Proteinstoffwechsel

Qualitätssicherung von Dr. med. Nonnenmacher am 31. Januar 2017
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Der Proteinstoffwechsel ist ein lebenswichtiger Vorgang im menschlichen Körper. Er ist für die Aufnahme, den Aufbau, den Abbau und den Abtransport von Proteinen zuständig. Proteine sind die Bausteine der menschlichen Zellen. Wenn der Stoffwechsel nicht reibungslos abläuft, liegt eine sogenannte Stoffwechselstörung vor. Häufigste Störung im Proteinstoffwechsel bei Neugeborenen ist die Phenylketonurie.

Inhaltsverzeichnis

Was ist der Proteinstoffwechsel?

Der Proteinstoffwechsel im menschlichen Körper steuert die Aufnahme, den Aufbau, den Abbau sowie die Ausscheidung von Proteinen. Proteine, auch Eiweiße genannt, sind aus Aminosäuren aufgebaut. Insgesamt gibt es 20 verschiedene Aminosäuren. Acht davon sind essenziell. Das bedeutet, dass sie über die Nahrung aufgenommen werden müssen, da sie der Organismus nicht selbst herstellen kann.

Der Proteinstoffwechsel wird auch Eiweiß- oder Aminosäurenstoffwechsel genannt. Der Körper baut aus Proteinen seine Zellen, Enzyme und Hormone. Proteine können zudem als Energielieferant dienen.

Funktion & Aufgabe

Neben Fetten und Kohlenhydraten sind die Proteine eine wichtige Hauptnährstoffgruppe für den menschlichen Körper. Die Eiweiße werden über die Nahrung aufgenommen und im Magen durch das Enzym Pepsin zu Polypeptiden und Oligopeptiden aufgespalten.

In regelmäßigen Schüben werden diese Stoffe in den Dünndarm abgegeben. In diesem Organ werden die Peptide durch das Enzym Trypsin zu Chymotrypsin weiter zerlegt. In dieser Form ist der aufgeschlüsselte Nährstoff verfügbar. Als Aminosäure gelangen die Eiweiße in den Dünndarm und werden über dessen Wand resorbiert.

Die restlichen, nicht aufgenommenen Aminosäuren, werden im Körper abgebaut oder für die Herstellung von körpereigenen Proteinen, zum Beispiel Enzymen, verwendet. Dafür ist es wichtig, dass alle relevanten Aminosäuren in ausreichender Menge verfügbar sind. Wenn nur eine Aminosäure fehlt, kann die Herstellung der Körperbausteine die diese Aminosäure benötigen nicht weiter stattfinden.

Der Proteinstoffwechsel im menschlichen Körper steuert die Aufnahme, den Aufbau, den Abbau sowie die Ausscheidung von Proteinen. Proteine, auch Eiweiße genannt, sind aus Aminosäuren aufgebaut, z.B. Lysin.

Es gibt 20 Aminosäuren. Der Organismus kann zwölf davon selbst herstellen. Die restlichen acht Aminosäuren können vom menschlichen Körper nicht gebildet werden. Diese sind essenziell und müssen über die Nahrung aufgenommen werden. Der Organismus braucht Eiweiße für Wachstums- und Reparaturprozesse. Proteine sind die Bausteine aller menschlichen Zellen. Um neue Zellen zu bilden oder geschädigte Zellen zu reparieren wird Protein benötigt. Da die Proteinspeicher im Körper begrenzt sind, muss dieser Nährstoff durch einen regelmäßigen Konsum von eiweißreichen Lebensmitteln aufgenommen werden.

Aus Aminosäuren werden zudem Enzyme und Hormone gebaut. Der Aufbau dieser Proteine findet größtenteils in der Leber statt. Doch auch in allen anderen Zellen findet ein regelmäßiger Aufbau von Proteinen aus Aminosäuren statt.

Wenn ein Nährstoffmangel besteht, können neben Kohlenhydraten und Fetten auch Proteine zur Energiegewinnung für den Körper dienen. Dazu werden die Eiweiße aus der Milz, den Muskeln und der Leber zu Pyruvat umgewandelt werden. Dieses Substrat kann direkt als Energiequelle genutzt werden oder indirekt durch einen weiteren Stoffwechselvorgang zu Glucose umgewandelt werden. Bei diesem Prozess entsteht für den Organismus giftiges Ammoniak. Ein kleiner Teil davon wird direkt über die Niere ausgeschieden. Der Rest wird in der Leber zu Harnstoff umgewandelt und über den Urin abgegeben.

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Krankheiten & Beschwerden

Damit der Stoffwechsel richtig ablaufen kann, ist es nötig, dass dafür benötigte Substanzen verfügbar sind und verschiedene Enzyme zusammenwirken. Sind einzelne Teile des Prozesses defekt, weil ein bestimmtes Enzym nicht vorhanden ist, kann der Stoffwechsel nicht reibungslos funktionieren. Ein Enzymdefekt kann demnach Ursache einer Stoffwechselkrankheit sein. Dem Körper fehlen dann bestimmte Enzyme, die Substanzen werden in zu großer Zahl produziert oder gespeichert. Dies kann durch genetische Faktoren oder auch eine ungesunde Lebensweise begründet sein.

Die häufigste Stoffwechselstörung bei Säuglingen im Proteinstoffwechsel ist die sogenannte Phenylketonurie. Ursache der Erkrankung ist ein Enzymdefekt, wodurch die Aminosäure Phenylalanin nicht zu Tyrosin umwandelt wird. Phenylalanin kann im Körper nicht abgebaut werden und lagert sich im Gehirn der Betroffenen an. Unbehandelt erleiden die Patienten irreparable Schädigungen im Gehirn. Die motorische und geistige Entwicklung ist dadurch beeinträchtigt. Weiterhin ist zu wenig Tyrosin verfügbar. Diese Aminosäure wird für die Bildung von diversen Hormonen benötigt.

Einzig wirksame Therapie ist eine Diät mit phenylalaninarmen Lebensmitteln. Besonders bis zum 12. Lebensjahr wird eine Diät mit eiweißarmen Lebensmitteln wie Fleisch, Eier, Milch und Käse empfohlen, da sich in diesen Lebensjahren das Gehirn vollständig entwickelt. Allerdings ist es ratsam, bei dieser Erkrankung lebenslang auf eiweißreiche Lebensmittel zu verzichten. Da die Phenylketonurie relativ häufig auftritt, wird jedes Neugeborene auf diese Störung getestet.

Weitere Erkrankung im Proteinstoffwechsel ist die sogenannte Amyloidose. Bei diesem Störungsbild lagert sich sogenanntes Amyloid um Körperzellen an. Im Vergleich zu anderen körpereigenen Proteinen hat das Amyloid eine abnorme Struktur. Dadurch kann es nicht abgebaut werden und setzt sich an einem oder mehreren Organen fest. Ablagerungen an Orangen können zu einer eingeschränkten Funktionsfähigkeit dieser führen. Betroffen können alle Organe des menschlichen Körpers sein. Bestimmte Grunderkrankungen können das Auftreten dieser Störung begünstigen. In diesem Fall muss die Grunderkrankung behandelt werden.

Möglich sind auch Amyloidasen, die keine Beschwerden hervorrufen. Diese müssen meist nicht behandelt werden. Wohingegen Amyloidasen bei organbezogenen Krankheitssymptomen, wie zum Beispiel einer Herzschwäche durch Ablagerungen am Herzmuskel, eine symptomatische Behandlung nötig machen. Die Ursache der Amyloidase ist noch weitestgehend ungeklärt.

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