Häm Flashcards
2) Wo kommt Häm vor?
- prosthetische Gruppe des Hb
- prosthetische Gruppe der Cytochrome
- prosthetische Gruppe Häm-haltiger Enzyme (z.B. Katalase)
1) Beschreiben Sie den Aufbau des Häm-Moleküls
- prosthetische Gruppe des Hb, der Cytochrome und Häm-haltiger Enzyme (z.B. Katalase)
- besteht aus einem mit Eisen komplexierten Porphyrin
- Porphyrin: konjugiertes Tetrapyrrolsystem mit 11 DB
- Verbindung der Pyrrolringe untereinander über Methinbrücken
3) Die Verbindung der Pyrrolringe untereinander im Porphyrin erfolgt über…
Methinbrücken
4) Hauptort der Hämsynthese ist…
Erythroblasten des Knochenmarks (85%)
5) Hauptort des Hämabbaus ist…
- Makrophagen-Monozyten-System von Leber, Milz und Knochenmark
6) In welchen Zellkompartimenten findet die Häm-Biosynthese statt?
- Mitochondrium
- Zytosol
7) Nennen Sie die Schritte bei der Häm-Synthese
- Bildung des Pyrrolrings (Porphobillinogen)
- Bildung des Tetrapyrrolrinsystems (Uroporphyrinogen III)
- Modifikation zum Porphyrin (erst Seitenketten, dann Ringsystem)
- Eisen-Einbau zum Häm
8) Was sind die Ausgangssubstrate der Häm-Synthese? Wo erfolgt diese erste Reaktion? Durch welches Enzym wird sie katalysiert?
- Glycin + Succinyl-CoA
- im Mitochondrium
- delta-Aminolävulinatsynthase-Reaktion
9) Was ist das geschwindigkeitsbestimmende Enzym der Häm-Synthese?
Reaktion der delta-Aminolävulinatsynthase
10) Die delta-Aminolävulinatsynthase hat zwei Isoformen (delta-ALA-S1 und S2). Wo kommen diese jeweils vor?
- S1: ubiquität
- S2: Erythroblasten
11) Beschreiben Sie die Reaktion zur Bildung des Pyrrolrings und nennen Sie die Reaktionsräume
s. Folie
12) Beschreiben Sie die Reaktion zur Bildung des Tetrapyrrolsystems. Wo finden diese Reaktionen statt?
s. Folie
1. Kondensation von 4 Porphobilinogen-Molekülen
2. Ringschluss unter simultanem Austausch der Acetat- und Propionat-Seitenketten am Ring D
3. Decarboxylierung der Acetat-Seitenketten
- Im Zytosol
13) Beschreiben Sie die Reaktionen zur Modifikation zum Porphyrin und der Hämbildung im Mitochondrium. Wo finden diese Reaktionen statt?
s. Folie
1. Dehydrierung und Decarboxylierung der Propionat-Reste an A und B
2. Dehydrierung der 4 Ring-Methylengruppen zu Methingruppen
3. Einbau von Fe2+
- Reaktionen finden im Mitochondrium statt
14) Nennen Sie die Summenformel der Hämbiosynthese
8 Succinyl-CoA + 8 Glycin + 1 O2 + 1 Fe2+ -> 1 Häm + 4NH3 + 14 CO2 + 8 CoA + 10 H2O + 6 H
15) Das Schlüsselenzym der Hämbiosynthese ist die delta-Aminolävulinatsynthase. Dieses Enzym wird auf verschiedenen Ebenen und die Isoformen unterschiedlich reguliert. Beschreiben Sie jeweils deren Regulierung
S1:
- Transkription: Häm-abhängige Repression
- S1-Proenzym-Transport aus Mito: Repression durch Häm-regulatorisches Element (Cys-Pro-X-Asp-His)
- S1-Enzym-Aktivität: allosterische Hemmung, kurze HWZ
S2:
- Transkription: Epo-abhängige Induktion
- Translation: Fe-abh. Repression (eisensensorisches Element)
- Transport aus Mito: Repression durch Häm-regulatorisches Element
16) Regulation der Hämbiosynthese - das eisensensorische Element
-
17) Was sind Ursachen von genetischen Störungen der Hämbiosynthese? Welche Krankheitsbilder können entstehen?
- Ursache: partieller Enzymdefekt
- Sideroblastische Anämie + Angeborene (primäre) Porphyrien
18) Was ist eine Sideroblastische Anämie?
- Defekt der Ferrochelatase
- Akkumulation von Eisen in den Mitochondrien, die ringförmig um den Kern angeordnet sind
19) Was ist eine angeborene Porphyrie?
