La acidosis láctica se refiere al proceso que conduce a la producción de lactato por el metabolismo anaeróbico. Aumenta la concentración de iones de hidrógeno, lo que tiende a un estado de acidemia o pH bajo. El resultado puede detectarse con niveles altos de lactato y niveles bajos de bicarbonato. Esto generalmente se considera el resultado de una enfermedad, pero también es el resultado del ejercicio extenuante. El efecto sobre el pH se modera por la presencia de compensación respiratoria.
La acidosis láctica suele ser el resultado de una hipoxia tisular, que no es lo mismo que la hipoxia arterial. Para prevenir la hipoxia tisular es necesaria una circulación sanguínea y una perfusión adecuadas de los tejidos que metabolizan para satisfacer la demanda. La acidosis láctica también puede ser el resultado de enfermedades, medicamentos, intoxicaciones o errores innatos del metabolismo que interfieren directamente en la utilización del oxígeno por parte de las células. [1]
Los síntomas generalmente son atribuibles a la causa subyacente, pero pueden incluir náuseas , vómitos , dificultad para respirar y debilidad generalizada.
El diagnóstico se realiza mediante un análisis bioquímico de la sangre (a menudo, inicialmente, mediante muestras de gases en sangre arterial ) y, una vez confirmado, generalmente se realiza una investigación para establecer la causa subyacente y tratar la acidosis. En algunas situaciones, se requiere temporalmente una hemofiltración (purificación de la sangre). En raras formas crónicas de acidosis láctica causadas por una enfermedad mitocondrial , se puede utilizar una dieta específica o dicloroacetato . El pronóstico de la acidosis láctica depende en gran medida de la causa subyacente; en algunas situaciones (como infecciones graves ), indica un mayor riesgo de muerte.
La clasificación de Cohen - Woods categoriza las causas de la acidosis láctica como: [2]
La acidosis láctica se encuentra comúnmente en personas que no se encuentran bien, como aquellas con enfermedades cardíacas y/o pulmonares graves, una infección grave con sepsis , el síndrome de respuesta inflamatoria sistémica debido a otra causa, un trauma físico grave o una depleción grave de líquidos corporales . [3] Los síntomas en humanos incluyen todos los de la acidosis metabólica típica (náuseas, vómitos, debilidad muscular generalizada y respiración dificultosa y profunda). [4]
Las diferentes causas de la acidosis láctica incluyen: [ cita requerida ]
El metabolismo de la glucosa comienza con la glucólisis , en la que la molécula se descompone en piruvato en diez pasos enzimáticos. Una proporción significativa de piruvato se convierte en lactato (la relación lactato-piruvato en sangre normalmente es de 10:1). El metabolismo humano produce alrededor de 20 mmol/kg de ácido láctico cada 24 horas. Esto sucede predominantemente en tejidos (especialmente músculos) que tienen altos niveles de la isoforma "A" de la enzima lactato deshidrogenasa (LDHA), que convierte predominantemente piruvato en lactato. El lactato es transportado por el torrente sanguíneo a otros tejidos donde se convierte nuevamente en piruvato por la isoforma "B" de LDH (LDHB). En primer lugar, se produce la gluconeogénesis en el hígado (así como en el riñón y algunos otros tejidos), donde el lactato se convierte en piruvato y luego en glucosa; esto se conoce como el ciclo de Cori . Además, el piruvato generado a partir del lactato se puede oxidar a acetil-CoA , que puede ingresar al ciclo del ácido cítrico para permitir la producción de ATP por fosforilación oxidativa . [3]
Los niveles elevados de lactato son consecuencia de un aumento de la producción o de una disminución del metabolismo. En cuanto al metabolismo, este se produce predominantemente en el hígado (70 %), lo que explica que los niveles de lactato puedan estar elevados en el contexto de una enfermedad hepática. [3]
En la acidosis láctica de tipo A, la producción de lactato se debe a la falta de oxígeno para el metabolismo aeróbico. Si no hay oxígeno disponible para las partes del metabolismo de la glucosa que lo requieren (ciclo del ácido cítrico y fosforilación oxidativa), el exceso de piruvato se convertirá en exceso de lactato. En la acidosis láctica de tipo B, el lactato se acumula porque hay un desajuste entre la actividad de la glucólisis y el resto del metabolismo de la glucosa. Algunos ejemplos son las situaciones en las que el sistema nervioso simpático está muy activo (p. ej., asma grave ). [3] Existe controversia sobre si el aumento de lactato en una enfermedad aguda se puede atribuir a la hipoxia tisular; existe un apoyo empírico limitado para esta noción teórica. [15]
