Pankreaslipase

Pankreaslipase
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Vorhandene Strukturdaten: 1gpl, 1lpa, 1lpb, 1n8s
Masse/Länge Primärstruktur	449 Aminosäuren
Kofaktor	Colipase
Bezeichner
Gen-Name	PNLIP
Externe IDs	OMIM: 246600 UniProt: P16233 CAS-Nummer: 9001-62-1
Enzymklassifikation
EC, Kategorie	3.1.1.3  Lipasen
Reaktionsart	Hydrolyse (hydrolytische Esterspaltung)
Substrat	Tri-/Diacylglycerin + H2O
Produkte	Di-/Monoacylglycerin + Fettsäure

Die Pankreaslipase (Lipase, PL) ist eins von zwei Enzymen, die im Dünndarm von Säugetieren die mit der Nahrung aufgenommenen Fette (Triglyceride) spaltet. Diese Reaktion ist unentbehrlich bei der Fettverdauung; so sind bereits etwa 80 Prozent der Triglyceride aus der Nahrung gespalten, wenn sie den mittleren Zwölffingerdarm erreichen. Die PL gehört zu den Lipasen und wird im Pankreas produziert. Für die Funktion ist das Kofaktor-Protein Colipase erforderlich.^[1]

Pankreaslipase ist außerdem verantwortlich für die Hydrolyse von Retinylestern zu Retinol und Fettsäuren, womit ein Teil der Vitamin A-Aufnahme über die Nahrung ermöglicht wird (Vitamin A wird auch als Provitamin oder als Retinol direkt zugeführt und aufgenommen).^[2]

Pankreaslipase ist Target bei der medikamentösen Bekämpfung des Übergewichts. Seit 1998 wird der PL-Hemmer Orlistat mit dieser Indikation vermarktet.

Anwendungen in der Medizin

Lipase kommt in der Enzymsubstitutionstherapie bei eingeschränkter Funktion der Bauchspeicheldrüse (Pankreas-Insuffizienz) eine zentrale Bedeutung zu. Insbesondere bei der Mukoviszidose ist die Gabe von Enzympräparaten mit Pankreas-Pulver vom Schwein, die auf einen bestimmten Lipasegehalt normiert werden, Therapiestandard. Diese Arzneimittel werden zum Schutz der enthaltenen Enzyme mit magensaftresistenten Überzügen angeboten. In einigen Fällen kommt auch Lipase aus nicht-tierischen Quellen (Rhizolipase aus dem Schimmelpilz Rhizopus oryzae, Handelsname: Nortase) zum Einsatz, die sich durch eine natürliche Stabilität gegenüber der menschlichen Magensäure auszeichnet.

Labordiagnostik

In der Labordiagnostik wird die Aktivität der Lipase aus Heparin-Plasma oder Blutserum bei der Abklärung von Oberbauchschmerzen, speziell zur Diagnose einer akuten Pankreatitis gemessen.

Referenzbereich für Messungen bei 37 °C (Farbtest): Serum, Plasma <60 U/l

Bei einer akuten Pankreatitis steigt die Lipase an und liegt bereits 5 Stunden nach Einsetzen der Schmerzen über dem Referenzbereich von 60 U/l. In den meisten Fällen steigt der Wert über 180 U/l an und bleibt 3-6 Tage erhöht.

Allgemein ist die Methode der Lipase-Bestimmung weniger gut standardisiert und anfälliger auf Störfaktoren als die Pankreas-Amylase. Deshalb wird bei Verdacht auf akute Pankreatitis vor allem die Pankreas-Amylase bestimmt. Die Lipase als Ergänzung ist dann sinnvoll, wenn aus technischen Gründen nur die Gesamt-Amylase gemessen werden kann oder wenn der Patient mit Plasmaexpandern (Hydroxyäthylstärke oder Dextran 70) behandelt wurde.^[3]

Die Lipase wird in der Niere glomerulär filtriert, dann aber nicht ausgeschieden sondern rückresorbiert und abgebaut. Sie erscheint deshalb nicht im Urin, ist aber trotzdem bei Niereninsuffizienz erhöht.

Bei der endoskopischen Untersuchung des Pankreas (ERCP = Endoskopisch Retrograde Cholangiopankreatikographie) steigt die Lipase sofort an, erreicht nach sechs Stunden Werte von bis zu 720 U/l und bleibt bis zu 3 Tage über dem Referenzbereich von 60 U/l.

Reaktionsmechanismus

Die Lipase besitzt in ihrem aktiven Zentrum eine katalytische Triade aus den Aminosäuren Asparaginsäure, Histidin und Serin. Die Asparaginsäure entzieht dem Histidin ein Proton und aktiviert dieses damit. Das katalytisch aktive Histidin zieht vom Serin wiederum ein Proton ab, wodurch die Nucleophilie des Serinrestes ansteigt. Dieser kann nun an dem Carbonylkohlenstoff eines Substratesters angreifen, der bereits im aktiven Zentrum lokalisiert ist. Es bildet sich ein tetraedrisches Zwischenprodukt, aus dem ein Acyl-Enzym-Komplex entsteht. Durch Deacetylierung in einem Hydrolyseschritt wird das Produkt Fettsäure und das ursprüngliche Enzym frei.

Siehe auch

• PLI-Test

Literatur

• Neumeister, Besenthal, Liebrich: Klinikleitfaden Labordiagnostik, München/Jena, Urban&Fischer, 2003 ISBN 3-437-22231-7
• Lothar Thomas: Labor und Diagnose, Frankfurt/Main, TH-Books, 2005 ISBN 3-9805215-5-9

Einzelnachweise

1. ↑ UniProt P16233
2. ↑ van Bennekum AM, Fisher EA, Blaner WS, Harrison EH: Hydrolysis of retinyl esters by pancreatic triglyceride lipase. In: Biochemistry. 39, Nr. 16, April 2000, S. 4900–6. PMID 10769148.
3. ↑ Smith RC, Southwell-Keely J, Chesher D: Should serum pancreatic lipase replace serum amylase as a biomarker of acute pancreatitis?. In: ANZ J Surg. 75, Nr. 6, Juni 2005, S. 399–404. doi:10.1111/j.1445-2197.2005.03391.x. PMID 15943725.

Weblinks

 Wikibooks: Biochemie und Pathobiochemie: Lipid-Stoffwechsel – Lern- und Lehrmaterialien

• Lipase auf med4you.at
• Stabilität in Blutproben publiziert durch die WHO (pdf) (292 kB)
• D'Eustachio/reactome.org: Digestion of triacylglycerols by extracellular PTL:colipase
• D'Eustachio/reactome.org: Digestion of diacylglycerols by extracellular PTL:colipase