Eisenmangel: Von der Unterlippe abgelesen

24. Februar 2016
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Eine neue Methode ermöglicht es, ohne Blutentnahme auf Eisenmangel zu screenen. Dafür wird eine flexible Lichtleitfaser auf die Unterlippe aufgesetzt. Blaues Licht regt dabei Fluoreszenz eines in Spuren vorkommenden Moleküls in den roten Blutkörperchen der Unterlippe an.

In Europa leiden über fünf Prozent der Bevölkerung – meist unerkannt – an Eisenmangel. Dabei können besonders bei Kleinkindern die Folgen gravierend sein: Eisenmangel kann zu einer irreversibel verzögerten Gehirnentwicklung führen. Eine weitere Risikogruppe sind Schwangere. „Etwa die Hälfte aller Schwangeren, die bei uns […] entbinden, sind von Eisenmangel betroffen. Eisenmangel erhöht das Frühgeburtsrisiko messbar. Außerdem sind Lebensqualität und Leistungsfähigkeit der Betroffenen erheblich einschränkt“, erläutert Prof. Dr. Uwe Hasbargen, Leiter des Perinatalzentrums am Klinikum der Universität München. In Entwicklungsländern ist das Problem noch ausgeprägter, da Mangelernährung und damit auch Eisenmangel wesentlich häufiger auftreten. Kinder in Malariagebieten profitieren daher besonders von gezielter Eisengabe, eine ungezielte Eisengabe erhöht allerdings die Mortalität.

Der Marker Zink-Protoporphyrin

Bisher haben alle Methoden, die auf Eisenmangel screenen, eine Blutentnahme und eine Laboruntersuchung benötigt, was ein systematisches Eisenmangelscreening verhindert hat. Mitarbeitern des Laser-Forschungslabors im LIFE-Zentrum am Klinikum der Universität München ist es nun gelungen, mittels einer fluoreszenzspektroskopischen Untersuchung an der Unterlippe einen Marker für Eisenmangel, Zink-Protoporphyrin, ohne Blutentnahme quantitativ nachzuweisen.

Der Marker Zink-Protoporphyrin in roten Blutkörperchen ist ein etablierter Marker für Eisenmangel. „Bei der Bildung von roten Blutkörperchen wird bei Personen mit Eisenmangel während des Aufbaus des roten Blutfarbstoffs, dem Häm als Teil des Hämoglobins, häufiger ein Zinkion anstelle eines Eisenions eingebaut. Dadurch entstehen Zink-Protoporphyrin-Moleküle und es erhöht sich das Verhältnis der Zink-Protoporphyrin- zu Häm-Molekülen in den roten Blutkörperchen, die unter Eisenmangelbedingungen gebildet wurden“, erklärt Prof. Dr. Michael Vogeser vom Institut für Laboratoriumsmedizin. Zink-Protoporphyrin weist ein charakteristisches Fluoreszenzspektrum auf. Diese Fluoreszenz wird bei Hämatofluorometern benutzt, um das Zink-Protoporphyrin aus einer Blutprobe zu bestimmen.

Messung in weniger als zwei Minuten

Die Zink-Protoporphyrin-Fluoreszenz ist im Gewebe etwa 100-fach schwächer als der Fluoreszenzuntergrund von anderen Gewebebestandteilen. Außerdem sind die Gewebezusammensetzung und andere Einflüsse wie zum Beispiel die Epitheldicke unbekannt. Die Physiker in der Arbeitsgruppe um Dr. Herbert Stepp haben mehrere Techniken entwickelt, die die vielfältigen Probleme bei der nicht-invasiven Messung adressieren. So wird durch Anregung mit zwei Wellenlängen ein Großteil des Fluoreszenzuntergrundes eliminiert. Mit einem ausgefeilten Computeralgorithmus wird dann die Zink-Protoporphyrin-Fluoreszenz bestimmt.

Für die Messung geeignete Stellen auf der Unterlippe werden durch das System über eine sorgfältig validierte Methode identifiziert und dem Untersucher live angezeigt. Danach wird die fluoreszenzspektroskopische Messung mit den zwei Anregungswellenlängen gestartet. Dr. Ilknur Teksan, Ärztin am Perinatalzentrum Großhadern: „In unserer Studie dauerte die gesamte Messprozedur weniger als zwei Minuten, was mit der gesammelten Erfahrung nun sogar noch deutlich reduziert werden könnte.“

Für Entwicklungsländer besonders hilfreich

Die vorgestellte Methode zum Eisenmangelscreening hat das Potential, Eisenmangel auch dann zu erkennen, wenn keine Laboruntersuchung möglich ist. Zusätzlich steht das Messergebnis sofort zur Verfügung. Dies ist vor allem in Entwicklungsländern von Vorteil, in denen eine Blutentnahme und anschließende Laboruntersuchung oftmals nicht möglich sind. Aber auch in Europa würde ein nicht-invasives Eisenmangelmessgerät die Versorgung speziell von Kindern verbessern, bei denen eine Blutentnahme eine Hürde darstellt. Perspektivisch kann das Gerät auch zur besseren Überwachung von Risikogruppen wie Schwangeren oder Blutspendern dienen, sowie allgemein für Eisenmangelscreening. Denn: Wer lässt sich schon gerne stechen, wenn es auch ohne geht?

Originalpublikation:

Non-invasive detection of iron deficiency by fluorescence measurement of erythrocyte zinc protoporphyrin in the lip
Georg Hennig et al.; Nature Communications, doi: 10.1038/NCOMMS10776; 2016

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1 Kommentar:

Urologe
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wo kann man das kaufen?

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