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

Pyruvat

Pyruvat
Synonym(e)
Acetylameisensäure; Anion der Brenztraubensäure
Englischer Begriff
pyruvate; pyruvic acid
Definition
Die Vollblutkonzentration des überwiegend als Endprodukt der Glykolyse anfallenden Pyruvats wird meistens in Verbindung mit Laktat zur Kalkulation der Laktat-Pyruvat-Ratio bestimmt, um den Gewebeoxidationsstatus abzuschätzen.
Synthese – Verteilung – Abbau – Elimination
Pyruvat ist ein zentraler Metabolit des Intermediärstoffwechsels, der auf 3 Wegen gebildet wird:
  • Hauptanteil entsteht als Endprodukt der Glykolyse (Embden-Meyerhof-Stoffwechselweg), bei dem unter Energiegewinnung (ATP) Glukose über 10 Schritte zu Pyruvat abgebaut wird
  • Durch Oxidation von Laktat in der Laktatdehydrogenase-katalysierten Reaktion
  • Aus den Aminosäuren Alanin, Glyzin, Serin, Cystein und Threonin durch Dehydrogenierungs- und Transaminierungsreaktionen.
Pyruvat wird nach oxidativer Decarboxylierung durch den multifunktionellen Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex zu Acetyl-Coenzym A (Acetyl-CoA) umgewandelt, das in den Zitronensäurezyklus (Tricarbonsäurezyklus, Krebs-Zyklus) eingeschleust wird, der einen wesentlichen Teil des Energiebedarfs der Zelle deckt. Weiterhin kann Pyruvat zu Oxalacetat unter Verbrauch von CO2 und ATP durch die Pyruvat-Carboxylase umgewandelt werden, eine Reaktion, die die erste Stufe der Glukoneogenese darstellt.
Funktion – Pathophysiologie
Der zentralen Position von Pyruvat im Intermediärstoffwechsel entsprechend ist die Pyruvatkonzentration im Vollblut für die Beurteilung des intermediären Stoffwechselumsatzes von Bedeutung, wobei prinzipiell Pyruvat zur Kalkulation der Laktat-Pyruvat-Ratio bestimmt wird. Damit ist durch diese Kenngröße eine globale Beurteilung des Gewebeoxidationsstatus (Redox-Status) möglich. Wenn Glykogenolyse und Glykolyse die mitochondriale Pyruvatoxidation zum Acetyl-Coenzym A übersteigen, kann es zu einer erheblichen Laktatakkumulation mit Ausbildung einer Laktatazidose kommen (Laktat).
Untersuchungsmaterial – Entnahmebedingungen
Arterielles oder venöses Vollblut. Bevorzugt ist arterielles Vollblut, Liquor.
Präanalytik
Probengewinnung aus der Arterie oder ungestauten Vene des nüchternen und ruhenden Patienten. Sofortige Enteiweißung durch eiskalte Perchlorsäure oder Verwendung von Glykolyse-Inhibitoren ohne Enteiweißung. Bereits 5 Minuten nach Blutentnahme ohne Enteiweißung und Glykolyse-Inhibitoren ist ein Anstieg der Laktatkonzentration von 20–30 % festzustellen. Nach Abzentrifugation kann der Überstand bei 4 °C 24 Stunden aufbewahrt werden.
Analytik
Enzymatisch optischer Test gemäß folgender Reaktion: https://media.springernature.com/b30/springer-static/image/chp%3A10.1007%2F978-3-662-49054-9_2599-1/MediaObjects/77759_0_De_2599-1_Figa_HTML.gif?as=jpg&s=1
Bei pH 7,5 liegt das Gleichgewicht der Reaktion auf der Seite des Laktats. Der NADH-Verbrauch ist der eingesetzten Pyruvatkonzentration proportional und kann photometrisch bei 334, 340 oder 365 nm bestimmt werden. Die Reaktion ist sehr spezifisch und einfach durchzuführen.
Konventionelle Einheit
mg/dL.
Internationale Einheit
mmol/L.
Referenzbereich – Erwachsene
Untersuchungsmaterial
Pyruvatkonzentration
mmol/L
mg/dL
Venöses Blut
0,03–0,10
0,3–0,9
Arterielles Blut
0,02–0,08
0,2–0,7
Liquor
0,06–0,19
0,5–1,7
Referenzbereich – Kinder
S. Erwachsene.
Indikation
Es gibt nur wenige klinische Indikationen für die selektive Bestimmung von Pyruvat. Seine Bestimmung erfolgt überwiegend in Verbindung mit Laktat zur Kalkulation der Laktat-Pyruvat-Ratio:
  • Bestimmung des Gewebeoxidationszustandes (Redox-Status)
  • Differenzialdiagnose hereditärer organischer Acidurien (Pyruvatdehydrogenasemangel)
  • Ätiologische Abklärung einer Laktatazidose.
Interpretation
Ursachen für erhöhte Konzentrationen sind:
Diagnostische Wertigkeit
Pyruvat kann ein wertvoller, ergänzender Parameter der Laktatbestimmung sein.
Literatur
Greiling H, Gressner AM (Hrsg) (1995) Lehrbuch der Klinischen Chemie und Pathobiochemie, 3. Aufl., Schattauer, Stuttgart, New York