NAP im Urin: Was der Wert über eine Benzolbelastung aussagt

Ein NAP-Test misst ein Abbauprodukt von Benzol im Urin. Der Wert gibt vor allem Hinweise darauf, ob der Körper kürzlich Benzol aufgenommen hat, ungefähr innerhalb der letzten ein bis zwei Tage. Er zeigt weder die langfristige Belastung des Körpers noch für sich allein eine Erkrankung an. Um den Befund einzuordnen, müssen der Zeitpunkt der Probe, mögliche Belastungsquellen und der medizinische Zusammenhang bekannt sein.

NAP: Ein Urinmarker für Benzol

N-Acetylphenylcystein (NAP), genauer N-Acetyl-S-phenyl-L-cystein, heißt auch S-Phenylmercaptursäure oder SPMA. Es entsteht beim Abbau von Benzol und gehört zu den Mercaptursäuren. Benzol ist ein flüchtiger aromatischer Kohlenwasserstoff. Es kommt in Benzin und Fahrzeugabgasen, industriellen Emissionen, Zigarettenrauch und manchen Lösungsmittelgemischen vor.

Der Körper nimmt Benzol überwiegend über die Atemluft auf, etwa beim Tanken, im Straßenverkehr oder in schlecht belüfteten Garagen und Werkstätten. Hautkontakt trägt in geringerem Umfang zur Aufnahme bei; seltener wird Benzol verschluckt. Labore messen NAP im Urin und setzen den Wert häufig ins Verhältnis zum Kreatiningehalt. So lassen sich Unterschiede berücksichtigen, die durch die Flüssigkeitszufuhr entstehen. Weil der Körper NAP relativ schnell ausscheidet, bildet der Messwert vor allem die Belastung der letzten ein bis zwei Tage ab.

Wann es sinnvoll sein kann, eine Benzolbelastung zu erfassen

Die Leber wandelt Benzol in reaktionsfähige Zwischenprodukte um, die sich an Zellbestandteile binden können. Ein Weg zur Ausscheidung führt über mehrere Schritte: Benzol-Abbauprodukte werden an Glutathion und anschließend an Cystein gebunden. Durch die Anlagerung einer Acetylgruppe entsteht schließlich NAP, das über die Nieren ausgeschieden wird. Der NAP-Wert gibt damit Hinweise darauf, wie der Körper aufgenommenes Benzol verarbeitet.

Anhaltende oder hohe Benzolbelastungen stehen mit Schäden am Knochenmark und Störungen der Blutzellbildung in Zusammenhang. Dabei können auch das Immunsystem und oxidativer Stress beteiligt sein. Mit oxidativem Stress sind Belastungen durch reaktionsfähige Sauerstoffverbindungen gemeint. Viele Menschen sind einer niedrigen Hintergrundbelastung ausgesetzt. Bei der Untersuchung geht es darum, darüber hinausgehende Belastungen zu erkennen und ihre Ursachen einzuordnen.

Ein NAP-Test kann helfen, mögliche Kontakte mit Benzol, etwa beim Tanken oder bei längeren Aufenthalten im dichten Verkehr, mit der im Körper messbaren Belastung in Verbindung zu bringen. Der Wert steigt nach der Aufnahme von Benzol und sinkt, wenn NAP über die Nieren ausgeschieden wird. Wiederholte Messungen können deshalb helfen, gelegentliche Kontakte von anhaltenden Belastungen zu unterscheiden. Eine einzelne Urinprobe reicht dafür meist nicht aus.

Eine solche Untersuchung kann für Menschen relevant sein, die beruflich mit Kraftstoffen oder Verbrennungsprozessen zu tun haben, etwa in Werkstätten, Raffinerien, bei der Feuerwehr, in Laboren oder Druckereien. Auch eine direkt ans Haus angeschlossene Garage, der Umgang mit Lösungsmitteln bei Hobbys oder Passivrauch kommen als Quellen infrage.

