Лактат: новый взгляд на роль эволюционно древнего метаболита

В статье представлен новый взгляд на роль лактата в организме человека. Показано, что лактат имеет как положительные, так и отрицательные эффекты, которые зависят от его концентрации. Установлено, что концентрация лактата до 15 мМ является оптимальной для реализации положительных эффектов данной молекулы. К положительным эффектам лактата можно отнести его участие в регенерации тканей, сохранении целостности нейронов при снижении уровня глюкозы, стимуляцию катаболизма аденозина и, как следствие, уменьшение опухолевой иммуносупрессии, обеспечение стволового фенотипа клеток. Отрицательные эффекты для лактата регистрируются при его концентрации выше 15 мМ. К отрицательным эффектам можно отнести активацию лактатом катаболизма гиалуроновой кислоты и ремоделирование внеклеточного матрикса, стимуляцию образования опухолевых экзосом, обеспечение пролиферации опухолевых клеток, а также подавление иммунного ответа. Именно лактат является предшественником для многих метаболитов цикла трикарбоновых кислот в опухоли, часть из которых является онкометаболитами. Возможно, что гиперпродукция лактата опухолью является не только проявлением агрессии, но и адаптивной реакцией со стороны клеток опухолевого микроокружения, которое таким образом регулирует работу генов-мишеней, вызывая целый каскад метаболических и физиологических событий.

The article presents a new look at the role of lactate in the human body. It is shown that lactate has both positive and negative effects, which depend on its concentration. It was found that the concentration of lactate up to 15 mM is optimal for the implementation of the positive effects of this molecule. The positive effects of lactate include its participation in tissue regeneration, preservation of the integrity of neurons with a decrease in glucose levels, stimulation of adenosine catabolism and, as a result, a decrease in tumor immunosuppression, and provision of a stem cell phenotype. Negative effects for lactate are registered at its concentration above 15 mM. Negative effects include lactate activation of hyaluronic acid catabolism and extracellular matrix (ECM) remodeling, stimulation of tumor exosome formation, tumor cell proliferation, and suppression of the immune response. It is lactate that is the precursor for many metabolites of the tricarboxylic acid cycle (TCA) in tumors, some of which are oncometabolites. It is possible that hyperproduction of lactate by a tumor is not only a manifestation of aggression, but also an adaptive response from the cells of the tumor microenvironment, which thus regulates the functioning of target genes, causing a whole cascade of metabolic and physiological events.