Tryptase
Tryptase
Englischer Begriff
tryptase
Definition
Serinproteinase, die beim Menschen nahezu ausschließlich in den Granula von Mastzellen und in wesentlich geringeren Konzentrationen in basophilen Granulozyten (Granulozyten, basophile) vorkommt.
Struktur
Tetramere Serinproteinase, 4 Isoformen (eine α- und 3 β-Tryptasen), EC 3.4.21.59.
Molmasse
134 kDa.
Synthese – Verteilung – Abbau – Elimination
α-Tryptase wird kontinuierlich im Zytoplasma der basophilen Granulozyten synthetisiert und sezerniert.
β-Tryptase befindet sich zu >90 % in enzymatisch aktiver Form in Komplexen mit Heparin (Heparin und Heparinoide) und anderen Proteoglykanen in den sekretorischen Granula der Mastzellen. Zusammen mit anderen Serinproteasen wie Chymase, Kathepsin G und Carboxypeptidase A wird sie beispielsweise durch Aktivierung von hochaffinen IgE-Rezeptoren auf der Zelloberfläche oder kontinuierlich („piecemeal degranulation“) freigesetzt.
Die extrazelluläre Inaktivierung erfolgt wahrscheinlich durch den Zerfall des sezernierten Tryptase-Heparin- oder Tryptase-Proteoglykan-Komplexes.
Funktion – Pathophysiologie
α-Tryptase wird in geringen Mengen kontinuierlich von Mastzellen freigesetzt. Sie ist wegen der geringen zirkulierenden Menge pathophysiologisch von geringer Bedeutung.
β-Tryptase liegt in enzymatisch aktiver Form als Tetramer an Heparin oder andere Proteoglykane gebunden in den Granula der Mastzellen vor. Vernetzung hochaffiner IgE-Rezeptoren an der Zelloberfläche durch Bindung spezifischer IgE-Moleküle führt schlagartig zu Freisetzung des Granulainhaltes.
Die biologische Funktion des Enzyms ist weitgehend unklar. Mangels spezifischer Inhibitoren kann sie in vitro bisher kaum spezifisch beeinflusst werden. Pathophysiologische Bedeutung erhält die Tryptase im Rahmen der frühen allergischen Reaktion durch folgende Wirkungen:
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Förderung des Plasmaeinstroms in den Extrazellularraum durch erhöhte Kapillarpermeabilität und Aktivierung von Kininogenen (z. B. Präkallikrein) zu Kininen, Vasodilatatoren und Entzündungsmediatoren
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Gerinnungshemmung durch indirekte Aktivierung von Plasminogen über Aktivierung der Prourokinase zu Urokinase und dadurch weitere Erleichterung des Plasmaeinstroms
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Expressionsstimulation von ICAM-1 und IL-8.
In neurogenen Entzündungsherden könnte Tryptase aufgrund einer inhibierenden Wirkung auf neurogene Peptide wie VIP („vasoactive intestinal peptide“) und CGRP („calcitonin gene-related peptide“) inhibierend wirken.
Weitere Effekte der Mastzelltryptase liegen in der Syntheseförderung von Typ-1-Kollagen und Wachstumsförderung von Epithelzellen, glatten Muskelzellen und Fibroblasten. Indirekt greift Tryptase auch in den Abbau extrazellulärer Matrix ein, indem sie durch proteolytische Spaltung Vorstufen von Matrix-Metalloproteinasen und Prourokinase aktiviert, die ihrerseits am Abbau der Extrazellularmatrix beteiligt sind.
Präanalytik
Probenentnahme 15 Minuten – 3 Stunden nach der vermuteten Mastzelldegranulation.
Analytik
Konventionelle Einheit
μg/L.
Internationale Einheit
μg/L.
Referenzbereich – Erwachsene
<13,5 μg/L.
Referenzbereich – Kinder.
<13,5 μg/L.
Indikation
V. a. allergische oder anaphylaktische Reaktion.
Interpretation
In Serum/Plasma gemessene Tryptasekonzentrationen stammen zum weit überwiegenden Teil aus der schnellen Degranulation der Mastzellen und spiegeln somit den Anteil an β-Tryptase und Mastzellaktivierung wider. Die Konzentration der auch beim Gesunden kontinuierlich in geringen Mengen freigesetzten Mengen an α-Tryptase ist mit immunologischen Textsystemen messbar und der Anzahl der im Körper vorhandenen aktivierten Mastzellen proportional.
Diagnostische Wertigkeit
Als Indikator der Mastzellaktivierung ist Tryptase wegen der längeren Halbwertszeit im Serum/Plasma und der höheren Spezifität aussagekräftiger als Messung von Histamin. Diagnose oder Verlaufsbeobachtung einer Mastzelldegranulation z. B. im Rahmen einer anaphylaktischen Reaktion ist somit mittels Tryptasebestimmung leicht möglich. Ein signifikanter Anstieg der Serumtryptase ist nach bereits 15 Minuten nach dem Ereignis zu verzeichnen. Die Werte steigen bei einem Akutereignis kontinuierlich bis zum Maximalwert nach etwa 2 Stunden an.
Bestimmung von Tryptase ohne anamnestisch bekannte Basophilendegranulation kann bei erhöhten Werten auf eine Mastozytose hindeuten.
Mittels Parallelbestimmung von Histamin und Tryptase kann man die Aktivierung von Mastzellen und Basophilen unterscheiden, da von Basophilen nur geringe Mengen an Tryptase, jedoch große Mengen Histamin freigesetzt werden.