Die Freisetzung intrazellulärer Enzyme in den extrazellulären Raum ist ein Marker für Zellschäden bei verschiedenen Erkrankungen, z. B. Leber-, Herz- und Muskelerkrankungen. Im Normalzustand ist die Plasmamembran für Enzyme undurchlässig, und die Enzymfreisetzung weist daher auf eine starke Veränderung der Membranintegrität hin. Diese Übersicht befasst sich mit dem vorliegenden Wissen über zelluläre Veränderungen, die zu einer Enzymfreisetzung führen, die entweder durch Energieverarmung, z. bei Ischämie oder Schock oder durch eine direkte Membranschädigung, wie sie durch verschiedene Toxine und Entzündungsprodukte verursacht wird. Die Hemmung des Energiestoffwechsels führt zu einer ATP-Depletion, die zu Flüssen von Na +, K + und Cl führt – in ihren Gradienten über die Membran und Schwellung der Zelle. Anschließend Ca2+ Leck in die Zelle aktivierende Phospholipasen und die Bildung von Eicosanoiden, die das Zytoskelett beeinflussen und möglicherweise die Bildung von Oxidationsmitteln aktivieren. Der genaue „Point of no Return“ ist nicht bekannt, aber eine unkontrollierte Ca2 + -Aktivität in der Zelle spielt wahrscheinlich eine wichtige Rolle bei der Einleitung der irreversiblen Veränderungen. Das Ergebnis dieser Reaktionen und wahrscheinlich auch anderer unbekannter Reaktionen ist eine Schädigung der Membran. Dies zeigt sich morphologisch zunächst in der Bildung von Bläschen, die in der reversiblen Phase auftreten, und später durch Aufbrechen der Membran, ein Zeichen irreversibler Schäden. Ein sehr kleiner Teil der Enzymfreisetzung kann in der reversiblen Phase auftreten, wenn sich Blebs unter Wiederversiegelung der Membran ablösen, aber der wesentliche Teil der Enzymfreisetzung tritt als Folge einer irreversiblen Zellschädigung auf, wenn ATP auf ein niedriges Niveau abgenommen hat und eine ernsthafte Störung der Membranintegrität stattgefunden hat. Alle sekundären Affektionen der Membran während des Energieabbaus können auch als primäre direkte Membranschädigung auftreten, die den Energiestoffwechsel mehr oder weniger sekundär beeinflussen kann. Die Zellschädigung und Enzymfreisetzung nach einigen Arten der direkten Membranschädigung ist nahezu unabhängig vom zellulären Energiestoffwechsel, während andere Arten der direkten Membranschädigung von der Zelle durch energieverbrauchende Reaktionen entgegengewirkt werden und daher die endgültige Zellschädigung eine konzertierte Wirkung der direkten Membranschädigung und der Energieverarmung ist. Dies bedeutet auch, dass eine direkte Membranschädigung für die Zelle in energiearmen Zuständen schwerwiegender sein kann als im Normalzustand. Wie bei energieabhängigen Zellschäden ist der wesentliche Teil der Enzymfreisetzung nach einer direkten Membranschädigung auf irreversible zelluläre Veränderungen zurückzuführen. Es scheint, dass, obwohl das Wissen über die molekularen Grundlagen der Zellschädigung und Enzymfreisetzung gewachsen ist, noch viele Fragen zu diesen komplexen Prozessen zu beantworten sind.