Los trastornos ácido-base, como la acidosis láctica, suelen evaluarse primero mediante pruebas de gases en sangre arterial . También se puede realizar una prueba de sangre venosa como alternativa, ya que ambas son intercambiables. [3] Normalmente, las concentraciones de lactato resultantes se encuentran en el rango que se indica a continuación: [16]
La acidosis láctica se define clásicamente como un lactato elevado junto con un pH < 7,35 y un bicarbonato por debajo de 20 mmol/L, pero esto no es necesario ya que la acidosis láctica puede existir junto con otras anomalías ácido-base que pueden afectar a estos dos parámetros. [3]
Si hay niveles elevados de lactato en una enfermedad aguda, los pasos iniciales clave son apoyar el suministro de oxígeno y el flujo sanguíneo. [3] Algunos vasopresores (medicamentos que aumentan la presión arterial) son menos efectivos cuando los niveles de lactato son altos, y algunos agentes que estimulan el receptor adrenérgico beta-2 pueden elevar aún más el lactato. [3]
La eliminación directa del lactato del cuerpo (por ejemplo, con hemofiltración o diálisis) es difícil y hay evidencia limitada de sus beneficios; puede que no sea posible mantener el ritmo de la producción de lactato. [3]
Hay evidencia limitada que apoya el uso de soluciones de bicarbonato de sodio para mejorar el pH (que está asociado con una mayor generación de dióxido de carbono y puede reducir los niveles de calcio ). [3] [17]
La acidosis láctica causada por trastornos mitocondriales hereditarios (tipo B3) puede tratarse con una dieta cetogénica y posiblemente con dicloroacetato (DCA), [18] aunque esto puede complicarse con neuropatía periférica y tiene una base de evidencia débil. [19]
Las elevaciones leves y transitorias del lactato tienen un impacto limitado en la mortalidad, mientras que las elevaciones sostenidas y graves del lactato se asocian con una alta mortalidad. [3]
Anteriormente se había informado que la mortalidad por acidosis láctica en personas que tomaban metformina era del 50%, pero en informes más recientes esta cifra se acercaba al 25%. [20]
Los reptiles , que dependen principalmente del metabolismo energético anaeróbico ( glucólisis ) para realizar movimientos intensos, pueden ser especialmente susceptibles a la acidosis láctica. En particular, durante la captura de cocodrilos grandes, el uso que hacen los animales de sus músculos glucolíticos a menudo altera el pH de la sangre hasta un punto en el que son incapaces de responder a los estímulos o moverse. [21] Se han registrado casos en los que cocodrilos particularmente grandes que opusieron una resistencia extrema a la captura murieron más tarde a causa del desequilibrio del pH resultante. [22]
Se ha descubierto que ciertas especies de tortugas son capaces de tolerar altos niveles de ácido láctico sin experimentar los efectos de la acidosis láctica. Las tortugas pintadas hibernan enterradas en el barro o bajo el agua y no vuelven a la superficie durante todo el invierno. Como resultado, dependen de la fermentación del ácido láctico para satisfacer la mayoría de sus necesidades energéticas. [23] Las adaptaciones, en particular en la composición de la sangre y el caparazón de la tortuga, le permiten tolerar altos niveles de acumulación de ácido láctico. En las condiciones anóxicas donde la fermentación es dominante, los niveles de calcio en el plasma sanguíneo aumentan. [23] Este calcio actúa como un amortiguador, reaccionando con el exceso de lactato para formar el precipitado de lactato de calcio . Se sugiere que este precipitado es reabsorbido por el caparazón y el esqueleto, eliminándolo así del torrente sanguíneo; los estudios que examinaron tortugas que han sido sometidas a condiciones anóxicas prolongadas tienen hasta un 45% de su lactato almacenado dentro de su estructura esquelética. [23]
En el ganado rumiante , la causa de la acidosis láctica clínicamente grave es diferente de las causas descritas anteriormente.
