Kurz und Kompakt – Ergänzende Parameter der Magen-Darm-Diagnostik

Histamin ist ein biogenes Amin, welches aus aktivierten Mastzellen freigesetzt wird. Es entsteht durch Decarboxylierung aus der Aminosäure L-Histidin und kann vom Körper selbst synthetisiert oder mit der Nahrung aufgenommen werden. Histamin spielt eine zentrale Rolle bei allergischen Reaktionen und dient als Mediator bei Entzündungsprozessen.

Erhöhte Histaminkonzentrationen im Stuhl können im Wesentlichen auf folgende Ursachen zurückgeführt werden:

• eine vermehrte Aufnahme von Histamin mit der Nahrung
• eine verstärkte intestinale Bildung biogener Amine (z.B. Histamin, Cadaverin oder Putrescin) bei Fäulnisdysbiose oder durch erhöhte Konzentrationen histaminproduzierender Bakterien im Darm
• eine unzureichende Aktivität der histaminabbauenden Enzyme Diaminoxidase (DAO) bzw. Histamin-N-Methyltransferase (HNMT)
• eine verstärkte Degranulation aktivierter Mastzellen im Rahmen IgE vermittelter Nahrungsmittel-allergien

Die Histaminintoleranz (HIT) ist definiert durch das Überschreiten der individuellen Histamin-Toleranzgrenze und ist gekennzeichnet durch ein Missverhältnis zwischen der aktuell vorliegenden Histaminkonzentration und der Enzymaktivität der histaminabbauenden Enzyme. Um ein Überschreiten der individuellen Histamin-Toleranzgrenze zu diagnostizieren, sollte die Bestimmung von Histamin im Stuhl immer zeitgleich mit der Messung der DAO-Aktivität im Serum analysiert werden. Eine HIT kann eine Vielzahl von Symptomen verursachen, die oft unspezifisch und unterschiedlich stark ausgeprägt sind:

• Gastrointestinale Symptome:
  Bauchschmerzen, Blähungen, Diarrhoe, Übelkeit u. Erbrechen
• Hautsymptome:
  Hautrötungen (Flush), Juckreiz, Urtikaria (Nesselsucht), Ekzeme
• Kopfschmerzen und Migräne:
  Spannungs- oder Migränekopfschmerzen
• Herz-Kreislauf-Symptome:
  Herzrasen (Tachykardie), Hypotonie, Schwindel
• Atemwegssymptome:
  Nasenverstopfung oder – laufen, Asthmaanfälle
• Neurologische Symptome:
  Müdigkeit, Schlafstörungen, Reizbarkeit

Ist eine verminderte DAO-Aktivität oder eine deutlich erhöhte Histaminbelastung nachgewiesen, müssen histaminreiche Nahrungsmittel (z.B. Käse, Fisch, Wein, Fertiggerichte, Sauerkraut, Spinat) gemieden werden, eine Fäulnisdysbiose oder eine IgE vermittelte Nahrungsmittelallergie ausgeschlossen werden und die Ursache für eine verminderte DAO-Aktivität (genetische Ursache/DAO-Polymorphismus, chronisch-entzündliche Darmerkrankungen, Medikamenten-Anamnese: DAO-hemmende Medikamente, wie z.B. Acetylcystein, Mangel an DAO-Cofaktoren: Kupfer, Zink, Vitamin B6) gefunden werden.

Eosinophiles Protein X ist ein glykolysiertes Protein, das als Indikator für eine Aktivierung und Degranulierung der eosinophilen Granulozyten angesehen werden kann. Es korreliert mit deren Aktivierungsrad und lässt Rückschlüsse auf Art und Umfang intestinaler Abwehrprozesse zu.

EPX dient der Abwehr von Parasiten. Aufgrund der hohen toxischen Potenz dieser Proteine führt eine vermehrte Freisetzung allerdings auch am körpereigenen Gewebe - einschließlich der Mukosa - zu Entzündungsreaktionen. Wahrscheinlich führt dies zu einer gesteigerten intestinalen Permeabilität.

