Alkalische Phosphatase

Alkalische Phosphatasen sind in fast allen Geweben vorkommende zytoplasmatische Enzyme, deren genaue Rolle im Stoffwechsel nicht vollständig aufgeklärt ist. Die höchsten Aktivitäten sind in Dünndarm, Knochen, Leber, Gallenwegen, Nieren und Plazenta nachweisbar. Im Plasma enthaltene Alkalische Phosphatase entstammt vorwiegend Knochen und Leber.

Alkalische Phosphatasen bestehen aus mehreren hundert Aminosäuren, deren Anzahl schwanken kann. Sie hydrolysieren Phosphorsäureester zu Phosphat und Alkoholen, katalysieren also eine Dephosphorylierung. Bei dieser Reaktion entstehen auch freie Protonen.

• R-OPO₃^2- + H₂O -> R-OH + H⁺ PO₄^3-

Für die enzymatische Wirkung werden 2 Zinkatome und 1 Magnesiumatom als Cofaktoren benötigt.

Die Enzyme besitzen - im Gegensatz zu den sauren Phosphatasen - ein pH-Optimum im alkalischen Bereich (pH-Wert 9,8). In vitro kommt die katalysierte Reaktion in einer ungepufferten Lösung wegen der Entstehung der Protonen rasch zum Stillstand.

Alkalische Phosphatasen liegen in verschiedenen, genetisch codierten Isoformen vor. Nach der Translation werden die Proteine durch posttranslationale Modifikation gekürzt und glykosyliert, wodurch weitere Isoformen entstehen. Bei den verschiedenen Isoformen unterscheidet man gewebespezifische und nicht-gewebespezifische alkalische Phosphatasen (TNAP, NTSAP).

Die wichtigsten Isoformen des Menschen sind:

• Gewebespezifische alkalische Phophatase
  • Knochenphosphatase (BAP)
  • Intestinale AP (ALPI)
  • Plazenta-AP (ALPP)
  • Keimzell-AP (GCAP)
• Nicht-gewebespezifische alkalische Phophatase
  • Nicht-gewebespezifische alkalische Phophatase (NTSAP bzw. ALPL), wird überwiegend in Leber, Niere und Knochen gebildet.

Eine Bestimmung der Alkalischen Phosphatase im Serum ist vor allem im Rahmen der Diagnostik von Krankheiten der Gallenwege, Leber und Knochen indiziert. Der Fokus liegt vor allem auf Erhöhungen der AP. Erniedrigte Werte haben oft keine klinische Relevanz.

Bei der Gesamt-AP liegen die Referenzwerte nach dem 17. Lebensjahr

• bei Frauen im Bereich von 35 und 105 U/l
• bei Männern im Bereich von 40 bis 130 U/l

Bei Kindern und Jugendlichen liegen die Normwerte deutlich höher. Ausschlaggebend ist der vom jeweiligen Labor angegebene Referenzwert, der methodenabhängig ist.

Während der Schwangerschaft (Anstieg des plazentaren Isoenzyms) und der Wachstumsphase bei Kindern und Jugendlichen (physiologisch erhöhter Knochenstoffwechsel) gelten andere Referenzbereiche.

Bei Bedarf können labordiagnostisch auch einzelne Isoformen bestimmt werden. Die Plasmahalbwertszeit der AP beträgt ungefähr drei bis sieben Tage. Sie variiert bei den verschiedenen Isoformen.

• Erkrankungen mit hohem Knochenumsatz
  • Morbus Paget
  • Skelettmetastasen (z.B. bei Prostatakarzinom)
  • Knochentumoren
  • Rachitis
  • Osteoporose
  • Osteomalazie
• Erkrankungen von Leber und Gallenwegen
  • Cholestase (in Kombination mit Gamma-GT)
  • Lebermetastasen (z.B. bei Colonkarzinom)
  • Virushepatitis
  • Leberzirrhose
• Endokrine Erkrankungen
  • Hyperparathyreoidismus
  • Hyperthyreose
  • Akromegalie
  • Cushing-Syndrom
• Sonstige
  • Sarkoidose
  • Niereninsuffizienz
  • Multiples Myelom
  • Myokardinfarkt
  • Mononukleose

• Hormonersatztherapie mit Östrogenen
• Hypothyreose
• Achondroplasie
• Kinder mit schwerer Gastroenteritis
• Morbus Wilson
• Anämie
  • perniziöse Anämie
  • aplastische Anämie
• CML
• Zinkmangel
• Hypophosphatasie (Rathbun-Syndrom)

Bei der seltenen, angeborenen Hypophosphatasie ist die Alkalische Phosphatase zum Teil erheblich erniedrigt. Sie wird oft nicht oder erst spät korrekt diagnostiziert. Die Hypophosphatasie kann bei Säuglingen tödlich verlaufen und zeigt sich im Erwachsenenalter v.a. durch Knochenschwäche und Gelenkentzündungen.

Durch die Einnahme bestimmter Medikamente kann die Aktivität der Alkalischen Phosphatase im Serum erhöht oder erniedrigt sein:

• Erhöhung bei
  • Antikonvulsiva
  • Antidepressiva
  • oralen Antidiabetika
  • Benzodiazepine
• Erniedrigung bei
  • oralen Kontrazeptiva

Die Bestimmung kann nach Blutentnahme in ein Heparin-Röhrchen erfolgen. Eine Bestimmung aus EDTA- oder Oxalat-Plasma ist hingegen nicht möglich, da EDTA Magnesium und Oxalat Zink komplexiert und somit die Alkalische Phosphatase inaktiviert.