Wirkung der Albumin-Infusion auf die oxidative Albumin-Modifikation, die Albumin-Bindungskapazität und den Thiol-Status im Plasma (ALB-INFUS)

Es wurde gezeigt, dass eine Albumininfusion das Ergebnis bei spontaner bakterieller Peritonitis verbessert, das hepatorenale Syndrom in Kombination mit Vasokonstriktoren umkehrt und Kreislaufstörungen nach Parazentese vorbeugt. Diese vorteilhaften Wirkungen sind mit einer hämodynamischen Verbesserung verbunden, die sich in neurohumoralen Veränderungen wie einer Abnahme der Plasma-Renin-Aktivität widerspiegelt.

Albumin ist ein multifunktionales Protein. Seine biologischen Funktionen umfassen die Aufrechterhaltung des onkotischen Drucks, Solubilisierung und Transport von hydrophoben Substanzen, antioxidative Funktion über seine freie Sulfhydrylgruppe an Cystein-34, Metallbindung an seinem N-Terminus, Immunmodulation und/oder Endothelstabilisierung durch Bindung und Inaktivierung von Endotoxin. Somit beruhen die oben beschriebenen vorteilhaften Wirkungen der Albumininfusion wahrscheinlich nicht nur auf einer Expansion des Plasmavolumens, sondern auch auf einer Verbesserung verschiedener Aspekte der Albuminfunktion.

Albumin enthält zwei von Sudlow beschriebene spezifische Bindungsstellen: Stelle I, die große heterocyclische Verbindungen und Dicarbonsäuren (wie Bilirubin) bindet, und Stelle II, die aromatische Carboxylverbindungen (wie Benzodiazepine) bindet. Bei Patienten mit Lebererkrankungen im Endstadium wurde eine verminderte Bindung von Dansylsarcosin (DS) – einem Modellliganden für die Benzodiazepin-Bindungsstelle II – festgestellt. Interessanterweise wurde festgestellt, dass die extrakorporale Albumindialyse unter Verwendung des Molecular Adsorbents Recirculating System (MARS) die DS-Bindung verbessert, während keine derartigen Daten für die Albumininfusion unter den oben genannten Bedingungen existieren.

Weitere Beispiele für eine beeinträchtigte Albuminfunktion bei Zirrhose umfassen Veränderungen in der Fettsäurebindung (wie durch paramagnetische Elektronenresonanz geschätzt) und eine beeinträchtigte Metallbindung (gemessen als Ischämie-modifiziertes Albumin).

Eine beeinträchtigte Albuminfunktion kann durch oxidative Albuminschädigung verursacht werden, die bei mehreren Krankheitszuständen einschließlich chronischem Leberversagen festgestellt wurde. Entsprechend dem Redoxzustand von Cystein-34 können drei Fraktionen von Albumin unterschieden werden: nicht oxidiertes humanes Mercaptalbumin (HMA) mit Cys-34 als freies Sulfhydryl, reversibel oxidiertes humanes Nonmercaptalbumin-1 (HNA1) mit Cys-34 als gemischtes Disulfid, und irreversibel oxidiertes humanes Nonmercaptalbumin-2 (HNA2) mit Cys-34, oxidiert zu Sulfen-, Sulfinsäure oder Sulfonsäure. Die Forscher dieser Studie haben zuvor über ausgeprägte oxidative Albuminschäden bei dekompensierter Zirrhose und noch mehr bei akut-chronischem Leberversagen berichtet, und es wurde festgestellt, dass diese Veränderungen mit der Prognose zusammenhängen.

Kleine Thiolverbindungen wie Cystein/Cystin oder Glutathion, die mit der Sulfhydrylgruppe an Cys-34 interagieren, können den Oxidationszustand von Albumin verändern und selbst oxidiert/reduziert werden. Die Rolle von kleinen Thiolverbindungen bei verschiedenen Krankheitszuständen und ihre mutmaßlichen Veränderungen nach einer Albumininfusion ist derzeit unbekannt. Aufgrund der komplexen Logistik der Blutprobenhandhabung wird der Thiolstatus im Plasma nur bei einer Untergruppe von 10 Patienten gemessen.

Während freies Cys-34 von Albumin etwa 80 % der antioxidativen Kapazität von menschlichem Plasma ausmacht, wird sowohl reversible als auch irreversible Oxidation an dieser Stelle die antioxidative Funktion von Albumin deutlich reduzieren. Außerdem verursacht irreversibel oxidiertes Albumin intensive Modifikationen der Albuminstruktur und führt zu deutlichen Veränderungen der Albuminbindungsfunktion.

Interessanterweise ging die bei chronischem Leberversagen beobachtete oxidative Albuminmodifikation mit einer Beeinträchtigung der Albuminbindungskapazität einher, die anhand der DS-Bindung gemessen wurde. Dieser Befund hat unter anderem zu dem Konzept einer effektiven Albuminkonzentration geführt, die die bei chronischem Leberversagen beobachtete Hypalbuminämie weiter verschlimmern kann.

Die Wirkung einer Albumininfusion auf die oxidative Albuminmodifikation und die Albuminfunktion bei chronischem Leberversagen ist derzeit nicht bekannt.