Lexikon der Medizinischen Laboratoriumsdiagnostik
Autoren
A. M. Gressner und O. A. Gressner

Chymotrypsin

Chymotrypsin
Synonym(e)
EC 3.4.21.1
Englischer Begriff
chymotrypsin
Definition
Pankreatogene Serinproteinase mit Bedeutung für die intestinale Proteinverdauung und diagnostischer Relevanz im Blut für die akute Pankreatitis und in Fäzes für die exokrine Pankreasinsuffizienz.
Molmasse
25 kDa.
Synthese – Verteilung – Abbau – Elimination
Die in den Azinuszellen synthetisierte Proform (Zymogene) Chymotrypsinogen wird wie Trypsinogen sezerniert und im Intestinaltrakt durch N-terminale limitierte Proteolyse mit Trypsin und nachfolgender autokatalytischer Prozessierung durch Chymotrypsin zu einem linearen Peptid von etwa 130 Aminosäuren aktiviert. Die Aktivierung durch Trypsin erfolgt zwischen Arginin 15 und Isoleucin 16. Es liegen 2 Isoenzyme vor:
  • Anionisches Chymotrypsin(ogen)-1
  • Kationisches Chymotrypsin(ogen)-2 (dominierende Form, pH-Optimum 8,0)
Die Serinproteinase Chymotrypsin hydrolysiert Peptidbindungen, die Carboxylgruppen von Tryptophan, Leucin, Tyrosin oder Phenylalanin enthalten. Daneben besteht hydrolytische Aktivität für andere Bindungstypen: Ester (N-substituierte Tyrosinester) > Amide > Peptide. Dominantes Isoenzym ist kationisches Chymotrypsin-2, das wie anionisches Chymotrypsin-1 im Blut komplexiert mit α1-Proteinaseinhibitor und α2-Makroglobulin vorliegt.
Funktion – Pathophysiologie
Bei entzündlichen Pankreaserkrankungen (akute Pankreatitis) und Pankreaskarzinom erfolgt die Freisetzung von Chymotrypsin-2 in die Zirkulation. Im aspirierten Duodenalsaft und in Fäzes reduzierte Chymotrypsinkonzentrationen (-aktivitäten) in Abhängigkeit vom Ausmaß der exkretorischen Pankreasinsuffizienz.
Untersuchungsmaterial – Entnahmebedingungen
Serum, EDTA-Plasma, Fäzes, Duodenalsaft.
Probenstabilität
Probenstabilität im Serum ca. 8 Tage bei 4 °C oder langzeitig bei −20 °C, im Stuhl ist das Enzym für 3 Wochen bei Raumtemperatur stabil.
Präanalytik
4 Tage vor Probennahme (Fäzes) Absetzen von Substitutionspräparaten (Enzyme).
Analytik
Sowohl im Serum/Plasma als auch im Duodenalsaft und Fäzes sind folgende Methoden in Anwendung:
1.
Immunreaktive Konzentrationsbestimmung im Serum: Immunoassay für Chymotrypsin-2 reagiert auch mit Chymotrypsinogen-2 und Chymotrypsin(ogen)-1, auch im Komplex mit α1-Proteinaseinhibitor; Komplex mit α2-Makroglobulin wird nicht detektiert.
 
2.
Katalytische Aktivitätsbestimmung im Duodenalsaft und Fäzes:
 
Prinzip 1: Photometrische Methode (Photometrie)
Die Bildungsgeschwindigkeit von p-Nitroanilin aus dem substituierten Tetrapeptid wird bei 405 nm kontinuierlich gemessen und ist der Chymotrypsinaktivität proportional.
Prinzip 2: Titrimetrische Methode
Die pro Zeiteinheit gebildete Menge Acetyltyrosin wird titrimetrisch (pH-Stat) oder das gebildete Ethanol enzymatisch gemessen, beide Produktkonzentrationen sind der Chymotrypsinaktivität im optimierten Testverfahren proportional.
Referenzbereich – Erwachsene
Sehr stark methodenabhängig. Serum: 15–78 μg/L, Fäzes: >3 U/g Feuchtgewicht (Graubereich 3–6 U/g)
Indikation
Interpretation
Der wesentliche Einsatz der Chymotrypsinbestimmung konzentrierte sich auf Stuhluntersuchungen, um aus der Abnahme der Ausscheidungsmenge des intestinal relativ resistenten Chymotrypsins eine exokrine Pankreasinsuffizienz zu diagnostizieren und zu kontrollieren (chronische Pankreatitis, zystische Pankreasfibrose). Heutzutage ist diese Kenngröße durch die immunologische Bestimmung der fäkalen Pankreaselastase (Elastase, pankreasspezifische) verdrängt worden.
Im Serum 2- bis 35-facher Anstieg der immunreaktiven Chymotrypsin-2-Konzentration bei akuter Pankreatitis, etwa 2,5-facher Anstieg bei Pankreaskarzinomen, bis zu 2-facher Anstieg bei hepatobiliären Erkrankungen und signifikanter Anstieg bei Niereninsuffizienz infolge Retention.
Diagnostische Wertigkeit
Gegenüber Trypsin im Stuhl überlegene diagnostische Kriterien. Im Vergleich mit Elastase-1 liegen die Sensitivität mit 64 % und die Spezifität (Spezifität, diagnostische) mit 89 % für exokrine Pankreasinsuffizienz niedriger.
Literatur
Löser C, Möllgaard A, Fölsch UR (1996) Faecal elastase 1: a novel, highly sensitive, and specific tubeless pancreatic function test. Gut 39:580–586CrossRefPubMedPubMedCentral