Pyrrolurie

Pyrrolurie

Signifikanz und umfassende Diagnostik von Pyrrolverbindungen.

Pyrrole gehören zu den Indolverbindungen, wobei die bekannteste Vertreterin die Hämgruppe im Hämoglobin ist. Normalerweise werden Pyrrole über die Gallenfarbstoffe mit dem Stuhl ausgeschieden. Bei der sogenannten Pyrrolurie wird überschüssiges Pyrrol jedoch über die Niere ausgeschieden und gelangt somit in den Urin. Dabei kommt es zu einer Komplexbildung mit Zink und Vitamin B6, was zu einem Verlust dieser Mikronährstoffe führen kann, abhängig von der Pyrrolkonzentration.

Die Ausscheidung von Pyrrol im Urin weist nicht nur auf eine Störung des Häm-Stoffwechsels hin, sondern liefert auch in Form eines funktionellen Tests Hinweise auf einen Mangel an Vitamin B6 und Zink. Aus diesem Grund korrelieren verschiedene Autoren die Pyrrolurie mit Symptomen eines Zink- und Vitamin B6-Mangels, die sich als AD(H)S, gestörtes Kurzzeitgedächtnis, Lernschwierigkeiten, Legasthenie und mangelnde Stresstoleranz manifestieren können. Es gibt Berichte über positive Therapieerfahrungen durch die Substitution von Zink, Vitamin B6 und Mangan.

In den frühen 1960er Jahren zeigte Irvine, dass bei Patienten mit neuropsychiatrischen Erkrankungen wie Psychosen, Depressionen oder Schizophrenie eine im Urin nachweisbare Substanz vorhanden ist. Diese führte bei Zugabe von Ehrlich-Reagenz zu einem charakteristischen bläulich-lila Farbumschlag der Probe. Aufgrund der malvenfarbigen, hellvioletten Färbung wurde die ausgeschiedene Substanz zunächst als Mauve-Faktor bezeichnet. Irvine ging ursprünglich davon aus, dass es sich um Kryptopyrrol handelt, kam jedoch 1978 zu dem Schluss, dass es sich um eine strukturell ähnliche Substanz als Auslöser des Mauve-Faktors handelt (Irvine 1961, 1978). Untersuchungen im Labor GANZIMMUN haben ebenfalls bestätigt, dass die Substanz Kryptopyrrol aufgrund ihrer starken Instabilität im menschlichen Urin nicht nachweisbar ist.

Es werden jedoch andere pyrrolartige Verbindungen nachgewiesen, die den charakteristischen malvenartigen Farbumschlag nach Kontakt mit dem Ehrlich-Reagenz auslösen.

Normalerweise werden gealterte Erythrozyten in der Milz abgebaut, wobei das Häm vom Proteinanteil getrennt und zu Biliverdin gespalten wird. Das Biliverdin wird enzymatisch zu Bilirubin umgewandelt und an Albumin gekoppelt zur Leber transportiert. Letztendlich wird das Bilirubin an den Darm abgegeben und über den Stuhl ausgeschieden.

Bei Pyrrolurie entstehen zusätzliche Pyrrolverbindungen, die über den Urin ausgeschieden werden und durch die Bildung von Komplexen mit Vitamin B6 und Zink einen erhöhten Verlust dieser Mikronährstoffe verursachen können.

Der gestörte Hämoglobinmetabolismus wird möglicherweise durch die Einwirkung von Umweltschadstoffen oder Stressfaktoren (z. B. in Form von nitrosativem Stress) ausgelöst. Laut Literaturangaben scheint auch eine genetische Veranlagung zu bestehen, da von einem gehäuften familiären Auftreten berichtet wird.

Ergänzende Diagnostik bei Pyrrolurie

Bei Patienten mit Pyrrolurie werden oft auch andere funktionelle Störungen beobachtet. Daher ist eine weiterführende Diagnostik empfehlenswert, um ein umfassendes Bild der Situation zu erhalten. In Tabelle 1 sind verschiedene Aspekte der erweiterten Diagnostik dargestellt.

