d-laktat i human och idisslare Metabolism

Abstrakt

D-laktat är normalt närvarande i blodet hos däggdjur vid nanomolära koncentrationer på grund av metylglyoxal metabolism; millimolar d-laktat koncentrationer kan uppstå på grund av överskott gastrointestinal mikrobiell produktion. Kornöverbelastning hos idisslare, korttarmssyndrom hos människor och diarre hos kalvar kan alla resultera i djup d-mjölksyraemi, med anmärkningsvärt liknande neurologiska manifestationer. Tidigare trodde man att D-laktat utsöndras huvudsakligen i urinen och metaboliseras långsamt av enzymet D-Bisexuell-hydroxisyradehydrogenas. Nyare studier rapporterade att däggdjur har en relativt hög kapacitet för D-laktatmetabolism och identifierade ett förmodat däggdjur D-laktatdehydrogenas. En växande mängd litteratur framträder också som beskriver subklinisk höjning av D-laktat som en indikator på sepsis och trauma. Denna artikel beskriver framsteg i förståelsen av D-laktatmetabolism, d-laktatacidos hos idisslare och människor och subklinisk höjning av D-laktat.

nya utvecklingar i förståelsen av däggdjurs d-laktatmetabolism och d-laktatacidos, tillsammans med flera nya artiklar som föreslår användning av plasma d-laktatkoncentration som ett kliniskt diagnostiskt verktyg, indikerar behovet av en omfattande granskning av D-laktatbiokemi.

laktat, eller 2-hydroxipropanoat, upptäcktes 1780 av en svensk kemist, Scheele, som isolerade den från surmjölk (1). Laktat är den enklaste hydroxikarboxylsyran och existerar som 2 stereoisomerer, eller enantiomerer, på grund av dess asymmetriska C2-atom (Fig. 1). Vanligtvis kallas en enantiomer som roterar ljus medurs D, för dextrorotär, och enantiomeren som roterar ljus moturs kallas L, för levorotär. En alternativ klassificering använder + och-baserat på molekylens likhet med de 2 kirala formerna av glyceraldehyd. Vanligtvis är kategoriseringarna ( + ) och D desamma för en kiral molekyl; laktat är emellertid ett undantag från dessa regler, med en levorotär D-isomer och en dextrorotär L-isomer. Båda enantiomererna har liknande fysikaliska och kemiska egenskaper (2). Laktat har en pK på 3,86 och dissocierar fritt vid fysiologiskt pH, vilket ger ett laktatjon: mjölksyraförhållande på 3000: 1.

Normal serumlaktatkoncentration är 1-2 mmol/l och anses vara helt l-laktat eftersom laktat som produceras av däggdjursceller är nästan hela denna form, med undantag för D-laktat bildat i nanomolära koncentrationer via metylglyoxalvägen. Exogena källor till D-och L-laktat inkluderar fermenterade livsmedel som surkål, yoghurt och pickles och mikrobiell jäsning i tjocktarmen, som vanligtvis inte utgör ett syrabashot (3-5).

l-laktacidos är relativt vanligt, förekommer främst som ett resultat av vävnadshypoxi, men också på grund av droger och toxiner, medfödda fel i ämnesomsättningen och underliggande sjukdomstillstånd (6). D-laktacidos är en mindre vanlig förekomst; det finns emellertid flera omständigheter där D-laktat kan bli förhöjt i blodet hos både idisslare och människor. Denna översyn diskuterar dessa scenarier och beskriver de senaste studierna av subklinisk d-laktathöjning i diabetes och som en markör för sepsis, ischemi och trauma.

biokemi och metabolism av D-laktat

Metabolism och utsöndring.

