von Jan-Luca Stampf
am 16. März 2015
ungefähr 14 Minuten
Themen: Blut , Jan-Luca Stampf , Klinische Chemie , Stimmt die Chemie

Das Geschäft mit dem Blut

Jan-Luca Stampf ist neugieriger Chemistudent und bloggt in seiner Beitragsreihe „Stimmt die Chemie?“ über und aus seiner Chemie-Welt. In diesem Blogbeitrag interviewte er Ing. Manfred Ofner, Managing Director PBD Diagnostics.

Ing. Manfred Ofner in 10 Sekunden

Geboren in Graz am 31.05.1951

Studium:

  • 1965 – 1970: HTL Rosensteingasse Wien – Höhere Abt. für Technische Chemie
  • 1986-1988: SUNY (State University New York) – Klinische Chemie

 

Forschung:

  • Brauerei Schwechat – Fermentationsentwicklung
  • Klinische Chemie – Clinical Stress Assessment

Das Interview

Was begeistert Sie an der Chemie?

Die Chemie ist für mich die richtige Wissenschaft, um den Geheimnissen des Lebens auf die Spur zu kommen. Angefangen von dem Urmenschen der das Feuer nutzbar gemacht hat, gefolgt von Experimenten der Alchemisten im Mittelalter bis zur heutigen DNA-Forschung: Der Mensch ist ein Entdecker. Er ist von Natur aus neugierig und genau das treibt mich an, tiefer einzudringen in die komplexen, durchaus faszinierenden Geschehnisse im Leben. Das bekannte Zitat, welches Sokrates zugeschrieben wird, hat für mich zumindest immer noch Gültigkeit:

Ich weiß, dass ich nichts weiß.

Und das stört mich und das will ich ändern.

Sie haben früher Bier gebraut? Sehr sympathisch, erzählen Sie…

Ich habe in der Brauerei Schwechat in der Entwicklungsabteilung am Projekt der „alkoholfreien Gärung “ mitgewirkt. Das war 1971-1973. Wir hatten schon vor dem Trend – „alkoholfrei ist gesünder“ – experimentiert und zwar nach dem Reinheitsgebot von 1516 darf das Bier nur aus Wasser, Malz, Hopfen und Hefe gebraut werden. Andere Zusatzstoffe sind nicht erlaubt. Das Geheimnis war eigentlich, die Hefe so weit zu modifizieren, dass während der Gärung so wenig Alkohol wie möglich entsteht. Allerdings gibt es kein 0,0% alkoholfreies Bier, welches dem Reinheitsgebot entspricht. Das sind bestenfalls Malzgetränke oder sonstige thermisch behandelte Biere. Wir hatten damals maximal 0,5% Alkohol mit einem speziellen Hefeeinsatz bei der Gärung geschafft. Das Patent wurde nach Abschluss dieser Arbeit leider an eine Schweizer Firma verkauft, welche davon sehr profitiert hatte.

Wieso hat die Brauerei das Patent nicht selbst angewendet?

Die Forschung war eine Idee unseres Laborleiters, der Verkauf des Patents eine Management-Entscheidung. Man hat nicht so einen Weitblick gehabt, dass man gesagt hat: „Da gibt’s einen Markt für alkoholfreies Bier in gewissen Regionen.“, wie z.B. im nahen Osten, wo der Genuss von Alkohol für die Gläubigen laut Koran untersagt ist.

Wie sind sie zu dem Bereich der klinischen Chemie gekommen und warum?

