UV-LEDs messen freie Radikale

Stress und falsche Ernährung erzeugen vermehrt freie Radikale im Körper. Ob das antioxidative Schutzsystem aus dem Gleichgewicht gerät, soll eine an der Berliner Charité entwickelte Methode der Blutuntersuchung unter Verwendung von UV-LEDs zeigen.

Silke Lohan mit dem von ihr entwickelten Messgerät

Silke Lohan entwickelt eine Methode zur Messung des Gleichgewichts von Oxidantien und Antioxidantien im Blut.

PRpetuum GmbH

„Zu viele Carotinoide machen schlapp und können unser Immunsystem schwächen“, ist die erstaunliche Botschaft von Silke Lohan. Sie bezieht sich auf wissenschaftliche Untersuchungen ihres Teams an der Charité Berlin. „Werden dem Organismus Spurenelemente und Vitamine vor allem durch Nahrungsergänzungsmittel unkontrolliert zugeführt, können sie den Stoffwechselprozess negativ beeinflussen. Der Körper hat Stress. „Nach dem zweiten Kilo Möhren würden wir einen natürlichen Stopp fühlen; bei der dritten Vitaminpille nicht“, scherzt die Biologin. Wenn das Gespräch auf gesunde Ernährung kommt, ist die 36-Jährige in ihrem Element. Denn dieses Thema ist Teil ihres Forschungsgebietes. Am „Centrum für Experimentelle und Angewandte Physiologie der Haut“ (CCP) an der Universitätsmedizin Berlin erforscht sie mittels der Elektronenspinresonanz-Spektroskopie (ESR) die Entwicklung freier Radikale sowohl in herausgelöstem Gewebe als auch an Probanden. Bekanntlich führt eine zu hohe Konzentration der aggressiven radikalischen Sauerstoffverbindungen zu vielen Krankheiten.

Vitamine wohl dosieren

An das CCP kam die gebürtige Berlinerin vor sieben Jahren. Davor hatte sie an der Freien Universität Berlin Biologie studiert und an der Charité sowie am Max-Planck-Institut für Molekulargenetik promoviert. „Mit meinem biologischen Fachwissen kann ich unsere Arbeitsgruppe bereichern und neue Themengebiete erschließen“, sagt Silke Lohan.

Die redegewandte junge Frau hält Vorträge und baut Brücken zu ihrem Lieblingsthema „gesunde Ernährung“. Sie widerspricht der landläufigen Meinung, dass der Körper allgemein einfach ausscheide, was er nicht braucht. Das sei nur bei wasserlöslichen Vitaminen wie etwa Vitamin C möglich, aber nicht bei fettliebenden Vitaminen wie Carotinoide. Die könnten in hohen Dosen Schaden anrichten.

Ein Elektronenspinresonanz-Spektroskop zum Messen entsprechender Werte steht allerdings in keiner Arztpraxis. Zumal sich die Mediziner lieber auf die Behandlung ihrer Patienten konzentrieren als auf Messungen an einem Spektroskop. Darum reifte im CCP-Team die Idee von einem kleinen, handlichen und finanziell erschwinglichen Messgerät, mit dem einfach und schnell in einem Bluttropfen der Redoxstatus bestimmt werden kann. „Der gibt Auskunft über das Gleichgewicht zwischen Oxidantien und Antioxidantien“, erklärt Silke Lohan. „Generell steht den freien Radikalen das antioxidative Schutzsystem des Körpers gegenüber.“

UV-Licht fördert Radikalbildung

Die Idee hat sich auf dem Weg zur Realisierung am Zwanzig20-Konsortium „Advanced UV for Life“ angedockt. Das vom Bundesforschungsministerium geförderte Forschungsbündnis entwickelt eine neue Generation von UV-Leuchtdioden im ultravioletten Spektralbereich.

Ansicht des Messgeräts

In dem Gerät befindet sich eine UV-Leuchtdiode, mit der die Blutprobe „gestresst“ wird.

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„Messung des Redoxstatus im Blut und in der Haut nach UV-Stress“ heißt das Forschungsprojekt – ein Teilprojekt von „Advanced UV for Life“. Das CCP und die Freiberg Instruments GmbH entwickeln Methode und Gerät mittels der ESR-Spektroskopie und unter Anwendung der UV-LEDs. Da UV-Licht bekanntlich eine starke Radikalbildung fördert, soll die UV-LED-Bestrahlung der Blutprobe als „Stressor“ eingesetzt werden, um die Reaktion des antioxidativen Schutzsystems zu untersuchen. Vorteile der neuen UV-LED-Einheiten bestünden in ihren konstanten Wellenlängenbereichen, in ihrer hohen Leistung und Intensitätsstabilität, sagt Silke Lohan. Abgesehen von dem technologischen Fortschritt für große Labore wie für kleinere Arztpraxen spricht die Biologin von einem weiteren Schritt hin zur personalisierten Medizin. „Werden Vitaminmangel beziehungsweise Vitamin-Überdosierung festgestellt, könnten individuell zielgerichtet Ursache und Therapie abgeleitet werden.“