Serum D-laktatkoncentration hos friska vuxna varierar från 11 till 70 nmol/L (5,7–9). Urinutsöndring är 0,1 xnumx xnumx xnumx xnumx xnumx xnumx xnumx xnumx xnumx. D-Laktatutsöndring är högst i y 1 av livet och minskar efter Ålder 4 y (11).

l-laktat metaboliseras snabbt till pyruvat av L-laktatdehydrogenas i levern, men däggdjur rapporterades sakna D-laktatdehydrogenas (10,12,13). D-laktat tros metaboliseras till pyruvat i stället av enzymet d-Bisexuell-hydroxisyradehydrogenas (EC 1.1.99.6), som metaboliserar D-laktat vid ungefär en femtedel av den hastighet som L-laktatdehydrogenas metaboliserar L-laktat (14). Fram till nyligen hade D-laktatdehydrogenaser isolerats endast i lägre organismer (15,16), Men nya studier identifierade förmodade humana och murina mitokondriella d-laktatdehydrogenaser (EC 1.1.1.28) (17,18). Nötkreatur och råttvävnader har betydande d-laktatutnyttjande in vitro (19,20). Hos människor orsakar parenteral infusion av DL-laktat (3,0 mmol/kg) ökningar av pyruvat, alanin, 3-hydroxibutyrat och acetoacetat (10).

D-laktat är anaplerotisk eftersom dess transport in i mitokondriemembranet resulterar i skytteltrafik av oxaloacetat och malat till cytosolen (17). Transporten av D-laktat från cytosolen till mitokondriell matris gör att D-laktat kan oxideras av det förmodade d-laktatdehydrogenaset, som ligger på insidan av det inre mitokondriella membranet (17). Tre nya transportörer har identifierats som shuttle D-laktat över mitokondriemembranet: d-laktat/H+ symporter, D-laktat/oxoacid antiporter och D-laktat/malate antiporter (17).

kontroverser om metabolism och utsöndring av D-laktat hos däggdjur finns i litteraturen. Konventionell åsikt är att D-laktat inte metaboliseras väl av däggdjur och utsöndras huvudsakligen i urinen (11,13,21–25). Detta baseras till stor del på Coris experiment i slutet av 1920-talet (26), bekräftat 40 y senare (27), vilket visar att D-laktat metaboliseras dåligt och 30-40% av intaget D-laktat utsöndras i urinen jämfört med ingen av L-isomeren. Experiment på 1980-och 1990-talet, med användning av antingen D-laktat eller 14C-märkt D–laktat, motbevisade de tidigare resultaten och fastställde att D-laktat verkligen metaboliseras lätt (12,28-30), även om de tidigare resultaten fortsätter att citeras ofta och genomsyrar den aktuella litteraturen.

hos människor(n = 10) infunderad med 1,0–1,3 mmol natrium DL-laktat/(kg · h) metaboliserades 90% av d-laktat och 10% utsöndrades i urinen (12). Vid högre infusionshastigheter på 3,0–4,6 mmol/(kg · h) minskade metabolismen till 75% av total clearance (12) för 2 kg. de Vrese et al. (28) fastställde en halveringstid på 21 min för D-laktat i blodet hos friska människor som fick en oral belastning på 6,4 mmol/kg. Fördubbling av denna dos ökade halveringstiden för D-laktat till 40 min, vilket sannolikt återspeglar mättnaden av D-laktatmetabolism. I motsats till tidigare studier utsöndrades endast 2% av administrerat D-laktat i det experimentet i urinen under 24 timmar efter intag (28). Hos råttor administrerade 14C-märkt D-laktat utsöndrades 3,7% av den totala dosen renalt, med utandning av 14co2 som svarade för 85% av utsöndringen (29). Doseringen i den studien (300 oc-molnatrium d-laktat/råtta) var lägre än i Coris experiment (19 mmol/kg kroppsvikt) och administrerades både oralt och IP, snarare än genom sondmatning, vilket gjorde jämförelsen svår. När dosen (13,4 mmol/kg) och administreringssättet (dvs) redovisades i ett efterföljande experiment utsöndrades emellertid endast 0,9% av den totala dosen renalt och 2,4% utsöndrades som metaboliter, med utandning av 14CO2 som står för 30-45% av utsöndringen (30); 54-68% av administrerad 14C återhämtades inte, vilket sannolikt representerade D-laktat metaboliserat till pyruvat eller acetyl CoA och oabsorberat D-laktat, som utsöndrades i avföring eller metaboliserades av mikrober (30). Administreringssättet stod för betydande skillnader i metabolism och utsöndring, med parenteral infusion vilket resulterade i mycket mindre oupptäckt 14C (8%) än enteral administrering (54-68%) (30).

