13C-Harnstoff-Atemtest (Helicobacter-pylori-Nachweis)

13C-Harnstoff-Atemtest ist ein nicht-invasives Verfahren (Untersuchungsmethode ohne Eingriff) zum Nachweis einer aktiven Helicobacter-pylori-Infektion (Infektion mit dem Magenkeim Helicobacter pylori). Er basiert auf der ausgeprägten Urease-Aktivität (Aktivität eines Harnstoff spaltenden Enzyms) von Helicobacter pylori und eignet sich sowohl für die Primärdiagnostik (erste diagnostische Abklärung) als auch für die Kontrolle des Eradikationserfolgs (Erfolgs der vollständigen Keimbeseitigung) nach Therapie (Behandlung) [4-6].

Synonyme

• 13C-Urea-Breath-Test
• 13C-UBT
• 13C-Harnstoff-Test
• Urease-Atemtest

Das Verfahren

• Benötigtes Material
  • Atemprobe vor Substratgabe
  • Atemprobe nach oraler Gabe von 13C-markiertem Harnstoff
  • Testsystemabhängig Citrat/Citronensäure als Testmahlzeit
• Vorbereitung des Patienten
  • Nüchternheit, in der Regel mindestens 4-6 Stunden
  • Protonenpumpeninhibitoren (Magensäureblocker) mindestens 2 Wochen pausieren
  • Antibiotika (Mittel gegen Bakterien) und Bismutpräparate (bismuthaltige Medikamente) mindestens 4 Wochen pausieren
  • Unmittelbar vor der Untersuchung nicht rauchen
• Störfaktoren
  • Falsch-negative Befunde bei laufender oder kürzlich beendeter Protonenpumpeninhibitor-Therapie
  • Falsch-negative Befunde nach kürzlich erfolgter Antibiotika- oder Bismutexposition
  • Verminderte Testzuverlässigkeit bei ausgeprägter atrophischer Gastritis (Magenschleimhautentzündung mit Schleimhautschwund) bzw. corpusbetonter Gastritis (vorwiegend den Magenkörper betreffende Magenschleimhautentzündung)
  • Verminderte Testzuverlässigkeit im Restmagen nach partieller Gastrektomie (teilweiser Magenentfernung) und in anatomisch veränderten postoperativen Situationen (Zuständen nach einer Operation), insbesondere nach bariatrischer Chirurgie (Adipositaschirurgie)
  • Im akuten oberen gastrointestinalen Blutungsereignis (Blutungsereignis im oberen Magen-Darm-Trakt) ist die Aussagekraft eingeschränkt
  • Seltene falsch-positive Befunde durch andere ureasebildende Keime (harnstoffspaltende Krankheitskeime)
• Methode
  • Orale Gabe von 13C-Harnstoff
  • Spaltung des Harnstoffs durch bakterielle Urease zu Ammoniak und 13CO₂
  • Resorption des 13CO₂, pulmonale Elimination (Abatmung über die Lunge) und Messung in der Ausatemluft
  • Auswertung als Delta-over-Baseline-Wert in ‰

Die präanalytischen Karenzzeiten (erforderlichen Wartezeiten vor der Untersuchung) von mindestens 2 Wochen nach Protonenpumpeninhibitoren und mindestens 4 Wochen nach Antibiotika bzw. nach Eradikationstherapie gelten leitliniengerecht als erforderlich, um falsch-negative Ergebnisse zu vermeiden [4, 5].

Normbereiche (je nach Labor)

Normbereiche sind methoden- und laborabhängig.

Die exakte Cut-off-Definition ist testsystemabhängig. Ein Graubereich kann sinnvoll sein; aktuelle Arbeiten und Reviews betonen, dass lokale Validierung und Gerätespezifikation berücksichtigt werden sollten [6-8].