In der Zeit der Entdeckung der Pyrrolurie waren labordiagnostische Bestimmungen von Vitamin B6 und Zink noch nicht möglich. Heute stehen jedoch zuverlässige Methoden zur Verfügung, um diese Mikronährstoffe genau zu analysieren. Die in Tabelle 1 aufgeführten Störungen können auch unabhängig von einer Pyrrolurie auftreten und ähnliche Beschwerden verursachen. Daher sollten entsprechende Untersuchungen auch bei unauffälligen Pyrrolurie-Ergebnissen in Betracht gezogen werden. Die folgenden Seiten erklären die Zusammenhänge näher.

Darm-Hirn-Achse

Die Kommunikation zwischen dem Gastrointestinaltrakt und dem Zentralnervensystem ist eng und wechselseitig. Ein instabiles mikroökologisches Milieu, eine erhöhte Durchlässigkeit der Darmschleimhaut und Aktivierungen des Darmimmunsystems können über bestimmte "Kommunikationskanäle" unbewusst Einfluss auf emotionale, affektive und kognitive Prozesse im Gehirn nehmen. Dies trägt zur Entstehung neuropsychiatrischer Symptome bei.

Dieses Phänomen wurde bereits in den 1990er Jahren als Zytokin-Hypothese beschrieben und basiert auf dem wechselseitigen Dialog zwischen Darmimmunsystem, Endokrinum und peripherem/zentralem Nervensystem, der durch spezifische Zytokinmuster ermöglicht wird. Heutzutage ist bekannt, dass auch die Darmflora in diesem Zusammenhang eine Rolle spielt, da sie durch ihre Zusammensetzung einen regulierenden Einfluss auf die Darmschleimhaut und das Darmimmunsystem hat. Unter normalen Bedingungen verläuft diese Kommunikation reibungslos und gewährleistet Gesundheit und Wohlbefinden.

Eine Störung dieser Funktionen kann durch Veränderungen in der Darmflora und der Integrität der Darmschleimhaut verursacht werden. Bei erhöhter Durchlässigkeit der Darmschleimhaut (Leaky Gut) gelangen vermehrt Endotoxine gramnegativer Enterobakterien aus dem Darmlumen in den Organismus, was immunologische Abwehrreaktionen auslöst. Die Freisetzung von entzündungsfördernden Zytokinen führt aufgrund ihrer modulierenden Effekte auf die Neurotransmission zu Beschwerden wie Depression, Müdigkeit, Erschöpfung, Konzentrationsstörungen und Unruhe.

Die Analyse von Indikan- und Tricarballylsäure dient der Untersuchung begleitender intestinaler Störungen.

Indikan ist ein Abbauprodukt des gestörten Tryptophanstoffwechsels, das infolge eines übermäßigen Bakterienwachstums im Dünndarm entsteht. Eine erhöhte Ausscheidung findet sich vor allem bei Dünndarmerkrankungen wie Zöliakie, nach Dünndarmoperationen (z. B. Jejuno-Ileo-Bypass) sowie bei Gallenrückstau infolge einer Pankreasinsuffizienz.

Aerobe Bakterienstämme produzieren Tricarballylsäure aus unvollständig abgebauten Kohlenhydraten. Tricarballylsäure hat eine chelatierende Wirkung und kann Komplexe mit Magnesium, Calcium und Zink bilden. Dadurch kann ein Mangel an diesen Substanzen entstehen.

Beschwerden im Zusammenhang mit Gluten

Beschwerden im Zusammenhang mit Gluten können auf verschiedene Weisen auftreten. Gluten ist ein Proteinkomplex, der sich aus etwa 45% Gliadin und 55% Glutenin zusammensetzt. Gliadin wiederum besteht aus verschiedenen Peptiden.

Es gibt drei Hauptreaktionsmuster, die bei Patienten in Bezug auf Gluten auftreten können: Weizenallergie, Zöliakie und Glutensensitivität (GS). Obwohl es klinische Unterschiede zwischen ihnen gibt, können Verwechslungen leicht passieren.

Es wird angenommen, dass genetische Veränderungen im Weizen, die in den letzten Jahrzehnten aufgetreten sind, bei Menschen mit einer genetischen Veranlagung zu pathologischen Reaktionen führen können, wenn sie mit Gluten konfrontiert werden.

