THC Haaranalyse irrelevant

Cannabinoide in Haaren zu finden beweist keinen Cannabiskonsum

THC wird nach systemischer Aufnahme nicht in relevanten Mengen in menschliches Haar eingebaut. Allerdings können THC-Metaboliten bei engem Körperkontakt über Schweiß und Talg auf andere Personen übertragen werden. Dies bestätigen Wissenschaftler des Medizinischen Zentrums – Universität Freiburg veröffentlichen in Scientific Reports.

Nach allgemeiner Lehre gilt der Nachweis von THC-Metaboliten im Haar als unanfechtbarer Beweis für den Cannabiskonsum. Experimentelle Studien der Gruppe von Prof. Volker Auwärter, Forensischer Toxikologe am Institut für Rechtsmedizin in Freiburg, zeigten nun, dass diese Schlussfolgerung nicht zutrifft. Die Ergebnisse wurden in der renommierten Fachzeitschrift Scientific Reports der Nature Publishing Group veröffentlicht.

Der Nachweis von THC im Haar wird in großem Umfang zur Abstinenzkontrolle bei Drogentests am Arbeitsplatz und in Fällen des Kinderschutzes verwendet. Die neuen Daten belegen, dass die Aufnahme von THC nach systemischer Aufnahme nicht über den Blutkreislauf erfolgt. Im Zweifelsfall wurde ein THC-Metabolit verwendet, um den Cannabiskonsum zweifelsfrei nachzuweisen. Dieser Metabolit kann jedoch durch Talg und Schweiß auf nicht konsumierende Personen übertragen werden. Um dies zu bestätigen, führten zwei der Autoren eine Selbstverabreichungsstudie mit täglicher Einnahme von THC über 30 Tage und umfassenden analytischen Untersuchungen durch.

„Unsere Ergebnisse sind für die Haaranalyse im Rahmen des Sorgerechts von besonderer Bedeutung, da eine Übertragung von Cannabinoiden bei engem Körperkontakt sehr wahrscheinlich ist und zu Fehlschlüssen mit schwerwiegenden Folgen führen kann“, betont Prof. Auwärter. In Ländern mit Drogentestprogrammen am Arbeitsplatz oder Drogenscreenings vor der Einstellung könnten falsche Interpretationen zum Verlust des Arbeitsplatzes oder zum Ausschluss vom Bewerbungsverfahren führen, sagt der Experte.

Schätzungsweise 125 bis 227 Millionen Menschen haben im Jahr 2012 Cannabis konsumiert. Dies entspricht einem Anteil von 2,7 bis 4,9 % der Bevölkerung im Alter von 15 bis 64 Jahren. Somit ist Cannabis, außer Alkohol und Nikotin, die am häufigsten konsumierte Droge weltweit. Aus diesem Grund stellt der Nachweis eines Cannabiskonsums in biologischen Proben in der forensischen Toxikologie eine wichtige Aufgabe dar. Des Weiteren wird Cannabis mittlerweile wieder häufiger medizinisch angewendet. Indikationen sind hierbei unter anderem die Behandlung des Glaukoms, der Schmerzen, Übelkeit, Neuralgien und es findet Einsatz zur Verbesserung der Symptomatik bei Multipler Sklerose, sowie zur Appetitsteigerung beim sogenannten Wasting-Syndrom. Bezüglich der Cannabis-Taxonomie bestehen unter Biologen immer noch verschiedene Auffassungen und so wurde z.B. von Small und Croquist eine Einteilung nach Chemotypen (Δ9-Tetrahydrocannabinol (THC) : Cannabidiol (CBD) Verhältnis) vorgenommen, wobei innerhalb der Gattung Cannabis sativa L. zwischen den Unterarten Cannabis sativa und Cannabis indica unterschieden wird. Jede der beiden Unterarten kann ferner in die Varianten Kultur- und Wildtyp unterteilt werden.

Potenzielle Aufnahmewege von Cannabinoiden in menschliches Haar. Der Einbau von ∆9-Tetrahydrocannabinolsäure A (THCA-A), ∆9-Tetrahydrocannabinol (THC) und seinem Metaboliten 11-nor-9-carboxy-THC (THC-COOH) in das menschliche Haar kann über die Blutbahn in den Haarbulbus erfolgen. Durch Diffusion von Schweiß oder Talg in den Haarschaft oder durch äußere Kontamination (z.B. kontaminierte Finger oder indirektem Rauch). Der Hauptstoffwechselweg von THC und die molekularen Strukturen der jeweiligen Analyten werden ebenfalls angegeben.

