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Bauchspeicheldrüsenenzyme

Einleitung

Die Bauchspeicheldrüse produziert eine ganze Reihe an verschiedenen Enzymen zur Verdauung von Kohlenhydraten, Fetten sowie Eiweißen und gibt diese an den Zwölffingerdarm ab. 

Finden Sie hier ausführliche Informationen zur Bauchspeicheldrüse: Bauchspeicheldrüse - Anatomie und Erkrankungen

Welche Enzyme produziert die Bauchspeicheldrüse?

Die erste Gruppe an Enzymen sind die eiweisspaltenden Enzyme, auch Proteasen genannt. Hierzu gehören:

Die ganze Gruppe an Enzymen zerlegt Eiweiße aus der Nahrung in kleinste Bestandteile, die Aminosäuren. Einige Enzyme schneiden am Ende der Aminosäureketten Stücke ab, andere Enzyme schneiden mitten in der Kette zwischen den Aminosäuren.

Die zweite Gruppe an Bauchspeicheldrüsenenzymen sind Enzyme zur Kohlenhydratspaltung. Zu diesen Enzymen gehören die

  • Alpha-Amylase
  • und die Ribonuklease.

Diese schneiden lange Kohlenhydratketten, wie in Brot oder Nudeln, in kleine Zuckermoleküle, sodass diese in den Körper aufgenommen werden können.

Die letzte Gruppe bezeichnet die fettspaltenden Enzyme, zu denen die Pankreaslipase gehört.
Diese drei Gruppen an Enzymen decken also alle drei Hauptnahrungsbestandteile Fette, Kohlenhydrate und Eiweiße ab und sind für die Verdauung absolut notwendig.

Neben den Enzymen produziert die Bauchspeicheldrüse auch Hormone, wie das Insulin und das Glukagon, diese werden jedoch an das Blut und nicht an den Darm abgegeben.

Finden Sie hier weitere Informationen über: Aufgaben der Bauchspeicheldrüse

Kohlenhydratspalter

Alpha Amylase

Eines der Bauchspeicheldrüsenenzyme ist die Alpha-Amylase. Bei Alpha-Amylasen handelt es sich um ein Enzym, welches eine bestimmte Bindung in der Stärke spalten und so Kohlenhydrate in kleine Mehrfach- oder Zweifachzucker zerlegt.

Die Alpha-Amylase ist eine Endoamylase. Sie kann wie eine Schere mitten in der Molekülkette schneiden und nicht nur Stücke vom Ende abschneiden. Dies hat den Vorteil, dass unangreifbare Bindungen in verzweigten Zuckerketten einfach umgangen werden können. Hier liegt auch der Hauptunterschied zu den Beta-Amylasen, welche nur an den Enden der Ketten schneiden können. Amylasen werden sowohl in Mundspeicheldrüsen als auch in der Bauchspeicheldrüse produziert.

Die von der Amylase produzierten kurzen Zuckerketten können vom Dünndarm aufgenommen werden und vom Körper genutzt werden, während lange Zuckerketten nicht verwertbar sind. Die höchste Aktivität zeigt die Alpha-Amylase bei einem pH-Wert im neutralen bis alkalischen Bereich (ph-Wert > 7) . Ein Anstieg von Alpha-Amylasen im Blut ist ein Laborparameter, der als Warnhinweis für eine Bauchspeicheldrüsenentzündung dient.

Viele weitere Informationen erhalten Sie unter unserem Thema: Alpha-Amylase

Glukosidase

Glukosidase ist ein übergeordneter Name, welcher alle Enzyme bezeichnet, die für den Abbau von Zuckerketten zu einzelnen Zuckermolekülen verantwortlich sind. Diese sitzen beim Menschen besonders an der Darmschleimhaut. Hemmstoffe der Glukosidasen können als blutzuckersenkende Medikamente bei Diabetes Mellitus Typ 2 eingesetzt werden.

Fettspalter

Lipase

Nach Abgabe der Lipase in den Zwölffingerdarm zerlegt diese Triacylglyceride aus der Nahrung. Aus den Triacylglycerinen macht die Lipase einzelne Fettsäuren und Glycerin. Diese Einzelteile können vom Darm aufgenommen und verwertet werden. Die Lipase ist ohne Hilfe inaktiv und benötigt Hilfsenzyme und Calcium um die Fette zu spalten.

Auch die Hilfsenzyme werden von der Bauchspeicheldrüse produziert und im Darm aktiviert. Ein deutlicher Anstieg der Serumlipase, also der Lipase im Blut, ist ein Marker für eine Bauchspeicheldrüsenentzündung.

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Der Laborwert sollte immer bestimmt werden, wenn Verdacht auf eine Bauchspeicheldrüsenentzündung besteht, eine chronische Bauchspeicheldrüsenentzündung vorliegt oder Oberbauchschmerzen vorliegen.

