Alanine- en aspartaataminotransferase (ALT, AST)

Alanineaminotransferase (ALT) en aspartaataminotransferase (AST) zijn intracellulaire enzymen die de overdracht van een aminogroep van alanine of aspartaat naar een ketazuur katalyseren, waarmee ze aminozuur- en koolhydraatmetabolisme met elkaar verbinden. Wanneer hepatocyten beschadigd raken, lekken de enzymen het bloed in, zodat een stijging van serum-ALT en -AST de voornaamste biochemische marker van hepatocellulaire beschadiging is en het meest gebruikte paar in het leverpanel.

Definition

ALT en AST zijn pyridoxalfosfaat-afhankelijke aminotransferaseenzymen waarvan de serumactiviteiten stijgen wanneer hepatocytmembranen zijn beschadigd; zij vormen de standaard biochemische indicatoren van hepatocellulaire beschadiging binnen het leverpanel.

Scope

Dit item behandelt de biochemie van de twee transaminasen, hun weefseldistributie en subcellulaire lokalisatie, waarom hun serumelevatie hepatocytenbeschadiging markeert in plaats van verlies van functie, en de interpretatieve rol van de AST/ALT-verhouding (De Ritis). Het behandelt de markers als een klinisch-biochemisch onderwerp en is geen leidraad voor de interpretatie van individuele resultaten.

Core questions

• Welke biochemische reacties katalyseren ALT en AST, en waar bevinden de enzymen zich in cellen en weefsels?
• Waarom stijgt de serumtransaminaseactiviteit bij hepatocellulaire beschadiging en niet bij verlies van leverfunctie?
• Wat voegt de AST/ALT-verhouding (De Ritis) toe aan de interpretatie?
• Waarom is ALT leverspecifieker dan AST?

Key concepts

• Transaminering en pyridoxal-5-fosfaat als cofactor
• ALT overwegend cytoplasmatisch; AST cytoplasmatische en mitochondriale iso-enzymen
• Enzymlekage als mechanisme van serumverhoging
• Relatieve leverspecificiteit van ALT versus brede weefseldistributie van AST
• Hepatocellulair beschadigingspatroon
• AST/ALT-verhouding (De Ritis)
• Bovengrens van normaal en geslachtsspecifieke referentie-intervallen

Mechanisms

Beide enzymen katalyseren reversibele transaminering, waarbij een aminogroep wordt overgedragen op alfa-ketoglutaraat om glutamaat te vormen, met pyridoxal-5-fosfaat (vitamine B6) als cofactor: ALT werkt op alanine om pyruvaat te leveren, AST op aspartaat om oxaalacetaat te leveren. ALT is grotendeels cytoplasmatisch en geconcentreerd in de lever, waardoor het relatief leverspecifiek is; AST bestaat als zowel cytoplasmatische als mitochondriale iso-enzymen en is overvloedig aanwezig in lever, hart- en skeletspier, nier en erytrocyten, waardoor het minder specifiek is. Wanneer de plasmamembranen van hepatocyten beschadigd zijn, lekken de cytoplasmatische enzymen in de circulatie; bij ernstiger beschadiging wordt ook mitochondriaal AST vrijgegeven. Omdat de stijging cellekage weerspiegelt, geven sterk verhoogde waarden de mate van beschadiging aan en niet de functionele capaciteit van de lever. De verhouding van AST tot ALT, geïntroduceerd door Fernando De Ritis, helpt het patroon van beschadiging te karakteriseren.

Clinical relevance

Serum-ALT en -AST zijn de meest gebruikte markers van levercelbeschadiging en een vast onderdeel van biochemische screening. Dit item legt uit wat de enzymen zijn en waarom hun serumactiviteit verandert; het beschrijft hoe deze markers op biochemisch en patroon-niveau worden gegenereerd en afgelezen, en vormt geen basis voor de diagnose of behandeling van een individu.

Epidemiology

Licht verhoogde aminotransferasen komen frequent voor in de algemene bevolking en worden regelmatig incidenteel aangetroffen bij asymptomatische personen, waarbij metabole disfunctie-geassocieerde leververvetting een voornaamste correlaat is; populatiestudies hebben onderzocht hoe aminotransferasewaarden en de AST/ALT-verhouding zich verhouden tot uitkomsten, zelfs binnen het conventionele referentiebereik.

Evidence & guidelines

Klinische richtlijnen, zoals die van het American College of Gastroenterology, behandelen de interpretatie en verdere evaluatie van verhoogde aminotransferasen en benadrukken het belang van een juiste bovengrens van normaal; overzichtsartikelen en leerboeken klinische chemie beschrijven de enzymen en de De Ritis-verhouding.

History

Serumtransaminaseactiviteit werd in de jaren vijftig als klinische marker van weefselschade ontwikkeld, toen bepalingsmethoden zoals de spectrofotometrische methode van Karmen meting praktisch uitvoerbaar maakten; Fernando De Ritis en collega's beschreven in 1957 de diagnostische waarde van de AST/ALT-verhouding bij virale hepatitis, en de verhouding draagt nog steeds zijn naam.

Debates

Wat is de juiste bovengrens van normaal voor ALT?

Conventionele referentiegebieden zijn mogelijk vastgesteld met behulp van populaties die personen met niet-onderkende leververvetting bevatten, wat heeft geleid tot argumenten dat de bovengrens van normaal verlaagd en geslachtsspecifiek gemaakt dient te worden om de gevoeligheid voor leverziekte te verbeteren.

Key figures

• Fernando De Ritis
• Arthur Karmen

Seminal works

• pratt-kaplan-2000
• kwo-2017

Frequently asked questions

Waarom wordt ALT als leverspecifieker beschouwd dan AST?

ALT is geconcentreerd in de lever en overwegend cytoplasmatisch, terwijl AST ook overvloedig aanwezig is in hart, skeletspier, nier en rode bloedcellen, zodat een stijging van AST afkomstig kan zijn van andere bronnen dan de lever.

Wat is de De Ritis-verhouding?

Het is de verhouding van AST- tot ALT-activiteit, vernoemd naar Fernando De Ritis; de relatieve waarden van de twee enzymen worden gebruikt om het patroon van leverbescha­diging te helpen karakteriseren.