Nicht nur für Kinderärzte interessant: Eisenmangel lässt sich erstmals auch ohne Blutentnahme feststellen

Dr. Jürgen Sartorius

Interessenkonflikte

4. März 2016

Eisenmangel ist bekanntlich besonders bei jungen Müttern und Kleinkindern weit verbreitet. Forscher des Klinikums der Universität München haben jetzt eine neue Methode entwickelt, mittels Fluoreszenzspektroskopie an der Unterlippe den Eisengehalt schnell und ohne Blutentnahme zu bestimmen. Die Ergebnisse einer ersten klinischen Studie mit 56 frisch Entbundenen wurden jetzt in Nature Communications veröffentlicht [1].

Bekanntes Messprinzip – unblutig umgesetzt

Wir haben 100 Münchner Kinderärzte befragt, ob sie an dieser Methode interessiert wären. 56 von ihnen sagten ‚Ja‘. Dr. Herbert Stepp

Das Prinzip: Unter Eisenmangel wird bei der Bildung von Hämoglobin häufiger ein Zink- anstelle eines Eisenions eingebaut. Dadurch erhöht sich die Konzentration von Zink-Protoporphyrin im Verhältnis zu den regulären Häm-Molekülen in den Erythrozyten.

Das charakteristische Fluoreszenzspektrum von Zink-Protoporphyrin wird auch bei kommerziellen Hämatofluorometern genutzt, um den Eisengehalt aus einer Blutprobe zu bestimmen. Die Forscher um den Physiker Dr. Herbert Stepp vom Münchner LIFE-Zentrum haben nun die Techniken entwickelt und patentiert, die notwendig sind, um die Fluoreszenz von Zink-Protoporphyrin durch die lichtdurchlässige Schleimhaut der Unterlippe hindurch anzuregen und zu messen.

Dafür wird eine flexible Lichtleitfaser auf die Unterlippe aufgesetzt. Sie emittiert blaues Licht, welches bei dem Zink-Protoporphyrin eine Fluoreszenz anregt. Aus dieser Fluoreszenz, die das Gerät gleichzeitig misst, kann mithilfe eines speziellen Computeralgorithmus der Eisengehalt des Blutes innerhalb von 2 Minuten bestimmt werden.

Die Methode, die die Münchner Physiker im Laser-Forschungslabor zusammen mit Forschern aus der Labormedizin und dem Perinatalzentrum des universitären LIFE-Zentrums gemeinsam mit einer Gruppe der Columbia University, New York, entwickelt haben, ist der weltweite erste Ansatz, Eisenmangel ohne Blutentnahme zu diagnostizieren.

Die Geräteentwicklung und die klinische Studie wurden durch das Unternehmen Nestle finanziert und das Verfahren zur Zulassung als Medizinprodukt wird durch EXIST gefördert, ein Programm des Bundeswirtschaftsministeriums.

Die Idee kam von einem WHO-Berater

„Angeregt wurde unsere erfolgreiche Entwicklung bereits 2009 durch Prof. Dr. Gary M. Brittenham, einem Mitautor der Studie“, berichtet Stepp. „Als Berater der WHO kannte er das Problem, bei Kindern in Malariagebieten einen Eisenmangel zu diagnostizieren, und fragte uns, ob unsere Laserlabor an einer Lösung mitarbeiten wolle.“

Tatsächlich ist die orale Eisensubstitution hilfreich bei der Malariaprophylaxe, schadet aber, wenn ausreichend Eisen im Blut vorhanden ist. Deshalb suchte die WHO nach einer nicht-invasiven Methode, um Eisenmangel ohne Laboruntersuchungen feststellen zu können.

Pädiater, Gynäkologen und Blutspendedienste sind angesprochen

„Wir haben 100 Münchner Kinderärzte befragt, ob sie an dieser Methode interessiert wären. 56 von ihnen sagten ‚Ja‘“, berichtet Stepp. „Bei den regulären Untersuchungen der Kleinkinder ist keine Blutentnahme vorgesehen. Und wer möchte schon ohne dringende Notwendigkeit viel Schreien und Weinen der Kleinen provozieren?“

Etwa die Hälfte der Schwangeren, die bei uns entbinden, ist von Eisenmangel betroffen. Prof. Dr. Uwe Hasbargen

Er könne sich hierzulande insbesondere aber auch Blutspendedienste als Anwender vorstellen, da sich durch häufiges Spenden oftmals ein Eisenmangel entwickle, der bei den Spendern dann bereits vor der Spende festgestellt werden könne.

Auch für Gynäkologen ergäben sich durch diese neue, nicht-invasive Methode Vorteile. „Etwa die Hälfte der Schwangeren, die bei uns entbinden, ist von Eisenmangel betroffen“, erläutert Prof. Dr. Uwe Hasbargen, Leiter des Perinatalzentrums Großhadern, München. „Dabei erhöht Eisenmangel das Risiko für Frühgeburten messbar und schränkt die Leistungsfähigkeit der Betroffenen erheblich ein.“

Der größte Nutzen dieser neuen nicht-invasiven Methode ergibt sich allerdings für Menschen in Entwicklungsländern, weil dort Blutentnahme und anschließende Laboruntersuchungen häufig unmöglich sind.

„Das notwendige Approval für medizinische Geräte zu erhalten, wird leider noch mindestens zwölf Monate dauern“, rechnet Stepp. „Wir stehen bereits mit möglichen Herstellern in Kontakt und streben einen Preis pro Einheit von wenigen tausend Euro an, vielleicht auch geringer. Die Geräte können natürlich umso preisgünstiger sein, je mehr produziert werden.“

REFERENZEN:

1. Hennig G, et al: Nat. Commun. (online) 17. Februar 2016

Kommentar

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