Atemtests: Was sie über Darmgesundheit und Lebererkrankungen verraten können

Atemtests für Darmgesundheit und Lebererkrankungen können Hinweise auf Vorgänge im Körper geben, ohne dass Blut abgenommen oder Gewebe entnommen werden muss.

Auf einen Blick

• Atemtests können Hinweise auf Vorgänge im Körper geben.
• Gemessen werden unter anderem Wasserstoff, Methan, Kohlendioxid und VOCs ((volatile organic compounds, VOCs).
• Der Darm ist eine wichtige Quelle von Atemgasen.
• VOC-Muster könnten bei komplexen Darmbeschwerden und Lebererkrankungen künftig eine größere Rolle spielen.
• Viele VOC-basierte Tests sind derzeit noch Forschungs- oder Entwicklungsinstrumente.
• Die medizinische Einordnung bleibt wichtig.

1. Warum Atem medizinisch interessant ist

Atem ist mehr als nur Luft. Beim Ausatmen verlassen auch kleinste Stoffwechselprodukte den Körper. Dazu gehören bekannte Gase wie Wasserstoff, Methan und Kohlendioxid, aber auch viele sogenannte flüchtige organische Verbindungen (volatile organic compounds, VOCs).

Diese Stoffe entstehen unter anderem durch Verdauung, Darmbakterien, Entzündung, oxidativen Stress und Leberstoffwechsel. Moderne Messmethoden können solche Stoffe im Atem erfassen und daraus Hinweise auf Vorgänge im Körper ableiten [1,2].

Der große Vorteil ist die einfache Probengewinnung: Eine Atemprobe ist schmerzfrei, wiederholbar und für Patientinnen und Patienten deutlich weniger belastend als Blutabnahmen, Endoskopien oder Gewebeproben. Deshalb ist Atemdiagnostik besonders interessant für Erkrankungen, bei denen wiederholte Kontrollen sinnvoll sind, etwa chronische Darmbeschwerden oder Lebererkrankungen [1,5].

2. Was Atemtests über die Darmgesundheit zeigen können

Der Darm ist eine wichtige Quelle von Atemgasen. Darmbakterien können Nahrungsbestandteile vergären und dabei Wasserstoff bilden. Bestimmte Mikroorganismen, sogenannte methanogene Archaeen, können Methan produzieren. Ein Teil dieser Gase gelangt über das Blut zur Lunge und wird abgeatmet.

Deshalb können Wasserstoff- und Methan-Atemtests indirekt zeigen, ob im Darm vermehrte Gärungsprozesse oder Methanbildung stattfinden [4].

Solche Atemtests werden bereits heute zur Abklärung von Kohlenhydratmalabsorptionen (Malabsorption = Störung der Nahrungsaufnahme über die Darmschleimhaut) zum Beispiel Laktose- oder Fruktosemalabsorption, sowie bei Verdacht auf bakterielle Fehlbesiedlung des Dünndarms (SIBO) oder intestinale Methanogen-Überwucherung (IMO) eingesetzt.

Methan ist besonders interessant, weil es mit verlangsamter Darmbewegung und Verstopfung in Verbindung gebracht wird [4].

Mehr zu Methan, Verstopfung und Blähbauch lesen Sie in unserem Beitrag IMO-Test bei Verstopfung und Blähbauch .

Neben diesen etablierten Gas-Atemtests entwickelt sich die Analyse ganzer VOC-Muster. Dabei wird nicht nur ein einzelnes Gas gemessen, sondern ein „chemischer Fingerabdruck“ des Atems. Übersichtsarbeiten beschreiben vielversprechende Ansätze bei Reizdarm, chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen, Zöliakie, Refluxkrankheit und anderen nicht-krebsartigen Magen-Darm-Erkrankungen [1].

Die Grundidee: Entzündung, veränderte Darmflora, eine gestörte Schleimhautbarriere oder veränderter Stoffwechsel können andere VOC-Muster erzeugen als ein gesunder Zustand [1,2].

3. Neue Forschung: Motilitätsstörungen und komplexe Darmbeschwerden

Ein aktuelles Beispiel betrifft Störungen der Magen-Darm-Bewegung, sogenannte Motilitätsstörungen. Diese können Beschwerden wie Blähungen, Bauchschmerzen, Völlegefühl, Übelkeit, Durchfall oder Verstopfung verursachen.

In einer explorativen Studie mit 100 Personen mit Magen-Darm-Beschwerden wurden VOCs im Atem mittels GC-MS und maschinellem Lernen ausgewertet. Ein Muster aus 15 VOCs konnte zwischen Personen mit und ohne nachgewiesene Motilitätsstörung unterscheiden.

Die berichtete Sensitivität (Anteil erkrankter Personen, die der Test richtig als erkrankt erkennt) lag bei 75 %, die Spezifität (Anteil der gesunder Personen, die der Test richtig als gesund erkennt) bei 60 % und die AUC bei 0,74 [3].

Einfach zusammengefasst bedeutet das: Der Test ist noch kein fertiger Routinetest, aber er zeigt, wohin sich die Diagnostik entwickeln könnte. Atemprofile könnten künftig helfen, Patientinnen und Patienten gezielter zu weiteren Untersuchungen zu schicken und invasive oder aufwendige Tests besser vorzubereiten [3].

