D-Laktát az emberi és kérődzők metabolizmusában

absztrakt

a D-Laktát általában az emlősök vérében van jelen a metilglioxál metabolizmus miatt nanomoláris koncentrációban; a millimoláris D-Laktát koncentrációk a túlzott gastrointestinalis mikrobiális termelés miatt keletkezhetnek. A kérődzőknél a gabona túlterhelése, az embereknél a rövid bél szindróma és a borjaknál a hasmenés mind mély d-tejsavas acidémiát eredményezhet, rendkívül hasonló neurológiai megnyilvánulásokkal. A múltban úgy gondolták, hogy a D-Laktát elsősorban a vizelettel ürül, és lassan metabolizálódik a D-Anavar-hidroxisav-dehidrogenáz enzim által. Újabb tanulmányok arról számoltak be, hogy az emlősök viszonylag nagy kapacitással rendelkeznek a D-Laktát metabolizmusára, és feltételezett emlős D-Laktát-dehidrogenázt azonosítottak. Egyre több irodalom jelenik meg, amely a D-Laktát szubklinikai emelkedését írja le a szepszis és a trauma indikátoraként. Ez a cikk a D-Laktát metabolizmusának, a kérődzők és az emberek D-tejsavas acidózisának és a D-Laktát szubklinikai emelkedésének megértését ismerteti.

az emlősök d-Laktát metabolizmusának és D-tejsavas acidózisának megértésében bekövetkezett új fejlemények, valamint számos, a plazma d-Laktát koncentrációjának klinikai diagnosztikai eszközként történő alkalmazását javasló cikk jelzi a D-Laktát biokémia átfogó felülvizsgálatának szükségességét.

a laktátot vagy a 2-hidroxi-propanoátot 1780-ban fedezte fel egy svéd kémikus, Scheele, aki izolálta a savanyú tejből (1). A laktát a legegyszerűbb hidroxi-karbonsav, aszimmetrikus C2 atomja miatt 2 sztereoizomerként vagy enantiomerként létezik (ábra. 1). Jellemzően egy olyan enantiomert, amely a fényt az óramutató járásával megegyező irányban forgatja, D-nek, dextrorotáriusnak, a fényt az óramutató járásával ellentétes irányba forgató enantiomert pedig l-nek, levorotáriusnak nevezzük. Egy alternatív osztályozás A + and − t használja a molekula hasonlósága alapján a glicerinaldehid 2 királis formájához. Általában a ( + ) és a D kategorizálás azonos a királis molekulára; a laktát azonban kivétel e szabályok alól, levorotáris D-izomerrel és dextrorotáris L-izomerrel. Mindkét enantiomer hasonló fizikai és kémiai tulajdonságokkal rendelkezik (2). A laktát pK értéke 3,86, fiziológiás pH-n szabadon disszociál, így 3000:1 laktátion: tejsav arányt eredményez.

a normál szérum laktátkoncentráció 1-2 mmol/l, és teljes egészében L-laktátnak tekinthető, mivel az emlőssejtek által termelt Laktát szinte teljes egészében ilyen formában van, kivéve a metilglioxális úton nanomoláris koncentrációban képződő D-laktátot. A D – és L-laktát exogén forrásai közé tartoznak az erjesztett ételek, például a savanyú káposzta, a joghurt és a savanyúság, valamint a vastagbélben lévő mikrobiális fermentáció, amelyek általában nem jelentenek sav-bázis veszélyt (3-5).

az L-tejsavas acidózis viszonylag gyakori, elsősorban szöveti hypoxia következtében, de gyógyszerek és toxinok, veleszületett anyagcsere-hibák és alapbetegségek miatt is (6). A D-tejsavas acidózis ritkábban fordul elő; azonban számos olyan körülmény van, amikor a D-Laktát mind a kérődzők, mind az emberek vérében megemelkedhet. Ez a felülvizsgálat tárgyalja ezeket a forgatókönyveket, és leírja a cukorbetegség szubklinikai d-Laktát emelkedésének legújabb tanulmányait, valamint a szepszis, az ischaemia és a trauma markerét.

a D-Laktát biokémiája és metabolizmusa

metabolizmus és kiválasztás.