Zwischendurch habe ich bei einer anderen Schweizer Firma gearbeitet wo ich mich mit Aminosäureanalysatoren, Spektralphotometer, HPLC und weiteren hochtechnisierten Analysegeräten beschäftigt habe. Das Einsatzgebiet lag mehr in der klinischen Chemie, und weniger in der technischen oder angewandten Chemie. Das hat mir gefallen, auch weil ich da mehr Entwicklungschancen gesehen habe. Die technische Chemie war für mich damals ein fast abgeschlossenes Gebiet. Der Prozess einer Ammoniak-Synthese (Anm. d. Red. Produktion im Jahre 2011: 136 Millionen Tonnen. Haupteinsatzgebiete: Düngemittelherstellung, Kühlmittel, Sprengmittelerzeugung) zum Beispiel ist eindeutig definiert, da kann man bestenfalls die Technik oder materialmäßig den Prozess verbessern, aber es gibt eben keinen anderen chemischen und wirtschaftlichen Reaktionsmechanismus. Der menschliche Körper ist in der Hinsicht viel komplexer. Damals gab es in der klinischen Chemie noch so viel Neuland zu entdecken. Das hat mich eben gereizt.

Was für ein Ausmaß hat die klinische Chemie in der medizinischen Welt?

Das ist sehr umfassend, aber die klassische klinische Chemie fängt an bei Untersuchungen von geladenen Partikeln in unserem Blut, den sogenannten Elektrolyten, von Hormonen die unsere Drüsen aktivieren, Metaboliten, hämatologische Parameter und natürlich auch bis hin zur verbesserten Behandlung von Patienten. In der Computertomographie zum Beispiel werden gewisse Kontrastmittel in den Körper gespritzt um das Bild zu verschärfen. Allerdings sind viele dieser Kontrastmittel nephrotoxisch, also nierenschädigend, und hier muss zum Patientenschutz natürlich das breitere Spektrum in Betracht gezogen werden. Nämlich wird bei einem gewissen Kreatinin-Gehalt im Blut die Toxizität von Gadolinium-basierenden Kontrastmitteln erheblich erhöht. Um den Patienten nicht zu gefährden, muss daher zusätzlich der Kreatinin-Gehalt bestimmt werden und die entsprechende glomeruläre Filtrationsrate (GFR) daraus berechnet werden. Erst dann entscheidet der Radiologe, ob das Kontrastmittel zum Einsatz kommt oder nicht. Seit kurzem wird anstelle des Kreatinins ein anderer Parameter zur Bestimmung der GFR herangezogen, nämlich das Cystatin-C. Der Vorteil liegt hauptsächlich darin, dass hier die GFR alters- und geschlechts-unabhängig und wesentlich exakter bestimmt wird.

Gibt es für irgendeine Substanz noch keine Analysemethode?

Nicht dass ich wüsste. Heutzutage kann man fast alles bestimmen.

Sie waren 34 Jahre lang Geschäftsführer und Area Manager der Nova Biomedical Austria, einer der führenden Hersteller von Analysegeräten für die Notfallanalytik und Glukose, Keton, Laktat und Kreatinin-Streifentests für Krankenhauspatienten. Was wurde innoviert?

Wir haben eine neue Technologie für Streifentests entwickelt, bei der man von einem einzigen Tropfen Blut identische Werte erzielt hat wie bei der jeweiligen Referenzmethode, wofür mindestens 5ml Blut abgenommen werden müssen, um im Zentrallabor dann auf einem Chemieautomaten analysiert zu werden. Der Zeitfaktor spielt bei kritischen Patienten eine große Rolle. Man braucht für den Streifentest lediglich 5 – 10 Sekunden. Es kann bis zu einer Stunde hingegen dauern, bis das entsprechende Resultat aus dem Labor beim behandelten Mediziner ankommt. Das ist auf einer Intensivstation, im OP oder bei sonstigen Notfällen nicht akzeptabel. Für eine effiziente Messung dieser kritischen Parameter sind die Streifen so intelligent aufgebaut, dass sämtliche Interferenzen oder Störsubstanzen, wie andere Zuckerarten, Medikamentengaben, eliminiert werden. Das untenstehende Bild zeigt den Aufbau eines solchen „intelligenten“ Messstreifens:

Bild 1 Stat Strip

In einer Messzelle auf dem Streifen wird einmal Glucose samt den Interferenzen gemessen, dann einmal nur die Überlagerungen, wobei auch der Hämatokritwert, der prozentuelle Anteil der roten und weißen Blutkörperchen zum Gesamtvolumen des Bluts, gemessen und korrigiert wird, und dann gibt es auch eine Referenzmesszelle. Die Differenz von Glucose + Interferenzen minus den Interferenzen gibt uns den exakten Glucosegehalt. Die folgende Grafik zeigt die Bedeutung der Hämatokritkorrektur und bei welchen Patientengruppen dies von Bedeutung ist:

Bild 2 Stat Correction

Man stelle sich Intensiv-Patienten vor, die Substanzen wie Maltose, Xylose, Icodextrine, Ascorbinsäure (Vitamin C) oder diverse schmerzstillende Medikamente (Paracetamol, Tylenol etc) im Zuge der Intensivtherapie verabreicht bekommen und mit herkömmlichen Streifen analysiert werden. Hohe Maltosegaben können zu einer Abweichung von bis zu +500% Fehler führen. Wenn aufgrund dessen irrtümlich zu viel Insulin verabreicht wird, kann der Patient einen hypoglykämischen Schock erleiden, in der Folge ins Koma fallen und im schlimmsten Fall sterben.

Ähnliches gilt auch für die anderen Streifenparameter, wobei ich hier noch das Keton speziell erwähnen möchte. Bekanntlich soll man bei diabetischen Patienten, welche konstant einen Glukosewert von über 250 – 300 mg/dl (oder 14 – 17 mmol/L) haben, auf eine diabetische Ketoazidose (DKA) untersuchen. Entweder handelt es sich um eine einfache Hyperglykämie oder um einen lebensbedrohenden ketotischen Zustand. Normalerweise wird nur das Keton im Urin bestimmt, was nicht sehr aussagekräftig ist. Die Innovation besteht nun darin, dass der wesentlich größere Ketonkörperanteil, nämlich das 3-ß-Hydroxybutyrat, mittels des Streifens in ca. 10 Sekunden aus einem Tropfen Vollblut gemessen wird.

Als Geschäftsführer einer Chemie-Firma, ist da mehr der Chemiker gefragt oder der Diplomat?

Beides. Man muss hier das gewisse Knowhow auch dazu liefern. Denn was nutzt ein billiger Preis, wenn die Qualität nicht stimmt, die Resultate nicht verwertbar sind und keine Unterstützung für den Anwender der Geräte vorhanden ist. Das heißt ich habe mich bemüht immer wieder als Berater für die diversen Applikationen zu sein, Schulungen der Anwender durchzuführen und immer auf dem neuesten Stand zu bleiben. Umgekehrt ist es auch von Bedeutung, von den vielen Anwendern und Nutzern zu lernen. Welche neuen Erkenntnisse in der klinischen Chemie, speziell auf dem Gebiet der Point-of-Care (POC) Vollblutanalyse sind für die Patienten von Vorteil, welche führen zu einem verbesserten „patient outcome“, welche können als lebensrettend betrachtet werden, usw. Diese Erkenntnisse oder Informationen sind für jede innovative Firma von größter Bedeutung. Sind neue Tests überhaupt zielführend und machbar? Wie lange dauert so eine Entwicklung? Was für ein materieller und personeller Aufwand ist dazu notwendig? Es kommt ja oft vor, dass die Forschungs- und Entwicklungsabteilung ganz andere Vorstellungen haben, wie der „Praktiker“ draußen im Feld bei seinen Kunden. Da ist der Diplomat wieder gefragt. Ich habe das vor ca 25 Jahren erlebt, als ich Mitglied der European Working Group for Ion Selective Electrodes bei der European Federation of Clinical Chemistry (EWGISE at EFCC) war. Damals ging es darum, das ionisierte oder freie Calcium als essentiellen Parameter in POC zu etablieren und nicht mehr sich nur auf das Gesamtcalcium zu verlassen. Heute ist es ein Routineparameter und wird von keinem mehr in Frage gestellt. Unzählige Menschenleben konnten dadurch bis heute gerettet werden.

