Lactato como substrato energético e a atividade carcinogênica
DOI:
https://doi.org/10.33233/rbfe.v19i1.3988Palavras-chave:
ácido lático; neoplasia; metabolismoResumo
Introdução: O lactato é o produto da degradação do piruvato produzido no citoplasma. Durante muito tempo acreditou- se que ele era produzido apenas na presença de hipóxia. Diversos estudos demonstraram que a produção do lactato depende de vários fatores, não sendo apenas influenciado pelo sistema anaeróbio lático. Além disto, grandes concentrações de lactato estão presentes em células neoplásicas, mesmo em repouso, fenômeno conhecido como Efeito Warburg, que pode ocorrer por uma alta taxa metabólica das células tumorais. Objetivo: Este estudo objetivou discutir a respeito dos aspectos fisiológicos envolvidos na produção, metabolismo e sinalização do lactato, bem como, demonstrar os novos resultados terapêuticos relacionados à clínica do câncer. Métodos: Trata-se de um estudo de revisão da literatura. Foram selecionados artigos nos idiomas: português, inglês e espanhol, publicados entre 2000 e 2019, nas bases de dados: MEDline via Pubmed, Scientific Electronic Library Online (Scielo). A literatura cinzenta foi verificada por meio do Google acadêmico e lista de referências dos artigos selecionados. Resultados: Foram incluídos 43 artigos relacionados ao lactato. As buscas foram realizadas entre julho e dezembro de 2019. Conclusão: O lactato é um subtrato produzido no meio aeróbio e anaeróbio, em diferentes intensidades de exercício. Pode ser utilizado como fonte de energia durante e após o exercício físico, além de atuar em sinalizações anabólicas. Por outro lado, pode contribuir para manutenção de um ambiente favorecedor à proliferação carcinogênica. Este pensamento tem permitido a criação de novas terapias na tentativa de diminuir a agressão ao tecido e erradicar células malignas.
Referências
Benetti M, Santos RT, Carvalho T. Cinética de lactato em diferentes intensidades de exercícios e concentrações de oxigênio. Rev Bras Med Esporte 2000;6(2):50-6. https://doi.org/10.1590/S1517-86922000000200004
Bertuzzi RCM, Silva AEL, Abad CCC, Pires FO. Metabolismo do lactato: uma revisão sobre a bioenergética e a fadiga muscular. Rev Bras Cineantropom Desempenho Hum 2009;11(2):226-34. https://doi.org/10.5007/1980-0037.2009v11n2p226
Loenneke JP, Kim D, Fahs CA, Thiebaud RS, Abe T, Larson RD et al. The influence of exercise load with and without different levels of blood flow restriction on acute changes in muscle thickness and lactate. Clin Physiol Funct Imaging 2016;37(6):734-40. https://doi.org/10.1111/cpf.12367
Astorino TA, DeRevere JL, Anderson T, Kellogg E, Holstrom P, Ring S et al. Blood lactate concentration is not related to the increase in cardiorespiratory fitness induced by high intensity interval training. Int J Environ Res Public Health 2019;16(16):1-8. https://doi.org/10.3390/ijerph16162845
Filho RM, Machado TS. Transportadores de monocarboxilato (proteínas MCT): funções orgânicas durante a prática de exercícios aeróbicos e anaeróbicos. Efdeportes 2011;16(160). https://www.efdeportes.com/efd160/transportadores-de-monocarboxilato-proteinas-mct.htm
San-Millán I, Brooks GA. Reexamining cancer metabolism: Lactate production for carcinogenesis could be the purpose and explanation of the Warburg effect. Carcinogenesis 2017;38(2):119-33. https://doi.org/10.1093/carcin /bgw127
Furlan JP, Depieri ALV, Pedrosa MMD. Metabolismo do lactato e avaliação de desempenho: dois lados do mesmo processo. Rev Saúde e Pesquisa 2017;10(1):171-9. https://doi.org/10.177651/1983-1870.2017v10n1p171-179
Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L. Biochemistry. 5th ed. New York: WH Freeman; 2002.
Pelarigo JG, Machado L, Fernandes RF, Greco CC, Vilas-Boas JP. Oxygen uptake kinetics and energy system‘s contribution around maximal lactate steady state swimming intensity. Plos One 2017;12(2):1-12. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0167263
Junior NKM. Mecanismos fisiológicos da fadiga. Rev Bras Presc Fisiol Exerc 2015;9(56):671-720.