Messwerte können dazu beitragen, Fragen nachzugehen: Fallen wiederkehrende Kopfschmerzen am Tagesende zeitlich mit dem Arbeitsweg zusammen? Reicht die Belüftung am Arbeitsplatz aus? Einen ursächlichen Zusammenhang mit Beschwerden beweisen die Werte jedoch nicht. Bei Kinderwunsch und in der frühen Kindheit ist es aus Vorsorgegründen von Interesse, die Belastung durch flüchtige organische Verbindungen möglichst gering zu halten. Daraus folgt keine allgemeine Empfehlung für NAP-Tests. Auch in diesen Situationen müssen einzelne Ergebnisse medizinisch eingeordnet werden.

Einen NAP-Befund verstehen

Labore geben für NAP im Urin üblicherweise einen Referenzbereich an. Er wird aus Messungen in einer Vergleichsbevölkerung abgeleitet. Häufig bezieht das Labor den Wert auf Kreatinin, damit verdünnter oder konzentrierter Urin das Ergebnis weniger stark beeinflusst. Bei Umweltbelastungen sind niedrigere Werte grundsätzlich erwünscht, soweit sich die Aufnahme verringern lässt. Ein Referenzbereich beschreibt allerdings, wie sich die Messwerte in einer Vergleichsgruppe verteilen. Er ist nicht automatisch eine Grenze zwischen gesundheitlich unbedenklichen und schädlichen Belastungen.

Da NAP eine kürzlich erfolgte Aufnahme widerspiegelt, ist der Zeitpunkt der Probenentnahme wichtig: Wurde der Urin beispielsweise kurz nach einer langen Autofahrt oder einem Tankstopp gewonnen? Falls erforderlich, können Wiederholungsmessungen das persönliche Ausgangsniveau und dessen Schwankungen erfassen.

Vergleichsweise niedrige Werte sprechen meist für eine geringe kürzliche Benzolaufnahme. Bei Nichtrauchenden, guter Belüftung und wenig Kontakt zu Kraftstoffen oder Lösungsmitteln liegen die Werte häufig am unteren Ende der in Bevölkerungsdaten beobachteten Verteilung. Ob eine kurzfristige körperliche Belastung oder eine gesundheitliche Wirkung vorliegt, lässt sich daraus jedoch nicht unmittelbar ablesen. Während der Schwangerschaft und in der frühen Kindheit können niedrige Werte im Hinblick auf die jüngste Aufnahme beruhigend sein. In diesen empfindlichen Entwicklungsphasen wird eine geringe Belastung durch flüchtige organische Verbindungen angestrebt. Frühere Belastungen schließen niedrige Werte nicht aus.

Vergleichsweise hohe Werte können auf eine kürzliche oder fortbestehende Benzolaufnahme hinweisen. Als einzelne Ereignisse kommen längere Tätigkeiten beim Betanken, viel Zeit im dichten Verkehr oder die Verwendung lösungsmittelreicher Produkte infrage. Eine ans Haus angeschlossene Garage, Rauchen in Innenräumen oder belastete Luft am Arbeitsplatz können längerfristige Quellen sein.

Die Leber übernimmt die Umwandlung und die Bindung an andere Moleküle, die Nieren die Ausscheidung. Höhere, anhaltende Belastungen können das blutbildende System und das Immunsystem betreffen. Ein erhöhter NAP-Wert misst deren Schädigung jedoch nicht direkt. Wie viel NAP entsteht, hängt unter anderem von den Enzymen ab, die an der Glutathionbindung und Acetylierung beteiligt sind. Acetylierung bezeichnet die Anlagerung einer Acetylgruppe. Unterschiede im Stoffwechsel können den Messwert somit mitbestimmen. Wiederholungsmessungen und Angaben zum Alltag erleichtern die Einordnung gegenüber einem isolierten Befund.

Welche Informationen NAP-Ergebnisse ergänzen

Eine NAP-Messung erfasst die Belastung zu einem bestimmten Zeitpunkt. Mehr Aufschluss geben der Verlauf und Angaben zu wiederkehrenden Tätigkeiten. Weitere Umweltmarker, ein vollständiges Blutbild, Leber- und Nierenfunktionswerte sowie Angaben zu Beschwerden können helfen, vorübergehende Spitzen von anhaltenden Belastungen zu unterscheiden.