en förklaring till skillnaderna mellan de mycket tidiga experimenten och de senare är framsteg i metoder som är tillgängliga för D-laktatanalys, från tidiga nonstereoselektiva kolorimetriska analyser med låg känslighet (31,32), till mer aktuella stereospecifika HPLC-och kapillärelektroforetiska metoder (33-36). Vidare har artskillnader I d-laktatmetabolism observerats. Renal reabsorption av D-laktat hos människor är inte lika effektiv som hos hundar (12,37). D-laktat anses vara en fysiologisk isomer hos coprophagous djur eftersom höga hastigheter av gastrisk d-laktatproduktion rapporterades hos råttor och kaniner (29). Även mellan dessa 2 arter observerades skillnader i oxidationshastighet och renal utsöndring av D-laktat (29). Råttor användes i många studier som definierade d-laktatmetabolism (17,20,26,29,30,38) och har kanske mindre relevans för andra arter än förväntat. Stabila isotopundersökningar kan klargöra människans metabolism av D-laktat.

d-och L-laktat interfererar ömsesidigt i njurabsorptionen (12). Även vid höga doser överstiger L-laktatreabsorptionen alltid 70% och D-laktatreabsorptionen överstiger aldrig 50%, även vid mycket låga doser (12). Vid plasmakoncentrationer av D-laktat högre än 3,0 mmol/L minskar renal tubulär reabsorption av D-laktat med så mycket som 30% (12). Reabsorption av laktat sker mot en elektrokemisk gradient, vilket indikerar aktiv reabsorption (9). Både L – och D-laktat verkar använda samma natriumcotransportsystem, vilket kan bidra till ömsesidig interferens mellan L – och D-laktatreabsorption (12). Renal tubulär reabsorption av laktat reduceras genom ökad urinvolym (39). Oh et al. (12) föreslog att d-laktacidos kan vara vanligare vid volymutarmning.

d-laktat transporteras in i och ut ur olika vävnader via de protonberoende monokarboxylattransportörerna (MCT-1 till MCT-8)2 (40). MCT uttrycks i de flesta vävnader, identifierades i näthinnan, muskel -, njure -, hjärnkapillära endotelceller, hjärtmyocyter, enterocyter, hepatocyter, erytrocyter, tymocyter, placenta och nervvävnad och har granskats i stor utsträckning (40,41). D-laktat absorberas av tunntarms-och kolonepitelcellerna (42,43) av MCT-1, som uppvisar en upptagskoefficient för L-laktat dubbelt så stor som För D-laktat och ömsesidiga hämmande effekter (44). Både mättbara och icke-mättade absorptionsprocesser finns i rått jejunum (45). Den mättbara processen har en högre affinitet för L-laktat än D-laktat, medan ingen skillnad är närvarande mellan isomererna för den icke-mättbara processen (45).

D-laktat kan vara inblandat i utvecklingen av metabolisk bensjukdom hos patienter som administreras långvarig parenteral näring för malabsorption. I en studie av patienter som administrerades total parenteral näring för ett medelvärde av 74 mo hade 2 av 27 personer förhöjt blod d-laktat (1, 1 och 2, 8 mmol/L). Endast de 2 försökspersonerna hade bevis på osteomalaki; vitamin D, fosfat, aluminium och kalciumkoncentrationer var normala (46). Ytterligare studier krävs för att bekräfta denna förening och identifiera den involverade mekanismen.

Metylglyoxalväg.

metylglyoxal produceras i små mängder från kolhydrat -, fett-och proteinmetabolism (Fig. 2). På grund av sin reaktiva och toxiska natur måste metylglyoxal elimineras från kroppen (47). Glyoxalasvägen är en biokemisk process som katalyserar omvandlingen av metylglyoxal till D-laktat och glutation via mellanliggande S-D-laktoylglutation med 2 enzymer: glyoxalas i och glyoxalas II (48,49) (Fig. 2). Det är en allestädes närvarande reaktion i biologiskt liv, som äger rum i cytosolen hos celler och organeller, särskilt mitokondrier (49). D-laktat kan användas som en indikator på metylglyoxal och är mycket lättare att mäta än det instabila metylglyoxal (50).