Der Nachweis von erhöhten EPX-Werten im Stuhl zeigt zuverlässig Nahrungsmittelunverträglichkeiten mit einer inflammatorischen Beteiligung der Mukosa. Auch bei chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen wie Morbus Crohn und Colitis ulcerosa finden sich erhöhte EPX-Werte. Ebenso können erhöhte EPX-Werte einen Hinweis auf eine proteininduzierte Enteropathie (z. B. Glutenunverträglichkeit) geben.

Laut Bevölkerungsstudien sind etwa 5 % der Menschen von einer ständigen oder zeitweilig chronischen Diarrhö betroffen. Aufgrund der diffusen Symptomatik und dem Fehlen etablierter Standarduntersuchungen sind viele Reizdarmsyndrom-Diagnosen (RDS-D) allerdings nicht eindeutig gesichert. Bemerkenswert ist dabei, dass bei bis zu einem Drittel der Patienten mit einer RDS-D tatsächlich eine Störung des Gallensäuremetabolismus vorliegt.

Typische Symptome eines Gallensäuremangels sind v.a. eine Steatorrhoe (fettige, voluminöse Stühle) und chronisch-wässrige Durchfälle. Aufgrund der daraus resultierenden Resorptionsstörung der fettlöslichen Vitamine können weitere Gesundheitsprobleme auftreten: Nachtblindheit durch Vitamin-A-Mangel, Osteoporose wegen Vitamin-D-Mangel, neurologische Probleme aufgrund von Vitamin-E-Mangel sowie Gerinnungsstörungen infolge des Vitamin-K-Mangels.

Es wird unterschieden zwischen:

Bei einem bestehenden Gallensäuremangelsyndrom werden im Körper nicht genügend Gallensäuren produziert oder in den Dünndarm freigesetzt. D. h. die Gallensäuren im Stuhl stark vermindert und gehen häufig mit erhöhten Fettverlusten einher. Neben einer Fettmaldigestion ist eine beeinträchtige Resorption der fettlöslichen Vitamine (A, D, E und K) möglich.

Bei etwa 1 % der Gesamtbevölkerung sind eine beeinträchtigte Resorption sowie einhergehende Verluste von Gallensäuren die Hauptursache einer chronischen Diarrhö.

In vielen Fällen ist eine chronische Diarrhö das Leitsymptom eines kompensierten Gallensäureverlustsyndroms. Charakteristisch sind voluminöse und wasserreiche Stühle. Im Labor lassen sich erhöhte Mengen an Gallensäuren im Stuhl nachweisen. Die Fette im Stuhl sind hingegen in der Regel im Normbereich.

Es bestehen auch in diesem Stadium oftmals wässrige Durchfälle. Damit verbunden sind meistens krampfartige Schmerzen. Im Rahmen einer Stuhldiagnostik können erhöhte Konzentrationen an Gallensäuren nachgewiesen werden und die Mengen an Fetten im Stuhl sind zumeist erhöht.

Die häufigste Ursache von Verdauungsstörungen im Sinne einer Maldigestion gehen auf eine exokrine Pankreasinsuffizienz zurück. Über den quantitativen Nachweis der Pankreaselastase lässt sich eine exokrine Pankreasinsuffizienz sicher diagnostizieren oder ausschließen.

Ein Mangel kann u.a. zu Symptomen wie permanenten Blähungen, einem stark aufgetriebenen Abdomen, Völlegefühl sowie teilweise explosionsartigen Stuhlentleerungen, heftigste, krampfartige Bauchschmerzen, postprandiale Beschwerden, Übelkeit, Unverträglichkeit von Speisen, insbesondere von Fetten oder Ölen u.a. in Kombination mit Eiweißen und Alkohol sowie unklarem Gewichtsverlust führen.

Calprotectin wird im Falle einer intestinalen Entzündung im Stuhl ausgeschieden.

