i když bývalý výsledky i nadále být citován často a prostupují současné literatury.

u lidí (n = 10) podaných infuzí 1,0-1,3 mmol sodného DL-laktátu/(kg * h · bylo metabolizováno 90 90% d-laktátu a 10% vyloučeno močí (12). Při vyšších rychlostech infuze 3, 0–4, 6 mmol/(kg · h) SE metabolismus snížil na ∼75% celkové clearance (12). de Vrese et al. (28) stanovil poločas 21 min pro D-laktát v krvi zdravých lidí při perorální zátěži 6, 4 mmol / kg. Zdvojnásobení této dávky zvýšilo poločas d-laktátu na 40 minut, s největší pravděpodobností odrážející saturaci metabolismu d-laktátu. Na rozdíl od dřívějších studií bylo pouze 2% podaného d-laktátu v tomto experimentu vyloučeno močí během 24 hodin po požití (28). U potkanů podávány 14C-značeného D-laktát, 3.7% z celkové dávky bylo vyloučeno ledvinami, s výdechu 14CO2 což představuje 85% vylučování (29). Dávka v této studii (300 µmol D-laktátu sodného/potkan) byla nižší než v experimentu Cori (19 mmol / kg tělesné hmotnosti) a byla podávána perorálně i i.p., spíše než sondou, což ztěžuje srovnání. Nicméně, když dávkování (13.4 mmol/kg) a způsob podání (i.g.) byly zaúčtovány v následném experimentu, stále pouze 0,9% z celkové dávky bylo vyloučeno ledvinami a 2,4% se vylučuje ve formě metabolitů, s výdechu 14CO2 účetnictví pro 30-45% vylučování (30); 54-68% podané 14C nebyla vrácena, pravděpodobně zastupující D-laktát metabolizován na pyruvát nebo acetyl-CoA a nevstřebané D-laktát, který byl vylučován ve výkalech nebo metabolizovány mikroorganismy (30). Způsob podání představovaly značné rozdíly v metabolismu a vylučování, s parenterální infuze, což má za následek mnohem méně neuhrazené 14C (8%), než enterální podání (54-68%) (30).

Jedno vysvětlení pro rozdíly mezi velmi rané experimenty a novější je pokroky v metodikách k dispozici na D-laktát analýzy, od začátku nonstereoselective kolorimetrické testy s nízkou citlivostí (31,32), více aktuální stereospecifická HPLC a kapilární elektroforetické metody (33-36). Dále byly pozorovány druhové rozdíly v metabolismu d-laktátu. Renální reabsorpce d-laktátu u lidí není tak účinná jako u psů (12,37). D-laktát je považován za fyziologický izomer u koprofágních zvířat, protože u potkanů a králíků byla hlášena vysoká míra produkce d-laktátu v žaludku (29). I mezi těmito 2 druhy byly pozorovány rozdíly v rychlosti oxidace a renální exkreci d-laktátu (29). Krysy byly použity v mnoha studiích definujících metabolismus d-laktátu (17,20,26,29,30,38) a možná mají menší význam pro jiné druhy, než se očekávalo. Stabilní izotopová vyšetření by mohla objasnit lidský metabolismus d-laktátu.

D-A L-laktát vzájemně interferují s renální absorpcí (12). I při vysokých dávkách reabsorpce l-laktátu vždy přesahuje 70% a reabsorpce d-laktátu nikdy nepřesahuje 50%, a to i při velmi nízkých dávkách (12). Při plazmatických koncentracích d-laktátu vyšších než 3, 0 mmol / L klesá renální tubulární reabsorpce d-laktátu až o 30% (12). Reabsorpce laktátu nastává proti elektrochemickému gradientu, který indikuje aktivní reabsorpci (9). Zdá se, že L – I d-laktát používají stejný systém kotransportu sodíku, což může přispět ke vzájemné interferenci mezi reabsorpcí L – A D-laktátu (12). Renální tubulární reabsorpce laktátu je snížena zvýšeným objemem moči (39). ACH a kol. (12) navrhl, že D-laktátová acidóza může být častější při depleci objemu.