Serum-D-laktatvärden rapporterade i studier av metylglyoxalvägen är vanligtvis mikro – eller nanomolära och bidrar i allmänhet inte till 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 normala omständigheter utgör laktat inte ett syrabashot eftersom det omvandlas av andra mikrober till acetat och andra SCFA (13). Den stora fördelen med dessa organiska syror i mag-tarmkanalen är att tillhandahålla ett bränsle för oxidativ metabolism och jonpumpning för slemhinneceller i tjocktarmen (13). Absorberat propionat rensas av levern och omvandlas till glukos, triglycerider eller koldioxid, och butyrat oxideras av kolonslemhinneceller för ATP-produktion (4). Kolon skyddas från stora tillströmningar av kolhydrater genom reglering av magtömning och effektiv matsmältning och absorption i tunntarmen.

d-laktacidos

D-laktacidos är en sällsynt metabolisk förekomst hos människor, men observeras ibland som en följd av korttarmssyndrom (SBS). Det förekommer också hos idisslare efter övermatning av spannmål, olämplig rominal jäsning av mjölk och som följd av diarre hos nyfödda kalvar. Nyligen identifierade vi allvarlig d-laktacidos hos en katt med pankreasinsufficiens, ett resultat som är särskilt intressant eftersom katter är sanna köttätare (52). D-laktatacidos har definierats som metabolisk acidos åtföljt av en ökning av serum D-laktat 6 mmol/L (53). D-laktatproduktion, ackumulering och acidos orsakas av överdriven gastrointestinal jäsning av kolhydrat av laktobaciller eller genom endogen produktion från intaget etylenglykol, och den efterföljande oförmågan hos kroppen att tillräckligt rensa D-laktat.

Korttarmssyndrom.

en mängd olika störningar kräver kirurgisk ingrepp, inklusive medfödda defekter, nekrotiserande enterokolit, morbid fetma, midgut volvulus, gangren och trauma. Patienter som har haft omfattande resektion av tunntarmen, lämnar bakom en tarm < 150 cm i längd är i riskzonen för olika metaboliska och näringsstörningar och klassificeras som SBS (54). SBS orsakar försämring av matsmältningen av protein, fett, kolhydrater, vitaminer, vätska, elektrolyter och mineraler (54). Diarre, dehydrering, syra / basstörningar och näringsbrister är vanliga och kräver ofta total parenteral näring (54). D-laktacidos i SBS beskrevs först 1979 (55).

d-laktacidos är associerad med neurotoxiska effekter och symtom uppträder vid serumkoncentrationer > 2, 5–3 mmol/L (53). Patienter med D-laktacidos har neurologisk dysfunktion som kännetecknas av ataxi, sluddrigt tal och förvirring, i samband med en metabolisk acidos med hög anjongap (54,56). Patienter kan också ha episoder av somnolens, hallucinationer, klumpighet, nystagmus, suddig syn, oftalmoplegi, desorientering, yrsel, slöhet, överdriven irritabilitet och missbruk, som kan vara från några timmar till flera dagar (53). I en studie rapporterade 16 av 33 patienter som hade jejunoileal by-pass symtom som överensstämde med D-laktat encefalopati efter operation (57). Jejunoileal by-pass praktiseras inte längre som en bariatrisk kirurgi på grund av allvarliga metaboliska och näringsmässiga konsekvenser (58).

patogenesen av D-laktacidos i SBS är väl belyst (59). En kort eller förbikopplad tunntarmen orsakar dålig matsmältning av kolhydrater, vilket leder till leverans av sockerarter till tjocktarmen. Initialt ökade organiska syraproduktionsresultat, vilket reducerar pH i kolonlumen. Denna sura miljö tillåter syrabeständiga laktobaciller att växa företrädesvis, med fermentativ produktion av både D – och L-laktat. D-laktat ackumuleras systemiskt efter absorptionen av båda enantiomererna (59). När hastigheten för D-laktatproduktion överstiger kroppens kapacitet för metabolism och utsöndring, ackumuleras D-mjölksyra i blodet och acidemi och metabolisk acidos resultat. Vissa laktobaciller producerar också enzymet DL-laktatracemas, vilket ytterligare bidrar till överskott av D-laktat genom att omvandla L-laktat till D-laktat (23,59).

