Urobilinogen ist die kollektive Bezeichnung für 3 farblose, lineare Tetrapyrrole, die intestinal durch die reduktive Wirkung anaerober Bakterien aus dem mit der Galle ausgeschiedenen Bilirubin entstehen und nach mikrobieller Oxidation für die orange-braune Stuhlfarbe verantwortlich sind.
Synthese – Verteilung – Abbau – Elimination
Urobilinogen umfasst 3 offene (lineare), farblose Tetrapyrrole (D-Urobilinogen, i-Mesobilinogen, L-Sterkobilinogen – s. Sterkobilin(ogen)), die aus dem mit der Galle in das Darmlumen ausgeschiedenen Bilirubin durch reduktive enzymatische Wirkung anaerober Bakterien entstehen (Abb. 1). Etwa 50 % der UBG werden resorbiert, erreichen über das Portalvenenblut die Leber, werden dort partiell zum Bilirubin reoxidiert und zusammen mit unverändertem UBG erneut mit der Galle ausgeschieden (enterohepatischer Kreislauf). Nur eine kleine Fraktion von 2–5 % gelangt in die systemische Zirkulation (Normalkonzentration 53 ± 32 mg/L) und wird renal eliminiert (physiologische Urobilinogenurie: <4 mg/Tag). Ein Teil des im Kolon verbleibenden UBG wird mikrobiell zu den korrespondierenden Pigmenten Urobilin, Mesobilin und Sterkobilin oxidiert, die für die orange-braune Stuhlfarbe verantwortlich sind (fäkale Exkretion 40–280 mg/Tag).
Abb. 1
Strukturformeln wichtiger Urobilin(ogen)e
×
Funktion – Pathophysiologie
Eine vermehrte UBG-Ausscheidung tritt auf, wenn bei normaler Galleexkretion die Clearancekapazität der Leber durch Leberzellinsuffizienz oder porto-systemischen Umgehungskreislauf vermindert ist oder die Clearancekapazität der gesunden Leber durch stark erhöhte Bilirubinbildung infolge vermehrten Hämoglobinabbaus (z. B. Hämolyse) überschritten wird. Verminderte oder fehlende UBG-Ausscheidung im Stuhl und im Urin tritt bei fehlender Galleexkretion in den Darm (Gallengangsobstruktion mit grau-weißer Stuhlfarbe) oder fehlender enteraler UBG-Bildung (fehlende Darmflora) auf.
Lichteinwirkung und Oxidation führen zur Zerstörung des UBG, deshalb ist Aufbewahrung unter Licht- und Luftabschluss erforderlich. Die Instabilität der UBG-Aldehydfarbe macht eine Messung innerhalb von 5 Minuten notwendig.
Analytik
Die Methoden basieren auf der Ehrlich-Aldehydreaktion oder der Diazo(tierungs)reaktion (Diazo-Reaktion) zum Azofarbstoff:
Aldehydreaktion: Ehrlich-Reagenz (p-Dimethylaminobenzaldehyd in HCl) reagiert spontan mit der zentralen Methylenbrücke des UBG zum roten UBG-Aldehyd, dessen Absorption bei 562 nm gemessen wird. Semiquantitative (Teststreifen) oder quantitative (nach UBG-Extraktion mit Petroläther) Auswertungen sind möglich. Die Reaktion ist jedoch durch geringe Spezifität gekennzeichnet, da zahlreiche exogene (z. B. Sulfonamide, Sulfonylharnstoffe) und endogene (z. B. Porphobilinogen, Indol, Skatol, 5-Hydroxyindolessigsäure) Ehrlich-positive Substanzen bekannt sind. Bis zu 20 % falsch-positive Ergebnisse (Testergebnis, falsch-positives) sind anzunehmen.
Diazotierungsreaktion: Reaktion eines Diazoniumsalzes mit UBG bei saurem pH erzeugt einen roten Azofarbstoff, der semiquantitativ (Urinteststreifen) oder quantitativ auswertbar ist. Hier liegt eine höhere Spezifität für UBG als bei der Aldehydreaktion vor.
Diagnose von Störungen des Bilirubinstoffwechsels (Ikterus) auf der prähepatischen, hepatischen und posthepatischen Ebene
Differenzialdiagnostik des Ikterus
Interpretation.
Die semiquantitative UBG-Bestimmung ist für die Diagnose und Verlaufskontrolle der Leberzellinsuffizienz und für die Differenzialdiagnose des Ikterus (zusammen mit Bilirubin im Serum und Urin) geeignet. Bei normalem Hämoglobin-Stoffwechsel (Ausschluss einer Hämolyse) ist eine erhöhte UBG-Ausscheidung im Urin eine relativ spezifische und sensitive Kenngröße (Kenngröße, klinisch-chemische) der Leberzellinsuffizienz bzw. eines hämodynamischen Umgehungskreislaufs (s. Tabelle).
Bewertung der Urobilin(ogen)ausscheidung im Urin (Urobilinogenurie, UBG):
Urobilin(ogen)ausscheidung
Erhöht
Vermindert/fehlend
Vermehrte UBG-Bildung
• Gesteigerter Hämoglobinabbau (Hämolyse, Polyzythämie u. a.)
• Erhöhte intestinale UBG-Bildung (Obstipation, Ileus, Enterocolitis u. a.)
Die Urobilinogenurie stellt einen für die Differenzialdiagnose der Ikterusformen wichtigen Parameter dar: Erhöhung bei prähepatischem (Hämolyse) und hepatischen Ikterus (Clearanceeinschränkung), Verminderung oder Fehlen bei posthepatischem (Verschluss-)Ikterus oder hepatischer Bilirubinexkretionsstörung in das Canaliculuslumen (s. Tabelle). Im Verlauf einer akuten Hepatitis kann es zu biphasischen Änderungen der renalen UBG-Ausscheidung kommen, die in Zusammenhang mit der reduzierten hepatischen Clearance von UBG und einer verminderten biliären Exkretion des Bilirubins steht (s. folgende Abbildung). Wenn letztere überwiegt, nimmt die Urobilinogenurie ab.
Nachfolgende Abbildung zeigt die biphasische Änderung der renalen Urobilin(ogen)ausscheidung im Verlauf einer akuten Hepatitis (Abb. 2):
Abb. 1
Urinausscheidungen von Urobilinogen und Bilirubin sowie Serum-Bilirubinkonzentration im Verlauf einer akuten Hepatitis
×
Literatur
Gorgels JPMC, Peters HP, van Manen L, Koller PU (1977) Quantitative und semiquantitative Methoden zur Bestimmung der Urobilinogen-Ausscheidung im Urin. Med Lab 30:156–160