D-laktát je transportován do a z různých tkání prostřednictvím transportérů monokarboxylátů závislých na protonu (MCT-1 až MCT-8) 2 (40). MCTs jsou exprimovány ve většině tkání, byly identifikovány v sítnici, svalů, ledvin, mozkových kapilárních endoteliálních buněk, srdeční myocyty, enterocytech, hepatocytech, erytrocytech, thymocytů, placenta, a nervové tkáně, a byly přezkoumány značně (40,41). D-Laktát je absorbovány tenkého střeva a střevní epiteliální buňky (42,43) MCT-1, která vykazuje příjmu koeficient pro L-laktát dvakrát, že pro D-laktátu a vzájemné inhibiční účinky (44). Saturovatelné i nenasycitelné absorpční procesy jsou přítomny v krysím jejunu (45). Saturovatelný proces má vyšší afinitu k L-laktátu než k d-laktátu, zatímco mezi izomery pro nenasycitelný proces (45) není žádný rozdíl.

D-Laktát může být zapojen do rozvoje metabolické kostní nemoci u pacientů podáván dlouhodobé parenterální výživy pro malabsorpce. Ve studii pacientů po podání celkové parenterální výživy pro průměr 74 mo, 2 z 27 jedinců mělo zvýšené hladiny D-laktátu (1.1 a 2,8 mmol/L). Pouze tito 2 jedinci měli známky osteomalacie; koncentrace vitaminu D, fosfátu, hliníku a vápníku byly normální (46). K potvrzení této asociace a identifikaci příslušného mechanismu jsou nutné další studie.

Methylglyoxální dráha.

Methylglyoxal se vyrábí v malých množstvích z metabolismu uhlohydrátů, tuků a bílkovin (obr. 2). Vzhledem ke své reaktivní a toxické povaze musí být methylglyoxal eliminován z těla (47). Na glyoxalase cesta je biochemický proces, který katalyzuje konverzi methylglyoxal na D-laktát a glutathionu přes meziprodukt S-D-lactoylglutathione o 2 enzymy: glyoxalase jsem a glyoxalase II (48,49) (Obr. 2). Jedná se o všudypřítomnou reakci v biologickém životě, která probíhá v cytosolu buněk a organel, zejména mitochondrií (49). D-laktát může být použit jako indikátor methylglyoxalu a je mnohem snazší měřit než nestabilní methylglyoxal (50).

Sérum D-laktát hodnoty hlášeny ve studiích methylglyoxal dráhy jsou typicky mikro – nebo nanomol, a obecně nepřispívají k acidemie. However, after high-dose (8 g/kg), long-term (22 d) ingestion of propylene glycol in cats, serum D-lactate concentrations reached 7 mmol/L, demonstrating that methylglyoxal metabolism, under extreme conditions, can result in D-lactic acidosis (51) (Fig. 3).

Gastrointestinal production.

D-Lactate is normally produced in the fermentative organs of the gastrointestinal tract (rumen, cecum, colon), mainly by lactobacilli and bifidobacteria. Za normálních okolností laktát nepředstavuje acidobazickou hrozbu, protože je přeměněn jinými mikroby na acetát a jiné SCFA (13). Hlavním přínosem těchto organických kyselin v gastrointestinálním traktu je poskytnout palivo pro oxidační metabolismus a čerpání iontů pro slizniční buňky tlustého střeva (13). Vstřebává propionát je zrušeno do jater a je přeměněn na glukózu, triglyceridy, nebo oxid uhličitý, a butyrát je oxiduje střevní slizniční buňky pro produkci ATP (4). Tlusté střevo je chráněno před velkým přílivem sacharidů regulací vyprazdňování žaludku a účinným trávením a absorpcí tenkého střeva.