Zusammen unterstützen diese Informationen die ärztliche Beurteilung: Welche Quellen im Lebens- und Arbeitsumfeld kommen infrage, und was bedeuten sie für das längerfristige Risiko? Welche ergänzenden Untersuchungen erforderlich sind, hängt von der jeweiligen Situation ab.

Was ein NAP-Test zeigen kann und was nicht

NAP-Ergebnisse lassen sich am besten zusammen mit verwandten Biomarkern, allgemeinen Gesundheitswerten und Angaben zum Alltag beurteilen. Biomarker sind hier messbare Hinweise auf eine Stoffaufnahme, beispielsweise Abbauprodukte anderer flüchtiger organischer Verbindungen. Über Wochen bis Monate können zeitlich aufeinander abgestimmte Messungen helfen, einzelne Spitzen von einer fortbestehenden Belastung zu unterscheiden.

Solche Messungen können auch Hinweise darauf geben, ob Schutzmaßnahmen am Arbeitsplatz oder eine veränderte Belüftung zu Hause die Aufnahme verringern. Das kann Entscheidungen gemeinsam mit der behandelnden Fachperson unterstützen. Jede einzelne Messung bleibt dabei auf ein kurzes Zeitfenster begrenzt.

Der Test misst ein Benzol-Abbauprodukt. NAP ist nicht mit dem als Nahrungsergänzungsmittel verwendeten N-Acetylcystein gleichzusetzen. Belastungsgrenzen und Faktoren, die die individuelle Empfindlichkeit beeinflussen, werden weiterhin untersucht. Ein NAP-Befund kann eine allgemeine Sorge über Umweltbelastungen konkretisieren. Für eine Diagnose oder eine vollständige Risikobewertung reicht er allein jedoch nicht aus.

Häufig gestellte Fragen

Was ist ein Test auf N-Acetylphenylcystein (NAP)?

Der Test misst N-Acetyl-S-phenyl-L-cystein, auch S-Phenylmercaptursäure genannt. Dieses Abbauprodukt gehört zu den Mercaptursäuren und dient im Urin als Biomarker für eine Benzolaufnahme. Es bildet eine kürzliche Belastung ab. In der arbeitsmedizinischen und umweltbezogenen Überwachung wird es verwendet, um die Aufnahme über die Atemwege oder die Haut einzuschätzen.

Benzol kann das blutbildende System schädigen und ist krebserregend. NAP-Werte können daher helfen, eine Exposition, also den Kontakt mit Benzol, und den Bedarf an Schutzmaßnahmen zu beurteilen. Das individuelle Erkrankungsrisiko lässt sich aus ihnen allein nicht beziffern.

Ist ein Test auf N-Acetylphenylcystein (NAP) sinnvoll?

Ein NAP-Test kann Hinweise auf eine Benzolbelastung im Körper liefern und helfen, mögliche Quellen gezielter zu verringern. Besonders naheliegend ist eine Abklärung bei beruflich oder umweltbedingt erhöhter Benzolbelastung, etwa in der Industrie, in Raffinerien, an Tankstellen oder bei starkem Verkehr. Das gilt auch für Rauchende und Menschen in deren Haushalt. Ob ein Test im Einzelfall sinnvoll ist, hängt von der konkreten Fragestellung ab.

N-Acetylphenylcystein wird als Mercaptursäure im Urin gemessen. Neben SPMA findet sich dafür auch die Bezeichnung Phenylmercaptursäure beziehungsweise PMA. Der Marker weist auf eine Benzolaufnahme hin; daraus lässt sich keine allgemeine Aussage über die Aufnahme verwandter aromatischer Lösungsmittel ableiten.