behandling av D-laktacidos i SBS innefattar bikarbonat och vätskeinfusion, undvikande av kolhydrater och administrering av orala icke-absorberbara antibiotika. Även om det används i stor utsträckning kan antibiotika inducera d-laktatacidos hos SBS-patienter genom att främja överväxt av resistenta d-laktatproducerande mikrober (60). Snabb upplösning är möjlig med abrupt upphörande av oralt intag (22,61). Långvarig parenteral näring administreras ofta tills anpassning av kvarvarande tunntarmen tillåter enteral näring (22). Att undvika konsumtion av Lactobacillus acidophilus har rekommenderats (55) och ersätter befintliga laktobaciller med probiotiska arter som endast producerar L-laktat lyckades nyligen (62,63). Även om det inte finns några data för närvarande om detta ämne, kan det också vara klokt för SBS-patienter att undvika prebiotika.

de neurologiska symtomen som observerats vid d-laktacidos är inte väl förstådda, och ytterligare forskning krävs inom detta område. Andra typer av acidos, inklusive L-laktacidos, uppvisar inte sådana symtom, vilket tyder på att D-laktat i sig kan vara neurotoxiskt. D-laktat kan korsa blod-hjärnbarriären (64) och visade sig vara närvarande i cerebrospinalvätskan hos en patient med D-laktacidos (65). Inträde i hjärnan sker via diffusion genom en icke-mättbar mekanism (66). Alternativt kan andra produkter av överskott av mikrobiell jäsning ge dessa symtom; möjligheter inkluderar formiat, succinat, histamin, tyramin, endotoxiner och etanol, även om den senare inte hittades i blodet hos SBS-patienter (53,57,67). Ursprunget till d–lactic acidosis-associerad encefalopati är fortfarande tvivelaktigt.

Ruminal acidos.

kolon och vommen är båda fermentativa organ, med jämförbar pH, flora och redoxpotential (68). Ungefär som d-laktacidos i SBS, rominal acidos resultat från överdriven jäsning av kolhydrater genom anaeroba mikrober i våmmen och rapporteras i stor utsträckning hos nötkreatur (67,69–71), och även hos får, getter, kamelider och buffel (67,72–74).

avsiktlig eller oavsiktlig övermatning av spannmål eller sockerinnehållande foder till idisslare resulterar i svår d-laktacidos, som kan vara antingen akut eller kronisk. Akut rominal acidos orsakar skada på rominal och tarmepitel med efterföljande uttorkning. Kronisk acidos orsakar en minskning av intag, näringsabsorption och prestanda (70). En överbelastning av lätt smältbara kolhydrater i vommen och efterföljande överfermentering resulterar i ökad produktion av SCFA och DL-laktat (8,71). RUMINALA DL-laktatkoncentrationer kan överstiga 300 mmol/L och resultera i serum DL-laktatkoncentrationer på upp till 25 mmol/l (71). Höga D-laktatkoncentrationer i serum är associerade med neurotoxicitet och typiska symtom på ataxi, slöhet och nystagmus (67,71). Kolonjäsning kan också bidra till acidemi hos överfödda idisslare (75).

behandling av rominal acidos innebär i allmänhet att foder hålls kvar. Inhibering av laktatproducerande mikrober eller förbättring av de som konsumerar laktat med probiotiska stammar är strategier som ökar popularitet (70,76).

nyfödda kalvar, som vuxna idisslare, har en 4-kammare Mage, bestående av vommen, retikulum, omasum och abomasum. Kalvens retikulorumen är i allmänhet icke-funktionell fram till 28 d-åldern, och flytande mat passerar direkt in i abomasum via matstrupen. D-laktacidos är en viktig del av acidemi hos kalvar diagnostiserade som rominaldrickare (77,78). Det antas att sammanslagning av mjölk i vommen, antingen som ett resultat av överdrivet intag eller fel i matstrupen, leder till rominal jäsning av laktos och D-mjölksyraacidos. Nyligen visades allvarlig systemisk d-laktacidos förekomma hos unga kalvar administrerade 3 L/d mjölk intraruminalt (79).

