Gastroenterologie up2date 2006; 2(1): 2-3
DOI: 10.1055/s-2006-925339
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© Georg Thieme Verlag Stuttgart · New York

Wann können H2-Tests sinnvoll eingesetzt werden?

Christoph  Beglinger
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Publication Date:
23 March 2006 (online)

Kommentar zu:

Sinnvoller und unsinniger Einsatz von H2-Atemtests

Use and abuse of hydrogen breath tests

Zusammenfassung

H2-Atemtests sind weit verbreitet, um die Pathophysiologie funktioneller Magen-Darm-Störungen zu erforschen. Bakterielle Überwucherung des Dünndarms und Kohlenhydratmalabsorption sind Störungen, die von diesen Tests aufgedeckt werden und von denen angenommen wird, dass sie z. B. für das irritable Kolon von großer Bedeutung sind. Allerdings führten entsprechende Studien zu unterschiedlichen Ergebnissen, und die Schlüsse, die daraus gezogen wurden, sind höchst kontrovers. Die Tests werden auch im klinischen Alltag großzügig eingesetzt, wobei Schwierigkeiten hinsichtlich der Interpretation bestehen und manchmal falsche Schlussfolgerungen gezogen werden. Der Artikel befasst sich mit den Grenzen und Fallstricken dieser Tests und kann hoffentlich dazu beitragen, dass in Zukunft an die Stelle des gelegentlichen Fehleinsatzes dieser Tests der korrekte klinische und wissenschaftliche Umgang mit ihnen tritt.

Gut 2006; 55: 297 - 303

Die Mehrzahl der Symptome bei Magen-Darm-Krankheiten kann nicht durch strukturelle (anatomische) oder biochemische Veränderungen erklärt werden. Viele dieser Symptome sind unspezifisch und treten bei verschiedenen Störungen auf; man spricht von funktionellen gastrointestinalen Erkrankungen, welche in den Rom-Kriterien klassifiziert worden sind [1] [2]. Die pathophysiologischen Mechanismen, welche diesen Störungen zu Grunde liegen, sind nur unvollständig bekannt. Um potenzielle pathophysiologische Mechanismen funktioneller Störungen zu eruieren, wurden in den letzten Jahren vielerorts Atemtests eingesetzt, mit denen verschiedene Störungen erfasst werden können, von der Kohlenhydrat- und Fettmalabsorption bis zur bakteriellen Überwucherung des Dünndarms [3] [4] [5]. Diese Tests sind aber indirekte Untersuchungen und mit gewissen Nachteilen und mit Fallstricken verbunden. Hier soll näher auf den H2-Atemtest eingegangen werden, der vorwiegend bei Kohlenhydratmalabsorption, aber auch zur Erfassung von bakterieller Überwucherung des Dünndarms verwendet wird.

Prinzip. H2-Atemtests basieren auf der Beobachtung, dass H2 immer ein Produkt von bakteriellem Metabolismus sein muss, weil der menschliche Körper kein H2 produzieren kann. Können Patienten Kohlenhydrate nicht verdauen oder aufnehmen, gelangen diese ins Kolon, wo durch die bakterielle Fermentation H2 entsteht. Durch den Einsatz spezifischer Substrate (Kohlenhydrate) kann die H2-Produktion von Bakterien stimuliert und die H2-Konzentration im Atem gemessen werden. Der H2-Atemtest wird mit verschiedenen Mono- und Disacchariden durchgeführt (Lactose, Sucrose, Maltose, Fructose, Glucose, Lactulose). Wenn Störungen bei der Verdauung dieser Kohlenhydrate vorliegen, gelangen die nicht verdauten und nicht absorbierten Zucker ins Kolon, wo sie von Bakterien unter Produktion von H2 metabolisiert werden. Dabei wird die H2-Konzentration in der Ausatmungsluft in regelmäßigen Zeitintervallen (alle 10 - 15 min) nach Verabreichung des jeweiligen Mono- oder Disaccharids gemessen.

