Das 1954 von Skeggs erstmals beschriebene Angiotensin-Converting Enzyme (ACE) ist ein Bestandteil des Renin-Angiotensin-Aldosteron-Systems [20]. Das Enzym stellt eine Dipeptidylcarboxypeptidase dar, die physiologischerweise vom Angiotensin I das Dipeptid Histidyl-L-Leucin abspaltet, wodurch das stark vasokonstriktorische Angiotensin II entsteht. ACE ist mit der Kininase II identisch, die zu einer Spaltung von Bradykinin in unwirksame Peptide führt. Das stark glykosylierte Enzym ist eine Zink-Metallprotease und liegt in 3 Isoformen vor. Physiologischerweise finden sich seine höchsten Konzentrationen membrangebunden an den Endothelzellen von Lunge und Niere [2, 20]. Veränderungen der im Serum nachweisbaren ACE-Aktivität sind zwischenzeitlich bei einer Reihe pulmonaler (z. B. Sarkoidose, Silikose, Asbestose, Tuberkulose, Karzinom) und extrapulmonaler Erkrankungen (z. B. Leberzirrhose, Hepatitis, Alkoholismus, Diabetes mellitus, Hyperthyreose) beschrieben und dienen z. T. als Marker für Diagnostik, Verlauf und Prognose der Erkrankung [1, 7, 10, 12].
Indikation von ACE
Der Einsatz der diagnostischen Maßnahme von ACE liegt vor bei [1, 2, 10‐12, 19, 20]:
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Verdacht auf granulomatöse Lungenerkrankung,
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Verlaufs- und Therapiekontrolle bei pulmonalen Erkrankungen,
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Differenzialdiagnose unklarer Lungenherde,
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Therapie und Nachsorge von Lungenerkrankungen,
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Früherkennung eines Rezidivs,
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Früherkennung bei Risikogruppen.
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Präanalytik
ACE-Hemmer, z. B. Captopril, müssen 4 Wochen vor Probennahme abgesetzt werden. Die Lagerstabilität im Serum bzw. Heparinplasma beträgt:
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bei 20–25 °C: 1 Tag,
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bei 4–8 °C: 30 Tage,
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bei −20 °C: 6 Monate.
Bestimmung von ACE
Störfaktoren
Tabakkonsum.
Tabakkonsum führt bei beiden Geschlechtern zu einer ACE-Erhöhung. Die bei Rauchern erhaltene ACE-Konzentration korreliert hochsignifikant mit der Intensität des Tabakkonsums [19]. Offenbar führt die oxydative und toxische Belastung der Lunge durch die im Tabakrauch enthaltenen Substanzen zu einer Mitbeteiligung des Endothels, die zu einer Erhöhung der ACE-Aktivität im Plasma führt. Möglicherweise geht die Erhöhung der Enzymaktivität im Plasma einer funktionell erfassbaren Veränderung des Lungengewebes voraus [4‐6, 14, 22]. Allgemeine metabolische und hepatische Ursachen der ACE-Erhöhung bei Rauchern können aufgrund der Ergebnisse weiterer klinisch-chemischer Bestimmungen ausgeschlossen werden [13, 15‐18].
In Tab. 1 sind die Konzentrationen von ACE bei gesunden Rauchern und Nichtrauchern zusammengestellt [19].
Tab. 1
Konzentrationen von ACE bei gesunden Rauchern und Nichtrauchern stratifiziert nach Geschlecht
ACE (U/L) | Täglicher Zigarettenkonsum | |
|---|---|---|
Männliche Nichtraucher | 24,3 ± 5,4 | Keiner |
Männliche Raucher | 40,12 ± 7,1 | 30,7 ± 12,5 |
Weibliche Nichtraucher | 24,7 ± 5,8 | Keiner |
Weibliche Raucher | 42,8 ± 7,6 | 28,4 ± 9,0 |
Der Einfluss von chronischem Zigarettenkonsum auf die Plasmaaktivität des ACE bei gesunden Probanden wird kontrovers diskutiert; weitere Einflussfaktoren sind Schwermetallione, Medikamente oder auch Antikoagulanzien [11, 19, 21].
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Schwermetallionen.
Schmermetallionen von Quecksilber und Cadmium stören die Bestimmung und hemmen die Aktivität durch Komplexbildung [19].
Medikamente.
Captopril hemmt die ACE-Aktivität bei Patienten mit einer Halbwertzeit bis zu 17 Tagen. Enalapril hemmt die komplette ACE-Aktivität. Es werden falsch erniedrigte Werte gemessen bei Einnahme von ACE-Hemmern (z. B. Captopril, Enalapril; [8, 9]). Zink-Chelatoren, wie EDTA, dürfen nicht als Antikoagulans verwendet werden, da sie die ACE-Aktivität vermindern.
Chelatoren wie Oxalat und Citrat blockieren die Aktivität [21].
Lipämie.
Aufgrund von Interferenzen bei der photometrischen Bestimmung müssen lipämische Seren entweder durch Ultrazentrifugation oder mittels LipoClear vorbehandelt werden. Ikterische oder hämolytische Seren können nicht verwendet werden [12].
Fazit für die Praxis
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Bei gesunden rauchenden Probanden werden geschlechts- und altersunabhängig erhöhte ACE-Konzentrationen beobachtet.
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ACE-Bestimmungen haben im Bereich der Diagnostik von granulomatösen Lungenerkrankungen ihre Berechtigung.
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Serum und Heparinplasma sollten standardmäßig als Untersuchungsmaterial für die ACE-Bestimmung verwendet werden; nicht geeignet sind hingegen EDTA-, Oxalat- oder Citratplasma.
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ACE-Messungen sind sehr temperaturanfällig und sollten direkt nach der Blutentnahme vollzogen werden.
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Erhöhte ACE-Konzentrationen sind bei granulomatösen Lungenerkrankungen zu finden.
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Rauchen führt zu einer von der Tabakexposition abhängigen proportionalen ACE-Erhöhung.
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Ursachen für die erhöhte ACE-Plasmaaktivität bei Rauchern sind in der oxydativen und toxischen Belastung des Lungenendothels durch im Tabakrauch enthaltene Substanzen zu finden.
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Niedrige ACE-Werte sind u. a. bei Therapie mit den ACE-Hemmern Captopril oder Enalapril, akuter Leukämie, chronischer Leukämie oder Hyperthyreose zu finden.
Einhaltung ethischer Richtlinien
Interessenkonflikt
G.M. Oremek, K. Passek, M.H. Bendels und D. Ohlendorf geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.
Für diesen Beitrag wurden von den Autoren keine Studien an Menschen oder Tieren durchgeführt. Für die aufgeführten Studien gelten die jeweils dort angegebenen ethischen Richtlinien.
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