Porphyrine

Auf einen Blick

Wann ist eine Untersuchung der Porphyrine sinnvoll?

Warum wird untersucht?
Zur Feststellung und ggf. zur Überwachung einer Porphyrie (einer Gruppe von Erkrankungen mit Störungen der Hämsynthese, eines Bestandteils des Hämoglobins und anderer sauerstoffbindender Proteine)

Bei welchen Erkrankungen sollte untersucht werden?
Unter anderem bei Verdacht auf das Vorliegen einer akuten neurologischen bzw. psychiatrischen Porphyrie (mit z. B. abdominellen Symptomen, Parästhesien, Verwirrtheitszuständen oder Halluzinationen) sowie bei Verdacht auf eine kutane Porphyrie (mit Anzeichen wie Rötung, Blasenbildung oder Narbenbildung auf sonnenexponierten Hautstellen)

Porphyrine Untersuchung

Was wird untersucht?

Bei Verdacht auf das Vorliegen einer akuten Porphyrie wird häufig eine Urinprobe untersucht. Der Urin kann entweder als Sammelurin über 24 Stunden oder seltener als Einzelprobe gewonnen werden. Der Urin sollte unbedingt lichtgeschützt gelagert werden, da die Porphyrine lichtsensibel sind. Eine Rotfärbung des Urins kann als erster Hinweis auf eine akute Porphyrie gewertet werden. Sie findet sich jedoch nur bei ca. 50% der Patienten.

Im Rahmen der Akutdiagnostik werden häufig die Konzentration des Gesamtporphyrins, der Delta–Aminolävulinsäure und des Porphobilinogens im Urin bestimmt. Einige Laboratorien setzen auch den Hösch-Test als qualitativen Porphobilinogennachweis bei Verdacht auf eine akute Porphyrie ein. Die erweiterte Diagnostik bei weiter bestehendem laborchemischem und / oder klinischem Verdacht auf das Vorliegen einer akuten oder chronischen Porphyrie wird in der Regel anhand einer kombinierten Untersuchung eines 24-Stunden-Sammelurins, einer Stuhlprobe und einer Plasmaprobe (üblicherweise mit Heparin als Antikoagulanz) in einem spezialisierten Labor durchgeführt.

Im Rahmen dieser Untersuchungen werden abhängig von der Fragestellung eines oder mehrere der Zwischenprodukte des Hämbiosynthese oder die Aktivität der Enzyme in Erythrozyten quantitativ bestimmt. Wichtig ist auch hier, insbesondere beim Urin,  dass während des gesamten präanalytischen und analytischen Prozesses (Probengewinnung, Lagerung, Transport / Versand) der Lichtschutz gewährleistet ist.

In einigen Fällen werden zusätzlich molekularbiologische Untersuchungen aus EDTA-Blut durchgeführt, die die Erkennung des zugrunde liegenden Gendefekts bei Patienten oder Familienangehörigen erlauben können.

Das Probenmaterial

Aus welchem Probenmaterial werden die Porphyrintests durchgeführt?

Der Porphyrintests wird oft mittels Urinprobe durchgeführt
Pixabay / frolicsomepl

Häufig aus einer Urinprobe sowie abhängig von der zugrunde liegenden Verdachtsdiagnose zusätzlich aus einer Blut– oder Stuhlprobe

Wie wird das Probenmaterial für die Untersuchung gewonnen?

Aus welchem Material die Untersuchung durchgeführt wird, hängt von der jeweiligen Fragestellung ab. Es kann eine oder mehrere der folgenden Methoden zur Anwendung kommen:

• eine venöse Blutprobe (üblicherweise aus einer Armvenenpunktion)
  • Heparinplasma für die Bestimmung von Porphyrinen
  • EDTA-Vollblut für die molekularbiologische Diagnostik
• ein 24 Stunden-Sammelurin (von dem ein Aliquot mit Angabe der Sammelzeit und des Sammelvolumens in das Labor eingesandt wird) oder eine Urineinzelprobe (Spontanurin)
• eine frische Stuhlprobe.

Der Porphyrin Test

Wie wird der Test eingesetzt?

Bei den Porphyrien handelt es sich um Störungen in der Synthese des Häm, als sauerstoffbindendes Molekül Teil des Hämoglobins (des roten Blutfarbstoffs) und anderer, verwandter Proteinkomplexe (Myoglobin, Zytochrome). Die meisten Porphyrien sind genetisch bedingt (wobei zusätzliche exogene Faktoren bei der Manifestation der Erkrankung eine wesentliche Rolle spielen). Die Bleivergiftung ist ein Beispiel für eine erworbene Porphyrie.

