Lexikon der Medizinischen Laboratoriumsdiagnostik
Autoren
G. F. Hoffmann, C.-D. Langhans und A. Schulze

Glyzerinsäure

Glyzerinsäure
Synonym(e)
(D,L)-Glyzerat; 2-Hydroxymilchsäure
Englischer Begriff
D-, L-glyceric acid
Definition
Die chiralen Dihydroxycarbonsäuren entstehen in den Stoffwechselwegen von Fruktose, Glukose und Serin.
Struktur
C3H6O4; Strukturformel:
Molmasse
106,08 g.
Synthese – Verteilung – Abbau – Elimination
  • 3-Hydroxypyruvat, das zum einen aus 3-Phosphoglyzerat, einem Intermediat des Fruktose/Glukose-Katabolismus, oder als Transaminierungsprodukt aus L-Serin gebildet werden kann, wird primär durch die D-Glyzerat-Dehydrogenase zu D-Glyzerinsäure umgewandelt. Dieses Enzym weist auch Glyoxylatreduktaseaktivität auf.
  • Im Fruktosestoffwechsel wird D-Glyzerinsäure aus D-Glyzerinaldehyd, dem Aldolaseprodukt des Fruktose-1-Phosphats gebildet.
  • D-Glyzerinsäure wird über die 2-Phosphoglyzerinsäure in Pyruvat umgewandelt und z. B. in die Glukoneogenese eingeschleust.
Glyzerinsäure verteilt sich in allen Körperflüssigkeiten und wird renal effizient ausgeschieden.
Funktion – Pathophysiologie
  • Bei einem Defekt der D-Glyzerat-Dehydrogenase/Glyoxylat-Reduktase kommt es zur vermehrten Bildung von L-Glyzerinsäure aus Hydroxypyruvat durch die Laktatdehydrogenase (L-Glyzerinazidurie; primäre Hyperoxalurie Typ II).
  • Die vermehrte Ausscheidung der D-Glyzerinsäure, die im Fall einer D-Glyzerinazidurie auftritt, wird auf einen Defekt des Folgeenzymes, der D-Glyzerat-Kinase, zurückgeführt. Dabei ist die Überführung der D-Glyzerinsäure in 2-Phosphoglyzerinsäure gestört.
Untersuchungsmaterial – Entnahmebedingungen
Urin, Serum.
Analytik
  • Durch Flüssig-Flüssig-Extraktion im sauren Medium mittels Ethylacetat oder Diethylether
  • Mittels Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC-MS) als Tri-Trimethylsilylester
Retentionsindex RI: 1342
M+ (m/z): 322
Quant Ion (m/z): 189
Conf. Ion (m/z): 292
Die Ermittlung der spezifischen Konfiguration erfolgt durch Kapillargaschromatographie der O-acetylierten (-)Menthylester.
Internationale Einheit
mmol/mol Kreatinin (Urin).
μmol/L (Plasma, Liquor).
Referenzbereich – Kinder
0–9 mmol/mol Kreatinin, D-Glyzerinsäure ist nicht nachweisbar.
Pathologischer Bereich:
  • 10.000-20.000 mmol/mol Kreatinin (D-Glyzerinsäure)
  • 150–450 mmol/mol Kreatinin (L-Glyzerinsäure)
Indikation
Rezidivierende Nierensteine und/oder Nephrokalzinose, metabolische Azidose, psychomotorische Retardierung.
Interpretation
Erhöhte Werte der Glyzerinsäure weisen auf eine D-Glyzerinazidurie oder eine L-Glyzerinazidurie (primäre Hyperoxalurie Typ II) hin. Da es sich um 2 phänotypisch verschiedene Stoffwechselerkrankungen handelt, ist für eine genaue Diagnose die Bestimmung der absoluten Konfiguration notwendig. Die beiden Formen der Glyzerinazidurien lassen sich über das Profil der organischen Säuren im Urin differenzieren. Während bei der D-Glyzerinazidurie nur die D-Glyzerinsäure als pathologischer Metabolit auftritt, wird im Fall einer L-Glyzerinazidurie (primäre Hyperoxalurie Typ II) die L-Glyzerinsäure von weiteren Metaboliten wie Oxalsäure und Glykolsäure begleitet.
Diagnostische Wertigkeit
Massive Erhöhungen der L-Glyzerinazidurie sind als pathognomonisch für die primäre Hyperoxalurie Typ II einzustufen, ebenso wie Erhöhungen der D-Glyzerinazidurie für die D-Glyzerinazidurie.
Literatur
Blau N, Duran M, Gibson KM, Dionisi-Vici C (Hrsg) (2014) Physician’s guide to the diagnosis, treatment, and follow-up of inherited metabolic diseases. Springer, Berlin/Heidelberg