D-Laktat I Human Og Drøvtyggende Metabolisme

Abstrakt

D-Laktat er normalt til stede i blodet til pattedyr ved nanomolare konsentrasjoner på grunn av metylglyoksal metabolisme; millimolære d-laktatkonsentrasjoner kan oppstå på grunn av overdreven gastrointestinal mikrobiell produksjon. Korn overbelastning i drøvtyggere, kort tarm syndrom hos mennesker, og diare i kalver kan alle resultere i dyp d-melkesyreacidemi, med bemerkelsesverdig lignende nevrologiske manifestasjoner. Tidligere ble D-laktat antatt å skilles ut hovedsakelig i urinen og metaboliseres langsomt av enzymet D-α-hydroksysyre dehydrogenase. Nyere studier rapportert at pattedyr har en relativt høy kapasitet For d-laktat metabolisme og identifisert en antatt pattedyr d-laktat dehydrogenase. En økende mengde litteratur kommer også fram som beskriver subklinisk forhøyelse Av D-laktat som en indikator på sepsis og traumer. Denne artikkelen beskriver fremskritt i forståelsen Av d-laktatmetabolisme, d-melkesyreacidose hos drøvtyggere og mennesker, og subklinisk forhøyelse Av D-laktat.

nye utviklinger i forståelsen av pattedyrs d-laktatmetabolisme og d-melkesyreacidose, sammen med flere nyere artikler som tyder på bruk av plasma D-laktatkonsentrasjon som et klinisk diagnostisk verktøy, indikerer behovet for en omfattende gjennomgang Av d-laktatbiokjemi.

Laktat, eller 2-hydroksypropanoat, ble oppdaget i 1780 Av en svensk kjemiker, Scheele, som isolerte det fra sur melk (1). Laktat er den enkleste hydroksykarboksylsyre og eksisterer som 2 stereoisomerer, eller enantiomerer, på grunn av dets asymmetriske C2-atom(Fig. 1). Vanligvis kalles en enantiomer som roterer lys i retning med urviseren D, for dekstrorotær, og enantiomeren som roterer lys mot klokka kalles L, for levorotær. En alternativ klassifisering bruker + og − basert på molekylets likhet med de 2 chirale former for glyceraldehyd. Vanligvis er ( + ) og D kategoriseringer de samme for et kiralt molekyl; laktat er imidlertid et unntak fra disse reglene, med en levorotær d-isomer og en dextrorotær l-isomer. Begge enantiomerene har lignende fysiske og kjemiske egenskaper (2). Laktat har en pK på 3,86 og dissosierer fritt ved fysiologisk pH, noe som gir et laktation:melkesyreforhold på 3000: 1.

Normal serumlaktatkonsentrasjon er ∼1-2 mmol/L og anses som fullstendig L-laktat fordi laktat produsert av pattedyrceller er nesten hele denne formen, med unntak Av D-laktat dannet i nanomolare konsentrasjoner via metylglyoksalveien. Eksogene kilder Til D-og L-laktat inkluderer fermenterte matvarer som surkål, yoghurt og pickles, og mikrobiell gjæring i tykktarmen, som vanligvis ikke utgjør en syrebasetrussel (3-5).

L-Laktacidose er relativt vanlig, hovedsakelig som følge av vevshypoksi, men også på grunn av legemidler og toksiner, medfødte feil i stoffskiftet og underliggende sykdomstilstander (6). D-Laktacidose er en mindre vanlig forekomst; det er imidlertid flere forhold Hvor D-laktat kan bli forhøyet i blodet hos både drøvtyggere og mennesker. Denne gjennomgangen diskuterer disse scenariene og beskriver nyere studier av subklinisk D-laktathøyde i diabetes og som markør for sepsis, iskemi og traumer.

Biokjemi og metabolisme Av d-laktat

Metabolisme og utskillelse.

