Reivindicación del Lactato: de Veneno a Cura

Uno de los sujetos de George Brooks es sometido a una extracción de sangre mientras pedalea en una bicicleta fija durante un estudio de respiración y metabolismo del lactato realizado con seres humanos.

Durante más de 40 años George Brooks ha intentado modificar las creencias sobre el lactato, en el laboratorio, la clínica y en el campo del entrenamiento; finalmente, parece que la gente lo está escuchando. Los considerandos sobre el lactato se están aclarando, no es un veneno, es un antídoto.

En un artículo reciente en la revista Cell Metabolism, Brooks, profesor de biología integrativa en la UC Berkeley, revisa la historia de los malos entendidos con respecto al lactato (frecuentemente llamado ácido láctico), una molécula pequeña que desempeña un papel fundamental en el metabolismo. Generalmente se lo etiquetó como un producto de “desecho” que producían los músculos porque alcanza niveles altos en la sangre durante el ejercicio extremo, y a causa de esto los entrenadores deportivos y los atletas competitivos piensan que el lactato es la causa de la fatiga muscular, de la disminución del rendimiento y del dolor.

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Sin embargo, a comienzos de 1970, Brooks junto a sus estudiantes, becarios posdoctorales y personal del laboratorio fueron los primeros en demostrar que el lactato no era un residuo. Era un combustible que producían las células musculares todo el tiempo y, a menudo, era la fuente de energía preferida en el cuerpo: el cerebro y el corazón funcionan con mayor eficiencia y más fuerza cuando son alimentados con lactato que cuando se les suministra glucosa, otro de los combustibles que circulan por la sangre.

“Es un error histórico”, dijo Brooks. “Se pensó que el lactato se producía en los músculos cuando no había suficiente oxígeno. Fue considerado un agente de fatiga, un producto de desecho metabólico, un veneno metabólico. Pero el error clásico fue observar que cuando una célula estaba bajo estrés, había mucho lactato y a causa de esto culpar al lactato. La interpretación correcta es que la producción de lactato es una respuesta de estrés, está ahí para compensar el estrés metabólico. Es la forma en que las células pueden sobreponerse a los déficits metabólicos”.

Poco a poco, los fisiólogos, nutricionistas, médicos y practicantes de medicina deportiva comienzan a darse cuenta que los elevados niveles de lactato que se observan en la sangre durante una enfermedad o después de una lesión, como un traumatismo craneoencefálico severo, no son un problema que debe ser abordado, sino que, por el contrario, son una parte clave del proceso de reparación del cuerpo que es necesario reforzar.

Brooks afirma: “Después de una lesión, la adrenalina activará el sistema nervioso simpático y eso desencadenará la producción de lactato”. “Es como expulsar los gases del automóvil antes de una carrera”.

Sin este combustible adicional, el cuerpo no tendría suficiente energía para repararse a sí mismo, y Brooks afirma que los estudios sugieren que la suplementación con lactato durante una enfermedad o después de una lesión podría acelerar la recuperación. En el transcurso de décadas de investigación, Brooks descubrió que el cuerpo usa el lactato de tres maneras: como una importante fuente de combustible, como el principal sustrato para sostener el nivel de azúcar de la sangre y como una poderosa señal para la adaptación metabólica al estrés.

Brooks colaboró con investigadores de UCLA en estudios sobre el lactato en el cerebro. Las imágenes en color demuestran cómo el cerebro humano usa preferentemente lactato como combustible, lo que sugiere que podría beneficiar a los pacientes con lesión cerebral traumática. (Foto de Stephen McNally).

Brooks afirma: “La razón por la que escribí la revisión es que las personas que investigan diversas disciplinas, han observado diferentes efectos del lactato. Yo estoy reuniendo toda esta evidencia”. “Las formulaciones de lactato han sido utilizadas durante décadas para alimentar a los atletas durante los esfuerzos prolongados; se han utilizado ampliamente para la recuperación después de una lesión, y también para tratar la acidosis. Ahora, en experimentos y ensayos clínicos, el lactato se utiliza para controlar el azúcar en la sangre después de una lesión, para alimentar el cerebro después de una lesión cerebral, para tratar la inflamación y la hinchazón, para la recuperación luego de pancreatitis, hepatitis e infección por dengue, para alimentar el corazón después de un infarto de miocardio y para controlar la sepsis”.