det finns kontroverser om vommens förmåga att absorbera laktat. Både in vitro-och in vivo-studier indikerar en hög koncentration av D-och L-laktatabsorption från vommen (43,67,71). Ruminal epitel uttrycker MCT – 1 på både apikala och källarmembran, som tar bort laktat och protoner från vommen till cytosolen och in i blodet (80). Men andra studier fann att varken L – eller D-laktat absorberas från cecum eller vommen av får (81), utan snarare i tunntarmen (42). Det antogs att laktat inte kan absorberas genom vommen vid pH < 4.0 (82), men detta underbyggdes inte i en ytterligare undersökning som inte fann någon impedans av rominal d-laktatabsorption genom minskat pH (83).

d-laktacidos hos diarrheiska kalvar.

historiskt rapporterades acidos i diarrheiska kalvar orsakas av förlust av bikarbonat i avföringen och ackumulering av L-laktat i blodet (84). Det teoretiserades att diarre-inducerad uttorkning resulterade i vävnadshypoxi och följaktligen anaerob andning. Fram till nyligen antogs L-laktat vara den huvudsakliga organiska syran som finns i blodet hos diarrheiska kalvar (85). Den dokumenterade förekomsten av acidemi i välhydrerade kalvar ledde till undersökning av annan potentiell organisk syraproduktion (84,86). Det är nu känt att d-laktat står för 64% av den totala ökningen av organiska syror, mätt med anjongap (87,88). Kalvar kan ha extremt höga D-laktatkoncentrationer, upp till 25 mmol/L (87,88). Vidare sker d-laktatproduktion huvudsakligen i tjocktarmen hos diarrheiska kalvar, med vissa kalvar som också producerar överskott av D-laktat i vommen (88). Mekanismen är sannolikt lik den som dokumenterats för D-laktacidos i SBS hos människor utom etiologin för malabsorptionen är virusinfektionsinducerad villös atrofi snarare än kirurgiskt avlägsnande av tunntarmen. Fel i matstrupen kan förekomma hos de kalvar med överskott av vommen jäsning; ytterligare studier krävs för att klargöra denna möjlighet. Absorptionen av D-laktat från tarmlumen, via protonberoende MCT-1, kan förbättras på grund av den höga koncentrationen av protoner som produceras från överskott av bakteriell jäsning. Detta, tillsammans med minskad barriärfunktion från patogeninvasion och inflammatoriska processer, kan leda till ökad absorption av D-laktat och det extremt höga blod-d-laktat som finns i vissa diarrheiska kalvar. Dehydrering är också vanligt hos diarrheiska kalvar och kan försämra renalt avlägsnande av vätejoner från blodet, vilket förvärrar acidemi.

det finns en möjlighet, även om det inte har beskrivits, att ett liknande scenario kan inträffa i diarrheiska monogastriker, inklusive människor. Villös atrofi och malabsorption förekommer säkert hos människor som lider av viral diarre, men om det finns tillräcklig jäsning för att få överskott av D-laktat att ackumuleras är inte känt. Metabolisk acidos identifierades i human rotaviral diarre och tillskrevs kolhydratmalabsorption; emellertid bestämdes inte syrarnas identitet (89).

subklinisk höjning av D-laktat

Diabetes.

hos råttor ökar hastigheten för D-laktatproduktion i vävnader med insulinoberoende glukosupptag under hyperglykemiska förhållanden (38). I den studien hade diabetiska och svältande råttor signifikant högre koncentrationer av D-laktat i plasma, lever och skelettmuskel jämfört med friska råttor (38). Metylglyoxalkoncentrationen var signifikant förhöjd i plasma, men deprimerad i lever och muskler hos svältande och diabetiska råttor, jämfört med friska råttor. Christopher et al. (48) rapporterade att ökat serum-D-laktat är associerat med ketoacidos snarare än hyperglykemi, vilket tyder på att ketonmetabolism genom hepatiska cytokromer kan vara en viktig källa till metylglyoxal hos diabetespatienter. Diabetespatienter har ungefär dubbelt så mycket blod d-laktat (28 kg/L) koncentrationer av normala ämnen (13 kg/L) (50). Enzymer som är involverade i metabolismen av metylglyoxal är förhöjda hos diabetespatienter, inklusive aldosreduktas, glyoxalas i och glyoxalas II (90). Komplikationer av diabetes, inklusive retinopati (91), nefropati (92) och neuropati (93) har tillskrivits avancerade glykationsprodukter, inklusive metylglyoxal. Kliniskt är det osannolikt att D-laktat spelar en viktig roll hos diabetespatienter eftersom plasmakoncentrationer verkar vara subkliniska när det gäller neurotoxicitet eller syrabasobalans.

