Glutamatdehydrogenase

Synonym: Glutamat-Dehydrogenase
Englisch: glutamate dehydrogenase

1 Definition

Die Glutamatdehydrogenase, kurz GLDH oder GDH, ist ein Enzym, das die oxidative Desaminierung von Glutamat mit Hilfe von NAD oder NADP zu α-Ketoglutarat katalysiert. Beim Menschen kommt es vorwiegend in den Mitochondrien der Hepatozyten vor.

2 Genetik

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.

3 Biochemie

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.

4 Klinik

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.

5 Labormedizin

5.1 Material

Für die Untersuchung wird 1 ml Blutserum benötigt.

5.2 Messmethode

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.

5.3 Referenzbereich

5.3.1 Alter Referenzbereich

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

5.3.2 Neuer Referenzbereich

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

5.4 Interpretation

Da die Glutamatdehydrogenase hauptsächlich in den Mitochondrien lokalisiert und weitgehend leberspezifisch ist, steigt ihr Wert im Serum primär bei schweren Leberschäden an.

5.5 Stark erhöhte GLDH

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

5.6 Gering erhöhte GLDH

Gering erhöhte Werte kann man zurückführen auf:

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

siehe auch: Leberenzym

6 Literatur

• Laborlexikon.de; abgerufen am 10.03.2021