cido Lctico: el enemigo incomprendido y/o inexistente?Juan Ramn Heredia Elvar 31 Julio, 2014

Mata, Fernando*Heredia, Juan Ramn*Pea, Guillermo*Snchez, Laura**Jorge Vidal Roig* Edir Da Silva Grigoletto, Marzo*/**** Instituto Internacional Ciencias Ejercicio Fsico y Salud** Lcda. en Biologa. Master en Investigacin Medicina Clnica. Investigadora Servicio Biologa Molecular y Microbiologa Hospital General Universitario Elche.*** Centro de Cincias Biolgicas e da Sade,Universidade Federal de Sergipe, Brasil

Queremos agradecer y reconocer la colaboracin de los profesores D. Jorge L. Roig y D. Facundo Ahumada en la consulta y revisin sobre esta temtica y su desarrollo. Consideramos que son dos profesionales que han venido exponiendo y defendiendo la reflexin y el anlisis entorno a estas cuestiones en el mbito de la fisiologa del ejercicio. En la presente entrada pretendemos afrontar una cuestin controvertida y que suele suscitar atencin cuando es planteada o explicada en los diversos entornos profesionales y acadmicos. A este respecto en muchas ocasiones se observa cierta resistencia (algo difcil de comprender, dado que la actitud adecuada en nuestro rea debera ser abierta hacia nuevos planteamientos, constructiva y tendente a la actualizacin), o bien cierto escepticismo incluso con una muestra de desinters relacionada con una terica falta de relacin con su potencial utilizacin en el mbito prctico. No son comprensibles muchas de estas actitudes y argumentos que no debera eximir de la responsabilidad de conocer esta informacin para poder manejar argumentos y criterios mucho ms slidos en base a este conocimiento.A este respecto, resulta interesante una frase literal extrada del artculo de revisin del magnfico neurofisilogo Dr. Juan Ribas (2010),La realidad es que en este como en otros aspectos del entendimiento e interpretacin de los resultados en ciencia hay inercia (gregarismo), intereses de poltica cientfica e intereses de poltica econmica, cuando no orgullo, falta de humildad y falta de autocrtica. En descarga, aunque no justificacin de lo anterior, valga la corriente mundial de la necesidad de publicar para poder subsistir en el mbito de la investigacin cientfica.No obstante, es necesario matizar que cualquier rplica o exposicin debe hacerse desde el exquisito respeto y utilizacin del propio medio y lenguaje cientfico y no ampararse en determinados argumentos para atacar posturas o informaciones sin ms hecho que una mera teora o hiptesis. Contextualizacin sobre la formacin del cido lctico.La informacin que se ha venido manejando histricamente sobre la formacin del cido lctico y sus repercusiones es en la actualidad y desde hace ya ms de diez aos, seriamente cuestionada, lo que nos obliga a una reflexin en torno a esta temtica y a la necesidad de mostrar esta informacin (el objetivo de este blog), al tiempo que se explican los mecanismos fisiolgicos a nivel bioenergtico y metablico en un intento, no solo de aportar el suficiente soporte cientfico sino, posiblemente tal como expone Ribas (2010), redimir al lactato de tantos crmenes metablicos que le han sido adjudicados probablemente de forma injusta.El cido lctico es un cido orgnico de tres carbonos, uno de los cuales forma el nico grupo carboxilo de la molcula. El cido lctico es la forma molecular, por tanto tiene protonado su carboxilo (-COOH), mientras que el lactato presenta ionizado dicho grupo funcional ( COO-) por la liberacin del hidrgeno en forma de hidrogenin (H+). Ambas son formas interconvertibles a valores de pH bajos ya que el pK del cido lctico es de 3.86. (Silberber, 2003). Breve resumen histricoFue hacia el final del siglo XVIII, Scheele en 1780, encontr un cido en muestras de leche agria, de la que lo aisl con otras impurezas. Debido a sus impurezas, al principio se pens que era cido actico impuro mezclado con la leche, sin embargo se pudo comprobar que en realidad era el cido 2-hidroxipropanoico, de modo que se le sigui llamando lctico por su aparicin en la leche agria (Ribas,2010). Aunque Scheele es recordado por ser el descubridor del lactato fue Jns Jacob Berzelius (1779-1848), otro sueco, quien relacion al lactato con el ejercicio cuando inform de la presencia de lactato en los msculos de ciervos cazados. Berzelius aparentemente se convenci de que la cantidad de lactato en el msculo era proporcional a la cantidad de ejercicio que el msculo haba realizado (Gladden, 2008).Posteriormente, a principios del siglo XIX, apareci lctico en la leche fresca, en la carne, en la sangre y en una amplia variedad de tejidos orgnicos y en distintos procesos de fermentacin. En 