Lexikon der Medizinischen Laboratoriumsdiagnostik
Autoren
K. J. Lackner und D. Peetz

Laktatdehydrogenase, Isoenzyme

Laktatdehydrogenase, Isoenzyme
Englischer Begriff
lactate dehydrogenase isoenzymes
Definition
Im menschlichen Körper kommt Laktatdehydrogenase als tetrameres Enzym, bestehend aus 2 Untereinheiten, in Form von 5 verschiedenen Isoenzymen vor.
Struktur
Jedes Molekül Laktatdehydrogenase besteht aus 4 Untereinheiten der Typen H (Herz) und M (Muskulatur). Die Untereinheiten weisen jeweils ein Molekulargewicht von 34 kDa auf und werden von 2 verschiedenen Genloci kodiert.
Molmasse
170 kDa.
Synthese – Verteilung – Abbau – Elimination
In Herzmuskulatur, Erythrozyten und den Nieren werden die Isoenzyme LDH-1 (HHHH) und LDH-2 (HHHM) synthetisiert, in Granulozyten und der Lunge LDH-3 (HHMM) sowie in Leber, Skelettmuskulatur, Milz und Lunge LDH-4 (HMMM) und LDH-5 (MMMM). Prinzipiell werden in Geweben mit hohem Sauerstoffbedarf vornehmlich Isoenzyme mit einem hohen H-Untereinheitenanteil, in Geweben mit hoher glykolytischer Aktivität Isoenzyme mit einem hohen M-Untereinheitenanteil gebildet.
Halbwertszeit
LDH-1: 110 Stunden; LDH 5: 8–12 Stunden.
Pathophysiologie
In Abhängigkeit von der zugrunde liegenden Erkrankung werden verschiedene LDH-Isoenzyme mit unterschiedlichen Halbwertszeiten ins Blut freigesetzt. So ist der Nachweis von LDH-1 und -2 prinzipiell zur Spätdiagnostik eines Herzinfarktes oder einer Hämolyse geeignet (α-Hydroxybutyratdehydrogenase), während bei Leberschäden LDH-4 und -5 häufig nur für kurze Zeit im Blut nachweisbar sind.
Untersuchungsmaterial
Serum.
Analytik
Die LDH-Isoenzyme können auf Celluloseacetatfolie (s. Celluloseacetatfolien-Elektrophorese) oder Agarosegel (s. Agarosegelelektrophorese) im alkalischen Milieu elektrophoretisch aufgetrennt werden. Die Wanderungsgeschwindigkeit im Gel ist abhängig vom jeweiligen Anteil an Untereinheiten. H-Untereinheiten wandern schnell, M-Untereinheiten langsam zur Anode. Die Visualisierung der Banden erfolgt nach enzymatischer Umwandlung von Laktat zu Pyruvat mittels Koppelung des Pyruvats an Terazoliumsalz (Celluloseacetatfolie) bzw. mittels fluoreszenzspektrometrischer Detektion (Fluoreszenzspektrometrie/-spektroskopie) der NADPH2-Bildung (Agarosegel).
Bewertung
Anhand der elektrophoretischen Auftrennung können verschiedene LDH-Isoenzym-Muster unterschieden werden:
  • Eine anodische Konzentrierung der Isoenzyme tritt bei Erkrankungen auf, die vor allem LDH-1 und -2 freisetzen (z. B. Herzinfarkt, Hämolyse [auch in vitro!], Muskeldystrophie [relatives Fehlen von LDH-4 und -5], Niereninfarkt).
  • Intermediäres LDH spiegelt LDH-3-Freisetzung wider (z. B. Thrombozytolyse, Lymphome, Milzinfarkt).
  • Eine kathodische Konzentrierung findet sich bei LDH-4- und -5-Freisetzung (z. B. Lebererkrankungen, Leberstauung bei Rechtsherzinsuffizienz, Skelettmuskelschädigung).
Die LDH-Isoenzym-Differenzierung hat keine relevante Verbreitung in der Diagnostik gefunden, da bei nahezu allen Indikationen sensitivere und vor allem spezifischere alternative Parameter verfügbar sind.
Literatur
Thomas L (Hrsg) (2012) Labor und Diagnose. Indikation und Bewertung von Laborbefunden für die medizinische Diagnostik, 8. Aufl. TH-Books, Frankfurt am Main