Modelado Cinético del Intercambio de Etiqueta Hiperpolarizada 13C entre Piruvato y Lactato en Células Tumorales

Las mediciones de la cinética del intercambio de etiqueta hiperpolarizada 13C entre 1-13Cpiruvato y lactato en suspensiones de células de linfoma murino intactas y lisadas, y en células en las que se había modulado la expresión de la lactato deshidrogenasa mediante la inhibición de la vía PI3K, se utilizaron para determinar cuantitativamente el papel de la actividad enzimática y el transporte de membrana en el control del flujo de isótopos. Se demostró que ambos pasos comparten el control del flujo de isótopos en estas células. La cinética del intercambio de etiquetas fue bien descrita por un modelo cinético que empleaba constantes de velocidad para la reacción de lactato deshidrogenasa que se habían determinado previamente a partir de estudios cinéticos en estado estacionario. La enzima mostró inhibición por piruvato en mediciones cinéticas en estado estacionario, que el modelo cinético predijo que también debería observarse en las mediciones de intercambio de isótopos. Sin embargo, no se observó tal inhibición por piruvato en células intactas ni en lisados celulares, lo que podría explicarse por las concentraciones de enzima mucho más altas presentes en los experimentos de intercambio de isótopos. El análisis cinético presentado aquí muestra cómo se puede determinar la actividad de la lactato deshidrogenasa a partir de las mediciones de intercambio de isótopos. El modelo cinético debería ser útil para modelar la reacción de intercambio in vivo, particularmente a medida que esta técnica avanza hacia la clínica.