d-laktátová acidóza

d-laktátová acidóza je vzácný metabolický výskyt u lidí, ale je příležitostně pozorována jako důsledek syndromu krátkého střeva (SBS). To také se vyskytuje u přežvýkavců po obilí překrmování, nevhodné bachoru kvašení mléka, a jako následování průjem u novorozených telat. Nedávno jsme identifikovali těžkou d-laktátovou acidózu u kočky s pankreatickou nedostatečností, což je zjištění, které je zvláště zajímavé, protože kočky jsou skutečnými masožravci (52). D-laktátová acidóza byla definována jako metabolická acidóza doprovázená zvýšením sérového d-laktátu ≥ 3 mmol / L (53). Produkce, akumulace a acidóza D-laktátu jsou způsobeny nadměrnou gastrointestinální fermentací uhlohydrátů laktobacily nebo endogenní produkcí z požitého ethylenglykolu a následnou neschopností těla adekvátně vyčistit d-laktát.

syndrom krátkého střeva.

různé poruchy vyžadují chirurgický zákrok, včetně vrozených vad, nekrotizující enterokolitida, morbidní obezita, střeva, volvulus, gangréna, a trauma. Pacienti, kteří podstoupili rozsáhlou resekci tenkého střeva a zanechali střevo o délce < 150 cm, jsou vystaveni riziku různých metabolických a nutričních poruch a jsou klasifikováni jako pacienti s SBS (54). SBS způsobuje zhoršení trávení bílkovin, tuků, sacharidů, vitamínů, tekutin, elektrolytů a minerálů (54). Průjem, dehydratace, poruchy kyseliny/báze a nedostatky živin jsou běžné a často vyžadují úplnou parenterální výživu (54). D-laktátová acidóza v SBS byla poprvé popsána v roce 1979 (55).

d-laktátová acidóza je spojena s neurotoxickými účinky a symptomy se projevují při sérových koncentracích > 2,5-3 mmol / l (53). Pacienti s d-laktátovou acidózou mají neurologickou dysfunkci charakterizovanou ataxií, nezřetelnou řečí a zmateností ve spojení s metabolickou acidózou s vysokou aniontovou mezerou (54,56). Pacienti mohou mít také epizody somnolence, halucinace, nemotornost, nystagmus, rozmazané vidění, oftalmoplegie, dezorientace, závratě, letargie, nadměrné podrážděnost a agresivní chování, které může trvat od několika hodin do několika dnů (53). V jedné studii hlásilo 16 z 33 pacientů, kteří měli jejunoileální by-pass, příznaky odpovídající d-laktátové encefalopatii po operaci (57). Jejunoileal by-pass již není široce praktikován jako bariatrická chirurgie kvůli závažným metabolickým a nutričním důsledkům (58).

patogeneze d-laktátové acidózy u SBS je dobře objasněna (59). Krátké nebo obejít tenkého střeva způsobuje špatné trávení sacharidů, což vede k dodávání cukrů do tlustého střeva. Zpočátku se zvyšuje produkce organických kyselin, což snižuje pH v lumenu tlustého střeva. Toto kyselé prostředí umožňuje, aby laktobacily odolné vůči kyselinám rostly přednostně, s fermentační produkcí jak D -, Tak L-laktátu. D-laktát se hromadí systémově po absorpci obou enantiomerů (59). Když rychlost D-laktát produkce překročí kapacitu těla pro metabolismus a vylučování, D-kyselina mléčná se hromadí v krvi a krve a metabolické acidózy výsledek. Některé laktobacily také produkují enzym DL-laktát racemátu, což dále přispívá k nadměrné D-laktát přeměnou L-laktátu na D-laktát (23,59).

Léčba D-laktátová acidóza v SBS zahrnuje sodný a tekutiny infuzí, vyhýbání se sacharidy, a podání perorální nonabsorbable antibiotika. Přestože se antibiotika široce používají, mohou u pacientů s SBS vyvolat d-laktátovou acidózu podporou přerůstání rezistentních mikrobů produkujících d-laktát (60). Rychlé vymizení je možné při náhlém ukončení perorálního příjmu (22,61). Často se podává dlouhodobá parenterální výživa, dokud adaptace zbytkového tenkého střeva neumožňuje enterální výživu (22). Bylo doporučeno vyhnout se konzumaci Lactobacillus acidophilus (55) a nahrazení stávajících laktobacilů probiotickými druhy, které produkují pouze L-laktát, bylo nedávno úspěšné (62,63). Ačkoli v tuto chvíli neexistují žádné údaje o tomto tématu, může být také rozumné, aby se pacienti s SBS vyhýbali prebiotikům.

