ارتباط تجمع لاکتات و بیماریهای زمینه ای

طبق مطالعه جدید دانشمندان دانشگاه کلرادو آنشوتز، مقادیر حاد لاکتات تولید شده در حین ورزش احتمالاً برای سلول های سالم مورد نیاز است، اما قرار گرفتن در معرض لاکتات یه مدت طولانی و مزمن باعث اختلال سلولی می شود که می تواند منجر به سرطان، نارسایی قلبی و دیابت نوع ۲ شود.

لاکتات، محصول جانبی گلوکز، منبع اصلی انرژی برای سلول، در سیتوپلاسم است. لاکتات یک سوخت ترجیحی نسبت به گلوکز در قلب ، عضلات و مغز است. این ماده همچنین در حین ورزش تولید می شود و به سرعت از طریق میتوکندری اکسید می شود. لاکتات تولیدی در ورزش باعث باز سازی گلوکز شده و خود منبع انرژی در بدن است.لاکتات باعث سازگاریهای سلولی مولکولی در بدن در حین تمرینات ورزشی شده و با عبور از سد خونی مغزی در نورونها یا سلولهای عصبی در مغز باعث افزایش پلاستیسیته مغزی و افزایش یادگیری می شود.

اما پژوهشگران دریافتند که وقتی موش‌ها تا ۴۸ ساعت در معرض لاکتات قرار می‌گیرند، بیشتر مستعد ابتلا به بیماری می‌شوند.  پس آنها نظریه دادند که ” وقتی لاکتات به طور حاد در معرض سلول ها قرار می گیرد، مانند هنگام ورزش، مفید است.” اما قرار گرفتن در معرض مزمن متابولیسم سلولی را به طور کامل مختل می کند.

حال چطور لاکتات باعث آسیب سلولی می شود؟

در مطالعه حاضر نشان دادندکه لاکتات فعالیت هر دو CPT I و  CPT II، (ناقلین اسید چرب برای ورود به میتوکندری که محل سوخت چربی است)به ویژه دومی را مهار می‌کند. چنین اثراتی اکسیداسیون لیپید سلولی را با کاهش جذب میتوکندریایی  محدود می کند. این محدودیت‌های متابولیک در پاتوژنز مقاومت به انسولین و و نارسایی قلبی نقش مهمی دارد.

قرار گرفتن در معرض لاکتات تولید ROS میتوکندری را افزایش می دهد که با آسیب میتوکندریایی و سلولی مرتبط است و شواهدی وجود دارد. که نشان می دهد افزایش ROS در ایجاد دیابت نوع دو نقش مهمی دارد.

در معرض لاکتات قرارگرفتن سلول به مدت طولانی باعث کاهش ظرفیت تنفسی میتوکندریایی شده که در نتیجه زمینه ای برای ایجاد بیماریهای زمینه ای مانند دیابت و بیماریهای قلبی می شود.

گروه تحقیقاتی  نشان داد که لاکتات می‌تواند تنظیم‌کننده اصلی سرطان‌زایی باشد. – فرآیندی که یک سلول طبیعی را به سلول سرطانی تبدیل می‌کند. سلول‌های سرطانی دائماً در حال تولید گلوکز هستند و دائماً لاکتات تولید می‌کنند و هرگز این لاکتات مانند هنگام ورزش از بین نمی‌رود. و باعث بیان ژنهای دخیل در سرطان می شود.

پژوهشگران معتقدند که یک نقص یا اختلال اولیه میتوکندری می تواند منجر به تجمع بیش از حد لاکتات و در نتیجه منجر به بیماری شود.” و در حال حاضر، تنها دارویی که برای اصلاح عملکرد میتوکندری داریم ورزش است.

Chronic Lactate Exposure Decreases Mitochondrial Function by Inhibition of Fatty Acid Uptake and Cardiolipin Alterations in Neonatal Rat Cardiomyocytes. Frontiers in Nutrition, 2022; 9 DOI: ۱۰٫۳۳۸۹/fnut.2022.809485