1869 ya se determin la frmula qumica y se pudo aislar en muestras puras. En las primeras dcadas del siglo XX Hill y Margaria se empearon en dar pruebas de que el cido lctico que aparece en ejercicios de intensidad menor al VO2max es producto de la glucolisis inicial propia del comienzo de todo ejercicio, la que se desarrolla en un estado de dficit de oxgeno, pero que luego el valor encontrado en sangre no se modifica, o a lo sumo, desciende, por lo que se infiere que no hay produccin del mencionado metabolito durante el transcurso del trabajo fsico. Si se considera que siempre que hay una falta de oxgeno (anaerobiosis) para un esfuerzo hay elevacin de los valores de cido lctico en sangre por incremento en su produccin, pareca lgico pensar entonces que aquellos ejercicios en que ste aparezca elevado la causa seria la carencia de dicho gas (Roig, 2003)La aparicin y aceptacin del trmino acidosis lctica procede de una interpretacin libre, y algo desafortunada, de la magnfica investigacin de Meyerhoff, sobre la energtica de los carbohidratos (que demostr la produccin de cido lctico como un producto colateral de la gluclisis en ausencia de oxgeno) y Hill (que cuantific la energa liberada durante la conversin de glucosa a cido lctico en condiciones de poca disponibilidad de oxgeno y, lo que es ms importante, cuando un msculo demandaba energa por encima de la que le poda suministrar la oxidacin de substratos en presencia de oxgeno, la conversin de glucosa a lctico poda suministrar una alta cantidad de energa en poco tiempo para la contraccin muscular) (Ribas, 2010). Ambos autores recibieron un premio Nobel en 1922 (Raju, 1922; Shampo et al., 1999).A este respecto, una cuestin relevante es que Hill nunca propuso la condicin de hipoxia como causa para la produccin de lactato, simplemente hizo la constatacin de que el msculo podra desarrollar gran cantidad de fuerza y potencia sin la necesidad de oxgeno. A partir de ah, la estrecha relacin entre la concentracin de lactato y el pH en sangre fue determinada por grupos tan relevantes como el de Margaria (1993) o Sahlin (1976) y ha sido interpretada como una relacin causa-efecto. Como bien exponen Morell y colaboradores (2007) en aquella poca haba un conocimiento insuficiente de las reacciones cido-base y, por otro lado, tampoco exista suficiente conocimiento de la respiracin mitocondrial y, por lo tanto, se desconoca en gran parte el papel de la mitocondria en la alteracin del balance protn-celular. Adems, las investigaciones del pasado que son usadas para mantener el concepto de acidosis lctica, estaran basadas en correlaciones, que pueden llegar a mantener una evidencia indirecta, pero nada ms, ya que los resultados de una correlacin no implican causa-efecto(Morrell et al, 2007; Ribas, 2010). De esta forma, histricamente, el lactato ha sido asociado a situaciones en las que se consideraba la existencia de una falta de oxgeno. De hecho su relacin con situaciones hipxicas llev al constructo de que era la hipoxia la causante de los aumentos de lactatemia (slo en condiciones extremas la aparicin de lactato se debe a esta causa) (Ribas, 2010). No se ha demostrado mediante medicin de la presin de oxgeno sanguneo, tanto arterial como venoso, una falta de oxgeno que sustente un aumento de la lactatemia (en situacin de esfuerzo intenso, en condiciones normobaricas y en ausencia de patologa) que comprometan los sistemas de aporte de oxgeno; del mismo modo, no se ha demostrado, realmente, que se de una baja presin de oxgeno intra-miocitaria en esfuerzos intensos (Gonzles & Ribas, 2002). No obstante, si se ha demostrado que la mxima cada de la presin parcial de oxgeno en actividad muscular extenuante pueden llegar a 10 mmHg, nueve veces ms que la cantidad de oxigeno necesaria para que la mitocondria funcione (Gonzalez & Ribas ,2002)A pesar de las controversias respecto a su relacin con la hipoxia, poco a poco se ha ido incorporando informacin atribuyendo funciones valiosas a la aparicin de altas concentraciones de lactato en el espacio extracelular (Ribas, 2010) que podran animar a los especialistas en ejercicio a considerar el papel del lactato en la cuestin bioenergtica cambindolo del enemigo al colaborador necesario a quien conocer y comprender. Entre las diferentes funciones resalta el papel del lactato no como producto terminal, sino como producto intermediario potencialmente oxidable. As el shuttle o lanzadera de lactato presupone que ste es removido a tejidos anatmicamente e histolgicamente iguales (entre las fibras musculares blancas glucolticas y las rojas oxidativas durante