Indikationen (Anwendungsgebiete)

• Nicht-invasive Primärdiagnostik bei Verdacht auf aktive Helicobacter-pylori-Infektion im geeigneten klinischen Kontext
• Test-and-Treat-Strategie bei Dyspepsie (Verdauungsbeschwerden) ohne Alarmzeichen (Warnzeichen) im Erwachsenenalter
• Kontrolle des Eradikationserfolgs nach Therapie
• Alternative zur Endoskopie (Spiegelung), wenn keine unmittelbare Gastroskopie-Indikation (Indikation zur Magenspiegelung) besteht
• Verlaufskontrolle bei zuvor gesicherter Infektion
• Bei Kindern vor allem in ausgewählten Konstellationen; für die routinemäßige pädiatrische (Kinder-) Test-and-Treat-Strategie wird der Test nicht allgemein empfohlen

Für die Eradikationskontrolle soll der Test frühestens 4 Wochen nach Abschluss der antibiotischen Therapie und frühestens 2 Wochen nach Ende einer Protonenpumpeninhibitor-Therapie durchgeführt werden [4, 5]. Bei Kindern betonen die aktuellen ESPGHAN/NASPGHAN-Leitlinien, dass nicht-invasive Tests nur in ausgewählten Konstellationen eingesetzt werden sollen; eine generelle pädiatrische Test-and-Treat-Strategie wird nicht propagiert [5].

Interpretation

• Erhöhte Werte
  • Hinweis auf eine aktive Helicobacter-pylori-Infektion
  • Bei passender Klinik vereinbar mit therapiebedürftiger Besiedlung (behandlungsbedürftiger Keimbesiedlung)
• Erniedrigte Werte
  • Kein Hinweis auf eine aktive Helicobacter-pylori-Infektion
  • Nach Eradikation vereinbar mit Therapieerfolg, sofern die Präanalytik korrekt war
• Spezifische Konstellationen
  • Graubereich: Kontrolluntersuchung oder alternative Diagnostik erwägen
  • Atrophische Gastritis/corpusbetonte Gastritis: erhöhtes Risiko falsch-negativer Befunde
  • Zustand nach partieller Gastrektomie oder bariatrischer Chirurgie: reduzierte diagnostische Genauigkeit; bei Diskrepanz (Widerspruch) zur Klinik eher endoskopiebasierte Diagnostik (Diagnostik mittels Spiegelung)
  • Bei Kindern existiert kein einheitlicher allgemeinverbindlicher separater pädiatrischer Standard-Cut-off; maßgeblich sind Testsystem, lokale Validierung und Leitlinienkontext

Corpusbetonte bzw. atrophische Gastritis erhöht das Risiko falsch-negativer 13C-Harnstoff-Atemtests, und nach partieller Gastrektomie ist die diagnostische Genauigkeit geringer als im nicht operierten Magen [7, 8].

Weiterführende Diagnostik

• Helicobacter-pylori-Stuhlantigentest als alternatives nicht-invasives Aktivitätsverfahren
• Gastroskopie mit Biopsie (Gewebeprobe)
  • Histologie (feingewebliche Untersuchung)
  • Urease-Schnelltest
  • Kultur
  • Molekularbiologische Resistenztestung/PCR
• Bei diskrepanten oder grenzwertigen Befunden Auswahl des Verfahrens nach klinischem Kontext

Aktuelle Leitlinien sehen den 13C-Harnstoff-Atemtest und den monoklonalen Stuhlantigentest als verlässliche nicht-invasive Verfahren an; wenn eine Endoskopie indiziert ist, bleiben Biopsie-basierte Verfahren einschließlich Resistenztestung wichtig [4, 5].

Ergänzende klinische Hinweise

• Eine Helicobacter-pylori-Infektion ist mit chronischer Helicobacter-assoziierter Gastritis verbunden und erhöht langfristig das Risiko für Ulkuskrankheit (Geschwürkrankheit), Magenkarzinom (Magenkrebs) und MALT-Lymphom (Lymphdrüsenkrebs des schleimhautassoziierten lymphatischen Gewebes) [4].
• Bei älteren Patienten kann Helicobacter pylori mit Vitamin-B12-Mangel und Hyperhomocysteinämie (erhöhtem Homocysteinspiegel im Blut) assoziiert sein; nach Eradikation wurden in selektierten Kollektiven Verbesserungen beschrieben [3].
• Für Probiotika gibt es Hinweise auf einen möglichen adjuvanten Nutzen (unterstützenden Nutzen) im Rahmen der Eradikationstherapie, dies ist jedoch keine Aussage zur diagnostischen Leistungsfähigkeit des Atemtests selbst [1, 4].
• Ein hoher Konsum von rotem bzw. verarbeitetem Fleisch ist ein Risikofaktor im Kontext des Magenkarzinoms, gehört aber nicht zur direkten Testinterpretation des 13C-Harnstoff-Atemtests [2].

