Zymogene

Qualitätssicherung von Dr. med. Nonnenmacher am 21. November 2016
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Zymogene sind Proenzyme. Es handelt sich dabei um inaktive Vorstufen von Enzymen, die durch Aktivierung in ihre aktive Form überführt werden können.

Inhaltsverzeichnis

Was sind Zymogene?

Der Begriff Zymogene wird eher selten verwendet. Meistens spricht man von Proenzymen. Proenzyme sind inaktive Enzyme. Sie fungieren als Vorstufe von Enzymen und können durch Proteasen aktiviert werden. Proteasen sind Enzyme, die Eiweiße spalten können.

Einige Zymogene sind auch in der Lage sich selber zu aktivieren. Diesen Vorgang bezeichnet man als Autoproteolyse. Bekannte Zymogene sind Pepsinogen und Chymotripsinogen. Beide werden von den Organen des Verdauungstrakts gebildet. Demensprechend spielen sie eine Rolle bei der Verdauung. Zymogene fungieren aber auch als Vorstufen von Gerinnungsenzymen und haben somit Bedeutung als Gerinnungsfaktoren.

Funktion, Wirkung & Aufgaben

Zymogene kommen an den unterschiedlichsten Stellen im Körper vor. Zwei der bekanntesten Zymogene sind Pepsinogen und Chymotrypsinogen. Pepsinogen ist das Proenzym des Pepsins.

Es wird von den Fundusdrüsen des Magens produziert. Die Aktivierung von Pepsinogen erfolgt durch Autokatalyse. Voraussetzung für die Autokatalyse ist ein saures Milieu. Dafür sorgt die Salzsäure des Magens. Die Produktion von Pepsinogen wird durch das Hormon Gastrin und das Gastrin Releasing Peptid (GRP) stimuliert.

Chymotrypsinogen wird von der Bauchspeicheldrüse gebildet und mit dem Pankreassekret in den Dünndarm ausgeschüttet. Dort erfolgt die Aktivierung durch Trypsin. Auch Trypsin liegt zunächst als Proenzym Trypsinogen vor. Die Aktivierung von Trypsinogen findet ebenfalls im Dünndarm statt und ist Aufgabe der Enterokinase.

Ein Zymogen, das im Gerinnungssystem des Körpers zu finden ist, ist das Plasminogen. Das Plasminogen ist die inaktive Vorstufe des Enzyms Plasmin. Dieses ist wiederum das wichtigst Enzym der Fibrinolyse. Ein weiteres Proenzym in der Blutgerinnung ist das Prothrombin. Am Ende der Gerinnungskaskade steht die Aktivierung von Prothrombin zu Thrombin.

Bildung, Vorkommen, Eigenschaften & optimale Werte

Zymogene sind inaktive Vorstufen von Enzymen. Meistens handelt es sich bei Zymogenen um proteolytische Enyzme. Diese dienen der Verdauung und spalten Eiweiße. Die Vorstufen der Verdauungsenzyme dienen dem Schutz der Organe, die die Enzyme herstellen. Würden die Organe direkt die wirksamen Enzyme sezernieren, würden sie sich selber schädigen, da die Verdauung dann schon im produzierenden Organ beginnen würde.

Das Organ würde sich somit selber verdauen. Auch bei der Blutgerinnung ist das Vorhandensein von Vorstufen wichtig. Die Gerinnungsenzyme dürfen nur in aktiver Form vorliegen, wenn wirklich eine Blutgerinnung erforderlich ist. So muss bei Verletzungen zunächst die Gerinnungskaskade aktiviert werden, damit die Gerinnungsfaktoren ihrer Aufgabe nachgehen können. Andernfalls würde es auch ohne Verletzungen zu Gerinnungen kommen. Die Folge wären Thrombosen mit Verlegungen von Gefäßen.

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Krankheiten & Störungen

Eine Erkrankung, die deutlich macht, wie wichtig Zymogene sind, ist die Pankreatitis. Pankreatitis ist die fachlich korrekte Bezeichnung für eine Entzündung der Bauchspeicheldrüse. Hauptursache der Pankreatitis sind Gallensteine.

Der Gallengang mündet bei den meisten Menschen gemeinsam mit dem Pankreasgang in den Dünndarm. Wenn ein Stein durch den Gallengang wandert, bleibt er meist an dieser Einmündung in den Dünndarm stecken. Dort verstopft er aber nicht nur den Gallengang, sondern auch den Pankreasgang. Das Pankreas produziert aber trotz dieses Verschlusses weiterhin seine Verdauungsenzyme und das Pankreassekret. Es kommt zu einem Rückstau in die Gänge der Bauchspeicheldrüse. Innerhalb der Pankreasgänge kommt es dann zu einer frühzeitigen Aktivierung des Trypsinogens. Es wird zu Trypsin und kann somit auch alle anderen Zymogene im Pankreassekret aktivieren.

Die nun aktiven Verdauungsenzyme gehen ihrer Arbeit nach und spalten Eiweiße. Da sie sich aber nicht im Darm, sondern in der Bauchspeicheldrüse befinden, spalten sie keine Nahrungseiweiße, sondern die Eiweiße, aus denen das Pankreas aufgebaut ist. Das Organ verdaut sich somit selbst. Diesen pathologischen Vorgang bezeichnet man als Autodigestion. Folge dieser Autodigestion ist eine massive Reizung des Gewebes, die eine starke Entzündung zur Folge hat. Leitsymptom der Pankreatitis ist ein plötzlich auftretender, starker Schmerz in Oberbauch. Der Schmerz strahlt häufig gürtelförmig nach hinten zum Rücken aus. Der gesamte Bauchbereich ist druckschmerzhaft. Es findet sich ein Gummibauch. Dieser wird durch Luftansammlungen im Darm und eine Abwehrspannung bedingt.

Die Schmerzen werden oft begleitet von Übelkeit, Erbrechen, Fieber und Verstopfung. Bei einer Verlegung der Gallenwege kommt es durch den Rückstau von Gallensäuren zudem zu einer Gelbfärbung der Augen und Haut. Schwere Verläufe gehen mit blau-grünen Flecken rund um den Bauchnabel einher. Diese werden als Cullen-Zeichen bezeichnet. Finden sich die Flecken hingegen im Flankenbereich, nennt man die Erscheinung Grey-Turner-Zeichen.

Gelangt das Pankreassekret mit den aktiven Verdauungsenzymen durch Löcher der Pankreaswand in den Bauchraum, können auch benachbarte Organstrukturen angedaut werden.

Störungen können auch bei den Zymogenen des Gerinnungssystems auftreten. Beispielsweise gibt es einen erblich bedingten Mangel an Plasminogen. Dieses Krankheitsbild bezeichnet man auch als Dysplasminogenämie. Ein Plasminmangel kann aber auch durch fibrinolytische Therapien oder Lebererkrankungen erworben werden. Ein Mangel an Plasminogen ist ein Risiko für venöse Verschlüsse durch Thromben.

Lösen sich diese Thromben, kann es zu Herzinfarkt oder Schlaganfall kommen. Erhöhte Spiegel an Plasminogen finden sich vor allem während der Schwangerschaft oder nach Einnahme von hormonellen Verhütungsmitteln. Ein erhöhter Plasminogenspiegel hat ähnliche Folgen wie ein zu niedriger Plasminogenspiegel. Deswegen haben Frauen, die die "Pille" einnehmen, ein erhöhtes Risiko eine Thrombose zu erleiden. Dasselbe gilt für Schwangere.

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