Οι ερευνητές χρησιμοποιούν ανάλυση αναπνοής για να παρακολουθούν την κατάσταση της υγείας των ασθενών σε πραγματικό χρόνο και να ελέγχουν τα επίπεδα ορισμένων φαρμάκων. Επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο της Βασιλείας και το Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο Παίδων της Βασιλείας (UKBB) ανέπτυξαν μια τεχνική που τους επιτρέπει να μετρούν ορισμένες παραμέτρους από την αναπνοή που εκπνέουν οι μικροί ασθενείς τους. Τα αποτελέσματά τους έχουν δημοσιευτεί στο Frontiers in Endocrinology.
Μια σύγκριση έδειξε ότι η δειγματοληψία αναπνοής ήταν εξίσου αξιόπιστη μορφή παρακολούθησης με τη συμβατική εξέταση αίματος. Παιδιά σε εντατική θεραπεία μετά από διαβητική κετοξέωση – μια επιπλοκή του διαβήτη που μπορεί να είναι απειλητική για τη ζωή εάν δεν αντιμετωπιστεί επειγόντως – παρακολουθήθηκαν κατά τη διάρκεια της θεραπείας.
Εκτός από τα δείγματα αίματος και ούρων, η ιατρική ομάδα χρησιμοποίησε τον αέρα που εκπνέουν τα παιδιά για να παρακολουθεί τα συμπτώματά τους και να παρακολουθεί την επίδραση της θεραπείας. «Οι μετρήσεις από τα δείγματα αέρα αντικατόπτριζαν τέλεια τα αποτελέσματα των εξετάσεων αίματος», λέει ο Pablo Sinues, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Βασιλείας και επικεφαλής μιας ομάδας που ερευνά την αναπνοή στη μεταγραφική ιατρική.
Η αρχή πίσω από τη δοκιμή τους είναι η ίδια με αυτή που χρησιμοποιείται για την εκπαίδευση σκύλων για την ανίχνευση ορισμένων ασθενειών. «Το διοξείδιο του άνθρακα που εκπνέουμε περιέχει επίσης πολλά άλλα πράγματα που υπάρχουν στο αίμα μας», εξηγεί ο ερευνητής. Αυτό σημαίνει ότι μπορούμε να βρούμε ίχνη τόσο φαρμάκων που έχουν χορηγηθεί όσο και μεταβολιτών—μόρια που παρέχουν μια ένδειξη της δραστηριότητας στο σώμα μας.
Αποτελέσματα σε λιγότερο από 15 λεπτά
Τα τελευταία χρόνια, ο Sinues και οι συνεργάτες του έχουν αναπτύξει τεστ αναπνοής για τη μέτρηση των συγκεντρώσεων και την προσαρμογή των δόσεων των αντιεπιληπτικών θεραπειών στα παιδιά. Ωστόσο, δεδομένου ότι η μέθοδός τους περιελάμβανε απευθείας εμφύσηση σε εργαστηριακό αναλυτή, δεν μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε τμήματα εντατικής θεραπείας ή χειρουργικές αίθουσες. Αλλά τώρα που η ομάδα έχει αναπτύξει ειδικούς σάκους ικανούς να συλλέγουν έως και 1,2 λίτρα εκπνεόμενου αέρα, οι ασθενείς μπορούν απλά να μείνουν στο κρεβάτι.
Οι σακούλες, οι οποίες μοιάζουν με συνηθισμένες πλαστικές σακούλες, μεταφέρονται στη συνέχεια κατευθείαν σε ένα εργαστήριο και συνδέονται με ένα φασματόμετρο μάζας για χημική ανάλυση. Το φασματόμετρο χρησιμοποιείται επίσης για την ανάλυση δειγμάτων αίματος. Αλλά η επεξεργασία του δείγματος είναι δύσκολη και χρονοβόρα και διαρκεί πολλές ώρες. Αντίθετα, ο αέρας μπορεί να εγχυθεί απευθείας στο φασματόμετρο από τους σάκους και χωρίς προηγούμενη προετοιμασία, λιγότερο από ένα τέταρτο της ώρας μετά τη συλλογή του. Μόνο οι συνήθεις εξετάσεις αίματος μπορούν να αλλάξουν σε τόσο σύντομο χρονικό διάστημα.
Αυτή η ταχύτητα και η ευκολία με την οποία μπορούν να μειωθούν τα διαστήματα μεταξύ των δειγμάτων επέτρεψαν στους επιστήμονες να εμβαθύνουν σε πραγματικό χρόνο την κατανόησή τους για τις διαδικασίες που λαμβάνουν χώρα στο σώμα καθώς σταθεροποιούνται οι ασθενείς. “Με αυτήν την εξαιρετικά ευαίσθητη τεχνική, μπορέσαμε να ανιχνεύσουμε ένα ευρύ φάσμα ενώσεων. Τα αποτελέσματά μας ξεπερνούν αυτό που έχει ήδη περιγραφεί”, λέει ο Sinues. “Τώρα πρέπει να τα ξεμπερδέψουμε όλα». Για παράδειγμα, παρατηρήθηκαν διαφορές μεταξύ των παιδιών που είχαν εισαχθεί στο νοσοκομείο για πρώτη φορά και εκείνων που παρακολουθούσαν τακτικά”.