Voltarelli FA, Montrezol P, Santos F, Garcia A, Coelho CF, Fett CA. Cinética de lactato sanguíneo durante sessões contínuas de lutas simuladas de karatê: predominância aeróbia ou anaeróbia? Rev Bras Presc Fisiol Exerc 2009;3(18):566-571.
Westerblad H, Allen DG, Lännergren J. Muscle fatigue: Lactic acid or inorganic phosphate the major cause? News Physiol Sci 2002;17(1):17-21. https://doi.org/10.1152/physiologyonline.2002.17.1.17
Massidda M, Eynon N, Bachis V, Corrias L, Culigione C, Piras F, et al. Influence of the MCT1 rs1049434 on Indirect Muscle Disorders/Injuries in Elite Football Players. Sports Medic. 2015;1(1):1-6. https://doi.org/10.1186/s40798-015-0033-9
Santos GB. Lactato: de vilão a mocinho. Rev Bras Nutr Func 2019;42(77):23-30. https://doi.org/10.32809/2176-4522.42.77.04
Hall MM, Rajasekaran S, Thomsen TW, Peterson AR. Lactate: Friend or Foe. Advanced Sports Medicine Concepts and Controversies 2016;8(3S):S8-S15. https://doi.org/10.1016/j.pmrj.2015.10.018
Sobral MCC, Rocha AC. Resposta do lactato sanguíneo e da dor muscular de início tardio pós dois métodos distintos de treinamento de força. Rev Bras Presc Fisiol do Exerc 2017;11(66):284-92.
Schoenfeld BJ. Does exercise-induced muscle damage play a role in skeletal muscle hypertrophy? Cond Res 2012;26(5):1441-53. https://doi.org/10.1519/JSC.0b013e31824f207e
Oishi Y, Tsukamoto H, Yokowaka T, Hirotsu K, Shimazu M, Uchida K, et al. Mixed lactate and caffeine compound increases satellite cell activity and anabolic signals for muscle hypertrophy. J Appl Physiol 2015;118(6):742-9. https://doi.org/10.1152/japplphysiol.00054.2014
Guizoni DM, Lima ARR, Martinez PF, Damatto RL, Cezar MDM, Bonomo C, et al. Miostatina e redução da massa muscular em doenças crônicas. Rev Bras Clin Med 2010;8(3):266-71.
Bonen A. The expression of lactate transporters (MCT1 and MCT4) in heart and muscle. Eur J Appl Physiol 2001;86(1):6-11. https://doi.org/10.1007/s004210100516
Frollini AB, Dias R, Prestes J, Baganha RJ, Cereja DMP, Gomes LPR, et al. Exercício físico e regulação do lactato: Papel dos transportadores de monocarboxilato (Proteínas MCT). Rev Edu Físic 2008;19(3):453-63. https://doi.org/10.4025/reveducfis.v19i3.6007
Halestrap AP. Monocarboxylic acid transport. Compr Physiol 2013;3(4):1611-43. https://doi.org/10.1002/cphy.c130008
Petersen C, Nielsen MD, Andersen ES, Basse AL, Isidor MS, Markussen LK, et al. MCT1 and MCT4 expression and lactate flux activity increase during white and brown adipogenesis and impact adipocyte metabolism. Sci Rep 2017;7(1):1-29. https://doi.org/10.1038/s41598-017-13298-z
Bishop D, Edge J, Thomas C, Mercier J. High-intensity exercise acutely decreases the membrane content of MCT1 and MCT4 and buffer capacity in human skeletal muscle. J Appl Physiol 2007;102(2):616-21. https://doi.org/10.1152/japplphysiol.00590.2006
McGinley C, Bishop DJ. Influence of training intensity on adaptations in acid/base transport proteins, muscle buffer capacity, and repeated-sprint ability in active men. J Appl Physiol 2016;121(6):1290-305. https://doi.org/10.1152/japplphysiol.00630.2016
Cupeiro R, Pérez-Prieto R, Amigo T, Gortázar P, Redondo C, González-Lamuño D. Role of the monocarboxylate transporter MCT1 in the uptake of lactate during active recovery. Eur J Appl Physiol 2016;116(5):1005-10. https://doi.org/10.1007/s00421-016-3365-3
Neto AP, Junior AJS. Cinética da remoção do lactato sanguíneo durante exercício prolongado em 70% e 100% do limiar de lactato. Rev Bras Presc Fisiol do Exerc 2009;3(17):436-43.