Metabolismus von THC

THC wird vorwiegend in der Leber durch Cytochrom-P450-Enzyme metabolisiert. Die Hauptreaktionen sind hierbei Hydroxylierungen und weitere Oxidationen. Es wurden bisher über 100 Metaboliten identifiziert. Der Hauptstoffwechselweg ist die Hydroxylierung an der C-11-Position zu 11-Hydroxy-THC (11-OH-THC). Dieser Metabolit wird weiter zu 11-Nor-9-carboxy-THC (THC-COOH) oxidiert und im Anschluss mit Glucuronsäure konjugiert. Die Ausscheidung läuft mit über 65 % einer Dosis hauptsächlich über die Fäzes, wobei 35 % innerhalb der ersten 72 Stunden eliminiert werden. Des Weiteren werden ca. 25 % einer Dosis über den Urin ausgeschieden. In Fäzes sind 11-OH-THC und THC-COOH die Hauptmetaboliten, während im Urin hauptsächlich THC-COOH-glucuronid ausgeschieden wird.

Gründe für eine Haaranalyse?

Die Haaranalytik auf Medikamentenwirkstoffe und Drogen wird in vielen Bereichen angewendet. Beispielsweise werden mittels Haaranalysen die Compliance von Patienten und auch die Abstinenzzeiträume von Alkohol- und Drogenkonsumenten bei Fahreignungsbegutachtungen überwacht. Des Weiteren wird eine Haaranalyse regelmäßig nach etwaigen Beibringungen von Drogen oder Medikamenten im Zusammenhang mit z.B. Sexualverbrechen oder Raub, in „Workplace-Drug-Testing“ Programmen und bei Verstößen gegen das Betäubungsmittelgesetz zur Klärung, ob Eigenkonsum vorliegt, durchgeführt.

Häufig werden Haarproben auch bei Fragestellungen in Sorgerechts- und Kindesmisshandlungsfällen untersucht. Im Falle von drogenkonsumierenden Eltern / Sorgeberechtigten soll in der Regel mittels Haaranalyse auf das Gefahrenpotential für das Kind geschlossen werden. Dies fällt je nach Art der Exposition unterschiedlich aus. Ein Drogenkonsum der Eltern / Sorgeberechtigten in Abwesenheit des Kindes, wirkt sich in der Regel „lediglich“ indirekt durch eventuelle Vernachlässigung und ungünstige soziale Wohnverhältnisse aus. In derartigen Fällen kann jedoch auch z.B. durch nicht sachgerecht gelagerte Drogen im Haushalt eine mittelbare Gefahr entstehen. Eine gesundheitliche Gefahr für das Kind besteht insbesondere bei Drogen, die geraucht werden (z.B. Cannabisprodukte, Crack, Heroin oder Methamphetamin (Crystal Meth)), wenn der Konsum in unmittelbarer Nähe des Kindes stattfindet. Hierbei kommt es unweigerlich zu einer passiven Aufnahme der Wirkstoffe.

Der dritte und schwerwiegendste Fall, der sofortige Maßnahmen erfordert, ist die Beibringung von Drogen oder Medikamenten, um das Kind beispielweise ruhig zu stellen. Insbesondere in Fällen, in denen die Befunde schwerwiegende rechtliche Konsequenzen für die Betroffenen haben können, müssen Bewertungen mit äußerster Vorsicht abgegeben werden.

Einlagerung von Substanzen in das Haar

Erste Hypothesen gingen von einer ausschließlichen Substanzeinlagerung über den Blutkreislauf während des Haarwachstums aus. Ferner wurde vermutet, dass die Regionen in denen die Einlagerung stattfindet, nach Abschluss der Haarbildung unzugänglich sind, sodass die eingelagerte Substanz vor äußerlichen Einflüssen geschützt ist und weder aus dem Haar entfernt noch strukturell verändert werden kann. Aufgrund der relativ konstanten Haarwachstumsrate in der anagenen Phase waren somit viele Wissenschaftler davon überzeugt, dass mittels der Haaranalytik definitive Aussagen bezüglich Konsumzeitpunkt und -menge getroffen werden können.

Mittlerweile ist jedoch bekannt, dass derartige „unzugängliche Regionen“ im Haar nicht existieren. Von Pragst et al. wurde ein zweites Modell vorgeschlagen, welches prinzipiell drei mögliche Einlagerungswege berücksichtigt. Es wird zum einen weiterhin von einer Einlagerung über den Blutkreislauf während der Haarbildung ausgegangen. Als weitere Quellen kommen jedoch die über Sebum und Schweiß vermittelte Einlagerung und die externe Kontamination von Haaren hinzu.