Serum d-laktatkonsentrasjon hos friske voksne varierer fra 11 til 70 nmol / L (5,7–9). Urinutskillelse er ∼0.1@mol / h (10). D-Laktatutskillelse er høyest i y 1 av livet og reduseres med alder 4 y (11).

l-Laktat metaboliseres raskt til pyruvat av L-laktatdehydrogenase i leveren, men pattedyr ble rapportert å mangle D-laktatdehydrogenase (10,12,13). D-Laktat antas å metaboliseres til pyruvat i stedet av enzymet D-α-hydroksysyre dehydrogenase (EC 1.1.99.6), som metaboliserer D-laktat ved omtrent en femtedel av hastigheten Som L-laktatdehydrogenase metaboliserer L-laktat (14). Inntil nylig hadde D-laktatdehydrogenaser blitt isolert bare i lavere organismer (15,16), men nye studier identifiserte antatte humane og murine mitokondrie D-laktatdehydrogenaser (EC 1.1.1.28) (17,18). Bovint og rottevev har betydelig D-laktatutnyttelse in vitro (19,20). Hos mennesker forårsaker parenteral infusjon AV DL-laktat (3,0 mmol/kg) økning i pyruvat, alanin, 3-hydroksybutyrat og acetoacetat (10).

D-Laktat er anaplerotisk fordi dets transport inn i mitokondriemembranen resulterer i transport av oksaloacetat og malat til cytosol (17). Transport Av d-laktat fra cytosol til mitokondriamatrisen gjør At D-laktat kan oksyderes av den antatte D-laktatdehydrogenasen, som ligger på den indre overflaten av den indre mitokondriamembranen (17). Tre nye transportører har blitt identifisert som shuttle D-laktat over mitokondriamembranen: D-laktat/ H + symporter, D-laktat / oksoacid antiporter, Og D-laktat / malat antiporter (17).

Kontroverser om metabolisme og utskillelse Av D-laktat hos pattedyr finnes i litteraturen. Konvensjonell oppfatning er At D-laktat ikke metaboliseres godt av pattedyr og utskilles hovedsakelig i urinen (11,13,21-25). Dette er i stor grad basert På Coris eksperimenter på slutten Av 1920-tallet (26), bekreftet 40 år senere (27), som viser at D-laktat er dårlig metabolisert og 30-40% av inntatt D-laktat utskilles i urinen, sammenlignet med ingen Av L-isomeren. Eksperimenter på 1980-og 1990-tallet, ved bruk Av Enten D-laktat eller 14C-merket D-laktat, avviste de tidligere resultatene og fastslått At D-laktat faktisk lett metaboliseres (12,28–30), selv om de tidligere resultatene fortsetter å bli sitert ofte og gjennomsyrer dagens litteratur.

hos mennesker (n = 10) infundert med 1,0–1,3 mmol natrium DL-laktat/(kg · t), metaboliseres 90% D-laktat og 10% utskilles i urinen (12). Ved høyere infusjonshastigheter på 3,0-4,6 mmol / (kg · time) ble metabolismen redusert til ∼75% av total clearance (12). de Vrese et al. (28) bestemt en halveringstid på 21 min For D-laktat i blodet hos friske mennesker gitt en oral belastning på 6.4 mmol / kg. Dobling av denne dosen økte halveringstiden Til d-laktat til 40 min, mest sannsynlig reflekterer metningen Av d-laktatmetabolismen. I motsetning til tidligere studier ble bare 2% av administrert d-laktat i det forsøket utskilt i urinen i 24 h etter inntak (28). Hos rotter administrert 14C-merket D-laktat ble 3,7% av totaldosen utskilt renalt, med utånding PÅ 14CO2 som utgjorde 85% av utskillelsen (29). Doseringen i den studien (300 µ natrium D-laktat/rotte) var lavere enn I Coris eksperiment (19 mmol/kg kroppsvekt), og ble administrert både oralt og i.p., i stedet for via sonde, noe som gjorde sammenligningen vanskelig. Likevel, når dosen (13,4 mmol/kg) og administrasjonsmåten (f.eks.) ble regnskapsført i et påfølgende forsøk, ble fortsatt bare 0,9% av totaldosen utskilt renalt og 2,4% utskilt som metabolitter, med utånding AV 14CO2 som utgjør 30-45% utskillelse (30); 54-68% av administrert 14C ble ikke gjenfunnet, sannsynligvis representerer D-laktat metabolisert til pyruvat Eller acetyl CoA og uabsorbert D-laktat, som ble utskilt i feces eller metabolisert av mikrober (30). Administrasjonsmåten utgjorde betydelige forskjeller i metabolisme og utskillelse, med parenteral infusjon som resulterte i mye mindre uoppdaget 14C (8%) enn enteral administrasjon (54-68%) (30).

