Alkalische Phosphatasen sind eine Gruppe von Enzymen, die medizinisch verwendet werden, um bestimmte Erkrankungen zu diagnostizieren. Enzyme sind Proteine, die Reaktionen katalysieren und dazu beitragen, dass sie viel schneller ablaufen. Die Aktivität der alkalischen Phosphatase kann auch das Ergebnis einer normalen Aktivität wie Schwangerschaft oder Knochenwachstum sein. Obwohl es in allen Geweben des Körpers vorhanden ist, kommt es am häufigsten in Knochen und Leber vor. Während der Schwangerschaft werden in der Plazenta hohe Spiegel gefunden.
Ein alkalischer Phosphatase-Test ist häufig Teil einer routinemäßigen Blutuntersuchung zur Leberfunktion. Erhöhte Werte sind bei Kindern normal, da ihre Knochen schnell wachsen. Bei nicht schwangeren Erwachsenen ist dies ein Grund zur Besorgnis und kann auf eine Reihe von pathologischen Zuständen hinweisen.
Bei hohen Werten der alkalischen Phosphatase können weitere Tests durchgeführt werden, um festzustellen, ob ein Knochen- oder Leberproblem vorliegt. Eine Reihe von Lebererkrankungen kann hohe Werte verursachen, darunter Zirrhose, Tumore, Hepatitis und Medikamentenintoxikation. Knochenbrüche und die Ausbreitung von Krebs auf den Knochen können ebenfalls zu erhöhten Spiegeln führen. Morbus Paget ist eine chronische Knochenerkrankung, die typischerweise durch hohe Mengen an alkalischer Phosphatase diagnostiziert wird. Viele andere Bedingungen können auch erhöhte Enzymspiegel verursachen.
Wenn die Quelle der erhöhten Spiegel nicht klar ist, gibt es biochemische Methoden, um festzustellen, welche Art von alkalischer Phosphatase für die Aktivität verantwortlich ist. Die Knochen- und Leberformen unterscheiden sich in ihrer Hitzestabilität. Man kann auch Elektrophorese durchführen und die Proben auf einem Gel mit elektrischem Strom laufen lassen, um die verschiedenen Formen zu unterscheiden. Es gibt sichtbare Unterschiede in der Position der verschiedenen Enzyme auf dem Gel.
Niedrige Werte der alkalischen Phosphatase werden seltener beobachtet als hohe. Niedrige Werte können auf verschiedene Arten von schwerer Anämie oder chronischer myeloischer Leukämie hinweisen. Postmenopausale Frauen, die Östrogen gegen Osteoporose einnehmen, können ebenfalls niedrigere Werte haben, ebenso wie Männer, die kürzlich eine Herzoperation hatten oder an Unterernährung oder Hypothryoidismus leiden.
Die Wirkungsweise von alkalischen Phosphatasen besteht darin, Phosphatgruppen, PO4, von bestimmten Molekülen zu entfernen. Dieser Vorgang wird als Dephosphorylierung bezeichnet. Diese Enzyme können auf viele Arten von Verbindungen einwirken, einschließlich Nukleotiden – den Bausteinen der DNA. Proteine und DNA können auch dephosphoryliert werden. Alkalische Phosphatasen funktionieren am besten in einer alkalischen Umgebung oder in einer Umgebung mit hohem pH-Wert.
Es gibt praktische, nichtmedizinische Verwendungen für alkalische Phosphatasen. Diese werden in der Molekularbiologie verwendet, um die Phosphatgruppe vom 5′-Ende der DNA abzuspalten. Dadurch wird verhindert, dass die DNA einen Kreis bildet und bleibt für den nächsten experimentellen Schritt linear. Solche Verfahren werden auch bei der Pasteurisierung von Milch verwendet, um sicherzustellen, dass die Milch pasteurisiert wurde. Das Enzym verliert bei hohen Temperaturen an Aktivität und reagiert nicht mehr mit einem Farbstoff, wenn der Pasteurisierungsprozess abgeschlossen ist.