4. Atemtests bei Lebererkrankungen

Auch bei Lebererkrankungen ist Atemanalyse besonders spannend. Die Leber baut viele Stoffe ab und verarbeitet zahlreiche Substanzen aus Ernährung, Darm und Stoffwechsel. Wenn die Leberfunktion eingeschränkt ist, können sich bestimmte flüchtige Stoffe im Körper verändern oder anreichern und dadurch vermehrt im Atem erscheinen [5,6].

Chronische Lebererkrankungen bleiben oft lange unbemerkt. Blutwerte sind hilfreich, aber nicht immer eindeutig; Bildgebung erkennt nicht jede frühe Veränderung; und eine Leberbiopsie ist invasiv. Deshalb besteht großes Interesse an einfachen, wiederholbaren Tests zur Früherkennung und Verlaufskontrolle [1,5].

Mehrere Studien zeigen, dass sich VOC-Muster bei Leberzirrhose verändern können. Eine Studie beschrieb ein Set von 11 VOCs, das Personen mit kompensierter Zirrhose von Personen mit chronischer Lebererkrankung ohne Zirrhose unterscheiden konnte; berichtet wurden eine Sensitivität von 83 % und eine Spezifität von 87 % [6].

Eine weitere Studie identifizierte ein Panel von sieben VOCs mit Potenzial für Erkennung und Monitoring der Leberzirrhose; diese VOCs standen auch mit Krankheitsschwere und Blutmarkern der Leberfunktion in Zusammenhang [5].

Ein oft diskutierter Stoff ist Limonen. Limonen kommt etwa in Zitrusfrüchten vor und wird normalerweise über die Leber verstoffwechselt. Bei eingeschränkter Leberfunktion kann Limonen im Atem erhöht sein. Gleichzeitig hängt Limonen auch von Ernährung und Umwelt ab. Deshalb ist vermutlich nicht ein einzelner Stoff entscheidend, sondern ein validiertes Muster mehrerer Atemmarker [5].

5. Was ist heute realistisch?

Für Darmbeschwerden sind Wasserstoff- und Methan-Atemtests bereits praktisch nutzbar, wenn sie korrekt vorbereitet, durchgeführt und ärztlich eingeordnet werden. VOC-basierte Breathomics-Tests für komplexe Darm- und Lebererkrankungen sind dagegen überwiegend noch Forschungs- oder Entwicklungsinstrumente.

Die Ergebnisse sind vielversprechend, aber es braucht größere unabhängige Studien, einheitliche Probenahme, klare Grenzwerte und externe Validierung [1,2,3].

Störfaktoren sind wichtig: Ernährung, Rauchen, Medikamente, Mundhygiene, Tageszeit, Umgebungsluft und Messgerät können VOC-Ergebnisse beeinflussen. Deshalb sollten Atemtests nicht als Wundermethode verstanden werden.

Ihr größter Nutzen liegt vermutlich darin, Diagnostik schonender zu machen, Krankheitsverläufe häufiger zu kontrollieren und invasive Untersuchungen gezielter einzusetzen [1,2,5].

Zusammenfassung

Atemtests haben großes Potenzial für Darmgesundheit und Lebererkrankungen, weil sie nicht invasiv, patientenfreundlich und wiederholbar sind. Bei Darmbeschwerden können etablierte Wasserstoff- und Methan-Tests bereits heute wichtige Hinweise geben.

Für komplexere Fragestellungen, etwa Reizdarm, Motilitätsstörungen, chronisch-entzündliche Darmerkrankungen oder Leberzirrhose, zeigen VOC-Profile vielversprechende Forschungsergebnisse. Für die breite klinische Anwendung braucht es jedoch noch bessere Standardisierung, unabhängige Validierung und eine sorgfältige medizinische Interpretation [1–6].

Atemtests können ein sinnvoller Baustein in der Diagnostik sein. Weitere Informationen zu VOC-Analyse, Atemgasen und medizinischer Einordnung finden Sie in unserem Bereich Wissen & News zur Atemdiagnostik . Bei anhaltenden Beschwerden sollte immer eine ärztliche Abklärung erfolgen.

Literatur

[1] Zheng, J., et al. (2024). “Prospect and Challenges of VOC Breath Testing in Non-Cancer Gastrointestinal Disorders.” Biomedicines, 12(8), 1815. https://www.mdpi.com/2227-9059/12/8/1815

[2] Moura, P. C., et al. (2024). “Breath biomarkers in non-cancerous diseases.” Clinica Chimica Acta. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0009898123004941

[3] Sweerts, L., et al. (2025). “Volatile organic compounds in exhaled breath to distinguish gastrointestinal motility disorders: an exploratory study.” BMC Gastroenterology. https://link.springer.com/article/10.1186/s12876-025-04568-6

[4] Zhou, et al. (2025). “Physiology and clinical significance of intestinal gases.” Frontiers in Nutrition. https://www.frontiersin.org/journals/nutrition/articles/10.3389/fnut.2025.1694831/full

[5] Ferrandino, G., et al. (2023). “Breath biopsy assessment of liver disease using an exogenous volatile organic compound—towards improved detection of liver impairment.” EBioMedicine. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10037526/

[6] Pijls, K. E., et al. (2016). “A profile of volatile organic compounds in exhaled air as a potential non-invasive biomarker for liver cirrhosis.” Scientific Reports, 6, 19903. https://www.nature.com/articles/srep19903