Auch bei anderen Erkrankungen, wie dem Zwölffingerdarmgeschwür, einem Darmverschluss oder bestimmten Infektionskrankheiten kann die Serumlipase ansteigen. Dieser Anstieg ist jedoch nicht so extrem wie bei einer akuten Bauchspeicheldrüsenentzündung. Hierbei können die Werte auf das achtzigfache des Normwertes ansteigen.

Lesen Sie mehr zu dem Thema: Bauchspeicheldrüsenentzündung

Phospholipase A und B

Phospholipasen zählen ebenfalls zu den fettspaltenden Enzymen. Sie schneiden Fettsäuren von Phospholipiden ab. Phospholipide sind komplexe Fette, welche einen wichtigen Bestandteil von Zellmembranen bilden.
Die Phospholipase A trennt die Fettsäurereste von den Kohlenstoffatomen eins und zwei. Die Phospholipase B kann sogenannte Esterbindungen aufspalten.
Neben den Phospholipasen A und B gibt es auch noch die Phospholipasen C und D, diese gehören jedoch zu einer eigenen Untergruppe.

Cholesterinersterase

Die Cholesterinesterase ist ein hydrolytisches (wasserlösliches) Enzym, welches mit Hilfe von Wasser die Esterbindung zwischen der Carboxygruppe einer organischen Säure und der OH-Gruppe eines Cholins aufspaltet. Ein wichtiges Beispiel dieser Enzymklasse ist die Acetylcholinesterase. Diese spaltet den Botenstoff Acetylcholin in seine Bestandteile und recycelt diesen in den Nervenzellen. Cholinesterasen werden vor allem in der Leber gebildet und sind daher auch ein Signal für Leberschädigungen. Sie eignen sich zur Dauerkontrolle bei bestehenden Lebererkrankungen.

Lesen Sie viele weitere Informationen zu einem Cholesterinersterase-Mangel

Nukleinsäurespalter

Desoxyribonuklease und Ribonuklease

Die Nukleinsäurespalter Desoxyribonukleasen und Ribonukleasen sind Enzyme, welche DNA und RNA spalten können. Beim Menschen kommt unter anderem die Ribonuklease eins vor. Diese wird in der Bauchspeicheldrüse produziert und spaltet die Esterbindung zwischen einer Phosphatgruppe und einer Hydroxylgruppe.

Da alle Lebewesen, sowohl Pflanzen als auch Tiere, ihre Erbinformation in DNA und RNA speichern, befinden sich diese Strukturen auch in unserer Nahrung und müssen von Enzymen zerlegt werden.

Eiweißspalter

Trypsin und Chmotrypsin

In der Bauchspeicheldrüse werden auch eiweißspaltende Enzyme und deren Vorstufen produziert. Eiweiße bezeichnen alle Nahrungsbestandteile, welche sich aus Aminosäuren zusammensetzen. Die vollständigen Ketten aus Aminosäuren können vom menschlichen Körper nicht verwertet werden, die Aminosäuren müssen auseinandergeschnitten werden. Trypsin wird als Vorstufe in der Bauchspeicheldrüse produziert und zum Schutz der Bauchspeicheldrüse gemeinsam mit einem Hemmstoff abgeben. Bei Trypsin handelt es sich um ein Enzym, welches besonders gut hinter basischen Aminosäuren schneidet.

Neben der eigenen Aktivität kann Trypsin auch weitere Enzyme aktivieren. Hierzu zählt auch das Chymotrypsin, eine Serinprotease, welche besonders aromatische Aminosäuren spaltet. Auch die Vorstufe von Chymotrypsin wird in der Bauchspeicheldrüse produziert und erst im Darm aktiviert.

Eine erhöhte Konzentration von Chymotrypsin im Stuhl kann ein Hinweis auf Erkrankungen der Bauchspeicheldrüse sein. Sowohl Trypsin als auch Chymotrypsin haben ihr pH-Optimum im Bereich sieben bis acht und damit im leicht basischen Bereich.

Elastase

Ein weiteres Enzym, dessen Vorstufe in der Bauchspeicheldrüse produziert wird, ist die Elastase. Die Elastase wird ebenfalls von Trypsin aktiviert. Es handelt sich um ein eiweißspaltendes Enzym.
Die Bauchspeicheldrüsenelastase wird nach der Produktion unverändert mit dem Stuhl ausgeschieden und kann daher als sicherer Marker für eine Erkrankung oder Unterfunktion der Bauchspeicheldrüse verwendet werden. Eine gesteigerte Elastaseproduktion kann zu Lungenschäden führen.

Kollagenase

Kollagen findet sich in Bindegeweben von vielen Lebewesen und lässt sich durch Kollagenasen abbauen. Kollagenasen sind eiweißspaltende Enzyme, sogenannte Peptidasen. Beim Menschen sind die meisten Kollagenasen Metalloproteasen.
Diese Kollagenasen sind auf bestimmte Metallionen angewiesen um ihre Funktion auszuüben. Auch einige Bakterien besitzen Kollagenasen. Auf diese Weise können zum Beispiel Clostridien das Bindegewebe im Darm zerstören.