neurologické příznaky pozorované u d-laktátové acidózy nejsou dobře známy a v této oblasti je nutný další výzkum. Jiné typy acidózy, včetně L-laktátové acidózy, se s takovými příznaky nevyskytují, což naznačuje, že samotný d-laktát může být neurotoxický. D-laktát je schopen překročit hematoencefalickou bariéru (64) a bylo prokázáno, že je přítomen v mozkomíšním moku pacienta s d-laktátovou acidózou (65). Vstup do mozku probíhá difuzí přes nenasycitelný mechanismus (66). Alternativně, jiné výrobky z nadměrné mikrobiální fermentace může přinést tyto příznaky; možnosti zahrnují mravenčanu, sukcinát, histamin, tyramin, endotoxiny, a ethanol, i když toto nebyl nalezen v krvi SBS pacientů (53,57,67). Původ encefalopatie spojené s d-laktátovou acidózou zůstává pochybný.

ruminální acidóza.

dvojtečka a bachor jsou fermentační orgány se srovnatelným pH, flórou a redoxním potenciálem (68). Podobně jako D-laktátová acidóza v SBS, acidóza bachoru výsledky z nadměrné kvašení sacharidů tím, že anaerobní mikroby v bachoru a je hlášeny značně na dobytek (67,69–71), a také u ovcí, koz, velbloudovitých a buffalo (67,72–74).

úmyslné nebo náhodné překrmování krmiv obsahujících obilí nebo cukr přežvýkavcům vede k těžké d-laktátové acidóze, která může být akutní nebo chronická. Akutní acidóza ruminu způsobuje poškození epitelu ruminu a střeva s následnou dehydratací. Chronická acidóza způsobuje snížení příjmu, absorpce živin a výkonu (70). Přetížení snadno stravitelných sacharidů v bachoru a následná nadměrná fermentace vede ke zvýšené produkci SCFA a DL-laktátu (8,71). Koncentrace Rumin DL-laktátu mohou překročit 300 mmol / L a vést k sérovým koncentracím DL-laktátu až 25 mmol / l (71). Vysoké koncentrace D-laktátu v séru jsou spojeny s neurotoxicitou a typickými příznaky ataxie ,letargie a nystagmu (67,71). Fermentace tlustého střeva může také přispět k acidémii u přemnožených přežvýkavců (75).

léčba acidózy ruminalu obecně zahrnuje zadržování krmiva. Inhibice mikrobů produkujících laktát nebo posílení těch, které konzumují laktát pomocí probiotických kmenů, jsou strategie, které získávají popularitu (70,76).

novorozenecká telata, stejně jako dospělí přežvýkavci, mají 4-komorový žaludek, skládající se z bachoru, retikula, omasum a abomasum. Retikulorumen lýtka je obecně nefunkční až do věku ∼28 d a tekutá potrava prochází přímo do abomasum přes drážku jícnu. D-laktátová acidóza je hlavní složkou acidémie u telat diagnostikovaných jako pijáci ruminu (77,78). Předpokládá se, že shromažďování mléka v bachoru buď v důsledku nadměrného příjmu nebo poruchu jícnu drážky, vede k bachoru fermentace laktózy a D-laktátová acidóza. Nedávno byla prokázána závažná systémová d-laktátová acidóza u mladých telat podávaných intraruminálně 3 L / d mléka (79).

existuje diskuse o schopnosti bachoru absorbovat laktát. Studie in vitro i in vivo ukazují vysokou koncentraci absorpce D-A L-laktátu z bachoru (43,67,71). Ruminální epitel exprimuje MCT-1 na apikální i bazální membráně, které odstraňují laktát a protony z bachoru do cytosolu a do krve (80). Jiné studie však zjistily, že ani L – ani d-laktát není absorbován z céka nebo bachoru ovcí (81), ale spíše v tenkém střevě (42). Předpokládalo se, že laktát nemůže být absorbován bachorem při pH < 4.0 (82), ale to není doloženo v dalším šetření, které není impedance bachoru D-laktát absorpce snížení pH (83).