En los rumiantes domésticos, la acidosis láctica puede ocurrir como consecuencia de la ingestión de grandes cantidades de grano, especialmente cuando la población del rumen está mal adaptada para lidiar con el grano. [24] [25] [26] La actividad de varios organismos del rumen da como resultado la acumulación de varios ácidos grasos volátiles (normalmente, principalmente ácidos acético, propiónico y butírico), que están parcialmente disociados. [27] Aunque normalmente se produce algo de lactato en el rumen, normalmente es metabolizado por organismos como Megasphaera elsdenii y, en menor medida, Selenomonas ruminantium y algunos otros organismos. Con un alto consumo de grano, la concentración de ácidos orgánicos disociados puede llegar a ser bastante alta, lo que resulta en que el pH del rumen caiga por debajo de 6. Dentro de este rango de pH más bajo, Lactobacillus spp. (que producen lactato e iones de hidrógeno) se ven favorecidos y M. elsdenii y S. ruminantium se ven inhibidos, lo que tiende a resultar en un aumento considerable de las concentraciones de lactato e iones de hidrógeno en el fluido ruminal. [28] El pKa del ácido láctico es bajo, alrededor de 3,9, frente a, por ejemplo, 4,8 para el ácido acético; esto contribuye a la caída considerable del pH del rumen que puede ocurrir. [27]
Debido a la alta concentración de solutos del líquido ruminal en tales condiciones, se transloca una cantidad considerable de agua de la sangre al rumen a lo largo del gradiente de potencial osmótico, lo que produce una deshidratación que no se puede aliviar bebiendo y que, en última instancia, puede provocar un shock hipovolémico . [24] A medida que se acumula más lactato y baja el pH del rumen, aumenta la concentración ruminal de ácido láctico no disociado. El ácido láctico no disociado puede atravesar la pared ruminal hasta la sangre, [29] donde se disocia, lo que reduce el pH de la sangre. Tanto los isómeros L como D del ácido láctico se producen en el rumen; [24] estos isómeros se metabolizan por diferentes vías metabólicas y la actividad de la enzima principal implicada en el metabolismo del isómero D disminuye en gran medida con un pH más bajo, lo que tiende a dar como resultado una mayor proporción de isómeros D:L a medida que progresa la acidosis. [28]
Las medidas para prevenir la acidosis láctica en rumiantes incluyen evitar cantidades excesivas de grano en la dieta e introducir gradualmente el grano durante un período de varios días, para desarrollar una población ruminal capaz de lidiar de manera segura con una ingesta relativamente alta de grano. [24] [25] [26] La administración de lasalocid o monensina en el alimento puede reducir el riesgo de acidosis láctica en rumiantes, [30] inhibiendo la mayoría de las especies bacterianas productoras de lactato sin inhibir los principales fermentadores de lactato. [31] Además, el uso de una mayor frecuencia de alimentación para proporcionar la ración diaria de grano puede permitir una mayor ingesta de grano sin reducir el pH del líquido ruminal. [32]
El tratamiento de la acidosis láctica en rumiantes puede implicar la administración intravenosa de bicarbonato de sodio diluido, la administración oral de hidróxido de magnesio y/o la extracción repetida de líquidos del rumen y su reemplazo con agua (seguida de reinoculación con organismos del rumen, si es necesario). [24] [25] [26]