Aufgrund der gestörten Hämbiosynthese kommt es zur Akkumulation von Zwischenprodukten, die in verschiedenen Organen toxisch wirken können. Zu einer Anämie (Blutarmut) kommt es aufgrund der Restaktivität des betroffenen Enzyms in der Regel nicht.

Die Zwischenprodukte reichern sich in Geweben (abhängig vom zugrundeliegenden Defekt vor allem in der Haut, in den Erythrozyten und im Nervengewebe) an und werden, wiederum abhängig vom zugrunde liegenden Enzymdefekt im Urin und / oder im Stuhl ausgeschieden. Klinisch äußern sich die Erkrankungen häufig in Form von neurologischen, psychiatrischen oder kutanen (Haut-) Symptomen.

Porphyrie Formen

Insgesamt unterscheidet man neun verschiedene Formen der Porphyrie, die abhängig von der Lokalisation des Enzymdefekts (hepatisch, erythrozytär) sowie nach dem klinischen Verlauf (akut, chronisch) oder unter Berücksichtigung der klinischen Symptomatik (neurologisch / psychiatrisch, kutan) eingeteilt werden.

Bei neurologischen Porphyrien sind Bauchschmerzen typisch

Die meisten angeborenen Porphyrien werden autosomal-dominant vererbt, das heißt, dass ein betroffenes und ein gesundes Gen vorliegen. Daraus folgt eine Aktivität von ca. 50% des für die Häm-Synthese nötigen Enzyms.

Es wird dementsprechend in der Regel soviel Häm für die Hämoglobinsynthese gebildet, dass die Person nicht anämisch wird. Es reichern sich jedoch große Mengen an einem oder mehreren Vorläufer- bzw. Zwischenprodukten an, die toxisch wirken.

Die neurologischen / psychiatrischen Porphyrien präsentieren sich oft in akuten Schüben, die Tage oder Wochen andauern. Sie Gehen unter anderem mit abdominellen Schmerzen, Übelkeit, Obstipation (Verstopfung), Depression, Verwirrtheitszuständen, Halluzinationen und Krampfanfällen einher.

Die Schübe können durch eine Vielzahl von Medikamenten wie Antikonvulsiva, Antibiotika und Hormone und Umweltfaktoren wie Nahrungsumstellungen, Streß und toxische Substanzen ausgelöst werden. In den Zwischenphasen sind viele Patienten beschwerdefrei.

Die kutane Porphyrie ist mit einer Photosensibilität der Haut (einer erhöhten Empfindlichkeit auf Licht) vergesellschaftet. Dies kann zu Rötungen, Schwellungen führen, während bei einigen Patienten auch Blasenbildung, Hautverdickung, Hyperpigmentation und seltener Narbenbildung gefunden werden.

Akut & Kutant

Zu den akuten Formen (neurologisch/psychiatrisch) rechnet man die:

• Akute intermittierende Porphyrie (AIP)
  • Häufigste der neurologischen Porphyrien
• Porphyria variegata (PV)
  • Zusätzlich zu den neurologischen Symptomen tritt auch kutane Photosensibilität auf
• Hereditäre Coproporphyrie (HCP)
  • Kann sich ebenfalls mit zusätzlicher Photosensitivität äußern

Zu den kutanen Porphyrien (mit Überwiegen der Hautsymptome) zählen die:

• Porphyria cutanea tarda (PCT)
  • die häufigste Porphyrie (in den meisten Fällen auf einem erworbenen Enzymmangel der Leber beruhend)
• Kongenitale erythropoetische Porphyrie (KEP) / Morbus Günther
  • eine sehr seltene autosomal-rezessive Erkrankung, die im Verlauf der Zeit durch eine extreme Photosensitivität auf sonnenexponierten Hautgebieten zu ausgedehnten und schweren Vernarbungen führt.
• Erythropoetische Protoporphyrie (EP)
  • die typischerweise in der Kindheit oder Jugend auftritt und bei Sonneneinstrahlung mit Rötungen der Haut und mit Brennen und Jucken einhergeht, selten Narbenbildung

In seltenen Fällen sind bei Porphyrieerkrankungen beide Gene von der Mutation betroffen. Dies führt zu einem hochgradigen Enzymmangel und zu einer schwereren Form der Porphyrie.

Die Testverfahren

Einzelne Testverfahren

Klinische Laboruntersuchungen messen die Porphyrine und ihre Vorläufer in Urin, Blut und Stuhl.

