Лактат как миокин и экзеркин: регулятор физиологических процессов и метаболизма

Лактат больше не рассматривают как метаболический отход и причину мышечной утомляемости; современное представление о нём включает его роль в обмене веществ, распознавании и передаче сигналов как в норме, так и при патологических состояниях. Лактат присутствует в мышцах, крови и других тканях в миллимолярных концентрациях, которые могут увеличиваться более чем на порядок вследствие усиления его образования и ограничения элиминации. Лактат оказывает мощное регулирующее действие за счёт закона действующих масс, изменений окислительно-восстановительного состояния, аллостерического связывания и других механизмов, описанных в этой статье. В зависимости от условий — в покое и при физической нагрузке, после употребления углеводов, при травме или патологическом процессе — лактат может функционировать как миокин или экзеркин, оказывая ауто-, пара- и эндокриноподобное действие, что имеет важные фундаментальные и трансляционные последствия. Так, передача сигналов лактата участвует в репродуктивной биологии, энергетическом обеспечении сердца, адаптации мышц, исполнительных функциях мозга, росте и развитии, а также может использоваться для лечения воспалительных состояний. Во время физической нагрузки лактат взаимодействует со множеством других механизмов и факторов, регулирующих сердечный выброс и лёгочную вентиляцию. Парадоксальным образом лактат может нарушать нормальные процессы: например, секрецию инсулина, если не подавляется встраивание переносчиков лактата в мембраны β-клеток поджелудочной железы, а также канцерогенез, если ингибируются факторы, подавляющие канцерогенез, и повышается активность факторов, его стимулирующих. Передача сигналов лактата важна для понимания промежуточного обмена веществ, редокс-биологии, митохондриального биогенеза, нейробиологии, физиологии кишечника, регуляции аппетита, питания, общего состояния здоровья и жизненного тонуса. В статье рассматриваются различные функции лактата как миокина и экзеркина.

Распознавание лактата и передача его сигналов — сравнительно новое и быстро развивающееся направление. В качестве физиологического сигнала лактат действует как самостоятельно, так и совместно с другими сигналами. Лактат действует посредством ковалентного связывания и канонических сигнальных путей, изменения окислительно-восстановительного состояния и лактилирования ДНК. Он также может участвовать в механизмах обратной связи, регулирующих сердечно-лёгочную систему. От зачатия до старения лактат является не единственным миокином или экзеркином, однако, безусловно, заслуживает внимания как физиологический сигнал. НОВОЕ И ВАЖНОЕ