La investigación de Brooks ya ha aportado beneficios a los atletas de resistencia. En 1989, trabajó junto a una empresa de deportes para crear una bebida energética llamada Cytomaxque contiene un polímero de lactato que aporta a los atletas una inyección de energía antes y durante la competencia. Una combinación de lactato, glucosa y fructosa, permite hace uso las diferentes formas en que el cuerpo usa los combustibles: el lactato puede llegar a la sangre dos veces más rápido que la glucosa, alcanzando un valor máximo a los 15 min después de ser consumido, en comparación con los 30 minutos necesarios para las otras fuentes. La mayoría de las bebidas deportivas contienen solo glucosa y fructosa.

Lanzadera del Lactato

Brooks es fisiólogo y desde que ingresó a la facultad UC Berkeley en el año 1971 centró sus investigaciones en el ejercicio y en la nutrición. Descubrió que las células musculares normales producen lactato todo el tiempo y acuñó el término “lanzadera del lactato” para describir los ciclos de retroalimentación en los cuales el lactato es un intermediario que sostiene a las células del cuerpo en diferentes tejidos y órganos.

George Brooks, profesor de biología integrativa. (Foto de Stephen McNally)

Todos almacenamos energía en diferentes formas: en forma de glucógeno (formado a partir de los carbohidratos que se consumen en la dieta y almacenado en los músculos) y en forma de ácidos grasos (como triglicéridos que se almacenan en el tejido adiposo). Cuando el cuerpo necesita energía, degrada el glucógeno a lactato y glucosa, y la grasa adiposa hasta ácidos grasos, que se distribuyen por todo el cuerpo a través del torrente sanguíneo como combustible general. Sin embargo Brooks y sus colegas de laboratorio han demostrado que el lactato es la principal fuente de combustible. La glucosa y el glucógeno se metabolizan a través de una compleja serie de pasos que culminan en lactato. Durante casi un siglo, los científicos y los médicos pensaron que el lactato solo se producía cuando las células carecen de oxígeno. Sin embargo, utilizando marcadores isotópicos, primero en animales de laboratorio y luego en personas, Brooks descubrió que el lactato se sintetiza y se consume todo el tiempo.

Llamó a este mecanismo “lanzadera de lactato, donde las células “productoras” producen lactato y las células consumidoras “consumen” lactato. En el tejido muscular, por ejemplo, las células musculares blancas o de contracción rápida convierten el glucógeno y la glucosa en lactato y lo excretan como combustible para las células musculares vecinas rojas o de “contracción lenta” que degradan el lactato en el retículo mitocondrial para generar la molécula de energía o ATP que impulsa las fibras musculares. Brooks fue el primero en demostrar que las mitocondrias son una red interconectada de tubos, un retículo, como un sistema de cañerías que se distribuye por todo el citoplasma de la célula.

La lanzadera de lactato también funciona mientras los músculos activos liberan lactato que a su vez alimenta al corazón que está latiendo y mejora la función ejecutiva del cerebro.

Al descubrir la lanzadera de lactato y el retículo mitocondrial, Brooks y sus colegas de UC Berkeley revolucionaron los conocimientos existentes sobre la regulación metabólica en el cuerpo; no solo en el cuerpo bajo estrés, sino en todo momento.

Brooks participando en el Madison Square Garden Freshman Mile Relay en 1962. Como atleta de pista en la universidad, Brooks leyó acerca de la respiración, la circulación, el metabolismo y la nutrición para comprender su propio rendimiento. Pero poco a poco se dio cuenta de que había muchas deficiencias en la literatura y decidió convertirse en fisiólogo del ejercicio. “Cuanto más aprendía, más me daba cuenta de que las lecciones aprendidas en la pista y en la investigación tienen enormes implicaciones para la salud y la enfermedad humanas”.