Haaranalytik auf pflanzliche Cannabinoide

Im Bereich der Haaranalytik auf Cannabinoide gibt es sehr wenige fundierte Studien, welche die Einlagerungswege untersuchen. Die einzige Studie, die sich mit der Einlagerung von Cannabinoiden über den Blutkreislauf in das Haar befasst, wurde 1995 veröffentlicht und betrachtet lediglich das Verhalten des THC-Metaboliten THC-COOH. Diese Studie wurde an Ratten durchgeführt, wobei nicht sicher auszuschließen ist, dass auch eine Eintragung über Speichel (Fellpflege) und Urin in das Haar als Einlagerungsweg zu den festgestellten Haarkonzentrationen beigetragen hat. Dennoch wird seither ein Nachweis von THC-COOH im Haar als zweifelsfreier Beweis für eine Aufnahme des Cannabiswirkstoffes THC angesehen.

Zur Einlagerung von THC über den Blutkreislauf in das Haar gibt es bisher keine publizierten Studien. Es ist aber Konsens, dass bei dem Nachweis von THC im Haar eine externe Kontamination nicht generell ausgeschlossen werden kann. Als Hauptkontaminationsquelle wird hierbei der Cannabisrauch angesehen, welcher sich zu der gegebenenfalls über den Blutkreislauf eingelagerten Menge THC addiert.

Viele Toxikologen vertreten allerdings die Ansicht, dass eine derartige Kontamination lediglich die Haaroberfläche betrifft und durch angemessene Waschprozeduren entfernbar ist. Trotz der Möglichkeit einer Verzerrung der Ergebnisse durch Rauchkontamination wird in der Praxis weiterhin vorwiegend THC als einziger Zielanalyt in der Haaranalyse eingesetzt (z.B. in der Drogenabstinenzkontrolle für die Fahreignungsbegutachtung und in so genannten „Workplace drug testing“-Programmen).

Gründe hierfür sind unter anderem die hohen Analysenkosten für den Nachweis von THC-COOH im Haar, da dieser Analyt nur in extrem niedrigen Konzentrationen detektiert wird und hierfür eine sehr aufwendige Analytik unter Einsatz einer teuren apparativen Ausstattung erforderlich ist. Die THC-COOH-Konzentration im Haar liegt bei Cannabiskonsumenten in der Regel im sub-pg/mg bis zu wenigen pg/mg Bereich. Selbst in Fällen mit nachweislichem Cannabiskonsum ist nicht immer THC-COOH detektierbar. Im Gegensatz zu den THC-COOH-Konzentrationen im Haar liegt die Spanne der THC-Konzentration im Bereich zwischen wenigen pg/mg und mehreren ng/mg. Diese Konzentrationsunterschiede spiegeln sich unter anderem auch in den Richtlinien der Society of Hair Testing wieder, in denen ein Grenzwert von 0,2 pg/mg für THC-COOH und 50 pg/mg für THC empfohlen wird.

Eine mögliche Erklärung für die Unterschiede zwischen den THC-COOH- und den THC-Konzentrationen im Haar könnte sein, dass saure Substanzen aufgrund ihrer geringeren Affinität zu dem ebenfalls sauren Melanin generell schlechter in das Haar eingelagert werden. Allerdings ist nach der Aufnahme von THC die Fläche unter der Konzentrations-Zeit-Kurve (AUC) im Serum von THC deutlich geringer als die von THC-COOH, wodurch dies zumindest teilweise kompensiert werden sollte. Im Jahr 2009 wurde von Auwärter et al. erstmalig THCA-A im Haar nachgewiesen. Auf Grundlage dieser Beobachtung wurde von den Autoren ein wissenschaftlicher Selbstversuch durchgeführt, bei welchem ein Freiwilliger über 30 Tage täglich 10 mg THCA-A oral einnahm. Einen Monat nach der letzten Einnahme wurde das seit der ersten Einnahme unrasierte Barthaar des Probanden auf THCA-A untersucht. Trotz der permanenten Einnahme hoher Dosen THCA-A konnte dieser Analyt nicht im Haar nachgewiesen werden. Dies führte zu der Vermutung, dass THCA-A und eventuell auch ein Großteil des THC nicht über die Blutbahn, sondern über externe Kontamination in das Haar gelangt.

Ferner wurde postuliert, dass THCA-A als spezifischer Marker für eine externe Kontamination dienen könnte. Der genaue Einlagerungsweg von THCA-A in das Haar blieb jedoch ungeklärt und es wurde die Vermutung aufgestellt, dass die Hauptursache der THCA-A-Kontaminationen in forensischen Proben in der Kondensation von Nebenstromrauch auf dem Haar und Diffusion von THCA-A in das Haar besteht. Des Weiteren wurde die Beobachtung gemacht, dass in vielen forensischen Haarproben die Konzentration an THCA-A im Haar die THC-Konzentration um ein Vielfaches übersteigt.

