Aluminium

Aluminium ist ein ubiquitäres Leichtmetall ohne bekannte physiologische Funktion im menschlichen Organismus (menschlicher Körper). Es wird daher nicht als essenzielles Spurenelement angesehen.

In der klinischen Labordiagnostik dient die Bestimmung von Aluminium vor allem dem Nachweis einer erhöhten Exposition (Belastung) oder Intoxikation (Vergiftung), insbesondere bei beruflicher Belastung, chronischer Niereninsuffizienz (dauerhafte Nierenschwäche), langjähriger Dialysebehandlung (Blutwäsche) oder Einnahme aluminiumhaltiger Medikamente.

Synonyme

• Al
• Aluminium im Blut
• Serum-Aluminium
• Plasma-Aluminium

Das Verfahren

Benötigtes Material

• Spurenelementfreies EDTA-Blut
• Alternativ: Serum oder Heparinplasma in zertifizierten Spurenelement-Röhrchen
• Bei arbeitsmedizinischer Fragestellung zusätzlich eine Urinprobe, möglichst unmittelbar nach Ende der Arbeitsschicht

Vorbereitung des Patienten:

• Keine spezielle Vorbereitung erforderlich
• Vor der Blutentnahme möglichst keine aluminiumhaltigen Antazida (Mittel gegen Sodbrennen) oder Phosphatbinder einnehmen
• Bei Dialysepatienten Blutentnahme vor der Dialyse

Störfaktoren

• Kontamination (Verunreinigung) durch ungeeignete Blutentnahmeröhrchen, Kanülen oder Laborgefäße mit Aluminiumspuren
• Es dürfen ausschließlich zertifizierte Spurenelement-Röhrchen verwendet werden
• Kontamination durch aluminiumhaltige Desinfektionsmittel, Infusionslösungen oder Labormaterialien
• Hämolyse (Zerfall roter Blutkörperchen) und unsachgemäße Lagerung können die Messergebnisse verfälschen
• Aluminiumhaltige Medikamente, insbesondere Aluminiumhydroxid, erhöhen die Konzentration

Methode

• Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS)
• Alternativ: Graphitrohr-Atomabsorptionsspektrometrie

Normbereiche (je nach Labor)

Normbereiche sind methoden- und laborabhängig.

Indikationen

• Verdacht auf Aluminiumintoxikation
• Berufliche Exposition gegenüber Aluminiumstäuben, Aluminiumschweißrauch oder Bauxit
• Chronische Niereninsuffizienz
• Langfristige Hämodialyse (Blutwäsche)
• Langfristige Therapie mit aluminiumhaltigen Antazida oder Phosphatbindern
• Verdacht auf aluminiumbedingte Osteopathie (Knochenerkrankung), Osteomalazie (Knochenerweichung), mikrozytäre/hypochrome Anämie (Blutarmut) oder Enzephalopathie (Erkrankung des Gehirns)
• Arbeitsmedizinische Vorsorge bei exponierten Personen

Interpretation

Erhöhte Werte

• Berufliche Exposition, insbesondere in Aluminiumindustrie, Bauxitabbau, Metallverarbeitung oder Schweißen
• Chronische Einnahme aluminiumhaltiger Medikamente
• Eingeschränkte Nierenfunktion mit verminderter renaler Elimination (Ausscheidung über die Niere)
• Langjährige Hämodialyse; heute deutlich seltener durch verbesserte Wasseraufbereitung
• Aluminiumassoziierte Enzephalopathie mit neurokognitiven Störungen (Störungen von Denken und Gedächtnis), Sprachstörungen und Krampfanfällen
• Aluminiumassoziierte Osteopathie/Osteomalazie
• Mikrozytäre hypochrome Anämie
• Selten pulmonale Veränderungen (Veränderungen der Lunge) wie Aluminose oder interstitielle Lungenfibrose (vernarbende Lungenerkrankung) bei inhalativer Exposition

Erniedrigte Werte

• Nicht krankheitsrelevant

Spezifische Konstellationen

• Bei Dialysepatienten gelten Serumwerte > 20 µg/l als auffällig; Werte > 60 µg/l sprechen für eine relevante Aluminiumüberladung
• Ein Serumwert > 100 µg/l ist typischerweise mit toxischen Effekten (giftigen Wirkungen) assoziiert
• Bei beruflicher Exposition korreliert Urin-Aluminium besser mit der Langzeitbelastung als Serum-Aluminium
• Die früher diskutierte Assoziation (Zusammenhang) zwischen Aluminiumexposition und Morbus Alzheimer (Alzheimer-Krankheit) gilt weiterhin als nicht belegt

Weiterführende Diagnostik

• Eisenstatus – Ferritin, Transferrinsättigung, Hämoglobin
• Elektrolyte – Calcium, Magnesium, Phosphat
• Nierenparameter – Kreatinin, Cystatin C, geschätzte glomeruläre Filtrationsrate (Nierenfilterleistung)
• Knochenstoffwechselparameter – alkalische Phosphatase, Parathormon, 25-OH-Vitamin D
• Neurologische Diagnostik bei Verdacht auf Enzephalopathie
• Röntgen oder hochauflösende Computertomographie (HRCT) der Lunge bei inhalativer Exposition
• Arbeitsmedizinische Expositionsanalyse

Klinische Hinweise

• Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit bewertet eine tolerierbare wöchentliche Aufnahmemenge von 1 mg Aluminium/kg Körpergewicht als akzeptabel.
• Die Bestimmung sollte ausschließlich in spezialisierten Laboren erfolgen, da präanalytische Kontaminationen häufig sind.
• Ein einzelner leicht erhöhter Serumwert ist ohne gesicherte Exposition oder passende Klinik nicht beweisend für eine Aluminiumvergiftung.

Literatur:

1. Michaelsen S, Hartwig A, MAK Commission. Assessment Values in Biological Material – Aluminium. MAK Collect Occup Health Saf. 2025;10(3):Doc053. https://doi.org/10.34865/bb742990e10_3ad
2. Klotz K, Meyer-Baron M, van Thriel C, Pallapies D, Nasterlack M, Letzel S et al. Addendum to Aluminium. MAK Collect Occup Health Saf. 2019;4(4):Doc114. https://doi.org/10.1002/3527600418.bb742990vere2419
3. Chuang PH, Lin HT, Chou CY, Huang WH, Tarng DC, Huang KC. Blood Aluminum Levels in Patients with Hemodialysis and Peritoneal Dialysis. Int J Environ Res Public Health. 2022;19(7):3885. https://doi.org/10.3390/ijerph19073885