d-laktátová acidóza u průjmových telat.

historicky byla acidóza u průjmových telat způsobena ztrátou hydrogenuhličitanu ve stolici a akumulací L-laktátu v krvi (84). Předpokládalo se, že dehydratace vyvolaná průjmem vedla k tkáňové hypoxii a následně k anaerobnímu dýchání. Až donedávna se předpokládalo, že L-laktát je hlavní organickou kyselinou přítomnou v krvi průjmových telat (85). Zdokumentovaný výskyt acidémie u dobře hydratovaných telat vedl ke zkoumání další potenciální produkce organických kyselin (84,86). Nyní je známo, že D-laktát představuje ∼64% celkového nárůstu organických kyselin, měřeno aniontovou mezerou (87,88). Telata mohou mít extrémně vysoké koncentrace D-laktátu až do 25 mmol / L (87,88). Kromě toho se produkce d-laktátu vyskytuje hlavně v tlustém střevě průjmových telat, přičemž některá telata také produkují nadbytek d-laktátu v bachoru (88). Mechanismus je pravděpodobné, že podobný zdokumentovaný pro D-laktátová acidóza v SBS u lidí, s výjimkou etiologie malabsorpce je virová infekce vyvolané atrofie klků, spíše než chirurgické odstranění tenkého střeva. U telat s nadměrnou fermentací bachoru může dojít k selhání drážky jícnu; k objasnění této možnosti je nutná další studie. Absorpce D-laktátu ze střevního lumenu prostřednictvím MCT-1 závislého na protonu může být zvýšena v důsledku vysoké koncentrace protonů produkovaných nadměrnou bakteriální fermentací. To, spolu se sníženou bariérovou funkci od invaze patogenu a zánětlivých procesů, může vést k lepší absorpci D-laktátu a extrémně vysoké hladiny D-laktátu přítomen v některých diarrheic telat. Dehydratace je také běžná u průjmových telat a může narušit renální odstranění vodíkových iontů z krve, což zhoršuje acidémii.

existuje možnost, i když nebyla popsána, že podobný scénář by se mohl objevit u průjmových monogastrik, včetně lidí. Klků atrofií a malabsorpcí jistě se vyskytují u lidí, kteří trpí virových průjmů, ale to, zda existují dostatečné kvašení způsobit nadbytek D-laktát se hromadí, není známo. Metabolická acidóza byla identifikována u lidského rotavirového průjmu a byla přičítána malabsorpci uhlohydrátů; identita kyselin však nebyla stanovena (89).

subklinické zvýšení D-laktátu

Diabetes.

u potkanů se rychlost produkce d-laktátu v tkáních s absorpcí glukózy nezávislou na inzulínu zvyšuje za hyperglykemických podmínek (38). V této studii měly diabetické a hladovějící krysy významně vyšší koncentrace D-laktátu v plazmě, játrech a kosterním svalu ve srovnání se zdravými potkany (38). Koncentrace methylglyoxalu byla významně zvýšena v plazmě, ale ve srovnání se zdravými potkany byla snížena v játrech a svalech hladových a diabetických potkanů. Christopher et al. (48) uvádí, že zvýšení sérového d-laktátu je spojeno spíše s ketoacidózou než s hyperglykémií, což naznačuje, že metabolismus ketonů jaterními cytochromy může být hlavním zdrojem methylglyoxalu u diabetických pacientů. Diabetičtí pacienti mají přibližně dvojnásobek koncentrace D-laktátu v krvi (28 µmol/L) u normálních subjektů (13 µmol/L) (50). Enzymy podílející se na metabolismu methylglyoxalu jsou u diabetických pacientů zvýšené, včetně aldosreduktázy, glyoxalázy I a glyoxalázy II (90). Komplikace diabetu, včetně retinopatie (91), nefropatie (92) a neuropatie (93), je připisován pokročilé glykace výrobků, včetně methylglyoxal. Klinicky je nepravděpodobné, že by D-laktát hrál důležitou roli u diabetických pacientů, protože plazmatické koncentrace se zdají být subklinické, pokud jde o neurotoxicitu nebo acidobazickou nerovnováhu.

infekce, ischemie a traumatický šok.

infekce, ischemie a trauma vedou k významně zvýšeným koncentracím d-laktátu v krvi. Většina těchto okolností vede k koncentraci d-laktátu, která nevede k acidóze nebo neurologickým příznakům; obvykle je pozorována koncentrace < 1 mmol / L.