en forklaring på forskjellene mellom de aller tidlige forsøkene og de nyere er fremskritt i metoder som er tilgjengelige For d-laktatanalyse, fra tidlige ikke-steroide kolorimetriske analyser med lav følsomhet (31,32), til mer nåværende stereospesifikke HPLC og kapillære elektroforetiske metoder (33-36). Videre er det observert artsforskjeller I d-laktatmetabolisme. Renal reabsorpsjon Av D-laktat hos mennesker er ikke så effektiv som hos hunder (12,37). D-Laktat regnes som en fysiologisk isomer hos koprofagiske dyr fordi høye nivåer av gastrisk d-laktatproduksjon ble rapportert hos rotter og kaniner (29). Selv mellom disse 2 artene ble det observert forskjeller i oksidasjonshastighet og renal utskillelse Av D-laktat (29). Rotter ble brukt i mange studier som definerte D-laktatmetabolisme (17,20,26,29,30,38), og har kanskje mindre relevans for andre arter enn forventet. Stabile isotopiske undersøkelser kan klargjøre human metabolisme Av D-laktat.

d-Og L-Laktat interfererer gjensidig med nyreabsorpsjon (12). Selv ved høye doser overstiger l-laktatreabsorpsjonen alltid 70%, Og D-laktatreabsorpsjonen overstiger aldri 50%, selv ved svært lave doser (12). Ved Plasmakonsentrasjoner av d-laktat høyere enn 3,0 mmol / L, reduseres renal tubulær reabsorpsjon Av D-laktat med så mye som 30% (12). Reabsorpsjon av laktat skjer mot en elektrokjemisk gradient, noe som indikerer aktiv reabsorpsjon (9). Både l-og D-laktat ser ut til å bruke det samme natriumkotransportsystemet, noe som kan bidra til gjensidig interferens Mellom l-og D-laktatreabsorpsjon (12). Renal tubulær reabsorpsjon av laktat reduseres ved økt urinvolum (39). Et al. (12) foreslått At d-melkesyreacidose kan være mer utbredt i volumdeplesjon.

d-Laktat transporteres inn og ut av forskjellige vev via de protonavhengige monokarboksylattransportørene (MCT-1 TIL MCT-8) 2 (40). Mct er uttrykt i de fleste vev, ble identifisert i retina, muskel, nyre, hjernekapillære endotelceller, hjertemyocytter, enterocytter, hepatocytter, erytrocytter, tymocytter, placenta og nervevev, og har blitt gjennomgått omfattende (40,41). D-Laktat absorberes AV tynntarms-og kolonepitelceller (42,43) AV MCT-1, som viser en opptakskoeffisient For L-laktat to ganger For D-laktat og gjensidig hemmende effekter (44). Både mettbare og ikke-mettbare absorptive prosesser er tilstede i rotte jejunum (45). Den mettbare prosessen har en høyere affinitet For L-laktat enn D-laktat, mens ingen forskjell er tilstede mellom isomerer for den ikke-mettbare prosessen (45).

