Katecholamin
Synonyme: Brenzkatechinamin, Catecholamin
Englisch: catecholamine
1. Definition
Als Katecholamine bezeichnet man die Gruppe der biogenen Amine Noradrenalin und Dopamin (primäre Katecholamine) sowie Adrenalin und deren Derivate (sekundäre Katecholamine).
2. Biosynthese
Die Biosynthese der Katecholamine findet in den Nebennieren, im Zentralen Nervensystem (u.a. Substantia nigra) und in den Varikositäten der postganglionären sympathischen Fasern statt. Ausgangssubstanz ist die Aminosäure Tyrosin. Sie wird zunächst durch das Enzym Tyrosinhydroxylase zu Levodopa umgewandelt. Im nächsten Schritt entsteht aus Dopa mithilfe der Aromatische-L-Aminosäure-Decarboxylase (AADC) Dopamin. Hierbei fungiert Pyridoxalphosphat (PALP) als Cofaktor. In einem weiteren Schritt kann Dopamin mithilfe der Dopamin-β-Hydroxylase zu Noradrenalin hydroxyliert werden. Die Phenylethanolamin-N-Methyltransferase (PNMTase) katalysiert den optionalen letzten Schritt, die Methylierung von Noradrenalin zu Adrenalin.
3. Substanzen
- Natürlich vorkommende Katecholamine
- Synthetische Katecholamine
4. Pharmakodynamik
Zu den Wirkungen von Katecholaminen zählen:
- Steigerung von Blutdruck und Herzfrequenz, wobei sich das Wirkprofil der einzelnen Substanzen unterscheidet
- Bronchodilatation
- Erhöhung des Blutzuckerspiegels
- Erhöhung der Vigilanz
In höherer Dosierung wirken Katecholamine arrhythmogen und kardiotoxisch.
5. Stoffwechsel
Der Abbau von Katecholaminen wird über das Enzym Monoaminoxidase (MAO) reguliert. Die Ausscheidung der aus dem Nebennierenmark und aus dem Nervensystem freigesetzten Katecholamine erfolgt zu etwa 1 % renal. 80–85 % der Katecholamine werden als Vanillinmandelsäure, etwa 15 % als Metanephrine ausgeschieden.
6. Klinik
Bei Verdacht auf ein Phäochromozytom werden die freien Metanephrine im 24-Stunden-Sammelurin bestimmt.
7. Labormedizin
Sofern medizinisch vertretbar, sollten vor Untersuchungsbeginn bestimmte Medikamente (z.B. α-Methyldopa, Barbiturate, Chlorpromazin, Clonidin etc.) abgesetzt werden. Auch bestimmte Nahrungsmittel (z.B. Bananen, Kaffee, Käse etc.) sollten gemieden werden.
7.1. Material
Für die Diagnostik wird EDTA-Plasma oder 24h-Sammelurin benötigt.
7.2. Katecholamine im Plasma
Für die Blutentnahme sind stressfreie Bedingungen notwendig. Daher sollte die Abnahme auch nur aus einer liegenden Venüle nach mindestens 20 Minuten Ruhepause erfolgen. 12 Stunden vor der Blutentnahme sollten kein Alkohol, kein Kaffee, kein Tee und kein Nikotin konsumiert werden.
7.2.1. Referenzbereiche
| Katecholamin | Norm |
|---|---|
| Adrenalin | < 50 pg/ml |
| Noradrenalin | < 600 pg/ml |
| Dopamin | < 50 pg/ml |
| freie Metanephrine | < 90 pg/ml |
| Normetanephrin | < 200 pg/ml |
7.3. Urin
Vor dem Sammeln sollten 10 ml 25%ige HCl (Salzsäure) zugegeben werden.