Benzol und bestimmte andere aromatische Kohlenwasserstoffe können das blutbildende System schädigen und das Krebsrisiko erhöhen. Chronische Belastungen auf niedrigem Niveau werden außerdem als mögliche Mitursache unspezifischer Beschwerden diskutiert, die das langfristige Wohlbefinden beeinträchtigen können. Ein NAP-Wert allein kann solche Beschwerden jedoch keiner Ursache zuordnen.

Zu möglichen Belastungsquellen gehören Erdölprodukte und Benzin, industrielle Lösungsmittel und Emissionen, Fahrzeugabgase, Tabakrauch sowie bestimmte Verbraucherprodukte. Werden solche Quellen verringert, lassen sich Veränderungen der inneren Belastung mit weiteren Messungen beobachten. Daraus ergibt sich noch keine bestimmte Behandlung.

Mögliche gesundheitliche Folgen einer entsprechenden Belastung betreffen die blutbildenden Organe. Dazu gehören eine Unterdrückung der Knochenmarkfunktion und langfristig ein erhöhtes Leukämierisiko. Andere aromatische Kohlenwasserstoffe können weitere chronische toxische Wirkungen haben. Eine NAP-Messung kann die Suche nach einer Umweltbelastung unterstützen, deren Folgen aber nicht allein von anderen Ursachen einer Beschwerde unterscheiden.

Auch bei ungeklärter Müdigkeit, Auffälligkeiten des Blutes oder Immunsystems, Fragen zur Fruchtbarkeit oder Schilddrüse sowie im Rahmen einer langfristigen Gesundheitsplanung wird ein solcher Test mitunter erwogen. Für diese unspezifischen Anliegen ist ein Nutzen jedoch nicht automatisch gegeben. NAP ist insbesondere kein allgemeiner Test der körpereigenen “Entgiftungsleistung”.

Wie häufig sollte N-Acetylphenylcystein (NAP) getestet werden?

Eine erste Messung kann als Ausgangswert dienen, um eine Benzolbelastung zu beurteilen. Bei erhöhten Werten kommen Verlaufsmessungen infrage. Als mögliche Abstände werden 3 bis 6 Monate oder, nach Maßnahmen zur Verringerung der Belastung, früher nach 4 bis 8 Wochen genannt. Diese Angaben sind keine allgemeingültige Testempfehlung. Da NAP nur die jüngste Aufnahme erfasst, kommt es wesentlich darauf an, wann die Probe im Verhältnis zur vermuteten Belastung genommen wird.

Erneute Messungen können nach relevanten Veränderungen sinnvoll sein, etwa nach einem Wechsel von Haushaltsprodukten, einem Umzug oder der Einführung von Schutzmaßnahmen am Arbeitsplatz. Auch nach Maßnahmen, die als “Entgiftung” bezeichnet werden, wird mitunter kontrolliert, ob die Werte sinken. Ein Rückgang belegt jedoch weder die Wirksamkeit einer solchen Behandlung noch eine allgemein verbesserte Ausscheidungsfähigkeit. Ob und wann eine Wiederholung geeignet ist, richtet sich nach der konkreten Fragestellung.

Was kann die Ergebnisse eines NAP-Tests beeinflussen?

Die Werte verändern sich mit dem zeitlichen Abstand zur Belastung. Deshalb ist der Zeitpunkt der Probenentnahme wichtig. Weitere Einflussfaktoren sind kürzliche Kontakte über Luft, Wasser, Lebensmittel oder Verbraucherprodukte, sofern sie tatsächlich zur Aufnahme des relevanten Stoffes beitragen. Auch der individuelle Stoffwechsel, genetische Unterschiede und die Leberfunktion können eine Rolle spielen.

Die Flüssigkeitszufuhr beeinflusst, wie verdünnt oder konzentriert der Urin ist. Bestimmte Medikamente oder Nahrungsergänzungsmittel können Messungen ebenfalls beeinflussen. Welche davon relevant sind, richtet sich nach den Angaben zur jeweiligen Labormethode.

Auch die Probenart ist zu beachten. Die hier beschriebenen NAP-Befunde beziehen sich auf Urin. Aussagen über Blutmessungen lassen sich darauf nicht ohne Weiteres übertragen.