Ionized MagnesiumÄhnliches wird vom ionisiertem oder freiem Magnesium erwartet, welches erst in letzter Zeit mehr und mehr Bedeutung erlangt.

Es wird vermutet, dass der Magnesium Gehalt ein Indikator für Stress sein kann. Wie erklären Sie sich Stress, rein chemisch gesehen, und was kann man dagegen tun?

Porta
Dr. Sepp Porta/Gib den Stresshormonen was sie brauchen

Stress, Burnout, physische oder psychische Überbelastung des Menschen ist heute weltweit eine der am weitest verbreiteten Erkrankungen. Um den Grad dieser Belastungen zu bestimmen, gibt es unzählige Fragebögen mit den entsprechenden Punkteauswertungen. Das alles ist jedoch rein subjektiver Natur und nicht objektiv. Heute kann ich zum Beispiel bei der Frage x mit JA antworten, morgen vielleicht mit NEIN und komme dann zu unterschiedlichen Ergebnissen.

In einer Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Sepp Porta vom Institut für angewandte Stressforschung haben wir eine wirklich objektive Methode entwickelt: Clinical Stress Assessment (CSA).

Was wir messen ist die Auswirkung der Katecholamine, eine Gruppe von Stresshormonen, auf die Blutgase und den Elektrolyt- und Kohlenhydratstoffwechsel.

Für diejenigen, welche auf vergnügliche Art mehr über Stress wissen möchten, wie er entsteht, welche biochemische Reaktionen im Körper vorgehen und wie man Stress am besten begegnet, empfehle ich die Lektüre von Prof. Porta et al.

kaugummi

 

Ebenso lesenswert ist eine weitere Veröffentlichung aus der Serie Armis Et Litteris der Militärakademie Wr. Neustadt, welche auch auf Studenten, Professoren und ähnlichen Personen in einer Stresssituation zutrifft.

 

Wo wird die Chemie in der Medizin zu einer Bedrohung?

Fehlinterpretationen von Resultaten, beziehungsweise das Nicht-Bestimmen von notwendigen Parametern, die dann zu falschen medikamentösen Behandlung, respektive Über-/Unterdosierungen führen, sehe ich als größte Bedrohung. Aber das liegt wiedermal in den Händen der Ärzte, welche mit unzähligen Verwaltungsaufgaben mehr als belastet sind und sich nicht so auf die Patienten konzentrieren können, wie sie eigentlich es wünschen.

Im Jahre 2014 wurden Sie mit einem invasiven Adenocarcinom diagnostiziert, vereinfacht ausgedrückt: Darmkrebs. Wie ist das, wenn man als Chemiker plötzlich Krebs hat?

Man redet „Fachdeutsch“ mit den Ärzten. Wenn diese merken, dass man eine Ahnung von der klinischen Diagnostik hat, wird nicht mehr lange um den heißen Brei gesprochen. Ich weiß über jeden Schritt Bescheid und habe deshalb den Sinn und Zweck der ganzen Behandlung besser verstanden. Als Patient habe ich eine ganz andere Einstellung zur Krankheit: „Ok, aha, meine Eisensättigung ist zu gering, wunderbar, was muss ich tun?“ Man kapiert auch, warum ich diese Tabletten und andere notwendigen Medikationen nehmen muss. Ich war also so mit der Analyse und Ursache beschäftigt, sodass die Gefahr zu verzweifeln oder meinen Willen zu verlieren erst gar nicht aufgekommen ist. Ich habe mit den Ärzten gemeinsam dagegen angekämpft – medizinisch und mental.

Thema Wirtschaftskammer: Wieso gehen Chemiker, wie auch Angela Merkel, in die Politik bzw. sitzen Sie in der Wirtschaftskammer?