Wenn Sie weiteres Interesse an diesem Thema haben, lesen Sie dann unseren nächsten Artikel unter: Kollagenase

Kallikrein

Kallikrein ist eine Serinprotease und damit ein eiweißspaltendes Enzym, welches viele Aufgaben im Körper hat. Im Blut befindet sich eine Vorstufe von Kallikrein und diese hat Einfluss auf die Blutgerinnung. Kallikrein wirkt auch auf den Blutdruck und den Wasser- und Salzhaushalt des Körpers. Bei entzündlichen Prozessen ist Kallikrein ebenfalls beteiligt. Die Produktion erfolgt in der Bauchspeicheldrüse, den Mundspeicheldrüsen und den Nieren. Es sind ungefähr fünfzehn Untertypen des Kallikreins bekannt. Einige dieser Untertypen könne auch als Tumormarker bestimmt werden.

Carboxypeptidase

Carboxypeptidasen gehören zu den eiweißspaltenden Enzymen, welche in der Bauchspeicheldrüse produziert werden. Die Aktivierung im Darm erfolgt durch das Enzym Trypsin. Nach dieser Aktivierung spalten Carboxypeptidasen Aminosäuren vom Ende der Aminosäureketten in der Nahrung ab. Die Carboxypeptidase A spaltet die Aminosäurekette nach aromatischen Aminosäuren und Carboxypeptidase B nach basischen Aminosäuren. Carboxypeptidasen helfen so die Eiweiße in der Nahrung für den Körper verwertbar zu machen.

Wie kann man die Produktion von Bauchspeicheldrüsenenzymen anregen?

Die Enzyme der Bauchspeicheldrüse unterliegen Regelkreisen aus Hormonen und Nervenreizen des Körpers. Schon das Denken an Nahrung setzt einige dieser Regelkreise in Gang und die Produktion der Verdauungsenzyme wird gesteigert.
Der nächste Reiz ist die Dehnung des Magens als Vorankündigung, dass Nahrung verdaut werden muss. Die wichtigsten anregenden Hormone sind Sekretin und Cholecystokinin. Sekretin fördet die Produktion des Bauchspeicheldrüsensafts und Cholecystokinin die Sekretion von Enzymen. Eine Steuerung von außen ist kaum möglich.

Lesen Sie mehr zu dem Thema: Funktion der Bauchspeicheldrüse

Wodurch können Bauchspeicheldrüsenenzyme erhöht sein?

Eine vermehrte Produktion von Bauchspeicheldrüsenenzymen kann viele Ursachen haben. Eine besonders starke Erhöhung der Enzyme im Blut deutet auf eine akute Bauchspeicheldrüsenentzündung hin. Daher sollte bei unklaren Oberbauchschmerzen auch immer an diese Laborwerte gedacht werden.
Eine weitere mögliche Ursache für erhöhte Werte stellt das Vorliegen eines gut- oder bösartigen Bauchspeicheldrüsentumors dar.

Nach einer durgemachten Bauchspeicheldrüsenentzündung können verengte Ausführungsgänge als Spätfolge bestehen bleiben und so weiterhin die Bauchspeicheldrüsenenzyme erhöhen. Auch andere schwere Erkrankungen des Magen-Darm-Traktes können diese Laborwerte erhöhen. Hierzu zählen :

Bestimmte Medikamente können ebenfalls bestimmte Enzyme erhöhen. Heparin, Opiate, Antibiotika und auch die Anti-Baby-Pille haben Einfluss auf die Enzymproduktion. Veränderte Laborwerte sollten immer mit dem behandelnden Arzt besprochen werden.

Wodurch können Bauchspeicheldrüsenenzyme erniedrigt sein?

Eine erniedrigte Menge an Bauchspeicheldrüsenenzymen ist mit einer Unterfunktion der Bauchspeicheldrüse gleichzusetzen. Durch eine chronische Entzündung der Bauchspeicheldrüse kann über einen längeren Verlauf die Fähigkeit zur Enzymproduktion eingeschränkt werden. Auch durch bösartige Tumore in der Bauchspeicheldrüse kann die Funktion der Drüse geschwächt sein.

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Eine genetische Ursache kann die Mukoviszidose  sein. Meistens unter einer Lungenerkrankung bekannt, betrifft die Störung der Sekretzusammenstellung auch die Bauchspeicheldrüse.  Eine solche Unterfunktion zeigt sich häufig durch Verdauungsstörungen. Diese Symptome zeigen sich jedoch meist erst wenn die Funktion der Bauchspeicheldrüse unter zehn Prozent der normalen Leistung sinkt. Die Therapie beschränkt sich meistens auf eine spezielle Therapie.

Lesen Sie mehr zu dem Thema: Bauchspeicheldrüseninsuffizienz

 

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Qualitätssicherung durch: Dr. Nicolas Gumpert      |     Letzte Änderung: 24.12.2018
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