Methämoglobin - Übersicht

Methämoglobin (= Hämiglobin) - Übersicht
Univ.Prof.Dr. Wolfgang Hübl

NAME:

Met-, Meta-: Wortteil mit der Bedeutung "nach"
Hämoglobin: der rote Blutfarbstoff. Methämoglobin entsteht durch Oxidation aus dem Hämoglobin.
Andere Namen: Hämiglobin, Ferrihämoglobin, Hb-Fe³⁺
Abkürzung: Met-Hb, Hi

KURZINFO:

Was ist Methämoglobin?
Methämoglobin ist "oxidiertes Hämoglobin".
Hämoglobin ist der rote Blutfarbstoff, der sich vorwiegend in den roten Blutkörperchen befindet und dem Sauerstofftransport dient. Dabei wird der Sauerstoff an ein Eisenatom, genauer gesagt an ein Eisen-Ion (Fe²⁺), des Hämoglobins gebunden.
Wird das Eisen-Ion des Hämoglobins oxidiert (chemische Veränderung mit Verlust von Elektronen) dann entsteht Methämoglobin. Mann kann auch sagen: im Methämoglobin ist das Eisen in einer höheren Oxidationsstufe (Fe³⁺).

Methämoglobin
Deutlicher Farbunterschied zwischen dem roten Hämoglobin (links) und dem braunen Methämoglobin (rechts).
[Das Methämoglobin entstand im Reagenzglas durch Zugabe eines Oxidationsmittels]

Wodurch entsteht Methämoglobin im Blut?
Eine kleine Menge entsteht laufend aus dem Hämoglobin. Da Methämoglobin aber zum Sauerstofftransport nicht geeignet ist, wird es möglichst schnell wieder in Hämoglobin zurückverwandelt. Dafür haben die roten Blutkörperchen ein spezielles Enzymsystem (das sog. NADH-Methämoglobin-Reduktase-System). Deswegen liegt der normale Methämoglobinanteil des Blutes bei höchstens 1%.
Größere Mengen können durch erbliche Erkrankungen des Enzymsystems der roten Blutkörperchen, durch ein abnormes Hämoglobin (Hb-M) oder durch Einwirken von oxidierenden Mitteln (Medikamente, Gifte. Näheres siehe unten unter ERHÖHUNGEN) entstehen.

Unter Methämoglobinämie versteht man die Erhöhung des Methämoglobins im Blut.

Warum bestimmt man Methämoglobin im Blut?

Verdacht auf bestimmte Vergiftungen
Verdacht auf erblich bedingte Methämoglobinämie
Behandlung mit Medikamenten die Methämoglobinämien verursachen können ("Met-Hb-Bildner")

Welche Beschwerden/Zeichen verursacht zu viel Methämoglobin im Blut (=Methämoglobinämie)?

Methämoglobin	Beschwerden, Anzeichen
kleiner 5 %	meist keine Beschwerden oder Zeichen
15 - 20 %	Zyanose (Blausucht; bes. der Lippen), Kopfschmerzen, Benommenheit
20 - 45 %	deutliche Zyanose, Übelkeit. Ab etwa 30% ist das Blut deutlich brauner
45 - 70 %	Schwere Zyanose, Erbrechen, Verwirrtheit, Kollaps
über 70 %	Tod

Wie stellt man eine Methämoglobinämie fest?
Einerseits durch die oben beschriebenen Anzeichen, aus der Situation und ev. Befragung des Patienten und durch die Bestimmung des Methämoglobins im Blut.

REFERENZ-
BEREICH:

Bereich	Einheit
0.2 - 1	% (Anteil am Gesamthämoglobin)

Hinweis: aus isolierten, leichten Erhöhungen oder Erniedrigungen von Laborwerten kann man in den allermeisten Fällen keine Schlussfolgerungen auf irgendeine Erkrankung ziehen. Liegen also nur leichte Veränderungen vor, muss keineswegs irgendeine der nachfolgend genannten Erkrankungen oder Veränderungen vorliegen!

