Haaranalyse

Haaranalyse ist die chemische Untersuchung einer Haarprobe zur retrospektiven Erfassung von exogenen Substanzen und ausgewählten Elementen über einen Zeitraum von Wochen bis Monaten. Sie nutzt die Eigenschaft des Haares als Biomonitor (biologischer Langzeitspeicher), in dessen Matrix (Grundstruktur) während des Wachstums sowohl endogene (körpereigene) als auch exogene (von außen zugeführte) Stoffe eingelagert werden können.

In der klinischen (medizinischen) und forensischen (gerichtlich-medizinischen) Diagnostik (Untersuchung) wird die Haaranalyse heute vor allem in der forensischen Toxikologie (gerichtlichen Gift- und Drogendiagnostik), bei ausgewählten umweltmedizinischen Fragestellungen sowie in rechtsmedizinischen (gerichtlichen), historischen und epidemiologischen (bevölkerungsbezogenen) Kontexten eingesetzt [2-5].

Synonyme

• Haaranalytik
• Hair analysis
• Hair testing
• Hair mineral analysis (HMA; nur für spezielle elementanalytische Fragestellungen)

Das Verfahren

• Benötigtes Material
  • Kopfhaare, idealerweise proximal (nah) zur Kopfhaut am Hinterkopf entnommen
  • Je nach Fragestellung in der Regel etwa 100-200 mg Haar; die konkret erforderliche Menge ist methoden- und laborabhängig
  • Bei fehlendem Kopfhaar ggf. Körperhaare; die zeitliche Zuordnung ist dann jedoch deutlich eingeschränkt
• Vorbereitung des Patienten
  • Keine spezielle Vorbereitung erforderlich
  • Dokumentation von Haarbehandlungen wie Färben, Bleichen, Tönen, Dauerwelle oder intensiver kosmetischer Behandlung obligat (erforderlich)
  • Angabe der entnommenen Haarlänge sinnvoll, da bei Kopfhaar näherungsweise 1 cm Haarlänge etwa einem Monat Wachstumszeit entspricht
• Störfaktoren
  • Exogene Kontamination (Verunreinigung von außen) durch Staub, Rauch, Schweiß, Sebum (Hauttalg), Kosmetika und Haarpflegeprodukte
  • Chemische Haarbehandlungen mit möglicher Veränderung der Analytkonzentrationen
  • Interindividuelle Unterschiede von Haarwachstum, Haarfarbe, Haarstruktur und Melaningehalt (Gehalt an Haarfarbstoff)
  • Fehlende vollständige Standardisierung von Waschprotokollen, Segmentierung (Aufteilung in Abschnitte) und Referenzmaterialien
  • Bei Cannabinoiden ist eine externe Übertragung über Sebum/Schweiß möglich; ein positiver Haarbefund beweist daher für sich allein keinen sicheren Cannabis-Konsum [1]
• Methode
  • Elementanalytik, z. B. für Metalle und Spurenelemente, mittels induktiv gekoppelter Plasma-Massenspektrometrie (ICP-MS) oder ICP-OES
  • Nachweis organischer Substanzen, z. B. Betäubungsmittel, Medikamente oder Dopingmittel, mittels Flüssigchromatographie-Massenspektrometrie (LC-MS/MS) oder Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC-MS/MS)
  • Je nach Fragestellung Segmentanalyse zur orientierenden zeitlichen Zuordnung früherer Expositions- oder Konsumphasen

Normbereiche (je nach Labor)

Normbereiche sind methoden- und laborabhängig.

Indikationen 

• Forensische Toxikologie
  • Retrospektiver Nachweis bzw. die retrospektive Dokumentation einer Substanzaufnahme über Wochen bis Monate [2, 3]
  • Nachweis von Betäubungsmitteln, insbesondere z. B. Kokain, Heroin/Opiaten, Amphetaminen, Methamphetamin und MDMA (Ecstasy) [2, 3]
  • Verlaufsbeurteilung früherer oder wiederholter Expositionen bei geeigneter Segmentanalyse [2, 3]
  • Ergänzende Beurteilung bei Abstinenzkontrollen in ausgewählten forensischen Kontexten [2, 3]
• Rechtsmedizinische Fragestellungen
  • Begutachtung bei Verdacht auf zurückliegende oder wiederholte Substanzaufnahme
  • Ergänzende Bewertung in Straf-, Sorge- oder verkehrsmedizinischen Kontexten, sofern die Fragestellung retrospektiv ist und die präanalytischen (die Probengewinnung und -verarbeitung betreffenden) Voraussetzungen erfüllt sind [2, 3]
• Dopingbezogene Spezialdiagnostik
  • Ergänzende forensische Spezialdiagnostik bei Verdacht auf zurückliegenden Gebrauch bestimmter Dopingmittel
  • Prinzipiell möglich z. B. für ausgewählte Anabolika (muskelaufbauende Hormone) oder andere verbotene Substanzen; jedoch kein Standard der routinemäßigen Anti-Doping-Kontrolle [3]
  • Die Aussagekraft ist substanzabhängig und durch begrenzte kontrollierte Daten eingeschränkt [3]
• Umweltmedizin/Human-Biomonitoring
  • Ergänzende retrospektive Expositionsbeurteilung bei ausgewählten toxischen (giftigen) Metallen bzw. Metalloiden (halbmetallischen Elementen), z. B. Arsen, Blei, Cadmium, Quecksilber oder Thallium [4, 5]
  • Fragestellungen einer längerfristigen Exposition, wenn Blut oder Urin nur ein kurzes Expositionsfenster abbilden [4, 5]
  • Nur als ergänzende semiquantitative (näherungsweise mengenbezogene) Information und grundsätzlich in Zusammenschau mit Anamnese (Krankengeschichte), Expositionsanalyse sowie Standardmatrices wie Blut und/oder Urin [4, 5]
• Historische und epidemiologische Fragestellungen
  • Populationsbezogene Expositionsuntersuchungen
  • Historische, archäologische und wissenschaftliche Rekonstruktion früherer Belastungen oder Substanzaufnahmen [4, 5]
• Nicht valide bzw. nicht routinemäßig zu empfehlen
  • Diagnostik von Mineralstoff- und Spurenelement-Mangelzuständen [4, 5]
  • Abklärung unspezifischer Beschwerden wie Allergien, Cephalgie (Kopfschmerzen) (Migräne), Energielosigkeit, Gedächtnisstörungen, Immundefizienz (Abwehrschwäche), Infektanfälligkeit, Insomnie (Schlafstörung) sowie Störungen der Sexualität und Fertilität (Fruchtbarkeit) mittels Haarmineralanalyse [4, 5]
  • Abklärung von Erkrankungen wie akute Niereninsuffizienz (akutes Nierenversagen), Chronic Fatigue-Syndrom (CFS), Demenz, leichte kognitive Beeinträchtigung (leichte Störung des Denkvermögens), Morbus Alzheimer, Parodontitis (Entzündung des Zahnhalteapparats), Tremor (Zittern) oder Sterilität des Mannes (Unfruchtbarkeit des Mannes) mittels Haaranalyse als klinische Routinediagnostik [4, 5]

