Lactaatoxidatie

Lactaatoxidatie is het metabolische proces waarbij lactaat in oxidatieve weefsels wordt gebruikt als brandstof. Tijdens deze route wordt lactaat via monocarboxylaattransporters (MCT1 en MCT4) de cel ingebracht en vervolgens in de mitochondriën omgezet in pyruvaat door lactaatdehydrogenase, onder omzetting van NAD+ naar NADH. Pyruvaat wordt daarna door het pyruvaatdehydrogenasecomplex omgezet in acetyl-CoA en kan de citroenzuurcyclus (TCA-cyclus) binnentreden, wat leidt tot productie van NADH en FADH2 en uiteindelijk ATP via oxidatieve fosforylering.

Lactaat dient zo als belangrijke brandstof, met name tijdens lichamelijke inspanning of bij verhoogde oxidatieve behoefte. De hartspier en skeletspieren zijn efficiënte lactaatoxidatoren; ook in de hersenen kan lactaat als brandstof worden gebruikt en in astrocyten en neuronen worden omgezet in pyruvaat voor verdere oxidatie.

Het concept van de lactaatshuttle beschrijft hoe lactaat van weefsels met hoge glycolyse naar weefsels met hoge oxiderende capaciteit wordt getransporteerd en daar geoxideerd. Regulatie vindt plaats via de expressie en activiteit van MCTs, de aanwezigheid van LDH-isoformen en de zuurstof- en energietoestand van de cel. In lever kan lactaat daarnaast worden omgezet in glucose via gluconeogenese (Cori-cyclus), een aanvullende route die vooral betrekking heeft op koolhydraatmetabolisme en opslag als glycogeen.