Glutamatdehydrogenase

Beim Menschen kommt die Glutamatdehydrogenase in zwei Isoformen vor:

• Glutamatdehydrogenase 1 (GLUD1)
• Glutamatdehydrogenase 2 (GLUD2)

Das GLUD1-Gen ist auf Chromosom 10, das GLUD2-Gen auf dem X-Chromosom lokalisiert. GLUD1 wird vor allem in der Leber, im Pankreas und in den Nieren, GLUD2 besonders in der Netzhaut, im ZNS und in den Hoden exprimiert.

Die Glutamatdehydrogenase ist ein zinkhaltiges Enzym, das zur Polymerisierung neigt. Es besteht aus 6 Untereinheiten und katalysiert die folgenden reversiblen Reaktionen:

• Glutamat + NAD(P)⁺ ⇌ α-Iminoglutarat + NAD(P)H + H⁺
• α-Iminoglutarat + H₂O ⇌ α-Ketoglutarat + NH₄⁺

Die umgekehrte Reaktion, bei der Ammoniak an das Kohlenstoffgerüst von α-Ketoglutarat gebunden wird, bezeichnet man als reduktive Aminierung.

Die biologische Halbwertszeit der Glutamatdehydrogenase beträgt ca. 18 Stunden.

GLDH ist ein leberspezifisches, rein mitochondriales Enzym und trägt zur differenzierten Aussage der Leberdiagnostik bei.

Klinisch gilt die Glutamatdehydrogenase neben ASAT, ALAT und γ-GT als als Indikator für die Abschätzung des Leberzelluntergangs und somit als Marker für mögliche Leberparenchymschäden:

• Leichte Leberschäden: Anstieg der membrangebundenen γ-GT
• Schwerere Leberschäden: Anstieg der zytoplasmatischen ALAT und ASAT
• Schwere Leberschäden: Anstieg der mitochondrialen GLDH und ASAT

Der Quotient ASAT plus ALAT/GLDH wird zur differentialdiagnostischen Einschätzung einer GLDH-Erhöhung eingesetzt.

Für die Untersuchung wird 1 ml Blutserum benötigt.

Zur Bestimmung der Glutamatdehydrogenase wird im Labor ein enzymatischer Test durchgeführt, bei dem die Glutamatdehydrogenase folgende Reaktion katalysiert:

2-Oxoglutarat + NADH + NH_4⁺ ⇌ L-Glutamat + NAD⁺ + H₂O

Die Farbreaktion durch die Absorptionsabnahme des NADH wird bei 334, 340 oder 366 nm gemessen.

In der Vergangenheit wurde die Farbreaktion bei 25°C gemessen. Dafür galten folgende Referenzwerte:

• Frauen: bis 3,0 U/l
• Männer: bis 4,0 U/l
• Kinder:
  • 1 - 30 Tage: bis 6,6 U/l
  • 1 - 6 Monate: bis 4,3 U/l
  • 7 - 12 Monate: bis 3,5 U/l
  • 13 - 24 Monate: bis 2,8 U/l
  • 2. - 3. Lebensjahr: bis 2,6 U/l
  • 13. - 15. Lebensjahr: bis 3,2 U/l

Der neue Referenzbereich bezieht sich auf die Messung der Farbreaktion bei 37°C:

• Frauen: bis 5,0 U/l
• Männer: bis 7,0 U/l

Die Glutamatdehydrogenase ist hauptsächlich in der Matrix der Mitochondrien in den läppchenzentralen, perivenösen Hepatozyten (Zone 3) lokalisiert. In den Sinusoiden der Zone 3 befindet sich im Vergleich zu den anderen Zonen das sauerstoffärmste Blut. Bei einer vorliegenden Hypoxie, beispielsweise im Rahmen einer akuten Stauung des rechten Herzens, ist das Parenchym der Zone 3 somit besonders gefährdet mit Sauerstoff minderversorgt zu sein. Die Glutamatdehydrogenase ist ein Indikator für Parenchymschäden der Zone 3 und dient der Abschätzung des Ausmaß eines Leberparenchymschadens.^[1]

Stark erhöhte Werte (GLDH ca. 1000 U/l) treten bei schweren Parenchymschäden der Leber auf. Mögliche Gründe sind:

• Toxische Substanzen (Halothan, Pilzgifte)
• Leberkarzinom bzw. -metastasen
• Nekrotisierende Hepatitis
• Akute Leberstauung

Gering erhöhte Werte kann man zurückführen auf:

• Leberzirrhose (Werte passager auch höher, stark schwankend)
• Akute Virushepatitis
• Fettleber

siehe auch: Leberenzym

• Laborlexikon.de; abgerufen am 10.03.2021