Ethylglucuronid (ETG) und Ethylsulfat (ETS)

Ethylglucuronid und Ethylsulfat sind zwei direkte Alkoholkonsummarker, welche nach der Alkoholaufnahme durch die Konjugation mit Glukuronsäure bzw. -sulfat enzymatisch gebildet werden. Die Nachweisbarkeitsdauer in Serum und Urin ist dosisabhängig. Der Konsum von 1 - 2 Gläsern Wein oder 1 Flasche Bier ist in der Regel 12 - 24 Stunden im Urin nachweisbar. Bereits die Aufnahme von einem Gramm Ethanol kann zu einem positiven Messergebnis führen. Im Urin besteht die Möglichkeit, dass ETG bakteriell abgebaut wird, weshalb für eine höhere diagnostische Spezifität das stabilere ETS parallel mitbestimmt wird. Aufgrund der geringen Halbwertszeit von 2-3 Stunden eignen sich ETG und ETS im Urin als Kurzzeitmarker zum Nachweis unmittelbaren Alkoholkonsums¹. Der Cut-off für ETG/ETS im Urin liegt bei < 0,1 mg/l (LC-MS/MS) bzw. < 0,5 mg/l (EIA).

Probenmaterial	Methode	Cut-Off	Nachweisfenster
Urin	EIA	< 0.5 mg/l	12 – 24 Stunden1
	LC-MS/MS	< 0.1 mg/l

Phosphatidylethanol (PEth)

Phosphatidylethanol ist ein weiterer direkter Alkoholmarker. Er wird in Anwesenheit von Ethanol im Blut durch eine enzymatische Reaktion mit membranständigem Phosphatidylcholin gebildet. PEth akkumuliert in den Zellmembranen der Erythrozyten^2,3, weshalb EDTA-Blut zur Analyse eingesetzt wird. Serum oder Plasma sind ungeeignet. Aufgrund variierender Fettsäurereste von Phospholipiden, kann PEth in 48 Varianten unterteilt werden². PEth 16:0/18:1 mit einem Palmitin- und einem Ölsäurerest bildet den Hauptanteil (36 - 46%) der PEth-Spezies³ und findet deshalb primär als Alkoholmarker Anwendung⁴. PEth erreicht innerhalb von 2 Stunden nach Alkoholaufnahme sein Maximum und baut sich danach langsam ab². Ermittelte Halbwertszeiten liegen bei 3 - 12 Tagen^2,3. Die Menge gebildeten PEth ist Dosis-abhängig und individuell unterschiedlich, weshalb eine untere Entscheidungsgrenze von < 20 ng/ml als Kriterium für Abstinenz bzw. niedrigen Konsum angewendet wird³. Zwischen 20 - 200 ng/ml PEth wird als signifikanter Alkoholkonsum eingeschätzt und entspricht circa 2 - 4 alkoholischen Getränken pro Tag (28 - 56 g Ethanol/Tag) mehrfach die Woche. Mehr als 200 ng/ml PEth wird auf starkem Alkoholkonsum zurückgeführt, welcher mehr als 4 alkoholischen Getränken pro Tag (> 56 g Ethanol/Tag) entspricht³. PEth eignet sich weniger für den Nachweis eines einmaligen Alkoholkonsums, sondern vielmehr dazu über einen längeren Zeitraum Alkoholabstinenz, gewohnheitsmäßigen Alkoholkonsum und chronischen Alkoholmissbrauch aufzuzeigen³. Die längere Halbwertszeit von PEth im Vergleich zu ETG/ETS kann bei der Abstinenzkontrolle von Vorteil sein⁴. Da PEth bei geringeren Mengen Alkohols gebildet wird, ist es zudem besser als CDT dazu geeignet, starken Alkoholkonsum nachzuweisen².

Laut der Empfehlung in der aktualisierten S3-Leitlinie soll zum Nachweis von Alkoholkonsum bei Schwangeren besonders PEth im Blut eingesetzt werden.