- bei Mangel anderer Enzyme der Hämbiosynthese
- Häm-Depletion, Anreicherung
- vermehrte Ausscheidung von Zwischenstufen in Urin, Stuhl
- Gewebeablagerungen von photoreaktiven Porphyrin-Vorstufen (v.a. Haut)
20) Welche Symptome treten bei Porphyrien auf?
- Anämie
- Photosensibilisierung der Haut (Rötung -> Blasenbildung, Nekrosen)
- neurologische Symptome (delta-ALA als partieller GABA-Agonist)
- neuroviszerale Beschwerden (akutes Abdomen, Übelkeit, Erbrechen)
- neuropsychiatrische Beschwerden (Krampfanfälle, Koma, Hallu, Lähmungen, Areflexien)
21) Nennen Sie Beispiele für Porphyrien
- akut intermittierende Porphyrie (Porphobilinogen-Desaminase)
- komgenitale erythropoeitische Porphyrie (Uroporphyrinogen-III-Cosynthase)
- Porphyria cutanea tarda, Hepatoerythropoietische Porphyrie (Uroporphyrinogen-Decarboxylase)
22) Was sind Ursachen erworbener Porphyrien?
Folge von hepatobiliären Erkrankungen
23) Beschreiben Sie die Reaktionen des Hämabbaus zu Gallenfarbstoffen
s. Folie
24) Was geschieht mit dem beim Häm-Abbau entstandenem Bilirubin?
- Transport des Bilirubins aus KM und Milz an Albumin zur Leber
- Aufnahme in den Hepatozyten
- Bindung an intrazellulären Träger
- enzymatische Veresterung der Propionatreste mit Glucuronat
- Ausscheidung als Mono- oder Diglucuronid in die Galle
- 15-20% des Trockengewichts der Galle
25) Beschreiben Sie den Bilirubin-Abbau im Dickdarm
- Durch anaerobe Bakterien zur Energiegewinnung
- Abspaltung der Glucuronat-Reste
- Hydrierung der Vinylgruppen, der Methin-Gruppen und der C=O-Gruppe an A- und B-Ring - Spontan:
a) Dehydrierung der Methylengruppe zwischen Ring C und D zur Methingruppe
- > Endprodukt: Stercobilin (40 - 280 mg/Tag)
b) Spaltung zwischen C- und D-Ring zum Dipyrrol
26) Unmittelbare Endprodukte des Bilirubinabbaus sind…
- Stercobilin
- Dipyrrole
- > bestimmen Stuhlfarbe
- > werden zu 20% resorbiert
27) Hämoglobin-/Bilirubin-Umsatz
- ständige Freisetzung von Hb aus gealterten Ery
- bei Freisetzung im Blut: Bindung an alpha-2-Haptoglobin
- schnelle Aufnahme in das Makrophagen-Monozyten-System
- Bindung des aus Hb im Blut freigesetzten Häm an Hämopexin
- langsame Klärung aus dem Blut
28) Wie hoch ist der tgl. Hb-Umsatz?
- tgl: 6,25 g (entsprechend 0,22 g Häm bzw. Bilirubin)
- weitere 30 mg aus Häm von Mb und Cytochromen
- d.h. tgl. Produktion von Gallenfarbstoffen: 0,25g
29) Wann entsteht eine Hyperbilirubinämie?
Bei mehr als 2-3 mg/100 ml Gesamtbilirubin im Plasma
30) Was ist die Folge einer Hyperbilirubinämie?
- Übertritt ins Gewebe, Gelbverfärbung von Haut und Skleren
31) Was ist die Ursache der Gelbsucht?
Überproduktion oder verminderte Ausscheidung der Gallenfarbstoffe
32) Welche Formen des Ikterus gibt es? Wodurch entstehen sie?
- Hämolytischer Ikterus: verstärkter Abbau der Ery
- Hepatozellulärer Ikterus: Schädigung der Leberparenchymzelle
- Verschlussikterus: intrahepat. Gallenstau aufgrund Verengung der Gallenkapillaren
- NG-Ikterus
33) Beschreiben Sie den Pathomechanismus des NG-Ikterus
- physiologisch: transienter Anstieg des Bilirubins im Blut in den ersten 3 Tagen
- Ursache: erhöhter Ery-Umsatz und mangelnde Reifung der Leberausscheidungsmechanismen
- pathologisch: bei verstärkter Hämolyse führt zur Hirnkern-Schädigung (Kernikterus)
34) Wie wird der NG-Ikterus behandelt?
- Blaulicht-Therapie (400-500 nm)
- Photoisomerisierung zur Photobilirubinen