Lactosetest. Der einzige wichtige klinische H2-Atemtest ist der Lactosetest zum Nachweis einer primären oder sekundären Lactoseintoleranz (Abb. [1]). Er wird üblicherweise beim nüchternen Patienten durchgeführt (nach mindestens 10 h Fasten) nach Einhalten einer Diät mit geringem Fasergehalt. Rauchen erhöht die H2-Konzentration, sportliche Aktivität erniedrigt die H2-Konzentration in der Atemluft; beides ist deshalb vor und während des Tests nicht erlaubt. Die Nüchtern-H2-Konzentration liegt unter physiologischen Bedingungen unter 10 ppm. Ein positiver Atemtest liegt bei einem Anstieg von mindestens 10 ppm über Basalwert vor, doch werten viele Kliniken erst einen Anstieg von 20 ppm über basal als eindeutig pathologisch.

Abb. 1 Prinzip des Lactose-Atemtests. Nach Entnahme einer Nüchtern-Atemprobe werden dem Patienten 2 g Lactose pro kg Körpergewicht verabreicht (maximal 50 g Lactose). Die H2-Konzentration wird in der Folge in der Atemluft in regelmäßigen Intervallen gemessen. Fehlt das Enzym Lactase, kann die Lactose nicht gespalten und resorbiert werden und gelangt unverdaut in den Dickdarm, wo sie unter H2-Produktion metabolisiert wird.

Bakterielle Überwucherung und Transitstudien. H2-Atemtests werden auch zum Nachweis einer bakteriellen Dünndarmüberwucherung oder für Transitstudien eingesetzt. Diese Anwendung hat aus meiner Sicht keine klinische Bedeutung. Bei der bakteriellen Überwucherung ist der Dünndarm mit Bakterien überwuchert (üblicherweise ist die Bakterienmenge im Dünndarm gering), die Zuckerarten werden von den dort anwesenden Bakterien unter Produktion von H2 metabolisiert. Bei den Transitstudien wird ein synthetischer, nicht resorbierbarer Zucker eingesetzt (z. B. Lactulose), welcher bei der Ankunft im Dickdarm unter Produktion von H2 metabolisiert wird. Das Zeitintervall zwischen Zuckereinnahme und H2-Anstieg in der Ausatmungsluft ergibt die Transitzeit in Minuten.

Der Glucose-Atemtest wird vielerorts ebenfalls zum Nachweis einer bakteriellen Überwucherung eingesetzt. Glucose wird unter physiologischen Bedingungen im oberen Dünndarm vollständig resorbiert; bei Anwesenheit von Bakterien im Dünndarm wird die Glucose teilweise unter Produktion von H2 metabolisiert. Der Glucose-Atemtest ist aber anfällig für Störungen. Seine Sensitivität und Spezifität werden in der Literatur sehr variabel angegeben. Er bietet keine eigentlichen Vorteile, hat jedoch verschiedene Nachteile gegenüber anderen Testverfahren und hat demzufolge keine klinische Bedeutung.

Fehlerquellen. Der H2-Atemtest hängt von der Anwesenheit von H2-produzierenden Bakterien ab. In der westlichen Welt haben 5 - 15% der Bevölkerung keine H2-produzierenden Bakterien in ihrer Darmflora; die Folge davon können falsch negative Testresultate sein. Es gibt mehrere andere potenzielle Fehlerquellen: Kohlenhydratmalabsorption bei Patienten mit chronischer Pankreatitis und bei Zöliakie mit falsch positiven Testresultaten, Störungen der gastrointestinalen Motilität (gestörte Magenentleerung) mit falsch negativen Testresultaten. Falsch positive Testresultate können auch durch orale bakterielle Flora erzeugt werden oder durch eine faserreiche Kost am Vortag des Tests.

Fazit. Die Arbeit von Simren und Stotzer gibt eine ausgezeichnete Übersicht über die verschiedenen H2-Tests. Die Vorteile der Tests sind evident: Sie sind einfach und sicher; wir haben damit ein einfaches Testinstrument zur Verfügung, um spezifische pathophysiologische Mechanismen von gewissen Symptomen zu prüfen. Die Tests haben aber eine ganze Reihe von Einschränkungen, und der Anwender solcher Tests muss diese kennen, um vernünftige Interpretationen der Testresultate vornehmen zu können.

Literatur

Prof. Dr. Christoph Beglinger

Universitätsspital · Abteilung für Gastroenterologie

4031 Basel · Schweiz

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