Oft ist es so, dass Chemiker (und auch andere Personen mit wissenschaftlichen Hintergrund) auf Grund ihrer Praxis- und Lebenserfahrung, ihrer Fähigkeit zu einem praxisbezogenen und analytischen Denken eher in der Lage sind, die wirklichen Probleme zu erkennen. Eigentlich sollte ich das Wort „Probleme“ nicht erwähnen, sondern eine andere Definition verwenden. Es gibt für mich nie ein „Problem“, sondern nur die Gelegenheit, etwas anders zu machen. Versuchen Sie doch einmal, ein „Problem“ zu beschreiben oder zu definieren. Mögliche Lösungen können durch logisches und analytisches Denken aus dieser Beschreibung bereits erkannt werden. Bei vielen Berufspolitikern fehlen diese Eigenschaft, da meistens das jeweilige Parteidenken an erster Stelle steht und nicht die Erkenntnisse aus der Praxis. Dieser Wunsch zu vernünftigen und praxisbezogenen Veränderungen hat mich eben dazu bewogen, in der Wirtschaftskammer für den Medizinproduktehandel tätig zu werden.

Gemeinsam mit den anderen Gremialmitgliedern können wir als sogenannte Sozialpartner auch Einfluss nehmen gegenüber gewissen Behörden, im Gesundheitsministerium oder bei der Agentur für gesunde Ernährung und Sicherheit (AGES) und anderen Organisationen Europaweit. Wir versuchen hier als eine Art von Lobby mit Praxiserfahrung eine überbordende Bürokratie auf ein normales und vernünftiges Maß zurückzuführen. Die sichere Anwendung der verschiedensten Medizinprodukte, sowie auch die damit verbundene Patientensicherheit hat dabei Vorrang. Natürlich tragen wir auch dazu bei, dass nur entsprechend ausgebildete und zertifizierte Medizinprodukteberater auf die Allgemeinheit losgelassen werden und schwarze Schafe kein Unheil irgendeiner Art anrichten können.

Was für Unglücke haben Sie erlebt?

Außer im Laborpraktikum, dass ich zu oft an den Acetat-Proben gerochen habe und mein Riechorgan dadurch natürlich ein bisschen in Mitleidenschaft gezogen wurde, ist mir zum Glück nichts passiert. Sonst auf Auslandsdienstreisen ein paar Missverständnisse, mein Gott, ein paar Bombenexplosionen in Jerusalem, in Beirut ein paar Schießereien und ab und zu technische Probleme mit Flugzeugen wo man quasi Notlandungen machen musste, aber sonst das Übliche, wenn man so viel unterwegs ist. Wenn man mit Stress umgehen kann, nimmt man das nicht mehr so ernst.

Wenn Sie ein Molekül wären, welches wären Sie?

Ich würde sagen H2O. Dieser Stoff ist faszinierend und omnipräsent in unserem täglichen Leben. Es formt die Grundlage unseres Lebens auf unserer Welt und vielleicht auch auf anderen Himmelskörpern. In seiner angeblichen Einfachheit ein vieluntersuchter Stoff, aber wenn ich mir die Natur so anschaue, gibt es immer wieder was Neues dazu zu entdecken.

Foto Manfred Ofner



Jan-Luca Stampf

Alles im Leben ist Chemie: Atmen, Socken waschen, mit der Freundin Liebe machen, oder mit der Freundin von der Freundin. Egal, ihr könnt euch immer auf chemische Reaktionen ausreden, auf die Anziehung. Mit Chemie ist fast alles im Leben erklärbar, sogar Gefühle und was uns alle verbindet: die Liebe. Jan-Luca, neugieriger Chemiestudent, wird in einer kleinen Beitragsreihe im univie Blog über und aus seiner Chemie-Welt schreiben. Oder in seinen Worten: "Mit interessanten Fakten, der nötigen Prise Humor und Augenzwinkern werde ich euch die Chemie menschlicher Beziehungen aller Art näher bringen. Dazu füttere ich euch mit Interviews von namhaften ChemikerInnen, um euch im Bereich der Chemie, der Medizin und sogar der Lebensmittel weiterzubilden."



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2 Kommentare

  1. super,nun habe ich vieles erfahren und hoffe auf weitere Informationen
    auf diesem Gebiet. Freue mich über weitere Informationen von Dir

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