a szérum D-Laktát koncentrációja egészséges felnőtteknél 11-70 nmol/L (5,7–9). A vizelet kiválasztása 0,1 mol/óra (10). A D-Laktát kiválasztódása az élet y 1. szakaszában a legnagyobb, és 4 éves korra csökken (11).

az L-laktát gyorsan metabolizálódik piruváttá az L-laktát-dehidrogenáz a májban, de emlősökről beszámoltak arról, hogy hiányzik a D-laktát-dehidrogenáz (10,12,13). Úgy gondolják, hogy a D-Laktát piruváttá metabolizálódik ehelyett az enzim által D-Anavar-hidroxi-sav-dehidrogenáz (EC 1.1.99.6), amely a D-laktátot körülbelül egyötödével metabolizálja, mint az L-laktát-dehidrogenáz metabolizálja az L-laktátot (14). A közelmúltig a D-Laktát-dehidrogenázokat csak alacsonyabb organizmusokban izolálták (15,16), de az új vizsgálatok feltételezett humán és egér mitokondriális D-Laktát-dehidrogenázokat azonosítottak (EC 1.1.1.28) (17,18). A szarvasmarha – és patkányszövetek jelentős D-Laktát felhasználással rendelkeznek in vitro (19,20). Emberben a DL-Laktát (3,0 mmol/kg) parenterális infúziója növeli a piruvát, az alanin, a 3-hidroxi-butirát és az acetoacetát (10) szintjét.

a D-Laktát anaplerotikus, mivel a mitokondriális membránba történő transzportja oxaloacetát és malát átjutását eredményezi a citoszolba (17). A D-Laktát citoszolból a mitokondriális mátrixba történő transzportja lehetővé teszi a D-Laktát oxidálását a feltételezett D-laktát-dehidrogenáz által, amely a belső mitokondriális membrán belső felületén helyezkedik el (17). Három új transzportert azonosítottak, amelyek a D-laktátot átviszik a mitokondriális membránon: a D-Laktát/H+ szimporter, a D-Laktát/oxoacid antiporter és a D-Laktát/malát antiporter (17).

az emlősökben a D-Laktát metabolizmusával és kiválasztódásával kapcsolatban viták vannak a szakirodalomban. A hagyományos vélemény az, hogy a D-laktát nem metabolizálódik jól az emlősökben, és elsősorban a vizelettel ürül (11,13,21-25). Ez nagyrészt a Cori 1920-as évek végén végzett kísérletein alapul (26), amelyeket 40 évvel később (27) igazoltak, bizonyítva, hogy a D-Laktát rosszul metabolizálódik, és a bevitt D-Laktát 30-40%-a ürül a vizelettel, szemben az L-izomer egyikével sem. Az 1980-as és 1990-es években végzett kísérletek, amelyek D-laktátot vagy 14C-vel jelölt D–laktátot használtak, megcáfolták a korábbi eredményeket, és megállapították, hogy a D-Laktát valóban könnyen metabolizálódik (12,28-30), bár a korábbi eredményeket továbbra is gyakran idézik és áthatják a jelenlegi irodalmat.

emberben (n = 10) 1, 0–1, 3 mmol nátrium-dl-Laktát/(kg · h) infúzióban a D-Laktát 90% – a metabolizálódott és 10% – a a vizelettel ürült (12). Magasabb, 3, 0–4, 6 mmol/(kg · h) infúziós sebesség mellett a metabolizmus a teljes clearance 75% – ára csökkent (12). de Vrese et al. (28) A D-Laktát felezési ideje 21 perc volt az egészséges emberek vérében, 6,4 mmol/kg orális terhelés mellett. Ennek az adagnak a megduplázása növelte a D-Laktát felezési idejét 40 percre, ami valószínűleg a D-Laktát metabolizmus telítettségét tükrözi. A korábbi vizsgálatokkal ellentétben a kísérletben alkalmazott d-laktátnak csak 2% – a ürült a vizelettel az 24 h lenyelés után (28). A 14C-vel jelölt d-laktátot beadott patkányokban a teljes dózis 3,7% – a vesén keresztül választódott ki, a 14co2 kilégzése a kiválasztás 85% – át tette ki (29). A dózis ebben a vizsgálatban (300 mmol nátrium-d-Laktát/patkány) alacsonyabb volt, mint a Cori kísérletében (19 mmol/ttkg), és mind orálisan, mind IP-ben adták be, nem pedig szondával, ami megnehezítette az összehasonlítást. Mindazonáltal, amikor az adagolást (13, 4 mmol/kg) és az alkalmazás módját (pl.) egy következő kísérletben számolták el, a teljes dózisnak még mindig csak 0, 9% – a választódott ki vesén keresztül, 2, 4% pedig metabolitok formájában választódott ki, a 14co2 kilégzése a kiválasztás 30-45% – át tette ki (30); A beadott 14C 54-68% – a nem volt visszanyerhető, valószínűleg a piruváttá vagy acetil-CoA-vá metabolizált D-laktátot és a fel nem szívódott D-laktátot képviseli, amely kiválasztódott a széklettel vagy mikrobák metabolizálódtak (30). Az alkalmazás módja jelentős eltéréseket mutatott a metabolizmusban és a kiválasztásban, a parenterális infúzió sokkal kevesebb 14C-t eredményezett (8%), mint az enterális alkalmazás (54-68%) (30).

