Pyruvat

Endprodukt der Glykolyse – wird über die Pyruvat-Dehydrogenase zu Acetyl-CoA, das in den Citratzyklus eintritt. Erhöht bei mitochondrialer Dysfunktion oder Thiamin(B1)-Mangel.

Was Pyruvat im Körper macht

In der Glykolyse spaltet die Zelle Glucose im Zellplasma in mehreren Schritten in zwei Moleküle Pyruvat; dabei entstehen schon ohne Sauerstoff etwas ATP und NADH. Danach steht Pyruvat an einer Weggabelung: In den Mitochondrien wandelt die Pyruvat-Dehydrogenase es in Acetyl-CoA um, das in den Citratzyklus eintritt. Dieser Enzymkomplex braucht Vitamin B1 (als Thiaminpyrophosphat) sowie Liponsäure, Vitamin B2, Niacin und Pantothensäure. Alternativ wird Pyruvat im Zellplasma zu Laktat umgebaut, mit Hilfe von Biotin zu Oxalacetat, das den Citratzyklus auffüllt, in der Leber zurück zu Glucose oder durch Übertragung einer Aminogruppe zur Aminosäure Alanin. Welcher Weg überwiegt, hängt davon ab, wie viel Sauerstoff vorhanden ist und wie gut die Mitochondrien Pyruvat aufnehmen und verwerten.

Pyruvat niedrig – was passiert im Körper?

Wenig Pyruvat entsteht, wenn die Glykolyse wenig Glucose umsetzt – etwa beim Fasten oder bei sehr kohlenhydratarmer Ernährung, wenn die Zellen stärker auf Fettsäuren und Ketonkörper ausweichen. Auch wenn die Mitochondrien Pyruvat zügig aufnehmen und verwerten, bleibt der Spiegel niedrig. Weil Pyruvat zugleich Ausgangsstoff für Oxalacetat ist, kann ein knappes Angebot über längere Zeit auch den Citratzyklus etwas weniger auffüllen. Für sich genommen hat ein niedriger Wert meist keine eigene Bedeutung; er wird zusammen mit Laktat und den Zwischenprodukten des Citratzyklus gelesen.

Pyruvat hoch – was passiert im Körper?

Staut sich Pyruvat, wird es schneller gebildet, als die Mitochondrien es verwerten. Ein wichtiger Engpass ist die Pyruvat-Dehydrogenase: Fehlt Vitamin B1 – etwa bei einseitiger Ernährung, hohem Alkoholkonsum oder Mangelernährung –, wird weniger Pyruvat zu Acetyl-CoA, und meist steigt auch Laktat. Weniger Acetyl-CoA bedeutet weniger Nachschub für Citratzyklus und Atmungskette; vor allem Nerven- und Muskelzellen, die viel Glucose verbrauchen, erhalten dann weniger ATP. Erhöhte Werte kommen außerdem bei Störungen der Mitochondrien, nach intensiver Belastung und nach sehr kohlenhydratreichen Mahlzeiten vor. Seltene angeborene Störungen der Pyruvat-Dehydrogenase zeigen sich meist schon im Kindesalter.

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