Abstract:The nature and existence of mitochondrial lactate oxidation is debated in the literature. Obscuring the issue are disparate findings in isolated mitochondria, as well as relatively low rates of lactate oxidation observed in permeabilized muscle fibres. However, respiration with lactate has yet to be directly assessed in brain tissue with the mitochondrial reticulum intact. To determine if lactate is oxidized in the matrix of brain mitochondria, oxygen consumption was measured in saponinpermeabilized mouse brain cortex samples, and rat prefrontal cortex and hippocampus (dorsal) subregions. While respiration in the presence of ADP and malate increased with the addition of lactate, respiration was maximized following the addition of exogenous NAD + , suggesting maximal lactate metabolism involves extra-matrix lactate dehydrogenase. This was further supported when NAD + -dependent lactate oxidation was significantly decreased with the addition of either low-concentration âŁ-cyano-4-hydroxycinnamate or UK-5099, inhibitors of mitochondrial pyruvate transport. Mitochondrial respiration was comparable between glutamate, pyruvate, and NAD + -dependent lactate oxidation. Results from the current study demonstrate that permeabilized brain is a feasible model for assessing lactate oxidation, and support the interpretation that lactate oxidation occurs outside the mitochondrial matrix in rodent brain.Key words: lactate, brain, mitochondria, respiration, lactate dehydrogenase.RĂ©sumĂ© : La nature et l'existence de l'oxydation du lactate dans la mitochondrie font l'objet d'un dĂ©bat dans la documentation. La solution est masquĂ©e par des observations disparates dans la mitochondrie isolĂ©e et aussi par des taux relativement faibles d'oxydation du lactate dans les fibres musculaires permĂ©abilisĂ©es. Toutefois, il est essentiel d'Ă©valuer directement la respiration en prĂ©sence de lactate dans le tissu cĂ©rĂ©bral tout en gardant intact le rĂ©ticulum mitochondrial. Pour vĂ©rifier si le lactate est oxydĂ© dans la matrice de la mitochondrie cĂ©rĂ©brale, on mesure la consommation d'oxygĂšne dans des Ă©chantillons de tissu cĂ©rĂ©bral de souris et de tissu du cortex prĂ©frontal et des sous-rĂ©gions de l'hippocampe (dorsal) du rat, ces Ă©chantillons ayant Ă©tĂ© permĂ©abi-lisĂ©s au moyen de la saponine. En prĂ©sence d'ADP et de malate, la respiration s'accroĂźt avec l'ajout de lactate, mais elle atteint un maximum aprĂšs l'ajout de NAD + exogĂšne, ce qui suggĂšre que le maximum du mĂ©tabolisme du lactate sollicite la lactate dĂ©shydrogĂ©nase en dehors de la matrice. Cette thĂšse est soutenue par l'observation selon laquelle l'oxydation du lactate NAD + -dĂ©pendante diminue avec l'ajout d'une faible concentration d'âŁ-cyano-4-hydroxycinnamate ou d'UK-5099, des inhibiteurs du transport du pyruvate mitochondrial. La respiration mitochondriale est similaire pour l'oxydation du glutamate, du pyruvate et du lactate NAD + -dĂ©pendante. D'aprĂšs les rĂ©sultats de la prĂ©sente Ă©tude, la permĂ©abilisation du cerveau est un modĂšle admissible pour l'Ă©valuation de l'oxydation du lac...