D-Laktat kan være innblandet i utviklingen av metabolsk bensykdom hos pasienter som får langvarig parenteral ernæring for malabsorpsjon. I en studie av pasienter som fikk total parenteral ernæring i gjennomsnitt 74 måneder, hadde 2 av 27 pasienter forhøyet blod d-laktat (1,1 og 2,8 mmol / L). Bare de 2 pasientene hadde tegn på osteomalakia; vitamin D, fosfat, aluminium og kalsiumkonsentrasjoner var normale (46). Videre studier er nødvendig for å bekrefte denne foreningen og identifisere mekanismen som er involvert.

metylglyoksal vei.

Metylglyoksal produseres i små mengder fra karbohydrat, fett og proteinmetabolisme (Fig. 2). På grunn av sin reaktive og giftige natur må metylglyoksal elimineres fra kroppen (47). Glyoksalaseveien er en biokjemisk prosess som katalyserer omdannelsen av metylglyoksal til D-laktat og glutation via den mellomliggende s-d-laktoylglutationen med 2 enzymer: glyoxalase I OG glyoxalase II (48,49) (Fig. 2). Det er en allestedsnærværende reaksjon i biologisk liv, som foregår i cytosol av celler og organeller, spesielt mitokondriene (49). D-Laktat kan brukes som indikator for metylglyoksal og er mye lettere å måle enn ustabil metylglyoksal (50).

Serum d-laktatverdier rapportert i studier av metylglyoksalveien er typisk mikro-eller nanomolare, og bidrar vanligvis ikke til acidemi. 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. Under normale omstendigheter utgjør laktat ikke en syrebasetrussel fordi den omdannes av andre mikrober til acetat og andre Scfa-Er (13). Den store fordelen med disse organiske syrer i mage-tarmkanalen er å gi et drivstoff for oksidativ metabolisme og ionpumping for mukosale celler i tykktarmen (13). Absorbert propionat fjernes i leveren og omdannes til glukose, triglyserider eller karbondioksid, og butyrat oksyderes av kolonslimhinneceller FOR ATP-produksjon (4). Tykktarmen er beskyttet mot store tilstrømningen av karbohydrater ved regulering av mage tømming og effektiv tynntarm fordøyelse og absorpsjon.

D-Laktacidose

D-Laktacidose er en sjelden metabolsk forekomst hos mennesker, men observeres av og til som følge av korttarmsyndrom (sbs). Det forekommer også i drøvtyggere etter kornoverfeeding, upassende ruminal gjæring av melk, og som en sequela til diare i neonatale kalver. Nylig identifiserte vi alvorlig d-laktacidose hos en katt med bukspyttkjertelinsuffisiens, et funn som er spesielt interessant fordi katter er ekte rovdyr (52). D-Laktacidose er definert som metabolsk acidose ledsaget av en økning i serum d-laktat ≥ 3 mmol/L (53). D-Laktatproduksjon, akkumulering og acidose skyldes overdreven gastrointestinal gjæring av karbohydrat av laktobaciller, eller ved endogen produksjon fra inntatt etylenglykol, og kroppens påfølgende manglende evne til å klare D-laktat tilstrekkelig.

Kort tarmsyndrom.

en rekke lidelser krever kirurgisk inngrep, inkludert medfødte mangler, nekrotiserende enterocolitt, morbid fedme, midgut volvulus, gangrene og traumer. Pasienter som har hatt omfattende reseksjonering av tynntarmen, etterlater en tarm < 150 cm lang, har risiko for ulike metabolske og ernæringsmessige forstyrrelser og er klassifisert SOM SBS (54). SBS forårsaker nedsatt fordøyelse av protein, fett, karbohydrat, vitaminer, væske, elektrolytter og mineraler (54). Diare, dehydrering, syre/base-forstyrrelser og mangel på næringsstoffer er vanlig, og krever ofte total parenteral ernæring (54). D-Laktacidose i SBS ble først beskrevet i 1979 (55).