infektion, ischemi och traumatisk chock.

infektion, ischemi och trauma resulterar alla i signifikant förhöjda blod-d-laktatkoncentrationer. De flesta av dessa omständigheter ger en d-laktatkoncentration som inte resulterar i acidos eller neurologiska symtom; typiskt observeras en koncentration < 1 mmol/L.

olika patogena bakterier producerar D-laktat, inklusive Bacteroides fragilis, Escherichia coli, Klebsiella lunginflammation och Staphylococcus aureus (94). Användningen av D-laktat som markör för infektion föreslogs 1986 (94). Faktum är att venös blod d-laktatkoncentration som prediktor vid diagnos av appendicit har en lägre falsk negativ hastighet än C-reaktivt protein eller leukocytantal (95). Plasma d-laktat är en känslig markör för tarmsvikt och endotoxemi hos cirrospatienter, troligen på grund av nedsatt tarmbarriärfunktion (96). Råttor med experimentellt inducerad K. lunginflammation peritonit utveckla en övergående, men svår, d-mjölksyraemi (25,6 mmol/l 6 h postinfektion) (94). I bakteriell meningit visade sig emellertid cerebrospinalvätska D-laktat vara en dålig indikator på infektion, även om små höjningar uppträder (97).

hos kritiskt sjuka patienter med septisk chock resulterar intestinal ischemi i relaterade ökningar i serum D-laktatkoncentrationer och gastriskt intramukosalt CO2-partiellt tryck (PgCO2) (98). Inget samband mellan PgCO2 och L-laktat var uppenbart i denna population, men i en tidigare studie på grisar var hemmorhagisk chock och systemisk L-laktat relaterade (99). Djup mukosal nekros inträffade tidigt efter återupplivning, vilket innebar misslyckande av mukosalbarriären som den troliga orsaken till d-laktatabsorption (100). Patienter med mesenterisk ischemi vid laparotomi hade signifikant förhöjda d-laktatkoncentrationer jämfört med patienter som opererades för en akut buk utan intestinal ischemi (t.ex. pankreatit, divertikulit, vidhäftningar, gangrenös gallblåsa); hos dessa patienter är D-laktat en mer tillförlitlig markör för ischemi än en fysisk undersökning (101).

Trauma kan också resultera i förhöjt serum D-laktat. Hos grisar resulterar icke-viscerala skottskador i höga plasmaendotoxin-och d-laktatkoncentrationer och nekros vid ileum villus, även i frånvaro av hemorragisk chock (102). Hos råttor resulterar tarmischemi, allvarlig brännskada (30% Total kroppsyta) och akut nekrotiserande pankreatit i förhöjt D-laktat (upp till 0,65 mmol/L) (103).

användningen av D-laktat som diagnostiskt hjälpmedel i klinisk praxis kräver tillgång till en d-laktatanalys. I allmänhet är detta inte fallet, och när det är tillgängligt är tekniker ofta baserade på D-laktatdehydrogenas enzymatisk analys, som har många felkällor och inte är tillräckligt känsliga för de mikromolära förändringar som observerats vid infektion eller sepsis (35).

Sammanfattningsvis har D-laktat, även om det allmänt anses vara den” icke-fysiologiska ” isomeren av laktat, en viktig roll i många aspekter av idisslare och monogastrisk metabolism, är kliniskt viktigt i en mängd olika malabsorptiva eller gastrointestinala näringsöverbelastningsförhållanden och kan vara viktigt i vissa typer av sepsis. Ytterligare belysning av D-laktatmetabolism krävs, särskilt för att identifiera artskillnader. Probiotika kan hålla löfte för användning i förebyggande eller behandling av D-laktacidos i SBS, och overfed eller diarrheic idisslare. Klinisk användning av D-laktat som diagnostiskt hjälpmedel för ischemi eller infektion beror på tillgång till tillförlitliga d-laktatanalyser, som för närvarande inte är allmänt tillgängliga på kliniker och sjukhus.

litteratur citerad

Abbreviations

• MCT

  monocarboxylate transporters

• PgCO2

  gastric intramucosal CO2 partial pressure

• SBS

  short-bowel syndrome