Die Glutensensitivität (GS) zeigt Symptome, die denen einer Zöliakie ähneln, jedoch keine biochemischen oder histologischen Veränderungen nach sich ziehen. Daher kann GS nur durch Beobachtung während einer Glutenkarenz diagnostiziert werden.

Viele Betroffene erleben Beschwerden, die an eine psychovegetative Instabilität erinnern und daher oft mit neuropsychiatrischen Erkrankungen in Verbindung gebracht werden.

Die Durchführung von diagnostischen Maßnahmen ist unerlässlich.

Die Zöliakie wird diagnostisch durch die Bestimmung verschiedener Marker im Blut (wie Gliadin- oder Glutaminase-Antikörper), eine HLA-Typisierung und eine Dünndarmbiopsie nachgewiesen.

Nitrostress®-Diagnostik

Verschiedenste Stressoren, wie sie nicht nur im Rahmen einer Pyrrolurie zu erwarten sind, können eine erhöhte Stickstoffmonoxid-Synthese (NO-Synthese) nach sich ziehen. Dies führt in Folge zu einer vermehrten Bildung von Stickoxiden (NO2) und dem starken Oxidans Peroxynitrit (ONOO-). Hohe NO2-Spiegel wiederum wirken sich gravierend auf die Funktionsfähigkeit verschiedenster Organe und Organsysteme aus, insbesondere auf die Enzyme der mitochondrialen Atmungskette. Daher sollte bei Beschwerden, wie sie bei Pyrrolurie beschrieben werden, auch der nitrosative Stress als möglicher Faktor in Betracht gezogen werden.

Vergleichbar zum oxidativen Stress, bei dem freie Sauerstoffradikale das Gleichgewicht im Körper zu Gunsten oxidationsfördernder Prozesse verschieben, bezeichnet man die übermäßige Produktion des Radikals Stickstoffmonoxid (NO) und seiner Folgeprodukte Peroxynitrit und 3-Nitrotyrosin als nitrosativen Stress.

Die vielschichtigen Funktionsstörungen auf zellulärer Ebene können zur Entstehung verschiedener kardiovaskulärer Erkrankungen und Diabetes mellitus sowie diabetesassoziierten Komplikationen beitragen. Sogar bei der Entstehung eines chronischen Fatigue-Syndroms und neurodegenerativen Erkrankungen scheint nitrosativer Stress eine bedeutende Rolle zu spielen.

Nitrostress®-Mitochondriopathie-Hypoxie

Durch nitrosativen Stress ausgelöste zelluläre Hypoxie führt zu einem chronischen Energiemangel und umfassenden Stoffwechselstörungen. Dies betrifft besonders energieintensive Organe wie das zentrale Nervensystem und die Muskulatur. Der unzureichende Energiezustand manifestiert sich in extremer physischer und psychischer Erschöpfung mit sich ständig verlängernden Erholungsphasen.

Die Fähigkeit zur Konzentration ist stark beeinträchtigt, und es ist kaum noch möglich, Ausdauerleistungen zu erbringen. Die Betroffenen leiden unter einer anhaltenden Immunschwäche mit wiederkehrenden, schwer zu behandelnden Infektionen.

Moderne diagnostische Verfahren ermöglichen die labordiagnostische Bestimmung von nitrosativem Stress. Ein spezifischer Biomarker namens 3-Nitrotyrosin wird zur Quantifizierung der Peroxynitritbildung verwendet und durch ein präzises LC-MS-Verfahren bei Ganzimmun bestimmt. Zusätzlich gibt das GABR (globale Arginin-Bioverfügbarkeitsverhältnis) Aufschluss über die Neigung zur Stickstoffmonoxid (NO)-Bildung. Wenn dieses Verhältnis stark erhöht ist, steigt auch das Risiko für die Entstehung von nitrosativem Stress und einer vermehrten Peroxynitritbildung.

