El papel de la lactato deshidrogenasa mitocondrial y la oxidación del lactato en el transporte intracelular de lactato

Para evaluar el papel potencial de la lactato deshidrogenasa mitocondrial (LDH) en la eliminación y oxidación de lactato en el tejido in vivo, se incubaron mitocondrias aisladas de hígado, corazón y músculo esquelético de ratas con lactato, piruvato, glutamato y succinato. Además, se utilizaron el alfa-ciano-4-hidroxicinamato (CINN), un conocido inhibidor del transporte de monoc carboxilatos, y el oxamato, un conocido inhibidor de LDH. Las mitocondrias oxidaron fácilmente el piruvato y el lactato, con tasas de respiración en estado 3 y 4 similares, control respiratorio (estado 3/estado 4) y relaciones ADP/O. Con lactato o piruvato como sustratos, el alfa-ciano-4-hidroxicinamato bloqueó la respuesta respiratoria al ADP agregado, pero el bloqueo se eludió mediante la adición de glutamato (enlazado al complejo I) y sustratos de succinato (enlazados al complejo II). El oxamato aumentó el piruvato (aproximadamente 10-40%), pero bloqueó la oxidación del lactato. La electroforesis en gel y la microscopía electrónica indicaron que los patrones de distribución de isoenzimas de LDH mostraban especificidad tisular, pero los patrones de isoenzimas de LDH en mitocondrias aisladas eran distintos de los de los compartimentos celulares circundantes. En el corazón, la LDH-1 (H4) se concentró en las mitocondrias, mientras que la LDH-5 (M4) estaba presente tanto en mitocondrias como en el citosol y organelos circundantes. La LDH-5 predominaba en el hígado, pero era más abundante en las mitocondrias que en otros lugares. Debido a que el lactato excede la concentración de piruvato citosólico en un orden de magnitud, concluimos que el lactato es el principal monocarboxilato oxidado por las mitocondrias in vivo. Las mitocondrias del hígado de mamíferos y del músculo estriado pueden oxidar lactato exógeno debido a un reservorio interno de LDH que facilita la oxidación del lactato.