Diese Zusatzaspekte sind klinisch relevant, gehören aber nicht zum unmittelbaren diagnostischen Kern des Atemtests und sollten daher von der Testbewertung getrennt interpretiert werden [1-4].

Literatur

1. Sheu BS, Cheng HC, Kao AW, Wang ST, Yang YJ, Yang HB, Wu JJ. Pretreatment with Lactobacillus- and Bifidobacterium-containing yogurt can improve the efficacy of quadruple therapy in eradicating residual Helicobacter pylori infection after failed triple therapy. Am J Clin Nutr. 2006;83(4):864-869. https://doi.org/10.1093/ajcn/83.4.864
2. González CA, Jakszyn P, Pera G, Agudo A, Bingham S, Palli D, Ferrari P, Boeing H, del Giudice G, Plebani M, Carneiro F, Nesi G, Berrino F, Sacerdote C, Tumino R, Panico S, Berglund G, Simán H, Nyren O, Bueno-de-Mesquita HB, Ocké MC, Peeters PHM, Barricarte A, Chirlaque MD, Martínez C, Dorronsoro M, Quirós JR, Allen NE, Key TJ, Linseisen J, Nagel G, Tjønneland A, Olsen A, Overvad K, Jensen MK, Clavel-Chapelon F, Boutron-Ruault MC, Trichopoulou A, Trichopoulos D, Arvaniti A, Palli D, Riboli E. Meat intake and risk of stomach and esophageal adenocarcinoma within the European Prospective Investigation Into Cancer and Nutrition (EPIC). J Natl Cancer Inst. 2006;98(5):345-354. https://doi.org/10.1093/jnci/djj071
3. Marino MCA, de Oliveira CA, Rocha AMC, Rocha GA, Clementino NCD, Antunes LF, Oliveira RA, Martins AS, Del Puerto HL, D'Almeida V, Galdieri LC, Pedroso ERP, Cabral MMDA, Nogueira AMMF, Queiroz DMM. Long-term effect of Helicobacter pylori eradication on plasma homocysteine in elderly patients with cobalamin deficiency. Gut. 2007;56(4):469-474. https://doi.org/10.1136/gut.2006.095125
4. Malfertheiner P, Megraud F, Rokkas T, Gisbert JP, Liou JM, Schulz C, Gasbarrini A, Hunt RH, Leja M, O'Morain C, Rugge M, Selgrad M, Suerbaum S, Sugano K, El-Omar EM. Management of Helicobacter pylori infection: the Maastricht VI/Florence consensus report. Gut. 2022;71(9):1724-1762. https://doi.org/10.1136/gutjnl-2022-327745
5. Homan M, Jones NL, Bontems P, Carroll MW, Czinn SJ, Gold BD, Goodman KJ, Harris PR, Jerris R, Kalach N, Kori M, Megraud F, Rowland M, Tavares M, on behalf of ESPGHAN/NASPGHAN. Updated joint ESPGHAN/NASPGHAN guidelines for management of Helicobacter pylori infection in children and adolescents (2023). J Pediatr Gastroenterol Nutr. 2024;79(3):758-785. https://doi.org/10.1002/jpn3.12314
6. Bueno Lemos FF, Tianeze de Castro C, Silva Luz M, Reis Rocha G, Lima Correa Santos G, de Oliveira Silva LG, et al. Urea breath test for Helicobacter pylori infection in adult dyspeptic patients: a meta-analysis of diagnostic test accuracy. World J Gastroenterol. 2024;30(6):579-598. https://doi.org/10.3748/wjg.v30.i6.579
7. Capurso G, Carnuccio A, Lahner E, Panzuto F, Baccini F, Delle Fave G, Annibale B. Corpus-predominant gastritis as a risk factor for false-negative 13C-urea breath test results. Aliment Pharmacol Ther. 2006;24(10):1453-1460. https://doi.org/10.1111/j.1365-2036.2006.03143.x
8. Sheu BS, Kao AW, Cheng HC, Hunag SF, Chen TW, Lin CY, Yang HB, Wu JJ. Carbon urea breath test is not as accurate as endoscopy to detect Helicobacter pylori after gastrectomy. Gastrointest Endosc. 2000;51(6):670-675. https://doi.org/10.1067/mge.2000.105719