ERHÖHUNG:
(=METHÄMO-
GLOBINÄMIE)

Störung des Enzym-Systems der roten Blutkörperchen

Störung der Methämoglobin-Reduktase
Methämoglobin wird in zu geringem Umfang in Hämoglobin zurückverwandelt. Es häuft sich an.
Kommt als erbliche Erkrankung vor. Dabei kommt es zu Methämoglobinspiegeln von 10 - 20% seltener bis 50%.
Auch bei Neugeborenen und Säuglingen arbeitet die Methämoglobin-Reduktase noch nicht in vollem Umfang.
Glucose-6-Phosphat-Dehydrogenase-Mangel
Dies ist ein anderes Enzym in den roten Blutkörperchen, das für die Rückführung des Methämoglobins in Hämoglobin wichtig ist. Der erbliche Mangel kommt in Europa vorwiegend in den Mittelmeerländern vor. Führt meist nur bei Wirkung von zusätzlichen Faktoren wie der Einnahme bestimmter Medikamente oder Nahrungsmittel (Fava-Bohnen), Infektionen oder bei Neugeborenen zu Problemen. Wenn dieser Fall eintritt, ist die eher milde Methämoglobinämie weniger wichtig als die anderen Probleme, die dabei auftreten können: die Hämolyse (Zerstörung roter Blutkörperchen) oder der Bilirubinanstieg beim Neugeborenen.

Erbliche Veränderungen des Hämoglobins in den roten Blutkörperchen

Hämoglobin M
Methämoglobin wird wegen des abnormen Hämoglobins in zu geringem Umfang in Hämoglobin zurückverwandelt. Es häuft sich an. Anteile von 20 - 40%. Patienten haben Zyanosen (Blausucht) seit der Kindheit.

Einnahme von Medikamenten oder Giftstoffen, die Methämoglobinbildung auslösen können

Kann aus 2 Gründen zur Methämoglobinbildung führen:

eingenommene Substanz selbst ist wirksam genug, um eine nennenswerte Methämoglobinbildung zu verursachen (manche Vergiftungen).
eingenommene Substanz selbst ist ein nur schwacher Methämoglobinbildner, aber bei einem Menschen mit den unter Punkt 1 oder 2 beschrieben Enzym- oder Hämoglobinveränderungen kann es dennoch zur Methämoglobinbildung kommen (Medikamente, Giftstoffe)

Stoffe, die Methämoglobinbildung auslösen können:

Oxidationsmittel (z.B. Chlorate in Reinigungs- und Bleichmitteln)
Nitrite, Amylnitrit, Nitroglyzerin
Maximum der Met-Hb Konzentration bereits ca. 1h nach Einnahme/Einwirkung; nach 5h bereits weitgehende Normalisierung.
Aromatische Amino- und Nitroverbindungen (Nitrobenzol, Anilin)
Werden erst im Körper in Met-Hb-bildende Verbindungen umgewandelt. Met-Hb steigt etwas später an (Höhepunkt nach ca. 4h, fällt dann langsamer ab)
Nitrate (die normalen Darmbakterien wandeln sie in Nitrite um)
Nitratreiches Brunnenwasser oder Nitrat-gedüngtes Gemüse kann für Säuglinge gefährlich werden
Medikamente, die Met-Hb-Bildung verursachen können (Beispiele)
- Lokalanästhetika (Mittel für die lokale Schmerzausschaltung)
  Benzocain, Lidocain, Procain
- Primaquin (Malaria-Behandlung)
- Sulfonamide (werden bei bakteriellen Infektionen, als harntreibende Mittel und bei Zuckerkrankheit verwendet)
- Phenacetin (früher als Schmerzmittel verwendet), Paracetamol, Phenazopyridin (beides Schmerzmittelinhaltsstoffe)