Lactaatdehydrogenase

(Doorverwezen vanaf LDH)

Lactaatdehydrogenase of melkzuurdehydrogenase (afgekort als LD of LDH) is een enzym dat voorkomt in vrijwel alle levende cellen. Het katalyseert de reversibele reactie tussen lactaat naar pyruvaat, en gebruikt daarbij NAD als co-enzym. Lactaat en pyruvaat zijn belangrijke metabolieten in de suikerstofwisseling, waardoor LDH essentieel is voor de energievoorziening van de cel.

Lactaatdehydrogenase
Lactaatdehydrogenase M-tetrameer (LDH5), zoals het in mensen voorkomt
Lactaatdehydrogenase M-tetrameer (LDH5), zoals het in mensen voorkomt
Identificatie
Alt. naam Melkzuurdehydrogenase
EC-nummer 1.1.1.27
CAS-nummer 9001-60-9
Databanken
IntEnz IntEnz view
BRENDA BRENDA entry
ExPASy NiceZyme view
KEGG KEGG entry
MetaCyc Stofwisselingsroute
PDB-structuren
Gene Ontology
Portaal  Portaalicoon   Biologie

Onder zuurstofrijke omstandigheden wordt pyruvaat verder afgebroken waarbij energie wordt gegenereerd. Onder zuurstofarme omstandigheden, zoals bij een grote inspanning, kan LD pyruvaat omzetten in lactaat wat via het bloed in de lever weer teruggevormd wordt naar pyruvaat en vervolgens naar glucose wat als energierijke verbinding weer gebruikt kan worden. Metabool gezien speelt LD dus een belangrijke rol in de energievoorziening in de cel. Het enzym heeft een hoge substraatspecificiteit en vertoont naast lactaat en hydroxybutyraat geen andere activiteit.

Deze enzymen zijn aanwezig in een grote verscheidenheid aan planten en dieren. Vanwege de rol in de oxidatie van hydroxybutyraat wordt het soms wel hydroxybutyraatdehydrogenase (HBD) genoemd. LDH bevindt zich zo goed als overal in het lichaam en is daarmee dus een weinig specifiek enzym.

IsovormenBewerken

Het LD-enzym is een tetrameer eiwit, opgebouwd uit twee subeenheden H (heart) en M (muscle), die onder gescheiden genetische controle staan. Er kunnen vijf types tetrameer ontstaan: H4, H3M, H2M2, HM3 en M4. Deze tetrameren (iso-enzymen) kunnen door elektroforese worden gescheiden en worden in de praktijk aangeduid als: LD1, LD2, LD3, LD4 en LD5. De verdeling van de iso-enzymen over de verschillende organen laat zien dat LD1 en LD2 vooral in hartspierweefsel en rode bloedcellen voor komt; LD4 en LD5 vooral in levercellen en dwarsgestreept spierweefsel. Witte bloedcellen laten vooral LD2 en LD3 zien.

Het LD1 heeft een hoge affiniteit tot het substraat β-hydroxyboterzuur. De HBDH-(β-hydroxybutyraatdehydrogenase)-bepaling maakt van dit substraat gebruik en is dus een maat voor de LD1-activiteit. Vooral de Duitse literatuur kent het gebruik van deze bepaling.

Mogelijke toepassingenBewerken

Gezien het feit dat LD in alle organen voorkomt, zijn de toepassingen zeer talrijk. Enkele van de voornaamste toepassingen zijn:

  • Diagnostiek van orgaanbeschadigingen (via iso-enzymen).
  • Differentieel diagnostiek van de icterus.
  • Diagnostiek van hematologische afwijkingen.

In de laboratoriumdiagnostiek wordt onderzoek naar dit enzym onder andere gebruikt voor:

Voor de (late) diagnostiek van hartspierschade is de bepaling van LD achterhaald door de komst van de troponine-bepalingen. Bij leverziekten vindt men in het algemeen LD- LD4- en LD5-verhogingen, echter minder sterk dan bij ALAT en ASAT. Forse LD-verhogingen treft men aan bij intoxicaties en hypoxie van de lever (toxische hepatitis, mononucleosis infectiosa). Bij sommige patiënten met nierziekten o.a. pyelonefritis, zijn verhoogde LD-waarden in serum gevonden. Een hemolytisch uremisch syndroom (HUS) gaat gepaard met hoge waarden. Bij patiënten met onbehandelde pernicieuze anemie of megaloblastaire anemie door foliumzuur gebrek kunnen LD, LD1 en LD2 zeer sterk verhoogd zijn door vernietiging van de pasgevormde erytrocyten. Na behandeling treedt weer normalisatie van LD op. Progressieve spierdystrofie gaat gepaard met matig verhoogde LD-(LD5-)waarden. Bij patiënten met maligne aandoeningen (M. Hodgkin, carcinomen) worden verhoogde LD-waarden gevonden (met name LD4, LD5). Bij teratomen en seminomen van de testis is juist LD1 verhoogd. LD1 kan daarbij als vroege indicator van relapse dienen. Verhoogde LD-activiteit in plasma wordt ook gevonden bij een longembolie; de verhoogde LD (LD3) is soms de enige afwijking die aantoonbaar is.

ValkuilenBewerken

Door het gebruik van serum worden over het algemeen wat hogere waarden verkregen doordat LD vrijkomt uit de trombocyten en erytrocyten bij de stolling. Hemolytisch plasma of serum kan niet gebruikt worden omdat in de erytrocyten 150x zoveel LD voorkomt als in serum of plasma. Combinatie van LD met antilichamen kan verhoogde LD waarden veroorzaken door een verlengde halfwaardetijd van het LD-antilichaamcomplex.

ReferentiewaardenBewerken

  • Methode afhankelijk.
  • Bij zuigelingen worden waarden gevonden die 2-3 keer zo hoog zijn als bij volwassenen.

Iso-enzymen van LDHBewerken