Rechtsdrehende und linksdrehende Milchsäure

Laktate sind Salze oder Ester der Milchsäure. Im menschlichen Organismus liegt Milchsäure auf Grund des pH-Wertes meist als Laktat (Anion) vor. Je nachdem, wie sich das Molekül im polarisierten Licht verhält, wird es als linksdrehend (D)-+ oder rechtsdrehend (L)—bezeichnet. Ob Laktat linksdrehend oder rechtsdrehend ist, entscheidet sich also während dessen Bildung im Mikroorganismus, Pflanzenzelle oder tierischer/menschlicher Zelle. Der menschliche Organismus bildet nur L-Laktat. Allerdings fallen auch geringe Mengen D-Laktat an, die entweder über die Nahrung aufgenommen werden oder durch Darmbakterien im Körper gebildet werden. L-Laktat wird schneller verstoffwechselt als D-Laktat, da das entsprechende D-Laktat-abbauende Enzym seltener gebildet wird.

Wenn in Muskelzellen nur begrenzt Sauerstoff zur Verfügung steht, kann aus Glukose oder Glykogen Laktat gebildet werden, was dem Muskel kurzfristig Energie zur Verfügung stellt. Rote Blutkörperchen beispielsweise können ausschließlich Glukose über die Milchsäuregärung zu Laktat abbauen, da sie selbst keine Mitochondrien besitzen, die einen aeroben Abbau (unter Sauerstoffeinfluss) ermöglichen würden. Insbesondere bei kurzen sportlichen Aktivitäten mit hoher Intensität (z. B. Sprint), können die Laktatwerte im Blut kurzfristig ansteigen. Die Werte sinken jedoch schnell wieder, da das Laktat rasch verstoffwechselt wird. Hierbei handelt es sich um das körpereigene L-Laktat. Wird Milchsäure im Dickdarm von Mikroorganismen verstoffwechselt, entstehen kurzkettige Fettsäuren, die wiederum dem Mikrobiom als Energieform dienen und das Wachstum pathogener, also krankmachender Keime hemmen. Laktat ist also ein wichtiger Stoffwechselbestandteil im Körper.
Was ist D-Laktat? Was sind D-Laktat-bildende Bakterien?
D-Laktat wird im Körper nur in geringen Mengen gebildet. Teilweise werden über die Nahrung D-Laktat-bildenden Bakterien zugeführt, die dann im Magen-Darm-Trakt D-Laktat produzieren. In der folgenden Tabelle sind verschiedene Bakterienstämme aufgeführt, die in der Lage sind, beide Formen oder nur eine der beiden zu produzieren. Manche Stämme sind befähigt, die D-Form in die L-Form zu überführen.

Tabelle 1 Bakterienstämme, die Laktat produzieren (modifiziert nach Vitetta et al.)

D = D-Laktat; L = L-Laktat, DL = DL-Laktat (Racemat, Mischung aus beidem)

Eine D-Laktatazidose kann auftreten, wenn sich D-Laktat-bildende Mikroorganismen im Darm stark vermehren und große Mengen D-Laktat produzieren, welches der Körper nicht mehr verstoffwechseln kann. Dies ist jedoch außerordentlich selten der Fall und kann durch Antibiotikagabe schnell behandelt werden. Gefährdet sind insbesondere Patienten mit Kurzdarmsyndrom. In Studien konnte nachgewiesen werden, dass eine solche Azidose meist in Zusammenhang mit anderen Erkrankungen oder der Gabe bestimmter Medikamente (z. B. Metformin) auftrat. Ein negativer Einfluss durch Probiotika, die D- und L-Laktat-bildende Bakterienstämme enthielten, konnte widerlegt werden. 
Schwere Laktatazidosen, wie sie nach metabolischen Entgleisungen (Schockzustand, Beatmung, Herzinfarkt, Nierenversagen) auftreten, sind auf endogen produziertes L-Laktat zurückzuführen. In der Labordiagnostik kann durch die Bestimmung des Laktats im Blut eine Prognose des Krankheitsverlaufs erfolgen. Nach starker sportlicher Aktivität können Azidosen lokal im Muskel auftreten (L-Laktat), die aber nicht gefährlich sind. Das Laktat wird durch die Anwesenheit von Sauerstoff zügig verstoffwechselt werden kann.

SIBO ist die Kurzform für „Small intestine bacterial overgrowth“. Im deutschen spricht man von Dünndarmfehlbesiedlung. Bakterien, die eigentlich im Dickdarm verortet sind, breiten sich nun stark im Dünndarm aus. Dies führt dazu, dass Kohlenhydrate von diesen Mikroorganismen im Dünndarm umgesetzt werden. Bei dieser Fermentation entstehen Gase, die starke Bauchschmerzen auslösen können. Durchfall oder Verstopfung, unangenehmes Aufstoßen und Blähbauch gehen mit SIBO einher. 
Durch die Fehlbesiedelung können sich möglicherweise D-Laktat-bildende Mikroorganismen unverhältnismäßig stark vermehren und zu den oben genannten Symptomen führen. Dazu gibt es jedoch in der Literatur keine Hinweise. SIBO wird zunächst durch die Gabe von Antibiotika und bestimmter Kostformen therapiert. Eine anschließende Gabe von Probiotika, kann einer weiteren Fehlbesiedelung entgegenwirken.

Quellen
fet-ev.eu/laktat/ (Abgerufen am 5.1.2021)
Fabian Glowatzki (2015): Die Rolle von Laktat produzierenden MilchsäurebakterienbeiKindern mit Kurzdarmsyndromund D-Laktat Azidose assoziierter Encephalopathie. Dissertation (https://docplayer.org/25433323-Die-rolle-von-laktat-produzierenden-milchsaeurebakterien-bei-kindern-mit-kurzdarmsyndrom-und-d-laktat-azidose-assoziierter-encephalopathie.html)

www.wolz.de/blog/artikel/duenndarmfehlbesiedelung-sibo

Vitetta, L., Coulson, S., Thomsen, M., Nguyen, T., & Hall, S. (2017). Probiotics, D-Lactic acidosis, oxidative stress and strain specificity. Gut microbes, 8(4), 311–322. doi.org/10.1080/19490976.2017.1279379

Pohanka M. (2020). D-Lactic Acid as a Metabolite: Toxicology, Diagnosis, and Detection. BioMed research international, 2020, 3419034. doi.org/10.1155/2020/3419034

Quigley, E., Pot, B., & Sanders, M. E. (2018). 'Brain Fogginess' and D-Lactic Acidosis: Probiotics Are Not the Cause. Clinical and translational gastroenterology, 9(9), 187. doi.org/10.1038/s41424-018-0057-9