D-Laktacidose er forbundet med nevrotoksiske effekter, og symptomer manifesterer seg ved serumkonsentrasjoner > 2,5 – 3 mmol / L (53). Pasienter med d-laktacidose har nevrologisk dysfunksjon preget av ataksi, sløret tale og forvirring, i forbindelse med høy aniongap metabolisk acidose (54,56). Pasienter kan også ha episoder av søvnighet, hallusinasjoner,klossethet, nystagmus, tåkesyn, oftalmoplegi, desorientering, svimmelhet, letargi, overdreven irritabilitet, og fornærmende oppførsel, som kan vare fra noen timer til flere dager (53). I en studie rapporterte 16 av 33 pasienter som hadde jejunoileal by-pass symptomer i samsvar med d-laktat encefalopati etter operasjon (57). Jejunoileal by-pass er ikke lenger utbredt som en bariatrisk kirurgi, på grunn av alvorlige metabolske og ernæringsmessige konsekvenser (58).

patogenesen Av d-melkesyreacidose i SBS er godt belyst (59). En kort eller omgått tynntarm forårsaker dårlig fordøyelse av karbohydrat, noe som fører til levering av sukker til tykktarmen. Til å begynne med resulterer økt organisk syreproduksjon, noe som reduserer pH i kolonlumen. Dette sure miljøet tillater syreresistente laktobaciller å vokse fortrinnsvis, med fermentativ produksjon av Både D-og L-laktat. D-Laktat akkumuleres systemisk etter absorpsjon av begge enantiomerer (59). Når Frekvensen Av D-laktat produksjon overstiger kroppens kapasitet for metabolisme og utskillelse, d-melkesyre akkumuleres i blodet og acidemia og metabolisk acidose resultat. Noen laktobaciller produserer også enzymet DL-laktat racemase, noe som ytterligere bidrar til overskudd Av D-laktat ved å omdanne L-laktat til D-laktat (23,59).

Behandling Av d-laktacidose ved SBS involverer bikarbonat-og væskeinfusjon, unngåelse av karbohydrater og administrering av orale ikke-absorberbare antibiotika. Selv om det er mye brukt, kan antibiotika indusere D-melkesyreacidose hos sbs-pasienter ved å fremme overvekst av resistente d–laktatproduserende mikrober (60). Hurtig oppløsning er mulig ved abrupt opphør av oral inntak (22,61). Langsiktig parenteral ernæring administreres ofte, til tilpasning av gjenværende tynntarm tillater enteral ernæring (22). Unngå forbruk Av Lactobacillus acidophilus har blitt anbefalt (55), og erstatte eksisterende laktobaciller med probiotiske arter som bare produserer L-laktat, var vellykket nylig (62,63). Selv om det foreløpig ikke finnes data om dette emnet, kan DET også være fornuftig FOR SBS-pasienter å unngå prebiotika.

nevrologiske symptomer observert Ved d-laktacidose er ikke godt forstått, og videre forskning er nødvendig på dette området. Andre typer acidose, inkludert l-laktacidose, har ikke slike symptomer, noe som tyder på At D-laktat i seg selv kan være nevrotoksisk. D-Laktat er i stand til å krysse blod-hjernebarrieren (64), og ble vist å være tilstede i cerebrospinalvæsken hos en pasient Med d-laktacidose (65). Inntreden i hjernen er via diffusjon gjennom en nonsaturable mekanisme (66). Alternativt kan andre produkter av overflødig mikrobiell gjæring gi disse symptomene; mulighetene inkluderer format, succinat, histamin, tyramin, endotoksiner og etanol, selv om sistnevnte ikke ble funnet i blodet AV SBS-pasienter (53,57,67). Opprinnelsen Til d-melkesyreacidose-assosiert encefalopati forblir tvilsom.