el ejercicio fsico o entre el musculo esqueltico sometido a un esfuerzo fsico y el msculo cardiaco) o diferentes a distancia (hgado), brindando una fuente significativa de sustrato oxidable y significativamente oxidable, en condiciones como por ejemplo las de ejercicio fsico (Brooks, 2002, 2007; Hashimoto et al.,2006; Gladden., 2004). Algunos investigadores han postulado (Robergs et al., 2004) que la creencia de que la produccin de lactato liberaba un protn y causaba acidosis era un constructo (interpretacin de un hecho no probado que errneamente lleva a que sea aceptado como un hecho). De hecho la fuente principal de protones es la hidrlisis de ATP acoplada a la gluclisis, proponindose (Taffaletti, 1991) que la produccin de lactato, en realidad, consume protones y que de cualquier modo el aumento en la produccin de lactato est separado de la liberacin de protones y de la acidosis. Diferentes autores (Brooks, 2000; Robergs.,2004; Gladden,2004, 2008; Cairs,2006) sealan que aunque, la acumulacin de lactato sanguneo o muscular es un buen indicador del incremento de la liberacin de protones y el potencial de disminucin del pH celular y sanguneo, tales reacciones no deberan ser interpretadas como causa y efecto (Mogollon F & Petro J.L.,2013). No menos relevante y clarificador resulta el razonamiento simple y muchas veces olvidado de lo que determinamos en laboratorio a travs de los diferentes dispositivos de anlisis de lactato. As, los diferentes biosensores del mercado para el anlisis de lactato estn basados en la inmovilizacin de la enzima lactato deshidrogenasa (LDH) o lactato oxidasa (LOX), catalizando la reaccin del lactato a piruvato y perxido de hidrgeno de acuerdo a las reacciones (Romero et al.,2008):l-lactate + LODox pyruvate + LODred (1)LODred + O2 LODox + H2O2 (2)H2O2 O2 + 2e (3)Como se puede observar los biosensores del mercado analizan lactato y no acido lctico en la derterminacin. Entendiendo la formacin de lactatoUna cuestin elemental que debe ser comprendida dentro de la bioqumica de nuestro organismo es que todas las reacciones qumicas son posibles en la medida que el ambiente en el cual se desarrollan rena las condiciones homeostticas para que las mismas se produzcan.Varios aspectos son relevantes a considerar en el ambiente celular. Entre ellos uno es la presencia de sustancias capaces de donar o aceptar protones (H+). La concentracin de estos protones garantiza la normalidad de las reacciones en la medida que ella se mantienen en una concentracin determinada. En esto punto, dicho valor se expresa bajo el concepto de pH. La concentracin de protones, y de pH por extensin, es esencial por cuanto su concentracin influye en las reacciones enzimticas, bioqumicas y moleculares. La carga de H+ en el citosol repercuten tanto en la estructura como en la funcin celular, por lo que, deben de existir mecanismos fisiolgicos que mantengan un equilibrio entre la aparicin de H+ y su eliminacin (o amortiguacin) persiguiendo con ello el mantenimiento del pH (o concentracin de protones) dentro de los lmites fisiolgicos. Los mecanismos que se activan (qumico, respiratorio y renal), actan en diferentes tiempos con el fin de asegurar la homeostasis denominada acido-base, de importancia vital en nuestra fisiologa. Otro concepto importante es el de equilibrio qumico, entendiendo este como el punto donde la velocidad de la reaccin de reactivo a productos es igual que la velocidad de la reaccin de productos a reactivos es la misma. La constante de equilibro (K) es la expresin, en trminos de cantidad, de la relacin entre las concentraciones de los reactivos y los productos en equilibrio y se define por un cociente. La constante de equilibrio nos pone en evidencia si esta favorecida la formacin de reactivos o de productos en una reaccin. Por ejemplo, si una reaccin tiene una K muy grande, ella expresa que est muy favorecida la concentracin de productos relativamente a la de reactivos. Por ltimo, y no menos importante es el concepto de cidos y bases fuertes o dbiles. Todo cido, al reaccionar con una base se convierte en su conjugada en virtud de la transferencia de un protn (H+) del cido a la base. En tanto que la base, al ganar un protn, se convierte en su cido conjugado. Esta reaccin representa un equilibrio qumico que se puede desplazar a derecha o izquierda y en donde la misma tendr la direccin en la que el cido y la base ms fuerte reaccionen para dar las correspondientes base y cido ms dbiles. La fuerza de un cido est relacionada con la tendencia de la molcula a liberar un protn en un solucin, an cuando la solucin sea ya cido (pH