Dies stellt auch ein analytisches Problem dar, da THCA-A während der Extraktion aus dem Haar oder bei der Analyse decarboxyliert werden kann (z.B. durch hohe Temperaturen im Gaschromatographen) und es somit zu einer artefaktischen Erhöhung der THC-Konzentrationen kommt. Als besonders kritisch ist die alkalische Hydrolyse des Haares vor der Extraktion anzusehen, die eine Standardmethode der Haaranalytik auf Cannabinoide darstellt. Bei diesem Analysenansatz kann von einer hohen Umwandlungsrate von THCA-A zu THC ausgegangen werden. In Folge dieser Umwandlung könnte es zu einer Ungleichbehandlung eines Betroffenen kommen, da z.B. der Grenzwert für THC im Haar von 20 pg/mg im Rahmen der Fahreignungsbegutachtung bei alkalischer Hydrolyse dann überschritten werden kann wenn nur THCA-A im Haar ist. Extrahiert man jedoch die identische Haarprobe methanolisch, müsste der Betroffene hingegen nicht mit Konsequenzen rechnen.

Haaranalytik auf synthetische Cannabinoide

Im Bereich der Haaranalytik auf synthetische Cannabinoide gibt es bisher sehr wenige Erkenntnisse über die Einlagerungswege. Es ist zudem nicht bekannt, ob und in welchem Umfang diese Substanzen über den Blutkreislauf in das Haar eingelagert werden. In der Regel sind die Konzentrationen an synthetischen Cannabinoiden und deren Metaboliten im Serum im Vergleich zu THC und dessen Metaboliten deutlich geringer. Infolgedessen wären, bei ähnlicher Einlagerungsrate wie für THC geringere Konzentrationen dieser Substanzen im Haar zu erwarten. Nahezu alle bisher veröffentlichten Publikationen zur Haaranalytik auf synthetische Cannabinoide beinhalten lediglich die Muttersubstanzen als Zielanalyten und nur wenigen Arbeitsgruppen gelang es bisher, Metaboliten von synthetischen Cannabinoiden im Haar nachzuweisen. Ähnlich wie bei Cannabis besteht die Gefahr einer externen Kontamination der Haare, und zwar sowohl durch Nebenstromrauch als auch durch den Umgang mit den Produkten.

Publikation der Ergebnisse zur Haaranalyse

Veröffentlicht von Moosmann B, Roth N, Auwärter V. Hair analysis for THCA-A, THC and CBN after passive in vivo exposure to marijuana smoke. Drug Test Anal, 2014; 6 (1-2): 119-125.

In dieser Studie wird aufgezeigt, dass die durch Marihuanarauch verursachte Kontamination mit Cannabinoiden zu einer dauerhaften Einlagerung dieser Stoffe in das Haar führen kann und auch durch mehrere Waschschritte nicht mehr entfernbar ist. Am Ende des Expositionszeitraums konnten THC-Konzentrationen ähnlich denen eines regelmäßigen Cannabiskonsumenten im Haar nachgewiesen werden. Auch sieben Wochen nach Ende der Exposition lag die THC-Konzentration noch oberhalb des in Deutschland für die Abstinenzkontrolle in Fahreignungsbegutachtungen angewendeten Cut-offs (20 pg/mg). Des Weiteren wurde verdeutlicht, dass eine derartige Kontamination sehr inhomogen über das Kopfhaar verteilt sein kann. THCA-A wurde nur in sehr geringen Mengen im Haar nachgewiesen, wodurch eine relevante Übertragung auf diesem Wege ausgeschlossen werden konnte.

Orale Einnahme von THCA-A

Um eine relevante Aufnahme von THCA-A in das Haar über Blut, Talg oder Schweiß definitiv auszuschließen, nahm ein Freiwilliger über einen Zeitraum von 30 Tagen täglich 50 mg THCA-A ein (cmax von THCA-A im Serum betrug 2.120 ng/ml, orale Bioverfügbarkeit von THCA-A: ungefähr 41%). Trotz einer relativ hohen Dosis von 50 mg THCA-A pro Tag (ein starker Cannabiskonsument kann täglich Dosen von mehreren hundert mg Gesamt-THC aufnehmen und der Anteil von THCA-A im Cannabisrauch wurde mit weniger als 1% festgestellt) Es konnte in keiner der segmentierten Haarproben, die während der Studie gewonnen wurden, THCA-A nachgewiesen werden. In Übereinstimmung mit den Haaranalyseergebnissen konnte auch in keiner der Talg-/Schweißproben THCA-A nachgewiesen werden.