Der komplexe Wirkungsmechanismus des NO/ONOO--Zyklus zeigt sich klinisch in einer Vielzahl von Funktionsstörungen und Symptomen:

Tabelle 2: Nitrosativer Stress kann vielfältige Auswirkungen auf verschiedene Körperfunktionen haben. Hier sind mögliche Konsequenzen:

Ein wesentlicher Krankheitsmechanismus: Auslösung des Kynurenin/Tryptophan-Stoffwechsels.

Verschiedene immunologische und endokrinologische Mechanismen können die oxidative Induktion des Tryptophanstoffwechsels auslösen. Tryptophan ist eine essentielle Aminosäure, die unter physiologischen Bedingungen und abhängig von Vitamin B6 zu den Neurohormonen Serotonin und Melatonin umgewandelt wird. Serotonin wirkt stimmungsaufhellend bis antidepressiv, entspannend und schmerzhemmend. Im Gastrointestinaltrakt beeinflusst Serotonin die Motilität, Sekretion und das Schmerzempfinden.

Die Serotoninsyntheseleistung wird durch die Verfügbarkeit von Tryptophan begrenzt, so dass es bei unzureichender Tryptophanverfügbarkeit zu einem Mangel an Serotonin kommen kann.

Entzündliche Zustände, wie sie im Rahmen latent entzündlicher Veränderungen der Darmschleimhaut (auch Mikroentzündungen der Mukosa) auftreten können, führen durch zytokininduzierte Enzymaktivität zu einer Umleitung des Tryptophanstoffwechsels in Richtung des Kynureninstoffwechsels. Das auf diesem Weg umgewandelte Tryptophan steht dann nicht mehr für die Serotoninsynthese zur Verfügung. Somit kann durch inflammatorische Zustände letztendlich ein funktioneller Mangel an Serotonin entstehen.

Ein weiteres biochemisch bedeutsames Substrat ist die Xanthurensäure, die während des Tryptophanstoffwechsels gebildet wird. Ein Mangel an Vitamin B6 führt zu einer Verlangsamung des strikt von Vitamin B6 abhängigen Syntheseschrittes. Dies führt zur Anhäufung von Hydroxykynurenin und Kynurenin. Diese beiden Metaboliten werden schnell in Xanthurensäure und Kynureninsäure weiter umgewandelt und erscheinen im Urin erhöht. Erhöhte Xanthurensäurespiegel im Urin deuten somit auf einen Vitamin B6-Mangel hin. Xanthurensäure induziert konzentrationsabhängig freie Radikale und bildet Komplexe mit Insulin, wodurch die Insulinaktivität herabgesetzt wird.

Mikronährstoffmangel

Mikronährstoffdefizite führen zu einer Vielzahl unspezifischer Beschwerden und Beeinträchtigungen. Schon im Stadium der noch nicht optimal gedeckten Bedürfnisse werden verschiedene Enzymfunktionen und immunologische Prozesse gehemmt. Dies macht sich nicht unbedingt durch klar erkennbare Mangelerscheinungen bemerkbar, sondern vielmehr durch die oben genannten allgemeinen Beeinträchtigungen.

Zusätzlich zu den bereits diskutierten Auswirkungen einer instabilen Darmflora auf die Versorgung mit Mikronährstoffen, sollten auch andere Faktoren berücksichtigt werden. Dazu gehören eine unausgewogene Ernährung sowie Lebenssituationen, die einen erhöhten Bedarf und/oder Verlust von Mikronährstoffen verursachen können. Bei Patienten mit Symptomen von Pyrrolurie sind besonders die Mikronährstoffe Vitamin B6 und Zink zu beachten, da sie mit Pyrrolverbindungen einen Chelat-Komplex bilden und vermehrt über den Urin ausgeschieden werden. Dies kann zu einem Mangel führen. Darüber hinaus sollten bei Pyrrolurie auch Mikronährstoffe wie Zink, Eisen, Magnesium oder Vitamin D berücksichtigt werden, die eine enge Beziehung zur Neurotransmission haben.

Wir warnen vor Selbstmedikation und jedem sonstigen Beginn oder Abbruch einer Therapie ohne vorherigen Arzt oder Therapeutenbesuch. Bitte gehen Sie daher bei gesundheitlichen Problemen immer auch persönlich zu einem Arzt oder Therapeuten!