Laktatdehydrogenasen (LDHA/LDHB)

Die Laktatdehydrogenase (LDH) ist ubiquitär vorhanden und katalysiert im letzten Schritt der anaeroben Glykolyse die Oxidation von Pyruvat zu Laktat (Drent et al., 1996). Diese Reaktion ist reversibel. Es sind fünf Isoformen von LDH bekannt, die mehr oder weniger organspezifisch sind und sich in ihrer Molekülstruktur und ihren chemischen und physikalischen Eigenschaften unterscheiden. Die tetrameren Isoenzyme LDH-1 bis LDH-5 entstehen aus den fünf möglichen Kombinationen der zwei Untereinheiten H und/oder M und sind in verschiedenen Geweben lokalisiert (Valvona et al., 2016).

(Drent et al., 1996; Laila et al., 2007; Jialal and Sokoll, 2015)

Die Untereinheiten H (heart) bzw. M (muscle) wurden aufgrund ihrer vorherrschenden Lokalisation in den jeweiligen Geweben bezeichnet (Drent et al., 1996). Sie werden von den Genen LDHA (M) und LDHB (H) kodiert, die auf den Chromosomen 11 bzw. 12 lokalisiert sind. In beiden Genen wurden mehrere Variationen in der Nukleotidsequenz beschrieben. Fälle einer genetisch bedingten LDH-B- bzw. –A-Defizienz wurden erstmalig 1971 bzw. 1980 beschrieben (nach Maekawa et al., 1984). Genetische Polymorphismen führen zu veränderten Untereinheiten und einem nicht funktionalen Enzym. Menschen mit LDHA-Mangel leiden unter Müdigkeit, Muskelschmerzen und Krämpfen während körperlicher Betätigung, bei manchen kann intensive Aktivität zur Rhabdomyolyse führen. Durch den Abbau von Muskelgewebe wird Myoglobin frei, das über die Nieren mit dem Urin ausgeschieden wird (Myoglobinurie). Bei lang anhaltender Myoglobinurie kann es zu Nierenschädigungen bis hin zu lebensbedrohlichem Nierenversagen kommen. Gelegentlich werden Hautausschläge beobachtet. Die Schwere der Symptome variiert stark. Menschen mit LDHB-Mangel haben in der Regel keine Krankheitssymptome (Glycogen storage disease XI, 2017). Genvarianten im LDHB-Gen sind mit einem Laktatdehydrogenase B-Mangel assoziiert. Es wird vermutet, dass der LDHB-Mangel Einfluss auf den Pyruvat-Laktat-Stoffwechsel hat und, ähnlich wie bei einem LDHA-Mangel, zu einem defizienten Energiestoffwechsel beiträgt.

Literatur

Drent, M., Cobben, N. A., Henderson, R. F., Wouters, E. F. and van Dieijen-Visser, M. (1996) ‘Usefulness of lactate dehydrogenase and its isoenzymes as indicators of lung damage or inflammation’, European Respiratory Journal, 9(8), p. 1736 LP-1742. Available at: http://erj.ersjournals.com/content/9/8/1736.abstract.

Glycogen storage disease XI (GSD11) (2017). doi: 416688.

Jialal, I. and Sokoll, L. J. (2015) ‘Clinical Utility of Lactate DehydrogenaseA Historical Perspective’, American Journal of Clinical Pathology, 143(2), pp. 158–159. Available at: http://dx.doi.org/10.1309/AJCTP0FC8QFYDFA.

Laila, F., Abdel-Hamid, N., Yaser, A.-N., Sanaa, I. and Wahid, A. (2007) Lactate dehydrogenase isoenzyme pattern in the liver tissue of chemically-injured rats treated by combinations of diphenyl dimethyl bicarboxylate, Journal of Applied Biomedicine.

Maekawa, M., Kanda, S., Sudo, K. and Kanno, T. (1984) ‘Estimation of the gene frequency of lactate dehydrogenase subunit deficiencies.’, American Journal of Human Genetics, 36(6), pp. 1204–1214. Available at: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1684635/.

Valvona, C. J., Fillmore, H. L., Nunn, P. B. and Pilkington, G. J. (2016) ‘The Regulation and Function of Lactate Dehydrogenase A: Therapeutic Potential in Brain Tumor’, Brain Pathology, 26(1), pp. 3–17. doi: 10.1111/bpa.12299.