Preskus dihanja: mrežno iskanje bolezni

Dr. Andrea Bannert je zjem od leta 2013. Doktor biologije in urednik medicine je sprva opravil raziskave v mikrobiologiji in je strokovnjak skupine za drobne stvari: bakterije, viruse, molekule in gene.Dela tudi kot svobodnjak za Bayerischer Rundfunk in različne znanstvene revije ter piše fantazijske romane in otroške zgodbe.

Več o strokovnjakihja Vse vsebine preverjajo medicinski novinarji.

Vaš dih je zrcalo vašega zdravja: na tisoče označevalcev vam pove, kaj ste jedli, ali ste kadili ali katere bolezni v vas mirujejo. Optični nosovi bi lahko zelo zgodaj v prihodnosti pomagali odkriti nevarne bolezni. Tudi raka.

Človeška pljuča so ogromen organ - njegova skupna površina: 100 kvadratnih metrov. To omogoča živahno izmenjavo med dihanjem zraka in krvjo. V pljučih kisik ni samo kri. V alveolah je zrak obremenjen tudi z vsemi vrstami snovi iz krvi. Izdihani zrak tako postane značilen prstni odtis človeške presnove. V njem brenči več kot 3000 različnih molekul.

Optični drsalci

Hipokrat je nos uporabljal za diagnostične namene pred 2500 leti: vonj po amoniaku je bil znak odpovedi jeter ali ledvic in vsak, ki je dišal po svežem kruhu iz ust, je morda imel tifus. Danes prevzamejo optični vohljajoči nosovi. Zagotavljajo lahko začetne znake bolezni, kot so astma, sladkorna bolezen, težave z jetri in ledvicami, različne nalezljive bolezni ali rak, kot je rak pljuč ali dojk. In prej kot prejšnje metode - in veliko bolj prijetno za pacienta. Ker mora le pihati v cev. Kot preizkus alkohola na ulici.

Zakaj deluje? Za nekatere bolezni je v izdihanem zraku poseben marker: veliko dušikovega oksida razkrije astmo, na primer pri bolnikih z rakom dojke je dih obogaten s pentanom, pri bolnikih s pljučnim rakom z acetaldehidom. "Pogosto pa so za določeno bolezen značilne kombinacije več molekul," razlaga prof. Boris Mizaikoff z Inštituta za analitično in bioanalitično kemijo na Univerzi v Ulmu v intervjuju za Takšne kombinacije označevalcev obstajajo za veliko več bolezni, kot so bile prej znane. Vendar bi jih morali najprej dešifrirati kos po kos.

Prstni odtis dihalnega plina

Mizaikoff in njegova ekipa trenutno delata na merilni metodi za dihanje zraka, ki je še posebej občutljiva in jo je mogoče majhno zapakirati. »Takšna merilna naprava, ki bi jo lahko uporabili v zdravniški ordinaciji, bi bila potem velikost vaše dlani.« Prejšnje naprave so preveč zajetno in predrage - zato niso primerne za rutinsko uporabo.

Z Mizaikoffovim merilnim sistemom dihajoči zrak obsevamo z infrardečo svetlobo. To povzroči, da molekule v dihalnem plinu vibrirajo. In vsaka molekula vibrira drugače - odvisno od tega, kako je strukturirana. "To se imenuje značilni infrardeči prstni odtis molekule," pravi Mizaikoff. Z metodo lahko v nekaj minutah izmerimo več plinov v sledovih z visoko občutljivostjo zaznavanja.

Tako občutljiva kot mamografija

Ulmski raziskovalci želijo dolgoročno preizkusiti svojo metodologijo merjenja za bolnike z rakom dojke. Največja prednost: analiza dihalnih plinov ženskam prihrani izpostavljenost sevanju pri mamografiji. Poleg tega dojk ni treba ravno pritisniti med rentgenske plošče, kar je lahko za bolnika zelo neprijetno. In: Dnevi čakanja na rezultat bi bili tudi preteklost s testom infrardečega vohanja.

V prvem testu je analiza pravilno diagnosticirala 70-80 odstotkov žensk z uporabo hlapnih, majhnih molekul, vendar še vedno z uporabo laboratorijskih merilnih metod. Prejšnja študija ameriških znanstvenikov je dosegla podobno dober rezultat z drugačnim merilnim sistemom: 48 od 51 bolnikov je bilo pravilno identificiranih. To pomeni, da lahko dihalni test z informativno vrednostjo zlahka sledi presejanju mamografije.

Kljub temu želijo Mizaikoff in njegovi kolegi svojo metodo še izboljšati - z njeno kombinacijo z drugimi merilnimi metodami, kot je merjenje fluorescence. Raziskovalci upajo, da bodo lahko ponovno močno obrnili vijak za občutljivost. "Če lahko v nekem trenutku izmerite zelo majhne razlike, bolezni ne bi mogli samo dokazati, ampak tudi s tem nežnim pregledom preveriti uspešnost zdravljenja," upa Mizaikoff.

Moteča prehrana

Vendar pa obstaja še ena težava: na dihalni plin ne vplivajo samo bolezni. Pri tem igrajo vlogo tudi številni drugi dejavniki: na primer, kaj ste jedli, ali kadite ali ne, kakšen zunanji zrak ste vdihnili ali pa se je spremenila cirkulacija.

"Sistem se mora naučiti razlikovati take vzroke od informacij, pomembnih za bolezen," pravi Mizaikoff. V naslednjem koraku želijo raziskovalci napajati merilni sistem s podatki velikega števila preizkušenih. "Za naše klinične študije ne potrebujemo le bolnih in nezbolelih ljudi, ampak tudi čim več različnih življenjskih slogov v obeh skupinah glede prehrane, kajenja in drugih dejavnikov."

Enkrat pihajte, prosim

Še nekaj let bo minilo, preden bo zdravnikov test vdihavanja postal rutinski pregled. "Za spremembe, ki jih je lažje meriti, bi to lahko bilo v letu ali dveh," pravi Mizaikoff. Eden od primerov je test delovanja jeter, ki so ga raziskovalci že uspešno preizkusili na miših: živali so v svoji hrani hranili z glukozo z označenimi atomi ogljika. Če se glukoza presnovi, infrardeča merilna naprava prepozna oznako v dihu. Zagotavlja neposredno merilo delovanja jeter.

Tags.:  zdravo delovno mesto simptomi kajenje