Interpretation

• Erhöhte Werte
  • Hinweis auf eine frühere bzw. längerfristige Exposition oder Substanzaufnahme, nicht jedoch automatisch Beweis einer Intoxikation (Vergiftung) oder eines klinisch relevanten Schadens [2-5]
  • Bei Drogenanalysen ist die Interpretation substanzspezifisch und erfordert die Berücksichtigung von Dekontamination (Entfernung äußerer Verunreinigungen), Metabolitenprofil (Muster von Abbauprodukten), Segmentverteilung und methodischen Cut-offs [2, 3]
  • Bei Metallen und Metalloiden ist die Unterscheidung zwischen endogener Einlagerung und exogener Kontamination häufig limitiert [4, 5]
• Erniedrigte Werte
  • Kein valider Nachweis eines klinisch relevanten Mineralstoff- oder Spurenelementmangels [4, 5]
  • Für die Routinediagnostik eines Mangels sind Blut- und ggf. Urinuntersuchungen wesentlich besser validiert [4, 5]
• Spezifische Konstellationen
  • Segmentanalysen können bei Kopfhaar eine orientierende zeitliche Rekonstruktion ermöglichen; die zeitliche Auflösung bleibt jedoch begrenzt und individuell variabel [2-5]
  • Ein negativer Haarbefund schließt eine Substanzaufnahme nicht sicher aus [2, 3]
  • Ein positiver Cannabinoidbefund im Haar ist isoliert nicht beweisend für Cannabis-Konsum [1]

Weiterführende Diagnostik

• Bei Verdacht auf akute oder subakute Intoxikation
  • Blut- und Urinanalytik als primäre Standarddiagnostik
  • Substanzspezifische Bestätigungsdiagnostik je nach klinischer Fragestellung
• Bei Verdacht auf Metall- oder Metalloidexposition
  • Blut- und/oder Urinspiegel, je nach Substanz
  • Expositionsanamnese, Arbeitsplatz- und Umweltanamnese
  • Ggf. wiederholte Verlaufskontrollen in validierten Standardmatrices
• Bei Verdacht auf Mineralstoff- oder Spurenelementmangel
  • Serum-/Plasma- bzw. Vollblutdiagnostik mit klinisch validierten Parametern
  • Ergänzende Abklärung der zugrunde liegenden Resorptions- (Aufnahme-), Verteilungs- oder Verlustursachen

Literatur

1. Moosmann B, Roth N, Auwärter V. Finding cannabinoids in hair does not prove cannabis consumption. Sci Rep. 2015;5:14906. https://doi.org/10.1038/srep14906
2. Favretto D, Cooper G, Andraus M, Sporkert F, Agius R, Appenzeller B et al.: The Society of Hair Testing consensus on general recommendations for hair testing and drugs of abuse testing in hair. Drug Test Anal. 2023;15(9):1042-1046. https://doi.org/10.1002/dta.3526
3. Kintz P, Gheddar L, Ameline A, Arbouche N, Raul JS. Hair testing for doping agents. What is known and what remains to do. Drug Test Anal. 2020;12(3):316-322. https://doi.org/10.1002/dta.2766
4. Shahverdian A, Torabzadeh J, Hamidi Madani A, Daneshvar M, Namdari M. Comparison of Mineral Levels in Blood and Hair Samples of Healthy Adults: Evaluating the Clinical Utility of Hair Mineral AnalysisBiol Trace Elem Res. 2025;204(4):1915-1927. https://doi.org/10.1007/s12011-025-04793-w
5. Florou VA, Manaprasertsak A, Slyusarenko M, Amend SR, Kazi JU, Hammarlund EU et al.: Human hair as a diagnostic tool in medicine. Biochem Biophys Rep. 2025;43:102129. https://doi.org/10.1016/j.bbrep.2025.102129