Orale Einnahme von Dronabinol

In einer zweiten Studie, bestehend aus wiederholter oraler Einnahme von Dronabinol (THC) durch zwei Freiwillige über einen Zeitraum von 30 Tagen (2,5 mg, dreimal täglich), wurde das Ausmaß der THC-Aufnahme über den Blutkreislauf in das Haar untersucht. In allen Kopfhaar-, Barthaar- oder Körperhaarproben wurde zu keinem Zeitpunkt der Probenahme THC nachgewiesen (Nachweisgrenze: 1 µg/mg). Aus mehreren Serumproben, die innerhalb von 8 Stunden (Dosierungsintervall) entnommen wurden, lag die geschätzte AUC0→24 h (THC) der beiden Teilnehmer im Bereich von 740–1.300 μg/L * min (n = 3 für jeden Teilnehmer). Die maximalen Serumkonzentrationen von THC-COOH betrugen 18 ng/ml (Teilnehmer 1) bzw. 40 ng/ml (Teilnehmer 2). Unter Berücksichtigung der individuellen Kopfhaarwachstumsraten (1,3 cm pro Monat für beide Teilnehmer) wurde THC-COOH auch in Segmenten nachgewiesen, die mit einem Zeitraum von bis zu 2,3–3,1 Monaten vor Beginn der THC-Einnahme korrelierten.

Teilnehmer 2 zeigte THC-COOH-positive Ergebnisse bis zum Segment von 5–6 cm, das sechs Wochen nach der ersten Einnahme gesammelt wurde, für Teilnehmer 1 betrug das distalste positive Segment 2–3 cm, was maximal 3–4 Wochen vor Beginn der THC-Einnahme entspricht. Die Analyse der Talg-/Schweißproben beider Teilnehmer ergab THC-COOH-Mengen von 4,3 bis 82 pg/cm2 pro Tag. Die Analyse von Haarproben von alternativen Probenahmestellen zeigte tendenziell relativ hohe Konzentrationen in Bart-, Scham- und Achselhaaren. In Barthaarproben konnte THC-COOH bis zu 11 Wochen nach der letzten THC-Einnahme nachgewiesen werden.

Mittels der durchgeführten Studien konnten die Haupteinlagerungswege von THC, THCA-A und THC-COOH in das menschliche Haar aufgeklärt werden. Es konnte gezeigt werden, dass der Anteil an THC, der tatsächlich über den Blutkreislauf in das Haar eingelagert wird, bisher erheblich überschätzt wurde. THCA-A wird ebenso wie THC praktisch ausschließlich über externe Kontamination in relevanten Mengen in das Haar eingelagert.

Hauptursache scheint bei diesem Analyten vor allem das Hantieren mit Cannabismaterial und der anschließende Transfer über die Hände auf das Haar zu sein. Des Weiteren wurde aufgezeigt, dass eine alkalische Hydrolyse bei der Analyse auf THC im Haar in der Regel zu einer erheblichen artefaktischen Erhöhung der festgestellten Konzentrationen führt. Die Studien bezüglich THC-COOH machen deutlich, dass bei engem Körperkontakt auch eine Übertragung auf das Haar anderer Personen möglich ist. Dies stellt den eindeutigen Nachweis eines Cannabiskonsums durch die Detektion von THC-COOH im Haar in Frage und kann insbesondere bei der Interpretation von Analysenergebnissen in Kinderhaar (z.B. Fragestellungen im Zusammenhang mit dem Sorgerecht) von erheblicher Bedeutung sein.

Anhand der Studien wird ebenfalls deutlich, dass die seit Jahrzehnten gängige Interpretation von Konzentrationsverläufen über Haarsegmente zum retrospektiven zeitaufgelösten Nachweis eines Konsums bzw. einer Beibringung, zumindest für Cannabinoide nicht gerechtfertigt ist, da Voraussetzung hierfür eine ausschließliche Einlagerung über den Blutkreislauf wäre. Auch wenn die Ergebnisse für die untersuchten Cannabinoide nicht direkt auf andere Substanzen übertragen werden können (insbesondere auf weniger lipophile und basische Substanzen), geben die vorliegenden Ergebnisse Anlass, auch die Einlagerungswege anderer Drogen genauer zu untersuchen. Zusammenfassend wurde mit den Ergebnissen eine Basis für eine schlüssige Interpretation haaranalytischer Ergebnisse geschaffen, die weitreichende Folgen für die gutachterliche Praxis hat.