a nagyon korai kísérletek és az újabbak közötti különbségek egyik magyarázata A D-Laktát analízishez rendelkezésre álló módszerek fejlődése, a korai, nem szteroid-szelektív kolorimetriás vizsgálatoktól az alacsony érzékenységű (31,32), a jelenlegi sztereospecifikus HPLC és kapilláris elektroforetikus módszerekig (33-36). Továbbá, Fajok közötti különbségeket figyeltek meg a D-Laktát metabolizmusában. A D-Laktát renális reabszorpciója emberben nem olyan hatékony, mint kutyákban (12,37). A D-Laktát fiziológiás izomernek tekinthető koprofág állatokban, mivel patkányokban és nyulakban a gyomor d-Laktát termelésének magas arányáról számoltak be (29). Még e 2 faj között is különbségeket figyeltek meg a D-Laktát oxidációs sebességében és renális kiválasztásában (29). A patkányokat számos, a D-Laktát metabolizmusát meghatározó vizsgálatban alkalmazták (17,20,26,29,30,38), és talán kevésbé relevánsak más fajok szempontjából, mint várták. A stabil izotópos vizsgálatok tisztázhatják a D-Laktát emberi metabolizmusát.

a D – és az L-laktát kölcsönösen befolyásolja a vese felszívódását (12). Még nagy dózisok esetén is az L-laktát reabszorpciója mindig meghaladja a 70%-ot, a D-Laktát reabszorpciója pedig soha nem haladja meg az 50% – ot, még nagyon alacsony dózisok esetén sem (12). 3, 0 mmol/L-nél magasabb D-Laktát plazmakoncentráció esetén a D-Laktát renális tubuláris reabszorpciója akár 30% – kal is csökken (12). A laktát reabszorpciója elektrokémiai gradienssel szemben történik, ami aktív reabszorpciót jelez (9). Úgy tűnik, hogy mind az L -, mind a D-Laktát ugyanazt a nátrium – kotranszport-rendszert használja, ami hozzájárulhat az L-és a D-Laktát reabszorpciója közötti kölcsönös interferenciához (12). A laktát renális tubuláris reabszorpcióját a megnövekedett vizeletmennyiség csökkenti (39). Oh et al. (12) azt javasolta, hogy a D-tejsavas acidózis gyakoribb lehet A volumendeplécióban.

a D-laktátot a protonfüggő monokarboxilát transzporterek (MCT-1-MCT-8)2 (40) segítségével szállítják a különböző szövetekbe és onnan kifelé. Az MCT-k a legtöbb szövetben expresszálódnak, a retina, az izom, a vese, az agy kapilláris endothel sejtjeiben, a szív myocytáiban, az enterocytákban, a hepatocytákban, az eritrocitákban, a timocitákban, a placentában és az idegszövetben azonosították, és alaposan áttekintették (40,41). A D-laktátot a vékonybél és a vastagbél hámsejtjei abszorbeálják (42,43) az MCT-1, amely az L-laktát felvételi együtthatóját kétszerese a D-laktátnak, és kölcsönös gátló hatást fejt ki (44). Mind a telíthető, mind a nem telíthető abszorpciós folyamatok jelen vannak a patkány jejunumban (45). A telíthető folyamat nagyobb affinitással rendelkezik az L-laktát iránt, mint a D-Laktát, míg a telítetlen folyamat izomerjei között nincs különbség (45).