Ist vor einem NAP-Test eine Vorbereitung erforderlich?

Nüchternheit ist im Allgemeinen nicht erforderlich. Für den Urintest kann eine einzelne Spontanurinprobe verwendet werden, also eine einzelne Urinportion ohne längere Sammlung. Manche Labore bevorzugen den ersten Morgenurin, um Schwankungen innerhalb eines Tages zu verringern. Maßgeblich sind die konkreten Vorgaben der behandelnden Fachperson oder des Labors.

Neue, absichtlich herbeigeführte Kontakte unmittelbar vor der Probenentnahme sollten vermieden werden, etwa durch das Auftragen von Produkten oder den Umgang mit möglicherweise relevanten Chemikalien. Eine Verunreinigung der Probe kann das Ergebnis beeinflussen. Die bloße Anwesenheit einer Phenylgruppe in einer Chemikalie belegt allerdings noch keine Benzolbelastung.

Kürzlich verwendete Produkte und Kontakte im Umfeld sollten zusammen mit ihrem zeitlichen Abstand zur Probenentnahme dokumentiert werden. Dazu können Körperpflegeprodukte, neue oder erhitzte Kunststoffe, Pestizide oder Lösungsmittel, berufliche Kontakte sowie Nahrungsergänzungsmittel und Medikamente gehören. Solche Angaben helfen dem Labor oder der behandelnden Fachperson bei der Einordnung. Nicht jedes genannte Produkt ist zwangsläufig eine Quelle, die den NAP-Wert beeinflusst. Zusätzlich gelten die jeweiligen Hinweise zur Probengewinnung.

Ob für eine bestimmte Untersuchung auch Blutproben geeignet sind, ist mit der Beschreibung dieses Urintests nicht geklärt. Die erforderliche Probenart muss das ausführende Labor festlegen.

Wie zuverlässig ist ein NAP-Test?

Eine validierte, also auf ihre Eignung geprüfte Labormethode kann mit der NAP-Messung zuverlässig Hinweise auf eine kürzlich erfolgte Benzolaufnahme liefern. Die Messung bildet vor allem einen Zeitraum von Stunden bis Tagen ab. Eine über längere Zeit angesammelte oder langfristige Körperbelastung erfasst sie nicht.

Ein nachweisbarer Wert zeigt, dass der Körper den Ausgangsstoff verstoffwechselt und NAP ausgeschieden hat. Ein negatives Ergebnis schließt frühere oder geringe Belastungen außerhalb des Erfassungsfensters nicht sicher aus.

Was bedeutet es, wenn der NAP-Wert außerhalb des Optimal- oder Referenzbereichs liegt?

Hohe NAP-Werte können auf eine stärkere kürzliche Benzolaufnahme hinweisen. Auch Unterschiede in der Umwandlung und Ausscheidung können den Befund beeinflussen. Als Ursachen kommen Kontakte in der Umwelt oder am Arbeitsplatz infrage. Lebensmittel oder Arzneimittel lassen sich ohne einen konkreten stofflichen Zusammenhang nicht pauschal als NAP-Quelle einordnen. Ebenso lässt sich aus einem hohen Wert allein keine eingeschränkte “Entgiftung” oder verlangsamte Ausscheidung ableiten.

Ein erhöhter Wert kann Anlass sein, eine stärkere Schadstoffaufnahme und mögliche gesundheitliche Folgen abzuklären. Er zeigt jedoch weder eine zusätzliche Belastung von Leber und Nieren noch verstärkte oxidative Prozesse unmittelbar an. Auch eine bestimmte Krankheit lässt sich damit nicht diagnostizieren.

Bei der Einordnung können weitere Schadstoffmessungen, Angaben zu Ernährung, Rauchen und Beruf sowie klinische Angaben und Beschwerden helfen. Gegebenenfalls werden auch Leber- und Nierenwerte herangezogen. Ein Wert außerhalb des Referenzbereichs sollte mit der behandelnden Fachperson besprochen werden.