Ruminal acidose.

kolon og rumen er begge fermentative organer, med sammenlignbar pH, flora og redokspotensial (68). Mye Som d-melkesyreacidose i SBS, skyldes ruminal acidose overdreven gjæring av karbohydrater av anaerobe mikrober i vommen og rapporteres mye hos storfe (67,69–71), og også hos sauer, geiter, kamelider og bøffel (67,72–74).

Tilsiktet eller utilsiktet overforing av korn eller sukkerholdig mat til drøvtyggere resulterer i alvorlig d-laktacidose, som kan være enten akutt eller kronisk. Akutt ruminal acidose forårsaker skade på ruminal og tarmepitel med etterfølgende dehydrering. Kronisk acidose fører til reduksjon i inntak, næringsopptak og ytelse (70). En overbelastning av lett fordøyelige karbohydrater i vommen og påfølgende overfermentering resulterer i økt produksjon Av Scfa og DL-laktat (8,71). Ruminal dl-laktatkonsentrasjon kan overstige 300 mmol / L, og resultere i serum DL-laktatkonsentrasjon på opptil 25 mmol / L (71). Høye konsentrasjoner av d-laktat i serum er forbundet med nevrotoksisitet og typiske symptomer på ataksi, letargi og nystagmus (67,71). Colonic gjæring kan også bidra til acidemia i overforede drøvtyggere (75).

Behandling av ruminal acidose innebærer vanligvis tilbakeholdelse av mat. Inhibering av laktatproducerende mikrober, eller forbedring av de som bruker laktat ved hjelp av probiotiske stammer, er strategier som blir stadig mer populære (70,76).

neonatale kalver, som voksne drøvtyggere, har en 4-kammer mage, bestående av rumen, retikulum, omasum og abomasum. Den retikulorumen av kalven er generelt ikke-funksjonell til ∼28 d alder, og flytende mat passerer direkte inn i abomasum via esophageal groove. D-Melkesyreacidose er en viktig komponent av acidemia i kalver diagnostisert som ruminal drinkers (77,78). Det er postulert at pooling av melk i vommen, enten som følge av overdreven inntak eller funksjonsfeil i esophageal groove, fører til ruminal gjæring av laktose og d-melkesyreacidose. Nylig ble det påvist alvorlig systemisk d-laktacidose hos unge kalver administrert intraruminalt 3 L / d melk (79).

Det Er Uenighet om rumenens evne til å absorbere laktat. Både in vitro-og in vivo-studier indikerer en høy konsentrasjon Av d-og L-laktatabsorpsjon fra vommen (43,67,71). Ruminalepitelet uttrykker MCT-1 på både apikale og basalmembraner, som fjerner laktat og protoner fra vommen til cytosol og inn i blodet (80). Andre studier fant imidlertid at Verken L – eller D-laktat absorberes fra cecum eller rumen av sau (81), men heller i tynntarmen (42). Det ble postulert at laktat ikke kan absorberes gjennom vommen ved pH < 4.0 (82), men dette ble ikke begrunnet i en videre undersøkelse som ikke fant noen impedans av ruminal d-laktatabsorpsjon ved redusert pH (83).

D-Laktacidose i diarreic kalver.