a D-Laktát szerepet játszhat a metabolikus csontbetegség kialakulásában azoknál a betegeknél, akiket malabszorpció céljából hosszú ideig parenterálisan táplálnak. Egy vizsgálatban, amelyben a betegek átlagosan 74 mo teljes parenterális táplálást kaptak, 2 beteg közül 27-nél emelkedett a vér D-laktátszintje (1, 1 és 2, 8 mmol/L). Csak a 2 alanynak volt bizonyítéka osteomalaciára; a D-vitamin, a foszfát, az alumínium és a kalcium koncentrációja normális volt (46). További vizsgálatokra van szükség az összefüggés megerősítéséhez és az érintett mechanizmus azonosításához.

metil-glioxál útvonal.

a metil-Glioxált kis mennyiségben szénhidrát -, zsír-és fehérje anyagcseréből állítják elő (ábra. 2). Reaktív és toxikus jellege miatt a metilglioxált el kell távolítani a szervezetből (47). A glioxaláz út egy biokémiai folyamat, amely katalizálja a metil-glioxál D-laktáttá és glutationná történő átalakulását az S-D-laktoil-glutationon keresztül 2 enzimmel: glioxaláz I és glioxaláz II (48,49) (ábra. 2). Ez egy mindenütt jelenlévő reakció a biológiai életben, a sejtek és organellák citoszoljában, különösen a mitokondriumokban (49). A D-Laktát a metil-glioxál indikátoraként használható, és sokkal könnyebben mérhető, mint az instabil metil-glioxál (50).

a metilglioxál útvonalon végzett vizsgálatok során jelentett szérum D-Laktát értékek jellemzően mikro – vagy nanomolárisak, és általában nem járulnak hozzá az acidémiához. 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. Normál körülmények között a laktát nem jelent sav-bázis veszélyt, mert más mikrobák acetáttá és más SCFA-kká alakítják (13). Ezeknek a szerves savaknak a fő előnye a gyomor-bél traktusban az, hogy üzemanyagot biztosítanak az oxidatív anyagcseréhez és az ionok szivattyúzásához a vastagbél nyálkahártya sejtjeihez (13). Az abszorbeált propionátot a máj tisztítja, és glükózzá, trigliceridekké vagy szén-dioxiddá alakul, és a butirátot a vastagbél nyálkahártya sejtjei oxidálják ATP termelés céljából (4). A vastagbél a gyomor kiürülésének szabályozásával, valamint a vékonybél hatékony emésztésével és felszívódásával védett a szénhidrát nagy beáramlásától.

D-tejsavas acidózis

a D-tejsavas acidózis emberben ritka metabolikus előfordulás, de alkalmanként a rövid bél szindróma (SBS) következményeként figyelhető meg. Kérődzőknél is előfordul a gabona túltáplálása, a tej nem megfelelő bendős erjedése, valamint az újszülött borjak hasmenésének következménye. Nemrégiben súlyos d-tejsavas acidózist azonosítottunk egy hasnyálmirigy-elégtelenségben szenvedő macskában, ami különösen érdekes, mert a macskák valódi húsevők (52). A D-tejsavas acidózist metabolikus acidózisként definiálták, melyet a szérum D-Laktát szintjének emelkedése kísér 3 mmol/l (53). A D-Laktát termelést, felhalmozódást és acidózist a szénhidrát laktobacillusok általi túlzott gastrointestinalis fermentációja vagy az elfogyasztott etilénglikolból származó endogén termelés okozza, és a szervezet ezt követő képtelensége a D-Laktát megfelelő tisztítására.

rövid bél szindróma.

a különböző rendellenességek sebészeti beavatkozást igényelnek, beleértve a veleszületett rendellenességeket, a nekrotizáló enterocolitist, a morbid elhízást, a midgut volvulust, a gangrénát és a traumát. Azok a betegek, akiknél a vékonybél kiterjedt resectionációja történt, és a bél hossza < 150 cm, különböző anyagcsere-és táplálkozási zavarok kockázatának vannak kitéve, és SBS-ként vannak besorolva (54). Az SBS károsítja a fehérje, zsír, szénhidrát, vitaminok, folyadék, elektrolitok és ásványi anyagok emésztését (54). A hasmenés, a kiszáradás, a sav/bázis zavarok és a tápanyaghiányok gyakoriak, és gyakran teljes parenterális táplálkozást igényelnek (54). Az SBS D-tejsavas acidózisát először 1979-ben írták le (55).