Různé patogenní bakterie produkují D-laktát, včetně Bacteroides fragilis, Escherichia coli, Klebsiella pneumonie a Staphylococcus aureus (94). Použití D-laktátu jako markeru infekce bylo navrženo v roce 1986 (94). Koncentrace D-laktátu v žilní krvi jako prediktor v diagnostice apendicitidy má nižší falešně negativní rychlost než C-reaktivní protein nebo počet leukocytů (95). Plazmatický d-laktát je citlivý marker pro střevní selhání a endotoxemii u pacientů s cirhózou, pravděpodobně v důsledku zhoršené funkce střevní bariéry (96). U potkanů s experimentálně indukovanou peritonitidou k. pneumonie se vyvine přechodná, ale závažná d-laktátová acidemie (25,6 mmol / L 6 h po infekci) (94). U bakteriální meningitidy se však ukázalo, že D-laktát mozkomíšního moku je špatným indikátorem infekce, i když dochází k mírnému zvýšení (97).

U kriticky nemocných pacientů se septickým šokem, střevní ischemie výsledky v souvisejících zvyšuje v séru D-laktátu koncentrace a žaludeční intramucosal CO2 parciální tlak (PgCO2) (98). Žádný vztah mezi PgCO2 a L-laktát byl patrný u této populace, i když v předchozí studii u prasat, hemmorhagic šok a systémové L-laktátu byly spojeny (99). Hluboké slizniční nekrózy došlo brzy po resuscitaci, zaplétat selhání slizniční bariéry jako pravděpodobná příčina D-laktát absorpce (100). Pacienti s mezenterické ischemie na laparotomii měl výrazně zvýšené D-laktát-koncentrace ve srovnání s pacienty operován pro akutní břicho bez střevní ischemie (např, pankreatitida, divertikulitida, srůsty, gangrenózní žlučníku); u těchto pacientů, D-laktát je spolehlivější marker ischémie než fyzické zkoušky (101).

Trauma může také vést ke zvýšení sérového d-laktátu. U prasat, nonvisceral střelná zranění v důsledku vysoké plazmatické endotoxinu a D-laktátu koncentrace a nekrózy v tenkém střevě klků, a to i v nepřítomnosti hemoragický šok (102). U potkanů vede střevní ischemie, těžké popáleniny (30% celková plocha povrchu těla) a akutní nekrotizující pankreatitida ke zvýšení d-laktátu (až 0, 65 mmol / L) (103).

použití D-laktátu jako diagnostické pomůcky v klinické praxi bude vyžadovat dostupnost testu D-laktátu. Obecně tomu tak není, a pokud jsou k dispozici, techniky jsou často založeny na enzymatickém testu D-laktátdehydrogenázy, který má četné zdroje chyb a není dostatečně citlivý na mikromolární změny pozorované u infekce nebo sepse (35).

Na závěr, D-laktát, přestože je obecně považován za „nonphysiological“ izomer laktátu, má důležitou roli v mnoha aspektech přežvýkavců a monogastrických metabolismus, je klinicky důležité v různých malabsorptive nebo gastrointestinální živin podmínek přetížení, a to může být důležité u některých typů sepse. Je zapotřebí další objasnění metabolismu d-laktátu, zejména k identifikaci druhových rozdílů. Probiotika mohou slibovat použití při prevenci nebo léčbě d-laktátové acidózy u SBS a overfed nebo průjmových přežvýkavců. Klinické použití D-laktátu jako diagnostické pomůcky pro ischemii nebo infekci bude záviset na přístupu ke spolehlivým testům d-laktátu, které v současné době nejsou na klinikách a nemocnicích široce dostupné.

citovaná literatura

Abbreviations

• MCT

  monocarboxylate transporters

• PgCO2

  gastric intramucosal CO2 partial pressure

• SBS

  short-bowel syndrome