Nicolas Castañeda Orozco.
fundamentos de fisiología del deporte
licenciatura en deporte. facultad de educación física
Artículo 1: “A ‘Lactatic’ Perspective on Metabolism” de L. Bruce Gladden (Med. Sci.
Sports Exerc., 2008)
Enfoque: revisión/ensayo sobre el modelo de shuttle de lactato a nivel de órgano y células,
con énfasis en el shuttle célula-célula (CCLS) y el shuttle intracelular (ILS). Presenta
evidencia de que el lactato es un sustrato central para la oxidación y la gluconeogénesis,
discute la producción de lactato incluso en condiciones aeróbicas, y aborda la controversia
sobre la lactacidemia y el papel del lactato en la acidosis.
Mensaje central: el lactato funciona como un metabolito clave en la distribución de energía
entre tejidos y dentro de la misma célula; los músculos resistentes (oxidativos) pueden ser
grandes consumidores de lactato; existe un complejo de oxidación de lactato mitocondrial y
un papel de señalización del lactato en la biogénesis mitocondrial.
Evidencia citada: experimentos en músculo esquelético aislado (rata, conejo), estudios en
humanos con cateterización de arteria/vena femoral, lactato clamp, y trazadores para mostrar
oxidación de lactato y su aporte gluconeogénico.
Elementos clave a considerar: definición y función de la “Stainsby effect” (patrón de
liberación inicial de lactato durante contracción seguido de uptake), la distribución de lactato
entre tejidos y la preferencia de varios músculos por lactato como combustible.
Artículo 2: “Mitochondrial Lactate Oxidation Complex and an Adaptive Role for
Lactate Production” de Takeshi Hashimoto y George A. Brooks (Med. Sci. Sports
Exerc., 2008)
Enfoque: se centra en la hipótesis del shuttle intracelular (ILS) y la evidencia de complejos
mitocondriales de oxidación de lactato (MCT1, CD147, LDH, COX) en la oxidación
mitocondrial de lactato. Explora el papel del lactato como señal molecular que puede inducir
la biogénesis mitocondrial y la expresión de MCT1 y COX.
Mensaje central: el lactato no es solo un subproducto de la glucólisis, sino un sustrato que se
oxida en mitocondrias dentro de la misma célula; existe un complejo mitocondrial de
oxidación de lactato que facilita este proceso; el lactato también funciona como lactormona
que regula la biogénesis mitocondrial y la expresión de genes relacionados.
Evidencia citada: localización de LDH y MCT1 en mitocondrias, presencia de LDH y MCT1
en preparaciones mitocondriales; evidencia de un complejo de oxidación de lactato en la
membrana mitocondrial interna; respuestas de señalización/expresión génica frente al lactato
durante el entrenamiento.
Controversias tratadas: debate sobre la viabilidad del ILS con datos que algunos grupos
interpretan en contra; discusión sobre limitaciones de preparaciones mitocondriales aisladas y
la interpretación de LDH en esos contextos.
Análisis detallado por temas clave
Concepto de shuttle de lactato y evidencia empírica
Concepto CCLS (cell-to-cell lactate shuttle)
Idea central: lactato producido en una célula o tejido puede ser exportado y tomado por otra
región, donde puede ser oxidado o utilizado para gluconeogénesis, manteniendo flujos de
energía entre tejidos.
Evidencia de soporte:
En músculo esquelético: aumento de uptake de lactato con elevación de [La-] plasmática o
perfusado. Diferencias entre fibras oxidativas y glucolíticas en su capacidad para exportar e
incorporar lactato.
En humanos: estudios de balance neto de lactato en músculo específico (cuádriceps) durante
diferentes condiciones de ejercicio; ejemplos con arm+piernas en esquiadores de fondo
mostrando uptake de lactato por las piernas pese a la producción en el brazo.
Hallazgos de lactato como combustible: en músculos de alta oxidative idad, una gran fracción
de lactato tomado se oxida hasta CO2, apoyando la noción de lactato como combustible
eficiente.
Críticas y límites señalados
El CCIL (CCLS) está bien establecido para la entrega y consumo interorgánico, pero la
localización celular exacta de la oxidación de lactato y su regulación sigue en debate.
Los datos de formulación y cuantificación de tasas requieren condiciones experimentales
específicas (p.ej., [La-] arterial venosa, flujo sanguíneo, perfusiones) y pueden variar con el
estado metabólico y la intensidad del ejercicio.
Los métodos para rastrear lactato (isótopos, clamp, etc.) son complejos y pueden introducir
interpretaciones distintas si no se controlan adecuadamente.
Intercambio y destino del lactato dentro de la célula (ILS)
Hipótesis intracelular (ILS)
Lactato generado en citosol (principalmente por LDH-A) se convierte en lactato y se oxida en
mitocondrias, balanceando la producción y oxidación en la misma célula.
Razones bioquímicas: el LDH tiene un K Eq alto que favorece producción de lactato; las
condiciones de ejercicio elevan [lactate], [lactate]/[pyruvate], y un gradiente favorable para la
entrada de lactato en mitocondrias facilita su oxidación.
Evidencia que apoya ILS
Presencia de LDH y MCT1 en mitocondrias; LDH en mitocondrias; LDH y MCT1
localizados en membranas mitocondriales y matrices en diversos tejidos.
Observaciones de que la oxidación de lactato en mitocondrias depende de la integridad de
estos componentes.
Modelos de transporte a través de MCT1 y el papel de CD147 como chaperón.
Críticas y límites señalados
Algunos estudios muestran preparaciones mitocondriales con LDH reducido o ausente que no
oxidan lactato de forma equivalente a piruvato; los autores argumentan que las técnicas de
preparación pueden destruir la proteína LDH mitocondrial o su entorno, sesgando resultados.
Debate sobre si la oxidación del lactato ocurre preferentemente en la matriz mitocondrial o en
un entorno cercano (superficie mitocondrial) y si existen diferencias entre condiciones
fisiológicas en vivo versus preparaciones aisladas.
Existe variabilidad entre especies y tipos de músculo que puede afectar la generalización.
Importancia conceptual
Si el ILS es correcto, redefine el rol del lactato: no es solo un metabolito de desecho, sino un
sustrato que se intercambia y se oxida eficientemente dentro de la misma célula, lo que
facilita la distribución de energía y co-regula la bioenergética muscular.
Lactato como señal metabólica y regulación adaptativa (lactormona)
En el artículo de Hashimoto y Brooks, se destaca la idea de lactato como señal que puede
inducir biogénesis mitocondrial y la expresión de transportadores (MCT1) y enzimas del
sistema respiratorio (COX).
Evidencia de “lactormona”
Lactato puede activar rutas de señalización génica que aumentan la capacidad de oxidación y
de transporte de lactato, lo que facilita la adaptación del entrenamiento crónico.
Mecanismos propuestos: cambios en la expresión de MCT1 y en la biogénesis mitocondrial,
posiblemente a través de vías de señalización dependientes de redox o de intermediarios
metabólicos relacionados con lactato.
Implicaciones
Esto sugiere un bucle de retroalimentación positiva donde el entrenamiento aumenta la
capacidad de lactato clearance por oxidación, reforzando la eficiencia metabólica en ejercicio.
Implicaciones para el campo y consideraciones metodológicas
Relevancia clínica y deportiva
Comprender el papel central del lactato ayuda a diseñar estrategias de entrenamiento,
recuperación y nutrición, optimizando el uso de lactato como combustible y precursores
gluconeogénicos.
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