a D-tejsavas acidózis neurotoxikus hatásokkal jár, és a tünetek > 2, 5–3 mmol/L (53) szérumkoncentrációnál jelentkeznek. A D-tejsavas acidózisban szenvedő betegek neurológiai diszfunkcióval rendelkeznek, amelyet ataxia, homályos beszéd és zavartság jellemez, magas anionrés metabolikus acidózissal társulva (54,56). A betegeknél aluszékonyság, hallucinációk, ügyetlenség, nystagmus, homályos látás, oftalmoplegia, dezorientáció, szédülés, letargia, túlzott ingerlékenység és visszaélésszerű viselkedés is előfordulhat, amely néhány órától néhány napig tarthat (53). Egy vizsgálatban, 16 33 betegek, akik jejunoilealis by-pass jelentett tünetek összhangban D-Laktát encephalopathia műtét után (57). A jejunoilealis by-pass már nem széles körben elterjedt bariatrikus műtétként, súlyos anyagcsere-és táplálkozási következmények miatt (58).

a D-tejsavas acidózis patogenezise az SBS-ben jól tisztázott (59). A rövid vagy megkerülő vékonybél a szénhidrát rossz emésztését okozza, ami cukrok szállításához vezet a vastagbélbe. Kezdetben megnövekedett szerves savtermelés eredményez, csökkentve a pH-t a vastagbél lumenében. Ez a savas környezet lehetővé teszi a saválló laktobacillusok előnyös növekedését, mind a D -, mind az L-laktát fermentatív termelésével. A D-Laktát szisztémásan halmozódik fel, mindkét enantiomer felszívódását követően (59). Amikor a D-Laktát termelés sebessége meghaladja a szervezet anyagcsere-és kiválasztódási képességét, a D-tejsav felhalmozódik a vérben, és acidémia és metabolikus acidózis következik be. Néhány laktobacillus a DL-Laktát racemáz enzimet is előállítja, amely tovább járul hozzá a D-Laktát feleslegéhez azáltal, hogy az L-laktátot D-laktáttá alakítja (23,59).

a D-tejsavas acidózis kezelése SBS-ben bikarbonát és folyadék infúzió, a szénhidrátok elkerülése és szájon át nem felszívódó antibiotikumok alkalmazása. Bár széles körben használják, az antibiotikumok D-tejsavas acidózist indukálhatnak SBS betegeknél a rezisztens d-laktátot termelő mikrobák túlnövekedésének elősegítésével (60). Gyors felbontás lehetséges az orális bevitel hirtelen abbahagyásával (22,61). Hosszú távú parenterális táplálkozást gyakran adnak be, amíg a maradék vékonybél adaptációja lehetővé teszi az enterális táplálkozást (22). A Lactobacillus acidophilus fogyasztásának elkerülése javasolt (55), és a meglévő laktobacillusok helyettesítése probiotikus fajokkal, amelyek csak L-laktátot termelnek, a közelmúltban sikeres volt (62,63). Bár jelenleg nincsenek adatok erről a témáról, az is lehet körültekintő az SBS-betegek számára, hogy elkerüljék a prebiotikumokat.

a D-tejsavas acidózisban megfigyelt neurológiai tünetek nem ismertek jól, ezért további kutatásokra van szükség ezen a területen. Más típusú acidózis, beleértve az L-tejsavas acidózist, nem jelentkeznek ilyen tünetekkel, ami arra utal, hogy maga a D-Laktát neurotoxikus lehet. A D-Laktát képes átjutni a vér-agy gáton (64), és kimutatták, hogy jelen van egy D-tejsavas acidózisban szenvedő beteg cerebrospinális folyadékában (65). Az agyba való belépés diffúzió útján történik egy telítetlen mechanizmuson keresztül (66). Alternatív megoldásként a túlzott mikrobiális fermentáció más termékei is előidézhetik ezeket a tüneteket; a lehetőségek közé tartozik a formiát, a szukcinát, a hisztamin, a tiramin, az endotoxinok és az etanol, bár ez utóbbi nem található meg az SBS betegek vérében (53,57,67). A D-tejsavas acidózissal összefüggő encephalopathia eredete továbbra is kétséges.