Takimoto M, Hamada T. Acute exercise increases brain region-specific expression of MCT1, MCT2, MCT4, GLUT1, and COX IV proteins. J Appl Physiol. 2014;116(9):1238-50. https://doi.org/10.1152/japplphysiol.01288.2013
Cerosimo E. A importância do rim na manutenção da homeostase da glicose: aspectos teóricos e práticos do controle da glicemia em pacientes diabéticos portadores de insuficiência renal. J Bras Nefrol 2004;26(1):29-39.
Sabater D, Arriarán S, Romero M, Agnelli S, Remesar X, Fernández-López JA et al. Cultured 3T3L1 adipocytes dispose of excess medium glucose as lactate under abundant oxygen availability, Sci Rep 2015;4:3663. https://doi.org/10.1038/srep03663
Malheiros SVP. Integração metabólica nos períodos pós-prandial e jejum - um resumo. Rev Ensi Bioquí 2006;4(1):C1-C7. https://doi.org/10.16923/reb.v4i1.20
Murray B, Rosenbloom C. Fundamentals of glycogen metabolism for coaches and athletes. Nutri Rev 2018;76(4):243-259. https://doi.org/10.1093/nutrit/nuy001
Pérez-Escuredo J, Dadhich RK, Dhup S, Cacace A,Van Hée FV, Saedeleer CJ, et al. Lactate promotes glutamine uptake and metabolism in oxidative cancer cells. Cell Cycle. 2016;15(1):72-83. https://doi.org/10.1080/15384101.2015.1120930
Fouad YA, Aanei C. Revisiting the hallmarks of câncer. Am J Cancer Res 2017;7(5):1016-36.
Weyandt JD, Thompson CB, Giaccia AJ, Rathmell WK. Metabolic alterations in cancer and their potential as therapeutic targets. Am Soc Clin Oncol Educ Book 2017;37:825-32. https://doi.org/10.14694/EDBK_175561
Keenan MM, Chi JT. Alternative fuels for cancer cells. Cancer J 2015;21(2):49-55. https://doi.org/10.1097/PPO.0000000000000104
Ippolito L, Morandi A, Giannoni E, Chiarugi P. A metabolic driver in the tumour landscape. Trends Biochem Sci 2019;44(2):153-66. https://doi.org/10.1016/j.tibs.2018.10.011
Nenu I, Gafencu GA, Popescu T, Kacso G. A new frontier in the immunology and therapy of prostate cancer. J Cancer Res Ther 2017;13(3):406-11. https://doi.org/10.4103/0973-1482.163692.
Renner K, Singer K, Koehl GE, Geissler EK, Peter K, Siska PJ, et al. Metabolic hallmarks of tumor and immune cells in the tumor microenvironment. Front Immunol 2017;8:248. https://doi.org/10.3389/fimmu.2017.00248
Pérez-Escuredo J, Van Hée VF, Sboarina M, Falces J, Payen VL, Pellerin L, et al. Monocarboxylate transporters in the brain and in cancer. Biochim Biophys Acta 2016;1863(10):2481-97. https://doi.org/10.1016/j.bbamcr.2016.03.013
Pucino V, Cucchi D,Mauro C. Lactate transporters as therapeutic targets in cancer and inflammatory disease. Expert Opin Ther Targets 2018;22(9):735-43. https://doi.org/10.1080/14728222.2018.1511706
Amorim MO, Vieira MM, Gonçalves IV, Rhana P, Rodrigues ALP. Câncer de mama: Reprogramação do metabolismo tumoral. Rev Med Minas Gerais 2018;28 e-1937:1-9. https://doi.org/10.5935/2238-3182.20180078
Guan X, Bryniarski MA, Morris ME. In vitro and in vivo efficacy of the monocarboxylate transporter 1 inhibitor AR-C155858 in the Murine 4T1 breast cancer tumor model. AAPS J 2018;21(1):3. https://doi.org/10.1208/s12248-018-0261-2
Downloads
Publicado
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2020 Dayana Pimentel de Souza, Marvyn de Santana do Sacramento, Pedro Henrique Silva Santos, Giulliano Gardenghi
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos: Autores mantém os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons Attribution que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista; Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista; Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) a qualquer ponto antes ou durante o processo editorial, já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado (Veja O Efeito do Acesso Livre).