Historisk sett ble acidose i diarreic kalver rapportert å være forårsaket av tap av bikarbonat i avføring og akkumulering Av L-laktat i blodet (84). Det ble teoretisert at diare-indusert dehydrering resulterte i vevshypoksi og dermed anaerob respirasjon. Inntil nylig ble L-laktat antatt å være den viktigste organiske syren i blodet til diarrheiskalver (85). Den dokumenterte forekomsten av acidemi i godt hydrerte kalver førte til undersøkelse av annen potensiell organisk syreproduksjon (84,86). Det er nå kjent At d-laktat står for ∼64% av den totale økningen i organiske syrer, målt ved aniongap (87,88). Kalver kan ha ekstremt høye D-laktatkonsentrasjoner, opp til 25 mmol / L (87,88). Videre skjer D-laktatproduksjon hovedsakelig i tykktarmen av diarrheiskalver, med noen kalver som også produserer overskudd Av D-laktat i vommen (88). Mekanismen er sannsynligvis lik den som er dokumentert for d-laktacidose hos SBS hos mennesker, bortsett fra malabsorpsjonens etiologi er virusinfeksjonsindusert villøs atrofi i stedet for kirurgisk fjerning av tynntarmen. Svikt i esophageal groove kan forekomme i de kalver med overflødig rumen gjæring; videre studier er nødvendig for å avklare denne muligheten. Absorpsjonen Av D-laktat fra tarmlumen, via protonavhengig MCT-1, kan økes på grunn av den høye konsentrasjonen av protoner produsert fra overflødig bakteriell gjæring. Dette, sammen med redusert barrierefunksjon fra patogeninvasjon og inflammatoriske prosesser, kan føre til økt absorpsjon Av D-laktat og ekstremt høyt Blod D-laktat som finnes i noen diarreic kalver. Dehydrering er også vanlig i diarrheiskalver og kan svekke nyrefjerning av hydrogenioner fra blodet, forverre acidemia.

det er en mulighet, selv om det ikke er beskrevet, at et lignende scenario kan oppstå i diarrheiske monogastriske, inkludert mennesker. Villøs atrofi og malabsorpsjon forekommer sikkert hos mennesker som lider av viral diare, men om det er tilstrekkelig gjæring for å forårsake overskudd Av d-laktat å akkumulere, er ikke kjent. Metabolisk acidose ble identifisert i human rotaviral diare, og ble tilskrevet karbohydratmalabsorpsjon; syrenes identitet ble imidlertid ikke bestemt (89).

Subklinisk forhøyelse Av d-laktat

Diabetes.

hos rotter øker Frekvensen Av d-laktatproduksjon i vev med insulinuavhengig glukoseopptak under hyperglykemiske forhold (38). I den studien hadde diabetiske og sultede rotter signifikant høyere konsentrasjoner Av D-laktat i plasma, lever og skjelettmuskulatur sammenlignet med friske rotter (38). Metylglyoksalkonsentrasjonen var signifikant forhøyet i plasma, men deprimert i lever og muskel hos sultende og diabetiske rotter sammenlignet med friske rotter. Christopher et al. (48) rapportert at økt serum D-laktat er assosiert med ketoacidose i stedet for hyperglykemi, noe som tyder på at ketonmetabolisme ved hepatiske cytokromer kan være en viktig kilde til metylglyoksal hos diabetespasienter. Diabetespasienter har omtrent det dobbelte av D-laktatkonsentrasjonen i blodet (28@mol/L) hos normalpasienter (13 µ/ L) (50). Enzymer involvert i metabolismen av metylglyoksal er forhøyet hos diabetespasienter, inkludert aldosereduktase, glyoksalase I og glyoksalase II (90). Komplikasjoner av diabetes, inkludert retinopati (91), nefropati (92) og nevropati (93), har blitt tilskrevet avanserte glykasjonsprodukter, inkludert metylglyoksal. Klinisk er Det lite sannsynlig At D-laktat spiller en viktig rolle hos diabetespasienter fordi plasmakonsentrasjonene ser ut til å være subkliniske når det gjelder nevrotoksisitet eller syre-base-ubalanse.

Infeksjon, iskemi og traumatisk sjokk.