Ruminalis acidózis.

a vastagbél és a bendő egyaránt fermentáló szervek, hasonló pH-értékkel, flórával és redoxpotenciállal (68). Hasonlóan a D-tejsavas acidózishoz az SBS – ben, a ruminális acidózis a szénhidrátok anaerob mikrobák általi túlzott fermentációjából származik a bendőben, és széles körben jelentették szarvasmarhákban (67,69–71), valamint juhokban, kecskékben, tevékben és bivalyokban (67,72–74).

a gabona-vagy cukortartalmú takarmányok szándékos vagy véletlen túladagolása kérődzőknek súlyos D-tejsavas acidózist eredményez, amely lehet akut vagy krónikus. Az akut ruminális acidózis károsítja a bendőt és a bél epitheliát, majd kiszáradást okoz. A krónikus acidózis csökkenti a bevitelt, a tápanyagok felszívódását és a teljesítményt (70). A bendőben a könnyen emészthető szénhidrátok túlterhelése és az ezt követő túlerjesztés az SCFA-k és a DL-Laktát fokozott termelését eredményezi (8,71). A bendőben lévő DL-Laktát koncentrációja meghaladhatja a 300 mmol/L-t, és a szérum dl-Laktát koncentrációja elérheti a 25 mmol/L-t (71). A magas szérum D-Laktát koncentráció neurotoxicitással és az ataxia, letargia és nystagmus tipikus tüneteivel jár (67,71). A vastagbél fermentációja szintén hozzájárulhat a túltáplált kérődzők acidémiájához (75).

a bendőideg-acidózis kezelése általában magában foglalja a takarmány visszatartását. A laktáttermelő mikrobák gátlása vagy a probiotikus törzsek felhasználásával laktátot fogyasztók fokozása egyre népszerűbb stratégiák (70,76).

az újszülött borjak a felnőtt kérődzőkhöz hasonlóan 4 kamrás gyomorral rendelkeznek, amely a bendőből, a retikulumból, az omasumból és az abomasumból áll. A borjú retikulorumenje általában nem működik, amíg kb 28 d életkor, a folyékony táplálék pedig a nyelőcső horonyán keresztül közvetlenül az abomasumba jut. A D-tejsavas acidózis az acidémia egyik fő alkotóeleme a bendőivóként diagnosztizált borjaknál (77,78). Feltételezik, hogy a tej bendőben történő egyesítése, akár a túlzott bevitel, akár a nyelőcső horony hibás működése következtében, laktóz és D-tejsavas acidózis ruminális fermentációjához vezet. Nemrégiben kimutatták, hogy súlyos szisztémás d-tejsavas acidózis fordul elő fiatal borjaknál, akik intraruminálisan 3 L/nap tejet adtak be (79).

vita van a bendő laktátfelvevő képességével kapcsolatban. Mind az in vitro, mind az in vivo vizsgálatok a bendőből származó D – és L-laktát abszorpció magas koncentrációját mutatják (43,67,71). A bendőhám MCT-1-et expresszál mind az apikális, mind az alapmembránokon, amelyek eltávolítják a laktátot és a protonokat a bendőből a citoszolba és a vérbe (80). Más tanulmányok azonban azt találták, hogy sem az L -, sem a D-laktát nem szívódik fel a juhok vakbéléből vagy bendőjéből (81), hanem inkább a vékonybélben (42). Feltételezték, hogy a laktát nem szívódik fel a bendőn keresztül < 4 pH-n.0 (82), de ezt nem támasztotta alá egy további vizsgálat, amely nem talált impedanciát a luminális D-Laktát felszívódása csökkent pH-val (83).

d-tejsavas acidózis hasmenéses borjaknál.

