Creatinkinase

Synonyme: Kreatinkinase, Creatinphosphokinase
Abkürzungen: CK, CPK
Englisch: creatine kinase, creatine phosphokinase

Definition

Creatinkinasen, kurz CK, sind zur Gruppe der Kinasen gehörende dimere Enzyme. Sie katalysieren die Übertragung einer Phosphatgruppe von ATP auf Creatin sowie die Rückreaktion, d.h. die Übertragung der Phosphatgruppe von Creatinphosphat auf ADP (Lohmann-Reaktion).

Funktion

Creatinkinasen sind in den Mitochondrien und im Zytosol von Muskelzellen und anderen energieverbrauchenden Zellen lokalisiert. In den Mitochondrien phosphorylieren sie Creatin unter ATP-Verbrauch zu Creatinphosphat (CP). Diese Reaktion läuft aufgrund der hohen ATP-Konzentration in den Mitochondrien leichter ab.

Creatinphosphat dient als zellulärer Energiespeicher. Es kann in Belastungsphasen der Muskulatur seine Energie schnell anaerob abgeben, indem es Adenosindiphosphat (ADP) in Adenosintriphosphat (ATP) umwandelt. Umgekehrt wird in Ruhephasen Creatin zu Creatinphosphat aufgebaut. Ohne diesen Puffer käme die Muskelarbeit bei schnell wechselnden Belastungsprofilen zum Erliegen, da die Kombination aus Glykolyse und Atmungskette nicht dynamisch genug auf den ansteigenden Energiebedarf reagieren würde.

Reaktionsgleichung

 ${\ce {ADP + KrP <- Creatinkinase -> ATP + Kr}}$

Isoenzyme

Man unterscheidet mehrere Isoenzyme der Creatinkinase. Drei davon kommen im Zytosol vor, zwei in den Mitochondrien.

Zytosolische Isoenzyme

CK-BB (CK1): Brain type CK mit zwei B-Proteinuntereinheiten. Dieses Enzym kommt vor allem im Zentralnervensystem, aber auch im Gastrointestinaltrakt, im Uterus sowie in der Prostata und in der Lunge vor. Die Plasmahalbwertszeit beträgt etwa 3 Stunden.
CK-MB (CK2): Muscle-Brain type CK mit einer M- und einer B-Untereinheit. Die CK-MB ist vorwiegend im Myokard lokalisiert und damit ein diagnostischer Marker des akuten Myokardinfarktes. Normalerweise liegt ihr Anteil unter 6 % der CK-Gesamtaktivität im Blut. Die Halbwertszeit im Blut liegt bei etwa 12 Stunden.
CK-MM (CK3): Muscle type CK mit zwei M-Untereinheiten. Dieses Enzym findet sich vorwiegend in der Skelettmuskulatur, aber auch im Blut. Seine Plasmahalbwertszeit beträgt etwa 18 Stunden.

Mitochondriale Isoenzyme

CKMT1A, CKMT1B: Mitochondriale Creatinkinase 1, auch ubiquitäre mitochondriale Creatinkinase (umtCK) genannt
CKMT2: Mitochondriale Creatinkinase 2, auch sarkomerische mitochondriale Creatinkinase (smtCK) genannt

Makrozenzyme

Darüber hinaus kommt die Creatinkinase zu einem geringen Teil (ca. 2 %) auch in Form von Makroenzymen (Makro-CK) vor. Man unterscheidet:

Makro-CK Typ I: IgG- bzw. IgA-gebundene CK-BB
Makro-CK Typ II: Oligomer der mitochondrialen CK, häufig mit schweren Erkrankungen (z.B. Tumoren) assoziiert

CK-Varianten mit einer hohen Molekülmasse können eine fälschlich hohe CK-Konzentration vortäuschen.

Labormedizin

In der Labordiagnostik wird die Aktivität der Creatinkinase im Plasma bzw. Serum vor allem bei Verdacht auf Herz- oder Skelettmuskelerkrankungen bestimmt.

Besondere Bedeutung kommt der CK-MB im Rahmen der Myokardinfarktdiagnostik zu, um Zellnekrosen von Kardiomyozyten nachzuweisen bzw. auszuschließen. Als sensibler und relativ sensitiver Parameter steigt sie bei Herzmuskelschäden rasch, noch vor den Troponinen an. Die CK-MB ist daher vor allem in der Frühphase des Infarktes von Bedeutung, wenngleich sie nicht die Spezifität der Troponine erreicht. Ferner dient sie der Beurteilung einer Lysetherapie sowie der Risikostratifizierung bei Angina pectoris oder Myokarditis.

siehe auch: Labordiagnostik beim Herzinfarkt

Messmethode

Die Messmethode zur Bestimmung der Creatinkinaseaktivität besteht aus einem zusammengesetzten enzymatischen Test mit Messung der kinetischen Indikatorreaktion (Zunahme von NADPH) bei den Wellenlängen 334, 340 oder 366 nm.

Der Enzymreaktion der CK ist dabei die Indikatorreaktion nachgeschaltet:

Kreatinphosphat + ADP →^CK→ Kreatin + ATP
ATP + Glucose →^Hexokinase→ ADP + Glucose-6-phosphat
Glucose-6-phosphat + NADP⁺ →^G6PDH→ 6-Phosphogluconat + NADPH + H⁺

Referenzbereich

Der Referenzbereich für Messungen bei 37 °C ist nach Angaben des IFCC für Erwachsene:

Männer: < 170 U/l
Frauen: < 145 U/l

Die Referenzwerte bei Kindern schwanken altersabhängig.

Alter	Referenzwert [U/l]
0 – 1. Tag	< 712
2. – 5. Tag	< 652
6. Tag – 6. Monat	< 295
7. – 11. Monat	< 203
1. – 3. Lebensjahr	< 228
4. – 6. Lebensjahr	< 149
7. – 12. Lebensjahr	♀< 154 ♂< 247
13. – 17. Lebensjahr	♀< 123 ♂< 270

Ausschlaggebend ist der vom untersuchenden Labor angegebene Referenzwert.

Interpretation

Eine erhöhte Aktivität der Creatinkinase sieht man bei bzw. nach

Bei Erkrankungen der Skelettmuskulatur ist der CK-Wert meist deutlich (auf über 25.000 U/l) erhöht. Bei einem Herzinfarkt bleibt der CK-Wert meistens unter 7.500 U/l.

Fehlerquellen

Körperliche Belastung innerhalb von 24-36 Stunden vor der Blutentnahme führt zu erhöhten CK-Werten. Ggf. sollte deshalb nach 48 Stunden eine Kontrollmessung vorgenommen werden.
Medikamente können ebenfalls zu einer CK-Erhöhung führen, z.B. Statine, Fibrate, Steroide, D-Penicillamin, Chloroquin u.v.a.

Literatur

Laborlexikon.de; abgerufen am 24.02.2021