11-Desoxycortisol (Compound S) ist die unmittelbare Vorstufe von Cortisol:
11-Beta-Hydroxylase
11-Desoxycortisol—————————>Cortisol
Compound S ist typischerweise erhöht, wenn der Spiegel des adrenocorticotropen Hormons (ACTH) erhöht ist (z. B. Cushing-Krankheit, ACTH-produzierende Tumore) oder bei 11-Beta-Hydroxylase-Mangel, einer seltenen Unterform der kongenitalen Nebennierenhyperplasie (CAH). Bei CAH aufgrund von 11-Beta-Hydroxylase-Mangel sind die Cortisolspiegel niedrig, was zu einer erhöhten ACTH-Produktion in der Hypophyse und zu erhöhten 11-Desoxycortisol-Spiegeln im Serum und Urin führt.
Die pharmakologische Blockade der 11-Beta-Hydroxylase mit Metyrapon kann zur Beurteilung der Funktion der Hypothalamus-Hypophysen-Nebennieren-Achse (HPA) eingesetzt werden. Bei diesem Verfahren wird den Patienten Metyrapon verabreicht, und die Serumspiegel von 11-Desoxycortisol oder die Urinspiegel von 17-Hydroxysteroiden werden entweder zu Beginn (um Mitternacht) und 8 Stunden später (Nachttest) oder zu Beginn und einmal täglich während eines zweitägigen Metyrapon-Tests (viermal tägliche Metyrapon-Verabreichung über zwei Tage) gemessen. Der zweitägige Metyrapon-Test wurde weitgehend aufgegeben, da es logistische Probleme mit der mehrfachen Entnahme von Urin und Blut zu verschiedenen Zeiten gibt und der Test über Nacht sehr ähnliche Ergebnisse liefert. In beiden Fällen ist die normale Reaktion auf die Verabreichung von Metyrapon ein Absinken des Serumcortisolspiegels, das einen Anstieg der hypophysären ACTH-Sekretion auslöst, was wiederum zu einem Anstieg des 11-Desoxycortisolspiegels führt, da die Umwandlung von 11-Desoxycortisol in Cortisol blockiert wird.
Bei der diagnostischen Abklärung einer vermuteten Nebenniereninsuffizienz korrelieren die Ergebnisse des Metyrapon-Tests über Nacht eng mit dem Goldstandard der HPA-Achsen-Bewertung, dem Insulin-Hypoglykämie-Test. Die Kombination von 11-Desoxycortisol-Messungen mit ACTH-Messungen während des Metyrapon-Tests verbessert die Leistungsfähigkeit des Tests weiter. Eine Beeinträchtigung irgendeiner Komponente der HPA-Achse führt zu einem subnormalen Anstieg der 11-Desoxycortisolwerte. Im Gegensatz dazu wird beim ACTH(1-24)-Stimulationstest in Standard- oder niedriger Dosierung (Cosyntropin), der die Grundlage für die Diagnose der primären Nebenniereninsuffizienz (Addison-Krankheit) bildet, nur die Fähigkeit der Nebennierenzellen bewertet, auf die ACTH-Stimulation zu reagieren. Während dies eine eindeutige Diagnose der primären Nebenniereninsuffizienz ermöglicht, ist der Metyrapon-Test bei sekundärer oder tertiärer Nebenniereninsuffizienz empfindlicher und spezifischer als der ACTH(1-24)-Stimulationstest in Standard- oder niedriger Dosierung.
Der Metyrapon-Test wird manchmal auch bei der Differentialdiagnose des Cushing-Syndroms eingesetzt. Beim Cushing-Syndrom (hypophysenabhängige ACTH-Überproduktion) reagiert das ACTH-hypersekretierende Hypophysengewebe weiterhin auf die üblichen Rückkopplungsreize, nur auf einem höheren „Set-Point“ als im Normalzustand, was zu einer erhöhten ACTH-Sekretion und 11-Desoxycortisol-Produktion nach Metyrapon-Gabe führt. Im Gegensatz dazu wird beim Cushing-Syndrom aufgrund einer primären Nebennierenkortikosteroid-Übersekretion oder einer ektopischen ACTH-Sekretion die hypophysäre ACTH-Produktion entsprechend heruntergefahren, und es kommt nach der Metyrapon-Verabreichung in der Regel nicht zu einem weiteren Anstieg von ACTH und damit von 11-Desoxycortisol. Der Metyrapon-Test hat eine ähnliche Sensitivität und Spezifität wie der hochdosierte Dexamethason-Suppressionstest bei der Differentialdiagnose des Cushing-Syndroms, wird aber weniger häufig eingesetzt, da kein einfacher, automatisierter 11-Desoxycortisol-Test zur Verfügung steht. In den letzten Jahren wurden beide Tests bis zu einem gewissen Grad durch den Corticotropin-Releasing-Hormon (CRH)-Stimulationstest mit Serum-ACTH-Probenahme aus dem Sinus petrosalis ersetzt.