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1.6.1 Phenylalanin
Immer wieder wurden bislang folgende Krankheitsbilder im Zusammenhang mit dem Phenylalanin-Stoffwechsel gefragt:
–– Phenylketonurie,
–– Albinismus,
–– Alkaptonurie.
Der Phenylketonurie (PKU, Häufigkeit 1 : 10 000)
liegt ein Mangel des Enzyms Phenylalanin-­
Hydroxylase zugrunde (s. Schritt 1 in Abb. 39),
das Phenylalanin inTyrosin umwandelt (Cofaktoren hierbei sind O2 undTetrahydrobiopterin).
Coenzym dieser Reaktion ist das Tetrahydrobiopterin. Durch verminderte Hydroxylierung
des Phenylalanins zu Tyrosin kommt es zu einem Anstieg der Phenylalanin-Plasmakonzentration. Unter diesen Umständen wird ein Stoffwechselweg beschritten, der beim gesunden
Menschen so gut wie gar nicht abläuft: Phenylalanin wird vermehrt zu Phenylbrenztraubensäure (Phenylpyruvat) und anderen zytotoxischen Metaboliten umgewandelt.
COO–
H
C
H 2O
COO–
HO
CH
COO–
Fumarat
C
COO–
H
C
O
CH2
CH2
+
COO– NAD NADH + H
Malat
+
COO–
Oxalacetat
Abb. 40: Umwandlung von Fumarat zu Oxalacetat
medi-learn.de/6-bc2-40­
Die Erkrankten weisen eine verminderte Intelligenz auf und neigen zu Krampfanfällen. Die
Phenylpyruvat-Ausscheidung im Urin ist erhöht. Aufgrund der Häufigkeit der PKU wird
bei Neugeborenen am 4.–5. Lebenstag der Guthrie-Test durchgeführt, mit dem zu hohe Plasma-Phenylalaninspiegel nachweisbar sind. Die
Therapie der Phenylketonurie besteht in phenylalaninarmer Diät, wodurch der Ausbruch
der Krankheit verhindert werden kann.
www.medi-learn.de
Übrigens …
Bei Vorliegen einer Phenylketonurie darf der Süßstoff Aspartam nicht verzehrt werden, da Aspartam
ein Dipeptid aus Asparagin­
säure und Phenylalanin ist.
1
Merke!
Bei einem Mangel an Phenylalanin-Hydroxylase
wird Tyrosin zu einer essenziellen Aminosäure, da
sie nicht mehr endogen aus Phenylalanin produziert werden kann.
Beim Albinismus liegt eine Mutation der melanozytären (Melanozyten sind Pigmentzellen
der Haut) Tyrosinase vor. DieTyrosinase katalysiert die Reaktion vonTyrosin zu Dopa und von
Dopa zu Dopachinon (s. Schritt 2 in Abb. 39).
Da die Melaninbiosynthese über diesen Stoffwechselweg erfolgt, kann bei einem Ausfall der
Tyrosinase in den Melanozyten der Haut, der
Haarfollikel und der Augen kein Melanin mehr
gebildet werden und es kommt zum klinischen
Bild des Albinismus:
Die Patienten weisen eine sehr helle und lichtempfindliche Haut sowie weiße Haare auf. Der
weitläufigen Meinung widersprechend ist die
Iris der Betroffenen jedoch meist blau oder
grün. Der Eindruck der „roten Augen“ entsteht durch die Reflektion des Lichts an der
rötlichen Netzhaut, da die Iris ja kaum pigmentiert ist. Je nachdem, ob die Tyrosinase-Aktivität nur eingeschränkt oder völlig fehlend ist,
tritt die Krankheit in unterschiedlichen Schweregraden auf. Eine Möglichkeit der kausalen
Therapie besteht nicht.
Übrigens …
Die Katecholamin-Biosynthese ist bei
diesen Patienten nicht gestört, da der
Schritt Tyrosin zu Dopa außerhalb von
Melanozyten durch ein anderes Enzym, die Tyrosin-Hydroxylase, katalysiert wird.
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