Die häufigsten Untersuchungen sind im Folgenden aufgelistet:

• Delta-Aminolävulinsäure (als) im Urin
• Porphobilinogen (PBG) im Urin
• Gesamtporphyrin im Urin, Stuhl oder Blut

In einigen Fällen wird auch die Aktivität eines Enzyms gemessen. Untersuchungsmaterial ist in der Regel heparinisiertes Vollblut. Relativ häufig wird die Aktivität der Porphobilinogen-Deaminase (PBG-D) in den Erythrozyten (den roten Blutkörperchen) bestimmt, die bei Patienten mit einer Akuten intermittierenden Porphyrie (AIP) vermindert ist.

Die Porphyrin-Tests werden zur Diagnosestellung und manchmal auch zur Verlaufsbeurteilung bei Patienten mit einer Porphyrie eingesetzt. Da die Symptome einer Porphyrie wie z.B. abdominelle Schmerzen und Hautveränderungen bei vielen anderen Krankheitsbildern auftreten können, hilft diese Untersuchung auch, eine Porphyrie bei Patienten mit entsprechenden Symptomen auszuschließen.

Die klinisch-chemische Analytik ist sowohl im Hinblick auf die Messmethoden, auf die Indikation für die verschiedenen Testverfahren und Materialien sowie auf die Bewertung der Befunde als sehr komplex einzustufen. Aus diesem Grund ist zumindest die weiterführende Diagnostik Speziallaboratorien vorbehalten und soll hier nicht im einzelnen besprochen werden. Grundvoraussetzung einer adäquaten Diagnostik ist immer die Rücksprache mit klinisch erfahrenen Ärzten bzw. dem Labor vor der Einleitung diagnostischer Schritte.

Verdacht auf Porphyrie

Bei Verdacht auf eine akute Porphyrie werden typischerweise Porphobilinogen (PBG) als Markersubstanz dieser Erkrankungen und häufig auch die Delta-Aminolävulinsäure sowie das Gesamtporphyrin im Sammelurin quantitativ bestimmt.

Die Sammelperiode erstreckt sich üblicherweise auf 24 Stunden, kann in bestimmten Fällen jedoch auch verkürzt werden. Die erweiterte Diagnostik bei weiter bestehendem Verdacht auf eine akute Porphyrie erfolgen aus Urin, Stuhl und / oder Vollblut.

Bei Verdacht auf eine kutane Porphyrie werden in der Regel die Porphyrine im Blut und Urin gemessen. Enzymuntersuchungen, wie die der PBG-Deaminase, helfen vor allem bei der Feststellung von latenten (noch nicht symptomatischen) Porphyrien bei Familienmitgliedern von Patienten mit nachgewiesener Porphyrie.

Test – Wann sinnvoll?

Wann könnte der Test sinnvoll sein?

Die Untersuchung auf Porphobilinogen (PBG), Delta-Aminolävulinsäure (als) und Gesamtporphyrin im Urin kann bei Patienten mit Symptome, die auf eine akute Porphyrie hinweisen, indiziert sein.

Zu den Porphyrie Symptomen zählt z. B. Verwirrtheit

Zur typischen Symptomatik zählen:

• abdominelle Schmerzen,
• Übelkeit,
• Obstipation (Verstopfung),
• periphere Neuropathie (Kribbeln, Taubheit oder Schmerzen in Händen und Füßen),
• Muskelschwäche,
• Urinverhalt,
• Verwirrtheitszustände
• und Halluzinationen.

Falls der Patient Zeichen im Sinne einer kutanen Porphyrie zeigt, wird bhängig vom Alter und den Symptomen des Patienten eine Untersuchung der Porphyrine im Urin und / oder im Blut durchgeführt. Von den Symptomen sind hier unter anderem kutane Blasenbildung, Narbenbildung, Rötung oder andere Hautverletzungen an sonnenexponierten Hautstellen zu nennen.

Auf ein positives Testergebnis sollte immer eine weitergehende Analytik folgen, um die Diagnose zu bestätigen und den exakten Enzymdefekt zu bestimmen. In diesem Fall sollte auch eine Familienuntersuchung angeschlossen werden.

Eine Enzymunteruchung wird häufig eingesetzt, um die Diagnose einer Porphyrie im Stadium zwischen den Schüben zu sichern, und um den zugrundeliegenden Enzymdefekt bei nachgewieser Porphyrie zu identifizieren. Diese Untersuchung ist zudem in der Erkennung symptomfreier Familienmitgliedern eines Porphyriepatienten hilfreich.

Das Testergebnis

Was bedeutet das Testergebnis?