történelmileg a hasmenéses borjak acidózisát a bikarbonát elvesztése okozta a székletben és az L-laktát felhalmozódása a vérben (84). Elméletük szerint a hasmenés okozta kiszáradás szöveti hipoxiát, következésképpen anaerob légzést eredményezett. Egészen a közelmúltig feltételezték, hogy az L-laktát a fő szerves sav a hasmenéses borjak vérében (85). Az acidémia dokumentált előfordulása jól hidratált borjaknál más lehetséges szerves savtermelés vizsgálatához vezetett (84,86). Ma már ismert, hogy a D-Laktát a szerves savak teljes növekedésének 64% – át teszi ki, anionréssel mérve (87,88). A borjak rendkívül magas D-Laktát-koncentrációval rendelkezhetnek, akár 25 mmol/L-ig (87,88). Ezenkívül a D-Laktát termelés elsősorban a hasmenéses borjak vastagbélében fordul elő, néhány borjú a bendőben is felesleges D-laktátot termel (88). A mechanizmus valószínűleg hasonló a dokumentálthoz d–tejsavas acidózis SBS-ben emberekben, kivéve a malabszorpció etiológiája a vírusfertőzés által kiváltott villous atrófia, nem pedig a vékonybél műtéti eltávolítása. A nyelőcsőhorony meghibásodása azokban a borjakban fordulhat elő, ahol a bendő túlzott erjedése van; további vizsgálat szükséges ennek a lehetőségnek a tisztázásához. A D-Laktát abszorpciója a bél lumenéből protonfüggő MCT-1-en keresztül fokozható a túlzott bakteriális fermentációból származó protonok magas koncentrációja miatt. Ez, valamint a kórokozó invázió és a gyulladásos folyamatok csökkent gátfunkciója a D-laktát és a rendkívül magas vér D-Laktát felszívódásához vezethet egyes hasmenéses borjaknál. A dehidráció gyakori a hasmenéses borjaknál is, és károsíthatja a hidrogénionok vese eltávolítását a vérből, súlyosbítva az acidémiát.

lehetséges, bár nem írták le, hogy hasonló forgatókönyv fordulhat elő hasmenéses monogasztrikában, beleértve az embereket is. Villous atrophia és malabszorpció minden bizonnyal vírusos hasmenésben szenvedő embereknél fordul elő, de hogy van-e elegendő erjedés a felesleges D-Laktát felhalmozódásához, nem ismert. A metabolikus acidózist humán rotavirus hasmenésben azonosították, és szénhidrát malabszorpciónak tulajdonították; a savak azonosságát azonban nem határozták meg (89).

a D-Laktát szubklinikai emelkedése

cukorbetegség.

patkányokban a D-Laktát termelés sebessége az inzulinfüggetlen glükózfelvételű szövetekben hiperglikémiás körülmények között növekszik (38). Ebben a vizsgálatban a diabéteszes és éhező patkányok szignifikánsan magasabb D-Laktát koncentrációt mutattak a plazmában, a májban és a vázizomban az egészséges patkányokhoz képest (38). A metilglioxál koncentrációja szignifikánsan emelkedett a plazmában, de csökkent az éhező és cukorbeteg patkányok májában és izomzatában az egészséges patkányokhoz képest. Christopher et al. (48) arról számoltak be, hogy a megnövekedett szérum D-Laktát a ketoacidózishoz kapcsolódik, nem pedig a hiperglikémiához, ami arra utal, hogy a máj citokrómok által végzett keton metabolizmus a metilglioxál egyik fő forrása lehet cukorbetegeknél. A diabéteszes betegek nagyjából kétszerese a vér D-laktátjának (28 MHZ/L) koncentrációja normál alanyok (13 km/L) (50). A metilglioxál metabolizmusában részt vevő enzimek szintje emelkedett a cukorbetegeknél, beleértve az aldóz-reduktázt, a glioxaláz I-t és a glioxaláz II-t (90). A cukorbetegség szövődményeit, beleértve a retinopathiát (91), a nephropathiát (92) és a neuropathiát (93) a fejlett glikációs termékeknek, köztük a metil-glioxálnak tulajdonították. Klinikailag nem valószínű, hogy a D-Laktát fontos szerepet játszik cukorbetegeknél, mivel a plazmakoncentrációk szubklinikusnak tűnnek a neurotoxicitás vagy a sav-bázis egyensúlyhiány szempontjából.

fertőzés, ischaemia és traumás sokk.

fertőzés, ischaemia és trauma mind jelentősen megemelkedett vér D-Laktát koncentrációt eredményez. Ezen körülmények többsége olyan D-Laktát koncentrációt eredményez, amely nem eredményez acidózist vagy neurológiai tüneteket; jellemzően < 1 mmol/L koncentráció figyelhető meg.

