Was ist die Alpha-Galactosidase?

Die Alpha-Galactosidase ist ein Enzym, das der Gruppe der Hydrolasen angehört. Eine andere Bezeichnung für das Enzym lautet Ceramidtrihexosidase.
Das Enzym kommt beim Mensch in allen Zellen vor und spaltet die alpha-D-glykosidische Bindung.

Eine alpha-glykosidische Bindung liegt bei einer Verbindung zwischen einem Kohlenhydrat wie Galaktose und beispielsweise einer Alkoholgruppe vor.
Das Enzym Alpha-Galactosidase kommt genauer  gesagt im Lysosom der Zellen vor und spaltet Glykosphingolipide und Glykoproteine in seine einzelnen Bestandteile auf.
Bei einem Defekt des Enzyms bedingt durch einen Genfehler kann es zum Krankheitsbild des Morbus Fabry kommen.

Aufgabe, Funktion & Wirkung der Alpha-Galactosidase

Die Alpha-Galactosidase ist ein Enzym und ihre Aufgabe besteht darin beim Abbau spezieller Fette behilflich zu sein. Diese Fette können durch die Nahrung in den Körper aufgenommen werden.

Im Körper kommen sie in quasi allen Zellen vor. Durch den Abbau der Fette durch die Alpha-Galactosidase wird eine krankhafte Vermehrung innerhalb der Zellen verhindert. Die Funktionsweise des Enzyms entspricht der einer klassischen Hydrolyse. Bei einer Hydrolyse wird die chemische Bindung (alpha-D-glykosidische Bindung) zwischen den einzelnen Bestandteilen eines Moleküls unter dem Einbau eines Moleküls Wasser gespalten, wodurch zwei Produkte entstehen.

Durch die typische Eigenschaft des Enzyms wird die Reaktion der Spaltung der Fette deutlich beschleunigt. Als Folge können mehr Fette pro Zeiteinheit abgebaut werden.
Das Enzym Alpha-Galactosidase geht aus dieser Reaktion wie alle Enzyme unverändert und in gleicher Menge wieder hervor. Durch die katalysierte Reaktion der Alpha-Galactosidase ergibt sich die Wirkung der Reduktion der Gesamtmenge von Glykosphingolipide im Körper.

Glykosphingolipide ist die Bezeichnung für die Fette, die durch die Alpha-Galactosidase abgebaut werden.

Insgesamt wird dadurch der Tod der Körperzellen, aufgrund der Anreicherung von Glykosphingolipiden in den Zellen, verhindert. Somit kommt es nicht zum Auftreten des Krankheitsbildes des Morbus Fabry.

Wo wird sie hergestellt?

Vorstufen des Enzyms Alpha-Galactosidase werden durch die Ribosomen der Zellen synthetisiert. Diese geben eine Kette aus Aminosäuren, aus denen später das fertige Enzym entsteht, in das Endoplasmatische Retikulum ab.

Hier erfolgt bereits eine Reifung hin zum fertigen Enzym. Von dort aus werden die Aminosäureketten durch spezielle Vesikel zum Golgi-Apparat transportiert. Von hier können die Enzyme entweder durch Vesikel in die Lysosomen oder zur Zelloberfläche transportiert und in den Raum zwischen den Zellen abgegeben werden.

Andere Zellen können die Enzyme nun rezeptor-vermittelt aufnehmen.

Alpha-Galactosidase erniedrigt

Ein Mangel des Enzyms Alpha-Galactosidase mündet in einem verminderten Abbau der Fette (Glykosphingolipide) in den Zellen des Körpers.
Dadurch kommt es zu einer Anreicherung der Fette in den Lysosomen der Zellen.

Diese Anreicherung wird von den meisten Zellen nur schlecht toleriert und hat schädliche Wirkungen auf sie. Als Folge dessen kommt es häufig zum programmierten Zelltod. Dies kann sich in verschiedenen Symptomen wie Haut- und Gefäßveränderungen oder Schmerzen an den Händen und den Füßen bemerkbar machen.

Morbus Fabry

Als Morbus Fabry wird die Krankheit bezeichnet, die durch einen Mangel an Alpha-Galactosidase verursacht wird. Die Ursache für den Mangel ist in der Regel erblich bedingt und sehr selten.
Bemerkt wird die Krankheit häufig erst durch Auftreten mehrerer Symptome im späten Kindesalter.

Es kommt zu punktförmigen Hautveränderungen, Schmerzen an Händen und Füßen, eine veränderte Temperaturempfindung, Schwerhörigkeit, Veränderungen an den Augen und Eiweiß im Urin.
Durch Veränderungen an den Gefäßen sind im Verlauf vor allem die Nieren von einem Niereninfarkt oder einer Niereninsuffizienz bedroht.

Außerdem droht dem Herzen ein Herzinfarkt. Oft tritt auch ein Schlaganfall auf. Die Therapie besteht in der frühzeitigen Substitution des Enzyms mit Tabletten. Im Verlauf wird eventuell eine Dialyse oder eine Transplantation einer Niere nötig.

Ausführliche Informationen zu diesem Thema lesen Sie unterMorbus Fabry

Kann man sie mit Tabletten substituieren?

Bei einem Mangel des Enzyms Alpha-Galactosidase kann man diesen durch die Einnahme von Tabletten sehr gut eindämmen, sodass kaum Veränderungen spürbar werden.
Die Tabletten enthalten künstlich hergestellte Enzyme, die in ihrer Funktion genau den körpereigenen Enzymen entsprechen.

Die Substituierung mit Tabletten ist die allgemein angewandte Therapie bei bekanntem Mangel an Alpha-Galactosidase. Aus diesem Grunde wird die Therapie auch als Enzymersatztherapie bezeichnet.
Da die Zellen des Körpers spezielle Rezeptoren an der Oberfläche besitzen, die das Enzym erkennen, können die Zellen das Enzym durch Endozytose in ihr Plasma aufnehmen. Nach erfolgter Aufnahme entfalten die Enzyme ihre Wirkung innerhalb der Zelle, wodurch die Menge an Glykosphingolipiden gesenkt wird.

Alpha-Galactosidase erhöht

Eine erhöhte Menge an Alpha-Galactosidase spielt in der heutigen Medizin keine Rolle. Es sind keine negativen Wirkungen einer großen Menge des Enzyms Alpha-Galactosidase für den Menschen beschrieben.
Eine erhöhte Menge an Alpha-Galactosidase tritt in der Regel nur auf, wenn bei Substituierung mit Tabletten eine zu große Menge eingenommen wurde.

Autor: Dr. Nicolas Gumpert
Veröffentlicht: 21.11.2018 - Letzte Änderung: 15.04.2021