Je nach Situation kommen eine Wiederholungsmessung, ergänzende Laboruntersuchungen und die Prüfung möglicher Quellen infrage. Daraus können sich praktische Maßnahmen ergeben, um die Belastung zu verringern. Allgemeine Gesundheitsmaßnahmen können dies begleiten. Ob sich etwas verändert, sollte anhand der konkreten Fragestellung verfolgt werden.

Wie lassen sich NAP-Testergebnisse einordnen?

NAP-Ergebnisse geben vor allem Hinweise auf eine kürzlich erfolgte Benzolaufnahme. Ihre Höhe hängt auch von Stoffwechselwegen ab, die Stoffe an andere Moleküle binden und dadurch ihre Ausscheidung ermöglichen. Diese werden als Phase-II-Reaktionen bezeichnet. Dazu gehört die Bildung acetylierter Verbindungen, bei denen eine Acetylgruppe angelagert wurde.

Ein Wert oberhalb des Laborreferenzbereichs kann eine höhere Aufnahme oder Unterschiede bei der Bindung und Ausscheidung widerspiegeln. Ein niedriger Wert kann mit einer geringen Aufnahme, einer verminderten Bildung des Abbauprodukts oder einer veränderten Ausscheidung zusammenhängen. Der Messwert allein trennt diese Möglichkeiten nicht. Für seine Beurteilung sind die angegebene Einheit und der Referenzbereich des Labors entscheidend. Eine absolute Zahl ohne diesen Bezug reicht nicht aus.

Verwandte Schadstoffmarker und Untersuchungen der Organfunktion können zur ärztlichen Einordnung beitragen. Dazu zählen beispielsweise die Leberenzyme ALT, AST und GGT sowie Kreatinin und die geschätzte glomeruläre Filtrationsrate (eGFR), ein Maß zur Beurteilung der Nierenfunktion. Auch Marker für oxidativen Stress oder glutathionbezogene Prozesse werden in diesem Zusammenhang genannt. Welche davon tatsächlich hilfreich sind, hängt von der jeweiligen Untersuchung und Fragestellung ab. Angaben zu bekannten Belastungen bleiben wesentlich.

Wiederholte Messungen können aussagekräftiger sein als ein Einzelwert, wenn ihr zeitlicher Zusammenhang mit Kontakten, Beschwerden oder Veränderungen nach einer Behandlung berücksichtigt wird. Das gilt auch, wenn eine Therapie als Unterstützung der “Entgiftung” bezeichnet wird. Aus dem Verlauf allein folgt kein Wirksamkeitsnachweis. Die weitere Abklärung richtet sich nach dem Verlauf und dem gesamten klinischen Bild.

Literatur

• van Sittert NJ, Boogaard PJ, Beulink GD (1993). Application of the urinary S-phenylmercapturic acid test as a biomarker for low levels of exposure to benzene in industry. British Journal of Industrial Medicine, 50(5), 460-469. https://doi.org/10.1136/oem.50.5.460. PubMed.
• Pluym N, Gilch G, Scherer G, Scherer M (2015). Analysis of 18 urinary mercapturic acids by two high-throughput multiplex-LC-MS/MS methods. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 407(18), 5463-5476. https://doi.org/10.1007/s00216-015-8719-x. PubMed.
• Calafat AM, Needham LL (2008). Factors affecting the evaluation of biomonitoring data for human exposure assessment. International Journal of Andrology, 31(2), 139-143. https://doi.org/10.1111/j.1365-2605.2007.00826.x. PubMed.
• Barr DB, Wilder LC, Caudill SP, Gonzalez AJ, Needham LL, Pirkle JL (2005). Urinary creatinine concentrations in the U.S. population: Implications for urinary biologic monitoring measurements. Environmental Health Perspectives, 113(2), 192-200. https://doi.org/10.1289/ehp.7337. PubMed.
• Centers for Disease Control and Prevention. (2021). Fourth national report on human exposure to environmental chemicals, updated tables, March 2021. https://stacks.cdc.gov/view/cdc/105345.