7.3.1. Referenzbereiche
Normwerte bei der Bestimmung der Katecholamine im Urin:
| Katecholamin | Klientel | Norm |
|---|---|---|
| freie Katecholamine | Kinder bis 6 Jahre | ≤ 40 µg/Tag |
| Kinder 6-10 Jahre | ≤ 70 µg/Tag | |
| Erwachsene | ≤ 140 µg/Tag | |
| Adrenalin | Kinder bis 1 Jahr | ≤ 2,5 µg/Tag |
| Kinder 1-2 Jahre | ≤ 3,5 µg/Tag | |
| Kinder 2-4 Jahre | ≤ 6,0 µg/Tag | |
| Kinder 4-7 Jahre | ≤ 10 µg/Tag | |
| Kinder 7-10 Jahre | ≤ 14 µg/Tag | |
| Kinder 10-18 Jahre | ≤ 20 µg/Tag | |
| Erwachsene | ≤ 20 µg/Tag | |
| Noradrenalin | Kinder bis 1 Jahr | ≤ 10 µg/Tag |
| Kinder 1-2 Jahre | ≤ 17 µg/Tag | |
| Kinder 2-4 Jahre | ≤ 29 µg/Tag | |
| Kinder 4-7 Jahre | ≤ 45 µg/Tag | |
| Kinder 7-10 Jahre | ≤ 65 µg/Tag | |
| Kinder 10-18 Jahre | 23-105 µg/Tag | |
| Erwachsene | 23-105 µg/Tag | |
| Dopamin | Kinder bis 1 Jahr | ≤ 85 µg/Tag |
| Kinder 1-2 Jahre | ≤ 140 µg/Tag | |
| Kinder 2-4 Jahre | ≤ 260 µg/Tag | |
| Kinder 4-18 Jahre | ≤ 450 µg/Tag | |
| Erwachsene | < 620 µg/Tag | |
| Metanephrine | Kleinkinder | ≤ 300 µg/Tag |
| Schulkinder | ≤ 500 µg/Tag | |
| Erwachsene | ≤ 800 µg/Tag |
Normwerte bei der Bestimmung der Katecholaminmetabolite im Urin:
| Katecholamin | Klientel | Norm |
|---|---|---|
| Vanillinmandelsäure (VMS) | Kinder bis 1 Jahr | ≤ 1,5 mg/Tag |
| Kinder 1-2 Jahre | ≤ 2,0 mg/Tag | |
| Kinder 2-4 Jahre | ≤ 2,5 mg/Tag | |
| Kinder 4-10 Jahre | ≤ 5 mg/Tag | |
| Kinder 10-18 Jahre | 3,3-6,5 mg/Tag | |
| Erwachsene | 3,3-6,5 mg/Tag | |
| Homovanillinsäure (HVS) | Säuglinge | ≤ 1,0 mg/Tag |
| Kinder bis 2 Jahre | ≤ 4,0 mg/Tag | |
| Kinder 2-10 Jahre | ≤ 6,0 mg/Tag | |
| Erwachsene | ≤ 7,5 mg/Tag |
7.3.2. Interpretation
Stark erhöhte Werte zeigen sich meist bei Vorliegen eines katecholaminproduzierenden Tumors (Phäochromozytom, Neuroblastom). Insbesondere bei einer Erhöhung der freien Katecholamine um das 3-fache der Norm ist die Diagnose wahrscheinlich.
Bei essentieller Hypertonie zeigen sich meist mäßig erhöhte Werte (2- bis 3-facher Normwert). Zudem können Stress, körperliche Belastung, Hypoglykämien, Herzinfarkte sowie das Cushing-Syndrom für erhöhte Katecholaminwerte im Urin sorgen.
7.3.3. Hinweise
Bei Ikterus ist die Untersuchung nicht ratsam. Bei grenzwertigen oder mäßig erhöhten Befunden ist eine weitere Abklärung mithilfe des Clonidin-Suppressionstestes empfehlenswert.
8. Quellen
Laborlexikon.de; abgerufen am 14.03.2021