Probenmaterial	Methode	Entscheidungsgrenzen	Nachweisfenster
EDTA-Blut	LC-MS/MS	Abstinenz/niedriger Alkoholkonsum < 20 µg/l	4 Wochen
		signifikanter Alkoholkonsum 20-200 µg/l
		chronischer Alkoholmissbrauch > 200 µg/l

Kohlenhydrat-defizientes Transferrin (CDT)

Unter den indirekten Alkoholmarkern gilt CDT (engl. carbohyhydrate deficient transferrin, dt. kohlenhydrat-defizientes Transferrin) als die spezifischste Kenngröße für chronischen Alkoholmissbrauch. Transferrin ist ein eisentransportierendes Protein mit zwei N-Glykosilierungen in der C-terminalen Domäne. Von dem Glykoprotein treten diverse Isoformen auf, die sich durch Anzahl der Kohlenhydratverzweigungen und endständiger Sialinsäurereste unterscheiden. Penta-, Tetra- und Trisialotransferrine sind die dominanten Isoformen. Bei chronischem Alkoholmissbrauch wird die Synthese der Glykane gestört und das kohlenhydrat-defiziente Disialotransferrin vermehrt gebildet^1,5. Ein einmaliger Alkoholexzess führt nicht zu einer Erhöhung des CDT im Serum. Erst nach mindestens einwöchiger Aufnahme von täglich 50 - 80g reinem Alkohol treten erhöhte CDT-Werte auf². Dies entspricht einem täglichen Konsum von beispielsweise 1,5 L Bier oder 0,6 L Wein. Die Halbwertszeit von CDT beträgt circa 14 Tage^1,5. Die Normalisierung des CDT-Wertes bei vollständiger Abstinenz stellt sich nach etwa 4 Wochen ein⁵. Bei der Quantifizierung von CDT im Serum mittels HPLC werden keine absoluten Konzentrationen ermittelt, sondern der prozentuale Anteil des CDT am Gesamtaufkommen der analysierten Transferrin-Varianten. Die HPLC Methode zur CDT-Bestimmung bietet den Vorteil, dass genetisch-bedingte Transferrin-Varianten erkannt werden können⁵ und somit falsch-positive bzw. falsch-negative CDT-Befunde vermieden werden. Für die CDT-Bestimmung ist keine spezielle Patientenvorbereitung erforderlich. Nahrungsaufnahme und Tageszeit, sowie verabreichte Medikamente haben keinen Einfluss auf den CDT-Wert¹. Die diagnostische Spezifität von CDT liegt bei über 90 %. Die diagnostische Sensitivität beträgt jedoch nur 30 - 50 % bei Frauen und 50 - 70 % bei Männern. Ein positiver CDT-Befund ist zwar ein deutlicher Hinweis auf chronischen Alkoholmissbrauch, jedoch schließt ein negativer CDT-Befund chronischen Alkoholmissbrauch nicht aus¹.

Probenmaterial	Methode	Entscheidungsgrenzen	Nachweisfenster
Serum	HPLC	Normalbereich < 1.75 %	4 Wochen
		Kontrollbereich 1.75 - 2.50 %
		Pathologischer Bereich > 2.50 %

Literatur

1. Gressner, A. M., & Arndt, T. (2019). Lexikon der Mezizinischen Labordiagnostik. Berlin: Springer-Verlag GmbH Deutschland

2. Van Uytfanghe, K., De Boosere, E., & Stove, C. P. (2022). Monitoring the use of alcohol—A critical overview of the state-of-the-art biomarkers. WIREs Forensic Science, 4(5), e1457.

3. Ulwelling, W., & Smith, K. (2018). The PEth Blood Test in the Secruity Environment: What it is; Why its Important; and Interpretative Guidelines. Journal of Forensic Sciences, 1634-1640.

4. Luginbühl, M., Wurst, F. M., Stöth, F., Weinmann, W., Stove, C. P., & Van Uytfanghe, K. (2022). Consensus for the use of the ­alcohol biomarker phosphatidylethanol (PEth) for the assessment of abstinence and alcohol consumption in clinical and forensic practice (2022 Consensus of Basel). Drug Testing and Analysis, 1-3.

5. Helander, A., Husa, A., & Jeppsson, J.-O. (2003). Improved HPLC Method for Carbohydrate-deficient Transferrin in Serum. ­Clinical Chemistry, 1881-1890.

Autor

M.sc. Lennart Wolff
Dr. med. Frank-Peter Schmidt

Stand

Februar 2025