Bei viral oder bakteriell bedingten Infektionen des Magen-Darm-Traktes lassen sich erhöhte Calprotectin-Konzentrationen im Stuhl nachweisen. Calprotectin zeigt ebenso eine hohe Sensitivität beim Nachweis von:

• chronisch entzündlichen Darmerkrankungen
• blutenden/nicht-blutenden Polypen
• kolorektalen Karzinomen
• Verlaufsparameter bei Morbus Crohn und Colitis ulcerosa.

Die Einnahme nicht-steroidaler Antiphlogistika (z.B. Aspirin, Ibuprofen, Diclofenac) oder COX-2-Hemmern (z.B. Celecoxib) kann zu Enteropathien führen, die eine Erhöhung des Calprotectin-Wertes im Stuhl zur Folge haben. Vor der Durchführung der Calprotectin-Bestimmung sollten daher die entsprechenden Medikamente über einen Zeitraum von 14 Tagen möglichst nicht eingenommen werden, um die Messung des intestinalen Entzündungsgrades nicht zu beeinflussen.

Das sekretorische Immunglobulin A wird in den Plasmazellen, die im Bereich der Lamina propria mucosae der Darmwand angesiedelt sind, gebildet. Es dient der Abwehr und Neutralisation von Antigenen, Toxinen und Erregern.

Erniedrigte Werte zeigen eine unzureichende Stimulation des Darmimmunsystems an. Bei allergischen Erkrankungen lassen sich erhöhte Werte ebenso nachweisen wie bei inflammatorischen Prozessen im Darm, Autoimmunerkrankungen und bei erhöhter Infektanfälligkeit.

Das Glycoprotein Alpha-1-Antitrypsin (Alpha-1-AT) wird hauptsächlich in der Leber, aber auch von intestinalen Epithelzellen sowie in der Mukosa lokalisierten Makrophagen und Monozyten gebildet. Es gehört zur Gruppe der Akute-Phase-Proteine.

Das in der intestinalen Mukosa lokalisierte Alpha-1-AT tritt bei entzündlichen Veränderungen oder bei Zerstörung von Darmepithelzellen verstärkt in das Darmlumen über, sodass erhöhte Spiegel im Stuhl nachweisbar werden.

Da Alpha-1-AT im Darmlumen nicht nennenswert abgebaut wird, kommt es folglich auch bei latenten Entzündungen, die aber bereits mit einer erhöhten Permeabilität der intestinalen Mukosa einhergehen können, zu einem Anstieg im Stuhl. Der Parameter gilt daher als Marker für ein Leaky-Gut-Syndrom sowie für Enteropathien unterschiedlicher Herkunft.

Auch die Einnahme nicht-steroidaler Antiphlogistika (z.B. Aspirin, Ibuprofen, Diclofenac) oder COX-2-Hemmern (z.B. Celecoxib) kann zu Enteropathien führen, die eine Erhöhung des Alpha-1-Antitrypsin-Wertes im Stuhl zur Folge haben. Vor der Durchführung der Alpha-1-Antitrypsin-Bestimmung sollten daher die entsprechenden Medikamente über einen Zeitraum von 14 Tagen möglichst nicht eingenommen werden, um die Messung des intestinalen Entzündungsgrades nicht zu beeinflussen.

Bitte beachten: bei Durchfall können aufgrund des Verdünnungseffektes trotz vorhandener entzündlicher Prozesse im Dam Normalwerte von Alpha-1-Antitrypsin im Stuhl gemessen werden. 

Der Zellverband der Enterozyten wird erst durch die geringe Durchlässigkeit seiner Schlussleisten (Tight Junctions) zur funktionierenden Barriere. Erhöhte Zonulinspiegel – hervorgerufen durch eine Dysbiose oder Entzündung des Darmes - verursachen eine Lockerung der Tight Junctions und führen somit zu einer erhöhten intestinalen Permeabilität.

Zonulin stellt in der Routinediagnostik ein sensitives und spezifisches Testverfahren zur Beurteilung der intestinalen Mukosabarriere-Funktion dar und ist damit ebenso ein Marker für ein Leaky-Gut-Syndrom sowie für Autoimmunerkrankungen, wie z. B. Zöliakie.