Durante décadas, los científicos y los médicos asumieron que en las células, el glucógeno y la glucosa se degradaban hasta la sustancia precursora de lactato llamada piruvato. Esto resultó ser un error, ya que el piruvato siempre se convierte en lactato, y en la mayoría de las células, el lactato ingresa rápidamente al retículo mitocondrial y se quema. En estudios con marcadores de lactato, mitocondrias aisladas, células, tejidos y organismos intactos, incluso seres humanos, los colegas de Brooks y UC descubrieron lo que se había omitido y, en consecuencia, malinterpretado. Más recientemente, otros estudios con espectroscopía de resonancia magnética (MRS) demostraron  que el lactato se formaba continuamente en los músculos y otros tejidos en condiciones completamente aeróbicas (oxigenadas).

Brooks destaca que el lactato puede ser un problema si no se utiliza. El acondicionamiento deportivo tiene como finalidad que el cuerpo produzca un retículo mitocondrial más grande en las células para de esta manera poder utilizar el lactato y tener un mejor rendimiento.

Es revelador que cuando el lactato está presente, como ocurre durante la actividad de alta intensidad, las mitocondrias musculares lo queman de manera preferencial e incluso pueden prescindir de la glucosa y los ácidos grasos como combustibles. Brooks usó marcadores moleculares para demostrar que tanto el músculo cardíaco como el cerebro prefieren el lactato a la glucosa como combustible, y funcionan más consistentemente con lactato. El lactato también actúa como una señal para que el tejido adiposo deje de degradar grasas como combustible.

“Una de las cosas importantes sobre el lactato es que entra en la circulación y participa en la comunicación entre órganos”, dijo Jen-Chywan “Wally” Wang, profesor de ciencias nutricionales y toxicología de la Universidad de California en Berkeley. “Por eso es muy importante en el metabolismo normal y es una parte integral de la homeostasis de todo el cuerpo”.

El lactato es la VISA del cuerpo

En su revisión, Brooks destaca tres funciones principales del lactato en el cuerpo: es una fuente muy importante de energía; es un precursor para la síntesis de más glucosa en el hígado, lo que ayuda a mantener el azúcar en la sangre; y es una molécula de señalización que circula en el cuerpo y en la sangre comunicando los diferentes tejidos (como el tejido adiposo) y que afecta la expresión de los genes responsables del control del estrés.

Brooks, a la derecha, realizando un estudio en 2003.

Por ejemplo, los estudios han demostrado que el lactato aumenta la producción del Factor Neurotrópico Derivado del Cerebro (BDNF), que a su vez, estimula la producción de neuronas en el cerebro. Y, como fuente de combustible, el lactato mejora inmediatamente la función ejecutiva del cerebro, ya sea que el lactato haya sido infunido o provenga del ejercicio. “Es como la VISA de la energía; el lactato es aceptado por las células que lo consumen en todos lados”, dijo.

Sin embargo, el hecho de que el lactato sea un combustible para todo uso, lo convierte en un problema en el cáncer; por ello algunos científicos están buscando la forma de bloquear los transportadores de lactato en las células cancerosas para cortar el suministro de energía.

Además en su revisión expresó: “El reconocimiento de las lanzaderas de lactato entre las células productoras y consumidoras en los tumores nos otorga la emocionante posibilidad de reducir la carcinogénesis y el tamaño del tumor al bloquear los brazos productores y receptores de la lanzadera de lactato dentro y entre las células tumorales”.

Esto presagia un cambio en la apreciación del lactato, aunque Brooks admite que los libros de texto (a excepción del suyo, Fisiología del Ejercicio: Bioenergética Humana y sus Aplicaciones, ahora en su cuarta edición) todavía describen al lactato como un mal actor.

“El lactato es la clave de lo que está sucediendo con el metabolismo”, dijo Brooks. “Esto es la revolución”.

Fuente Original

Rehabilitating lactate: from poison to cure

registro endurance
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