Was ist Albumin? Definition, Funktionen und warum es für Ihre Gesundheit wichtig ist

Wussten Sie, dass Albumin eines der wichtigsten Proteine im menschlichen Blutplasma ist und eine Schlüsselrolle für Ihre Gesundheit spielt? Menschliches Albumin ist ein faszinierendes Protein mit vielen wichtigen Funktionen. Es hält das Flüssigkeitsgleichgewicht im Blutkreislauf aufrecht, transportiert wichtige körpereigene und körperfremde Moleküle und ist wichtig für die Diagnostik und medizinische Behandlung. In diesem Artikel werden wir uns mit den Arten, Funktionen und der klinischen Bedeutung von Albumin befassen.

Was ist Albumin?

Albumin ist das am häufigsten vorkommende Protein im Plasma. Es wird ausschließlich von Leberzellen, auch Hepatozyten genannt, gebildet und macht 50 bis 60 % der Proteine im Plasma gesunder Menschen aus.

Albumin erzeugt eine Art Druck, der die Flüssigkeit in den Blutgefäßen hält und das Flüssigkeitsgleichgewicht zwischen den Gefäßen und dem umliegenden Gewebe beeinflusst. 

Es fungiert auch als eine Art biologischer Träger und transportiert wichtige Moleküle durch den Blutkreislauf. In der Medizin wird der Albuminspiegel bei Routine-Bluttests zur Beurteilung der Leberfunktion, der Nierengesundheit und des Ernährungszustands verwendet.

Die Bedeutung von Albumin für Gesundheit und Medizin

Was bewirkt Albumin?

• Reguliert den onkotischen Druck und den Flüssigkeitshaushalt: Das Albuminmolekül ist zu groß, um die Blutgefäßwände zu durchdringen, wodurch eine Art Druck entsteht, der die Flüssigkeit in den Blutgefäßen hält und verhindert, dass sie in die Umgebung entweicht. Dies ist der onkotische Druck, der zur Aufrechterhaltung eines stabilen Blutdrucks und Kreislaufs beiträgt, das Risiko von Ödemen (Schwellungen aufgrund der Bewegung von Flüssigkeit aus dem Blutkreislauf in das Gewebe) verringert und die Gewebshydratation und Sauerstoffversorgung unterstützt.

• Transportiert Proteine: Albumin fungiert als Trägerprotein, das lebenswichtige Substanzen bindet und transportiert, sowohl körpereigene wie Hormone, Fettsäuren und Bilirubin (eine Substanz, die in der Leber beim Abbau der roten Blutkörperchen entsteht) als auch körperfremde wie Medikamente. Es erleichtert die Verteilung, die Aktivität und den Stoffwechsel dieser Verbindungen im gesamten Körper. Durch die Bindung an Arzneimittel kann Albumin die Menge des für die therapeutische Wirkung verfügbaren Arzneimittels regulieren.

• Entfernung toxischer Substanzen: Albumin bindet Abfallprodukte und Giftstoffe und hilft so bei deren Entfernung aus dem Körper. Es trägt zum Schutz der Zellen bei, indem es die Auswirkungen schädlicher Moleküle, so genannter freier Radikale und reaktiver Sauerstoff- und Stickstoffspezies, die dem Körper Schaden zufügen können, reduziert.

• Nährwertreserve: Albumin dient als Quelle von Aminosäuren, den Bausteinen für Proteine, für die Gewebereparatur und andere Stoffwechselprozesse.

Arten und Klassifizierungen von Albumin

Die drei wichtigsten Arten von Albuminen, die in Medizin, Biotechnologie und Forschung verwendet werden, sind Humanserumalbumin (HSA), Rinderserumalbumin (BSA) und rekombinantes Albumin. 

1. Humanes Serumalbumin (HSA)

HSA ist das am häufigsten vorkommende Plasmaprotein. Es ist wichtig für die Aufrechterhaltung des onkotischen Drucks, den Transport von Molekülen und die Regulierung des Flüssigkeitshaushalts. 

1.1 Medizinische und therapeutische Anwendungen:

Die Albumintherapie wird häufig in der Intensivpflege und bei der Behandlung von Krankheiten eingesetzt, insbesondere wenn der Flüssigkeitshaushalt, der Eiweißgehalt oder die Ausscheidung toxischer Substanzen nicht normal funktionieren. Dies sind die Hauptanwendungen:

• Behandlung niedriger Albuminspiegel: Albumininfusionen tragen zur Wiederherstellung eines normalen Plasmaproteinspiegels bei Patienten und Patientinnen mit Unterernährung, Nieren- oder Lebererkrankungen bei.
• Leberzirrhose und Flüssigkeitsmanagement: Bei fortgeschrittener Lebererkrankung wird eine Albumintherapie eingesetzt, um Flüssigkeitsansammlungen zu reduzieren und die Durchblutung zu fördern.
• Verbrennungen und Traumabehandlung: Albuminhaltige Plasmaexpander sind bei der
  Behandlung von schweren Verbrennungen, Blutverlusten und septischem Schock unverzichtbar, da sie zur Stabilisierung des Blutvolumens und zur Verhinderung eines niedrigen Blutvolumens beitragen.
• Schwere Infektionen und Sepsis: Die intravenöse Albumintherapie wird zusammen mit Antibiotika und Flüssigkeit eingesetzt, um den Zustand von Patienten und Patientinnen mit schweren Infektionen und dem Versagen mehrerer Organe zu verbessern.

1.2 Diagnostik und Laboruntersuchungen

Albumin ist in der medizinischen Diagnostik unverzichtbar, denn es wird verwendet, um zu prüfen, wie gut die Organe funktionieren und ob sich Krankheiten verschlechtern (fortschreiten).