Einige Zwischenprodukte der Hämbiosynthese können ebenso bei Patienten mit anderen Krankheitsbildern mild bis mäßig erhöht sein und werden als sekundäre Porphyrien bezeichnet. Bei diesen Patienten führen die erhöhten Konzentrationen der Porphyrine jedoch nur selten zu Symptomen (im Sinne einer Porphyrie).

Zudem können die Spiegel der Porphyrine zwischen den akuten Schüben der Porphyrie auf normale Werte abfallen. Hier können mehrfache Messungen notwendig sein.

Porphobilinogen (PBG) und Delta-Aminolävulinsäure (als) sind bei den meisten Patienten mit akuter Porphyrie im Rahmen eines akuten Schubs deutlich erhöht. Die Delta-Aminolävulinsäure (als) ist dabei weniger spezifisch als Porphobilinogen (PBG), da ihre Konzentration häufig auch bei anderen Krankheitsbildern ansteigt.

Bei jeder Porphyrie steigen spezifische Porphyrine an, während andere nur gering oder gar nicht erhöht sind. Dieses Muster weist den Weg zur Diagnose. Die Porphyrine in Urin, Blut und Stuhl können aber, wie oben erwähnt, auch bei anderen Erkrankungen auf ein Vielfaches der Norm erhöht sein. Die Auswertung dieser Muster kann schwierig sein und sollte daher von einem erfahrenen Arzt oder Laborwissenschaftler durchgeführt werden.

Ein pathologisches Ergebnis eines Enzymtest oder die Entdeckung einer Genmutation weisen darauf hin, dass ein Familienmitglied eines Porphyriepatienten für eine Porphyrie prädisponiert ist. Die Untersuchungen der Enzyme und Gene können jedoch keine Aussage darüber machen, ob der Untersuchte Symptome einer Porphyrie entwickeln wird oder, wenn er welche zeigt, wie schwerwiegend die Erkrankung verlaufen wird. Glücklicherweise erleidet die Mehrheit der Genmutationsträger nie einen Schub.

Wissenswertes

Sonnenbestrahlung führt bei Patienten mit kutaner Porphyrie zu Hautschädigungen. Eine Veränderung des Lebensstiles mit Vermeidung von Faktoren, die die Krankheit verschlimmern können, ist dementsprechend der effektivste Weg, die Auswirkungen der Porphyrie zu minimieren.

Hinweise & Störungen

Stabilität und Probentransport

• Sehr wichtig ist bei jeder Porphyrinbestimmung die lichtgeschützte Lagerung. Porphyrine sind sehr lichtempfindlich!
• Im Falle der Verwendung von Sammelurin sollte dieser während der Sammlung sowie das Aliquot für die Analyse während des Transports kühl gelagert werden (4° bis 8° C).

Referenzbereiche (Erwachsene)

• Delta-Aminolävulinsäure (als) im Urin: 250 – 6400 µg/24 h (2-49 µmol/24 h)
• Porphobilinogen (PBG) im Urin:  100 – 1700 µg/24 h (0,5-7,5 µmol/24 h)
• Gesamtporphyrine im Urin: Störfaktoren und Hinweise auf Besonderheiten

Die Porphyrine sind sehr lichtempfindlich und müssen lichtgeschützt gelagert und transportiert werden.

Richtlinien zur Qualitätskontrolle

Die Bestimmung der Porphyrine im Urin, Stuhl oder Blut ist nach der Richtlinie „Labor“ der Bundesärztekammer vom 24.08.2001 (letzte Änderung 14.11.2003) nicht ringversuchspflichtig. Eine interne Qualitätskontrolle sollte jedoch durchgeführt werden.

Latente Porphyrie?

Beeinflußt eine latente Porphyrie die Gesundheit?

In den meisten Fällen lautet die Antwort „nein“, da sich eine latente Porphyrie klinisch häufig nicht manifestiert. Es ist dennoch wichtig, dass die latente Porphyrie erkannt wird, so dass der behandelnde Arzt entsprechende Empfehlungen für einen adäquaten Lebensstil zur Vermeidung einer Krankheitsmanifestation geben kann. Zudem kann er die weitere medizinische Behandlung auf die Erkrankung ausrichten.

Weiterführende Links

Weiterführende Links mit Informationen zum Thema:

Auf dieser Seite

• Tests: Hämoglobin, Hb, Hämatokrit,
• Krankheitsbilder: Porphyrien, Lebererkrankungen, Anämie

An anderer Stelle im Internet

• AWMF Leitlinien, Diagnostik bei Polyneuropathien
  https://www.uni-duesseldorf.de/AWMF/ll/030-067.htm
• Selbsthilfegruppe Akute Porphyrie
  https://www.akuteporphyrie.de/