különböző patogén baktériumok termelnek D-laktátot, köztük Bacteroides fragilis, Escherichia coli, Klebsiella pneumonia és Staphylococcus aureus (94). A D-Laktát fertőzés markerként történő alkalmazását 1986-ban javasolták (94). Valójában a vénás vér D-laktátkoncentrációja, mint prediktor az apendicitis diagnózisában, alacsonyabb hamis negatív arányt mutat, mint a C-reaktív fehérje vagy leukocita szám (95). A plazma D-Laktát érzékeny markere a bélelégtelenségnek és az endotoxémiának cirrhosisos betegeknél, valószínűleg a károsodott bél barrier funkció miatt (96). A kísérletileg indukált K. pneumonia peritonitisben szenvedő patkányoknál átmeneti, de súlyos D-tejsavas acidémia alakul ki (25,6 mmol/L 6 h postinfection) (94). Bakteriális meningitisben azonban a cerebrospinális folyadék D-laktátja a fertőzés gyenge mutatója volt, bár enyhe emelkedés fordul elő (97).

szeptikus sokkban szenvedő kritikus betegeknél az intesztinális ischaemia a szérum D-Laktát koncentrációjának és a gyomor intramucosalis CO2 parciális nyomásának (PgCO2) (98) növekedését eredményezi. Ebben a populációban nem volt nyilvánvaló összefüggés a PgCO2 és az L-laktát között, bár egy korábbi, sertéseken végzett vizsgálatban a hemmorhagic shock és a szisztémás L-laktát összefüggtek (99). A mély nyálkahártya-nekrózis az újraélesztés után korán jelentkezett, ami a nyálkahártya gátjának kudarcát vonja maga után, mint a D-Laktát felszívódásának valószínű oka (100). A laparotómiában szenvedő mesenterialis ischaemiában szenvedő betegeknél szignifikánsan emelkedett a D-Laktát koncentrációja a bél ischaemia nélküli akut hasban operált betegekhez képest (pl. pancreatitis, diverticulitis, adhéziók, gangrenous epehólyag); ezeknél a betegeknél a D-Laktát az ischaemia megbízhatóbb markere, mint egy fizikai vizsgálat (101).

a Trauma emelkedett szérum D-laktátot is eredményezhet. Sertésekben a nem visceralis lőtt sérülések magas plazma endotoxin és D-Laktát koncentrációt és nekrózist eredményeznek az ileum villusban, még vérzéses sokk hiányában is (102). Patkányokban a bél ischaemia, a súlyos égési sérülés (a teljes testfelület 30%-A) és az akut nekrotizáló pancreatitis mind emelkedett D-laktátszintet eredményez (legfeljebb 0, 65 mmol/L) (103).

a D-Laktát diagnosztikai segédeszközként történő alkalmazása a klinikai gyakorlatban megköveteli a D-Laktát-vizsgálat rendelkezésre állását. Általában nem ez a helyzet, és ha rendelkezésre állnak, a technikák gyakran a D-laktát-dehidrogenáz enzimatikus vizsgálaton alapulnak, amely számos hibaforrással rendelkezik, és nem megfelelően érzékeny a fertőzésben vagy szepszisben megfigyelt mikromoláris változásokra (35).

összefoglalva, A D-Laktát, bár általában a laktát “nemfiziológiai” izomerjének tekintik, fontos szerepet játszik a kérődzők és a monogasztrikus metabolizmus számos aspektusában, klinikailag fontos a különböző malabsorptív vagy gastrointestinalis tápanyag-túlterhelési körülmények között, és fontos lehet a szepszis bizonyos típusaiban. A D-Laktát metabolizmusának további tisztázása szükséges, különösen a fajok közötti különbségek azonosításához. A probiotikumok ígéretesek lehetnek a D-tejsavas acidózis megelőzésére vagy kezelésére az SBS-ben, valamint a túltáplált vagy hasmenéses kérődzőkben. A D-Laktát klinikai alkalmazása ischaemia vagy fertőzés diagnosztikai segédeszközeként a megbízható D-Laktát vizsgálatokhoz való hozzáféréstől függ, amelyek jelenleg nem állnak rendelkezésre széles körben a klinikákon és kórházakban.

idézett irodalom