• Albuminbluttests:
  • Sie messen die Menge dieses Proteins im Blut und werden zur Beurteilung der Nieren- und Leberfunktion verwendet. Bei chronischen Lebererkrankungen und Nierenversagen sinkt der Albuminspiegel häufig.
  • Diese Tests helfen bei der Überwachung des Ernährungsstatus von schwer kranken oder unterernährten Patienten und Patientinnen.
• Albumin-Globulin-Verhältnis (A/G-Verhältnistest):
  • A/G-Verhältnis-Tests sind ein nützlicher diagnostischer Marker für chronische Infektionen, Autoimmunkrankheiten (Krankheiten, bei denen das Immunsystem des Patienten/der Patientin den eigenen Körper angreift, z. B. Lupus, rheumatoide Arthritis usw.), Nieren- und Leberkrankheiten sowie das Multiple Myelom.
• Urin-Albumin-Test:
  • Mit diesem Test werden frühe Nierenschäden bei Patienten und Patientinnen mit Diabetes oder Bluthochdruck durch Messung geringer Mengen von Albumin im Urin festgestellt. Dies geschieht, bevor sich schwerwiegendere Symptome entwickeln.

1.3 Pharmazeutische Entwicklung und Biotechnologie

Die Stabilität und die Bindungseigenschaften von Albumin machen es für die Herstellung von Medikamenten und Impfstoffen sowie für die biotechnologische Forschung sehr wertvoll.

2. Rinderserumalbumin (BSA)

BSA, das aus Rinderplasma gewonnen wird, ist ein äußerst vielseitiges Protein, das in der Biotechnologie, Diagnostik und pharmazeutischen Forschung in großem Umfang verwendet wird. Obwohl es strukturell dem HSA ähnlich ist, wird es hauptsächlich in Labor und Industrie und nicht in der Humanmedizin verwendet. 

Übliche Anwendungen in Forschung und Industrie:

• Laborforschung: BSA wird in der Regel als Proteinstandard bei biochemischen Tests und Experimenten verwendet.
• Diagnostika und Impfstoffe: BSA dient als Stabilisator in Impfstoffen, diagnostischen Testkits und Laborexperimenten mit Enzymen. Auch Humanalbumin wird zu diesem Zweck verwendet. 
• Nährstoff- und Zellwachstumsunterstützung: BSA dient als Zusatz für die Zellkulturen, die in Forschungsstudien verwendet werden.

3. Rekombinantes Albumin

Rekombinantes Albumin ist ein gentechnisch hergestelltes Albumin, das mit Säugetierzellen, Hefe und anderen Produktionsmedien produziert wird. Es wird zur Herstellung von Arzneimitteln und Impfstoffen verwendet und kann auf spezifische medizinische Zwecke zugeschnitten werden.

Häufige Anwendungen in Therapeutika und Biotechnologie:

• Therapeutische Anwendungen: Rekombinantes Albumin wird für die Verabreichung von Arzneimitteln im Körper und für die Wundheilung verwendet.
• Biopharmazeutische Herstellung: Es erhöht die Stabilität einiger Arten von Arzneimitteln und Impfstoffen.
• Gewebezüchtung und 3D-Bioprinting: Es wird als Gerüstmaterial bei der Regeneration von Organen außerhalb des Körpers und bei der Herstellung von künstlichem Gewebe verwendet.
   

Albuminlebenszyklus: von der Synthese bis zum Abbau

Albumin durchläuft den folgenden biologischen Zyklus von der Synthese bis zum Abbau:

Synthese

Die Leberzellen, die Hepatozyten, produzieren täglich 12-14 Gramm Albumin, um den Plasmaproteinspiegel aufrechtzuerhalten. Die Produktion von Albumin wird durch die Ernährung, die hormonelle Regulation und die Leberfunktion beeinflusst.

Zirkulation

Albumin wird dann in den Blutkreislauf abgegeben, wo es zirkuliert und seine Funktionen erfüllt. Dazu gehören die Aufrechterhaltung des onkotischen Drucks sowie die Bindung und der Transport wichtiger körpereigener Moleküle und Medikamente. 

Zerlegung und Recycling

Albumin verbleibt lange Zeit im Blut. Es hat eine Halbwertszeit von etwa 21 Tagen, was bedeutet, dass alle 21 Tage die Hälfte des Albumins aus Ihrem Blut verschwindet. Danach wird es von verschiedenen Geweben abgebaut, unter anderem von der Leber, den Muskeln und den Nieren. Albumin wird in die Aminosäuren umgewandelt, aus denen es hergestellt wurde. Diese Aminosäuren können vom Körper für die Herstellung von Proteinen und andere Prozesse wiederverwendet werden. Albumin lasts a long time in the blood. It has a half-life of approximately 21 days, which means that every 21 days, half of the albumin your blood will be gone. After this, it is broken down by various tissues, including the liver, muscle and kidneys. Albumin is converted into amino acids from which it was made. These amino acids can be reused by the body for making proteins and other processes. 

Ausscheidung

Die Endprodukte des Albuminabbaus, wie z. B. Harnstoff, werden mit dem Urin aus dem Körper ausgeschieden.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Albumin ein Eckpfeiler der modernen Medizin und Biotechnologie ist, mit umfangreichen Anwendungen in der klinischen Therapie, Diagnostik und Arzneimittelentwicklung. In der Intensivpflege, bei der Erkennung von Krankheiten oder bei pharmazeutischen Innovationen machen seine Vielseitigkeit und seine funktionellen Eigenschaften es zu einem unersetzlichen Bestandteil im Gesundheitswesen und in den Biowissenschaften.