Infeksjon, iskemi og traumer resulterer alle i signifikant forhøyet blod d-laktatkonsentrasjon. De fleste av disse forholdene gir En d-laktatkonsentrasjon som ikke resulterer i acidose eller nevrologiske symptomer; vanligvis observeres en konsentrasjon < 1 mmol / L.

ulike patogene bakterier produserer D-laktat, Inkludert Bacteroides fragilis, Escherichia coli, Klebsiella pneumoni og Staphylococcus aureus (94). Bruk Av d-laktat som smittemarkør ble foreslått i 1986 (94). Faktisk har venøst blod D-laktatkonsentrasjon som prediktor i diagnosen blindtarmbetennelse en lavere falsk negativ hastighet enn C-reaktivt protein eller leukocyttall (95). Plasma D-laktat er en sensitiv markør for tarmsvikt og endotoksemi hos cirrhosepasienter, sannsynligvis på grunn av nedsatt tarmbarrierefunksjon (96). Rotter med eksperimentelt indusert k. pneumoni peritonitt utvikler en forbigående, men alvorlig d-laktacidemi (25,6 mmol/L 6 timer etter infeksjon) (94). I bakteriell meningitt ble imidlertid cerebrospinalvæske D-laktat vist å være en dårlig indikator på infeksjon, selv om små økninger forekommer (97).

hos kritisk syke pasienter med septisk sjokk resulterer intestinal iskemi i relaterte økninger i serum D-laktatkonsentrasjoner og intramukosalt co2-partialtrykk i mage (PgCO2) (98). Det var ingen sammenheng Mellom PgCO2 og L-laktat i denne populasjonen, selv om hemmormagisk sjokk og systemisk L-laktat i en tidligere studie hos griser var relatert (99). Dyp slimhinnenekrose oppstod tidlig etter gjenopplivning, noe som innebar svikt i slimhinnebarrieren som den sannsynlige årsaken Til d-laktatabsorpsjon (100). Pasienter med mesenterisk iskemi ved laparotomi hadde signifikant forhøyede D-laktatkonsentrasjoner sammenlignet med pasienter som ble operert for akutt abdomen uten intestinal iskemi (f.eks. pankreatitt, divertikulitt, adhesjoner, gangrenøs galleblære); Hos disse pasientene er D-laktat en mer pålitelig markør for iskemi enn en fysisk undersøkelse (101).

Traumer kan også resultere i forhøyet serum D-laktat. Hos gris fører ikke-viscerale skuddskader til høye plasmakonsentrasjoner av endotoksin Og d-laktat og nekrose i ileumsvillus, selv i fravær av hemorragisk sjokk (102). Hos rotter fører tarm-iskemi, alvorlig brannskade (30% total kroppsoverflate) og akutt nekrotiserende pankreatitt til forhøyet d-laktat (opptil 0,65 mmol/L) (103).

bruk Av d-laktat som diagnostisk hjelpemiddel i klinisk praksis vil kreve tilgjengeligheten Av En d-laktatanalyse. Generelt er dette ikke tilfelle, og når det er tilgjengelig, er teknikker ofte basert På d-laktatdehydrogenase enzymatisk analyse, som har mange feilkilder og ikke er tilstrekkelig følsom for de mikromolære endringene som observeres ved infeksjon eller sepsis (35).

avslutningsvis har D-laktat, selv om Det generelt anses som den «ikke-fysiologiske» isomeren av laktat, en viktig rolle i mange aspekter av drøvtyggere og monogastrisk metabolisme, er klinisk viktig i en rekke malabsorptive eller gastrointestinale overbelastningsforhold, og kan være viktig i noen typer sepsis. Ytterligere avklaring Av D-laktatmetabolismen er nødvendig, spesielt for å identifisere artsforskjeller. Probiotika kan holde løfte om bruk i forebygging eller behandling Av d-melkesyreacidose hos SBS, og overfødt eller diarrheisk drøvtyggere. Klinisk bruk Av D-laktat som diagnostisk hjelpemiddel for iskemi eller infeksjon vil avhenge av tilgang til pålitelige d-laktatanalyser, som for tiden ikke er allment tilgjengelig på klinikker og sykehus.

LITTERATUR SITERT

Abbreviations

• MCT

  monocarboxylate transporters

• PgCO2

  gastric intramucosal CO2 partial pressure

• SBS

  short-bowel syndrome