Glycerin ist ein Biomarker der Lipolyse, jenes physiologischen Prozesses, bei dem die im Fettgewebe gespeicherten Triglyceride mobilisiert werden, um Fettsäuren und Glycerin freizusetzen und so den Organismus mit Energie zu versorgen. Seine Blutkonzentration steigt in verschiedenen pathologischen Situationen an – Stoffwechselerkrankungen, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Tumorkachexie –, aber auch als Reaktion auf eine energetische Belastung wie körperliche Aktivität. Seine Messung ist daher in zahlreichen gesundheitlichen Zusammenhängen von Interesse. Die derzeitigen Quantifizierungsmethoden bleiben jedoch kostspielig und zeitaufwendig und erfordern, das Plasma aus dem Blut zu extrahieren, bevor sich daraus der Glyceringehalt ableiten lässt – lauter Schritte, die Verzerrungen einführen können.
Um diesen Einschränkungen zu begegnen, beschreiben die Autoren DietSee, ein tragbares Gerät zur Point-of-Care-Messung, das auf einem Biosensor in Form eines Teststreifens beruht. Es ermöglicht, Glycerin direkt aus Vollblut innerhalb von sechs Sekunden zu quantifizieren, ausgehend von einem einzigen Tropfen, der an der Fingerkuppe entnommen wird. Die Leistungsfähigkeit des Sensors wurde zunächst an Pufferlösungen sowie an mit Glycerin angereicherten humanen und murinen Plasmaproben im Vergleich mit der kolorimetrischen Referenzmethode bewertet. Die mit DietSee erhaltenen Messwerte zeigten eine starke Korrelation mit dieser Methode sowie ein lineares Ansprechen über einen weiten Konzentrationsbereich (40 bis 750 μM), der für physiologische Werte repräsentativ ist. An humanem Blut umfasste die Validierung einen Hämatokrit von 30 bis 55 % bei hoher Korrelation mit den Referenzmessungen (R² = 0,97).
Die Bewertung der Selektivität erstreckte sich auf vierzehn exogene Substanzen (Medikamente, Vitamine) und sieben endogene Substanzen: Keine von ihnen erzeugte bei den getesteten Konzentrationen eine nennenswerte Interferenz, mit der alleinigen Ausnahme von Ascorbinsäure oberhalb von 42,6 μM. Die Lagerstabilität erwies sich als hoch und überstieg zwei Jahre bei trocken und bei 4 °C aufbewahrten Teststreifen. Schließlich testeten die Autoren das Gerät in drei biologischen Situationen, die eine Echtzeitüberwachung der Lipolyse erfordern. Bei Mäusen mit Defizienz der hormonsensitiven Lipase (Hsl) lag das gemessene Blutglycerin um 50 % unter dem der Kontrolltiere; nach Injektion eines die Lipolyse stimulierenden Beta-3-Agonisten verdoppelte sich das Glycerin der Kontrollmäuse innerhalb von zehn Minuten, während es bei den defizienten Mäusen nur geringfügig anstieg. Bei achtzehn schlanken und gesunden Männern stieg das Glycerin nach einer Ausdauer- oder Intervall-Sprintbelastung signifikant an, wobei die Ausdauerbelastung den ausgeprägtesten Anstieg hervorrief. Ein Versuch, der zwei Ernährungsweisen während des Laufens verglich, offenbarte darüber hinaus einen metabolischen Unterschied zwischen den Probanden.
Zusammenfassend stellt dieses Glycerometer ein empfindliches, selektives und schnelles Werkzeug dar, das sowohl für den Menschen als auch für die Maus geeignet ist und es ermöglicht, den metabolischen Status eines Individuums anhand eines einzigen Blutstropfens zu charakterisieren. Seine Vielseitigkeit eröffnet Anwendungen sowohl im Gesundheitsbereich als auch in der Forschung zur Lipolyse und zu Stoffwechselstörungen.