Defensinen kommt eine herausragende Bedeutung für die Aufrechterhaltung der mukosalen Barriere zu. Sie sind im Sinne eines „körpereigenen Antibiotikums“ ein wichtiger Bestandteil des unspezifischen Immunsystems. Sie dienen der Abwehr eines breiten Spektrums von mikrobiellen Erregern und Toxinen, die sich auf der Darmschleimhaut befinden.

Eine Defensin-Defizienz gibt Hinweise auf einen eingeschränkten mukosalen Barriereschutz und eine unzureichende Antigenneutralisation. Damit verbunden sind erhöhte Risiken für bakterielle Infektionen im Bereich der Darmschleimhaut, toxische Belastungen und/oder Sensibilisierungen gegenüber Nahrungsantigenen.

Auch die Einnahme nicht-steroidaler Antiphlogistika (z.B. Aspirin, Ibuprofen, Diclofenac) oder COX-2-Hemmern (z.B. Celecoxib) kann zu Enteropathien führen, die eine Erhöhung der ß-Defensin-Werte im Stuhl zur Folge haben. Vor der Durchführung der ß-Defensin-Bestimmung sollten daher die entsprechenden Medikamente über einen Zeitraum von 14 Tagen möglichst nicht eingenommen werden, um die Messung des intestinalen Entzündungsgrades nicht zu beeinflussen.

Bakterielle β-Glucuronidasen werden im menschlichen Organismus durch verschiedene Bakterienspezies der Darm-Mikrobiota gebildet. Sie sind in der Lage, einige zuvor durch Glucuronidierung inaktivierte Substanzen (z. B. Hormone, Toxine, Medikamente) wieder zu reaktivieren. Ein bestimmtes Maß an β-Glucuronidase-Aktivität scheint für eine normale Rezirkulation endogener Verbindungen (z. B. Vitamin D, Bilirubin, Schilddrüsenhormone, Estrogene) essentiell zu sein.

Eine Steigerung der β-Glucuronidase-Aktivität kann zu einer erhöhten enterohepatischen Zirkulation von Toxinen, Steroidhormonen, pharmazeutisch wirksamen oder karzinogenen Substanzen führen. Eine Minderung der Aktivität reduziert hingegen die intestinale Resorption.

Eine Veränderung der β-Glucuronidase-Aktivität kann zur Entstehung entzündlicher und bösartiger Darmerkrankungen führen. Eine Modulation der Enzymaktivität durch ernährungsbedingte Intervention bzw. Präbiotika- und Probiotikagabe ist möglich.

Kohlenhydrate stellen die wichtigste Substratquelle für die Produktion von kurzkettigen Fettsäuren dar. Zur Synthese der kurzkettigen Fettsäuren sind anaerobe Bakterien der Darmflora unerlässlich. Zu den häufig vorkommenden Faeces-Bakterien gehören u. a. Repräsentanten der Gattungen Clostridium, Bacteroides, Bifidobacterium, Eubacterium, Escherichia, Lactobacillus, Propionibacterium und Streptococcus.

Kurzkettige Fettsäuren und ihre Salze entstehen im Wesentlichen als Abbauprodukte von für den Menschen nicht weiter verwertbaren pflanzlichen Speicherstoffen durch das Darmmikrobiom. Die physiologisch wichtigsten kurzkettigen Fettsäuren sind Essigsäure (Acetat), Propionsäure (Propionat) und Buttersäure (Butyrat). Sie werden rasch absorbiert und anschließend in verschiedenen Geweben metabolisiert.

Bei hohen Konzentrationen kurzkettiger Fettsäuren im Faeces, beispielsweise in Folge einer Malabsorption von Kohlenhydraten, kommt es zu klebrigen Stühlen sowie zu einer gesteigerten Darmmotilität, die sich in Form von Durchfall und Krämpfen zeigen kann.