Il lattato, a lungo considerato un mero sottoprodotto del metabolismo anaerobico e un precursore dell'affaticamento muscolare, è sempre più riconosciuto come una molecola di segnalazione vitale e un substrato energetico versatile. Recenti ricerche hanno illuminato il suo ruolo dinamico nella comunicazione interorgano e nell'elaborazione postprandiale (dopo i pasti) dei carboidrati, sfidando i tradizionali paradigmi fisiologici. Questo articolo esplora due concetti chiave che sottolineano l'importanza del lattato: la Teoria dello Shuttle del Lattato e l'Ipotesi dello Shuttle del Lattato Postprandiale.
La Teoria dello Shuttle del Lattato: Un Cambio di Paradigma nel Trasferimento di Energia Cellulare
La Teoria dello Shuttle del Lattato propone che il lattato non sia solo un rifiuto metabolico, ma un mediatore cruciale del trasferimento di energia e della comunicazione sia all'interno delle cellule (intracellulare) che tra diverse cellule e tessuti (intercellulare).
1. Shuttle Intracellulare del Lattato: All'interno di una singola cellula, il lattato prodotto nel citoplasma (ad esempio, durante la glicolisi) può essere trasportato nei mitocondri. Qui, viene riconvertito in piruvato dalla lattato deidrogenasi mitocondriale (mLDH) e successivamente entra nel ciclo di Krebs per l'ossidazione completa, generando ATP. Questo "shuttle intracellulare" consente un uso efficiente del lattato come fonte di energia all'interno della stessa cellula che lo ha prodotto.
2. Shuttle Intercellulare del Lattato: Questo aspetto della teoria descrive il movimento del lattato tra diversi tipi di cellule o organi. Le cellule con alti tassi glicolitici (ad esempio, le fibre muscolari a contrazione rapida, i globuli rossi, alcune cellule tumorali) producono quantità significative di lattato. Questo lattato può quindi essere rilasciato nel flusso sanguigno e assorbito da altre cellule (ad esempio, fibre muscolari ossidative, cuore, cervello, fegato) che hanno una maggiore capacità ossidativa. Queste cellule "consumatrici" utilizzano il lattato come fonte di combustibile preferita, specialmente durante i periodi di elevata richiesta energetica. I trasportatori di monocarbossilati (MCT) svolgono un ruolo fondamentale nel facilitare questo movimento attraverso le membrane cellulari.
La Teoria dello Shuttle del Lattato ridefinisce il lattato come una molecola di segnalazione fondamentale, orchestrando l'armonia metabolica tra vari tessuti e organi, piuttosto che semplicemente un vicolo cieco metabolico.
L'Ipotesi dello Shuttle del Lattato Postprandiale (PLS): Una Nuova Visione del Metabolismo dei Carboidrati
Mentre la Teoria dello Shuttle del Lattato si concentra sui ruoli generali del lattato, l'Ipotesi dello Shuttle del Lattato Postprandiale (PLS) affronta specificamente come i carboidrati alimentari vengono elaborati dopo un pasto. Questa ipotesi offre una nuova prospettiva sul metabolismo del glucosio, in particolare nel fegato.
Tradizionalmente, si credeva che dopo pasti ricchi di carboidrati, il glucosio assorbito viaggiasse direttamente al fegato attraverso la vena porta, dove viene utilizzato per l'energia o immagazzinato come glicogeno. L'Ipotesi PLS, tuttavia, suggerisce un percorso più sfumato:
1. Produzione Intestinale di Lattato: Secondo l'Ipotesi PLS, una parte significativa del glucosio alimentare viene prima metabolizzata in lattato all'interno delle cellule intestinali (enterociti) dopo l'assorbimento. Questo processo, noto come "glicolisi aerobica" o "effetto Warburg" nell'intestino, può servire a proteggere il fegato dall'eccessiva esposizione al glucosio e contribuire all'omeostasi energetica intestinale.
2. Assorbimento Epatico di Lattato e Glicogenesi: Il lattato prodotto nell'intestino viene quindi rilasciato nella circolazione portale e preferenzialmente assorbito dal fegato. Nel fegato, questo lattato funge da substrato primario per la gluconeogenesi (produzione di glucosio) o, più importante in questo contesto, per la sintesi del glicogeno (glicogenesi). Ciò significa che una quantità sostanziale di glicogeno epatico potrebbe essere sintetizzata dal lattato piuttosto che direttamente dal glucosio.
Implicazioni: L'Ipotesi PLS sfida la comprensione convenzionale della conversione diretta glucosio-glicogeno nel fegato. Suggerisce un percorso indiretto in cui l'intestino agisce come un filtro metabolico iniziale, convertendo il glucosio in lattato, che poi diventa un precursore chiave per il glicogeno epatico. Ciò potrebbe avere implicazioni significative per la comprensione dei disturbi metabolici, come il diabete di tipo 2, e per l'ottimizzazione delle strategie dietetiche.
In conclusione, sia la Teoria dello Shuttle del Lattato che l'Ipotesi dello Shuttle del Lattato Postprandiale sottolineano il ruolo multiforme e cruciale del lattato nella fisiologia umana. Dipingono un quadro del lattato non come un cattivo metabolico, ma come un intermediario dinamico che facilita la distribuzione dell'energia, la comunicazione interorgano e l'efficiente utilizzo dei carboidrati, rivoluzionando la nostra comprensione della regolazione metabolica.
Ecco un'immagine che riassume i concetti:
