Pustetest: rutenettssøk etter sykdommer

Dr. Andrea Bannert har vært hos siden 2013. Legen for biologi og medisin redigerte først forskning innen mikrobiologi og er teamets ekspert på de små tingene: bakterier, virus, molekyler og gener.Hun jobber også som frilanser for Bayerischer Rundfunk og forskjellige vitenskapsmagasiner og skriver fantasyromaner og barnehistorier.

Mer om -ekspertene Alt -innhold kontrolleres av medisinske journalister.

Pusten din er et speil av helsen din: Tusenvis av markører forteller deg hva du har spist, enten du har røkt eller hvilke sykdommer som ligger i dvale i deg. Optiske neser kan hjelpe til med å identifisere truende sykdommer veldig tidlig i fremtiden. Til og med kreft.

Den menneskelige lunge er et stort organ - dets totale overflateareal: 100 kvadratmeter. Dette muliggjør en livlig utveksling mellom pusteluft og blod. I lungene er det ikke bare blodet som oksygeneres. I alveolene er luften også lastet med alle slags stoffer fra blodet. Den utpustede luften blir dermed et karakteristisk fingeravtrykk av den menneskelige metabolismen. Over 3000 forskjellige molekyler surrer rundt i den.

Optiske snokere

Hippokrates brukte nesen til diagnostiske formål for 2500 år siden: lukten av ammoniakk var et tegn på lever- eller nyresvikt, og alle som luktet ferskt brød fra munnen, kan ha hatt tyfus. I dag tar de optiske snuse nesene over. De kan gi første indikasjoner på sykdommer som astma, diabetes, lever- og nyreproblemer, ulike smittsomme sykdommer eller kreft som lungekreft eller brystkreft. Og tidligere enn tidligere metoder - og mye hyggeligere for pasienten. Fordi alt han trenger å gjøre er å blåse inn i et rør. Som alkoholtesten på gaten.

Hvorfor fungerer det? For noen sykdommer er det en spesifikk markør i utåndingsluften: mye nitrogenoksid avslører astma, for eksempel hos brystkreftpasienter er pusten beriket med pentan, hos lungekreftpasienter med acetaldehyd. "Ofte er det imidlertid kombinasjoner av flere molekyler som er karakteristiske for en bestemt sykdom," forklarer prof. Boris Mizaikoff fra Institute of Analytical and Bioanalytical Chemistry ved University of Ulm i et intervju med Slike markørkombinasjoner eksisterer for mange flere sykdommer enn tidligere kjent. Imidlertid måtte de først dechiffreres stykke for stykke.

Pustende gass fingeravtrykk

Mizaikoff og teamet hans jobber for tiden med en målemetode for å puste luft som er spesielt sensitiv og kan pakkes i liten størrelse. "En slik måleenhet som kan brukes på et legekontor vil da være på størrelse med håndflaten din." Tidligere enheter er for store og for dyre - så de er ikke egnet for rutinemessig bruk.

Med Mizaikoffs målesystem bestråles pusteluften med infrarødt lys. Dette får molekylene i pustegassen til å vibrere. Og hvert molekyl vibrerer annerledes - avhengig av hvordan det er strukturert. "Dette kalles molekylets karakteristiske infrarøde fingeravtrykk," sier Mizaikoff. Med metoden kan flere sporgasser måles med høy deteksjonsfølsomhet i løpet av få minutter.

Like sensitiv som mammografi

Ulm -forskerne ønsker å teste målemetodikken deres for brystkreftpasienter på lang sikt. Den største fordelen: Pustegassanalyse sparer kvinner for strålingseksponering av en mammografi. I tillegg trenger brystet ikke presses flatt mellom røntgenplatene, noe som kan være veldig ubehagelig for pasienten. Og: Dagene med å vente på resultatet ville også være en ting fra fortiden med den infrarøde snusetesten.

I en første test diagnostiserte analysen korrekt 70-80 prosent av kvinnene ved bruk av flyktige, små molekyler, men fortsatt ved hjelp av laboratoriemåling. En tidligere studie av amerikanske forskere oppnådde et like godt resultat med et annet målesystem: 48 av 51 pasienter ble korrekt identifisert. Dette betyr at pustetesten lett kan følge med mammografiscreeningen når det gjelder informativ verdi.

Likevel ønsker Mizaikoff og hans kolleger å forbedre metoden enda mer - ved å kombinere den med andre målemetoder, for eksempel fluorescensmåling. Forskerne håper å kunne vri følsomhetsskruen kraftig igjen. "Hvis du på et tidspunkt kan måle svært små forskjeller, kan du ikke bare bevise sykdommen selv, men også sjekke suksessen med behandlingen med denne milde undersøkelsen," håper Mizaikoff.

Forstyrrende faktor ernæring

Imidlertid er det fortsatt et problem: Pustegassen påvirkes ikke bare av sykdommer. Mange andre faktorer spiller også en rolle: for eksempel hva du spiste, om du røyker eller ikke, hvilken luft du pustet eller om sirkulasjonen din har endret seg.

"Systemet må lære å skille slike årsaker fra informasjonen som er relevant for sykdommen," sier Mizaikoff. I neste trinn ønsker forskerne å mate målesystemet med data fra et stort antall testpersoner. "For våre kliniske studier trenger vi ikke bare syke og ikke-syke mennesker, men også så mange forskjellige livsstiler som mulig i begge grupper når det gjelder kosthold, røyking og andre faktorer."

Blås en gang, vær så snill

Det vil ta noen år til før legens puff -test blir en rutinemessig undersøkelse. "For endringer som er lettere å måle, kan det være om et år eller to," sier Mizaikoff. Et eksempel er leverfunksjonstesten som forskerne allerede har testet på mus: Dyrene ble matet glukose med markerte karbonatomer i maten. Hvis glukosen metaboliseres, gjenkjenner den infrarøde måleenheten merket i pusten. Og gir et direkte mål på hvor godt leveren fungerer.

Tags.:  palliativ medisin menns helse eldreomsorg