Laktat und Wundheilung – Freund oder Feind?

Laktat fördert die Kollagenbildung im Wundgebiet

Obwohl Laktat jahrzehntelang lediglich als Stoffwechselnebenprodukt betrachtet wurde, weiß man heute, dass es einen wichtiger Beitrag zur Wundheilung leistet, eine Funktion, die weitgehend von Thomas K. Hunt und Kollegen aufgedeckt wurde.

Basierend auf den Erkenntnissen von Green und Goldberg (1964), die zeigten, dass Laktat die Kollagenproduktion von kultivierten Fibroblasten stimuliert, postulierte Hunt et al. (1978) erstmals, dass die erhöhte Laktatkonzentration in Wunden ein wichtiges Signal für die Kollagensynthese und die Wundheilung ist . Der zugrunde liegende Mechanismus scheint dabei die Aktivierung der Kollagen-Prolyl Hydroxylase in Fibroblasten zu sein. (PHD ist ein Enzym, das die Prokollagen-Hydroxylierung (Einführen einer Hydroxylgruppe) und Kollagenreifung kontrolliert)

Laktat fördert die Angiogenese und die Genexpression von Stammzellen

Ein weiterer Mechanismus über den Laktat die Wundheilung positiv beeinflusst, ist die Förderung der Gefäßneubildung aus bestehenden Gefässen (Angiogenese, s.Abb. re., Porporato et al. 2012) und die Reperfusion in hypoxischen Wundbereichen (Sauerstoffmangel aufgrund der Schädigung der Mikrozirkulation und des erhöhten Sauerstoffbedarfs von Entzündungszellen im Wundgebiet).

 Laktat regt hierbei die Freisetzung von Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF), Interleukin-1 (IL-1) und TGF-? an. (Hunt et al. 2007)

Neuere Untersuchungen zeigen auch, dass Laktat die Genexpression mesenchymaler Stammzellen verändert. Gene, die  an der Wundheilung beteiligt sind, werden hochreguliert, während Gene, die bei der Apoptose, also für Untergang von Zelle eine Rolle spielen, herunterreguliert werden. (Zieker et al. 2008).

Literaturangaben

  1. Hunt TK, Conolly WB, Aronson SB, Goldstein P (1978)Anaerobic metabolism and wound healing: an hypothesis for the nitiation and cessation of collagen synthesis in wounds. Am JSurg 135:328–332
  2. Green H, Goldberg B (1964) Collagen and cell protein synthesis by an established mammalian ?broblast line. Nature 204:f347–349
  3. Zieker, D., Schäfer, R., Glatzle, J., Nieselt, K., Coerper, S., Northoff, H., … & Beckert, S. (2008). Lactate modulates gene expression in human mesenchymal stem cells. Langenbeck’s archives of surgery, 393(3), 297-301.
  4. Porporato, P. E., Payen, V. L., De Saedeleer, C. J., Préat, V., Thissen, J. P., Feron, O., & Sonveaux, P. (2012). Lactate stimulates angiogenesis and accelerates the healing of superficial and ischemic wounds in mice. Angiogenesis, 15(4), 581-592.
  5. Hunt, T. K., Aslam, R. S., Beckert, S., Wagner, S., Ghani, Q. P., Hussain, M. Z., … & Sen, C. K. (2007). Aerobically derived lactate stimulates revascularization and tissue repair via redox mechanisms. Antioxidants & redox signaling, 9(8), 1115-1124.