Blog o výžive DEBInet; Archív blogu; Dychové testy na diagnostiku a monitorovanie cukrovky

Piatok 30. decembra 2011

debinet

Končeky prstov, ktoré sú zle keratinizované od vpichu - dôsledok nespočetných meraní cukru v krvi, ktoré mnohí diabetici príliš dobre poznajú. Mnoho diabetikov musí kontrolovať hladinu cukru v krvi niekoľkokrát denne. Merania sú často zanedbávané, pretože stehy sú vnímané ako mimoriadne nepríjemné. Menej rušivá metóda by tu bola viac ako vítaná. Ako by však mohla vyzerať alternatíva?

Diagnózy dychu sa používajú už celé veky. V prípade urémie dýcha dych dychom a v prípade ochorenia pečene pôsobí hnilobne a zatuchlo. vôňa acetónu, akoby sa rozkladali jablká, naznačuje cukrovku. Posledná uvedená skutočnosť vyplýva zo skutočnosti, že zloženie dýchacích plynov sa mení v diabetickej metabolickej situácii. Na druhej strane, kým je v dychu cítiť acetón, má diabetik už pokročilú ketoacidózu, ktorá v žiadnom prípade nie je žiaduca (1).

Ako vlastne súvisí acetón s cukrovkou? Nedostatok inzulínu znamená, že absorbovaná glukóza sa už nemôže absorbovať z krvi do buniek. Sacharidy, ktorých hlavným produktom rozkladu je glukóza, preto už nie sú k dispozícii ako zdroj energie. Preto sa telo musí uchýliť k inému zdroju. Ostávajú dva makroživiny - bielkoviny a tuky. Pretože bielkovín je v tele málo, chodí hlavne do svojej hlavnej rezervy: tuku. A pri odbúravaní tuku vzniká aj acetón, ktorý sa potom nachádza vo vzduchu, ktorý dýchame. Látka je však prítomná iba v malom množstve: Pri výdychu pozostáva väčšina dýchacích plynov z dusíka (78 percent), kyslíka (16 percent) a oxidu uhličitého (štyri percentá). Medzi zvyšnými dvoma percentami je acetón.

Technologický pokrok medzitým umožňuje použitie oveľa presnejších metód s oveľa nižšou hranicou vnímania ako pri „teste zápachu“. Vo výsledku by sa mohol ďalej rozvíjať a rozširovať dychový test ako detekčná metóda. Niekoľko príkladov jeho použitia: Spotreba alkoholu sa dá zistiť dychovou skúškou, pomocou nich sa kontrolujú niektoré intolerancie potravín, ako je napríklad fruktóza alebo laktózová intolerancia. Dychové testy sa používajú aj na zistenie infekcií Helicobacter pylori a astmy. Mohol tak dychová skúška presne takto diagnostikovať cukrovku alebo možno aj spoľahlivý test na hladinu cukru v krvi? Je celkom mysliteľné uskutočniť o tom výskum.

Vedci v Zürichu pod vedením profesora Sotirisa Pratsinisa vyvinuli zariadenie, pomocou ktorého je možné extrahovať acetón vo veľmi malých koncentráciách (rozsah ppb) možno dokázať. Na meranie sa používa polovodič vyrobený z oxidu wolfrámu zmiešaného s kremíkom. Ak sa acetón stretne s oxidom volfrámu, dôjde k reakcii a odpor oxidu volfrámu poklesne, čo následne zvýši vodivosť. Vďaka tomu preteká viac prúdu a signál sa zosilňuje. Podľa vedcov by takéto zariadenie mohlo diagnostikovať cukrovku typu I alebo ketoacidózu prostredníctvom zvýšeného vylučovania acetónu.

Na jar budúceho roku sa má začať polročný projekt s deťmi trpiacimi cukrovkou 1. typu. Plánuje to nemocnica v Oxfordshire v Anglicku v spolupráci s Oxford Medical Diagnostics, ktorá poskytne meracie prístroje. Aj tu sa používa meranie acetónu. Existuje dokonca nádej, že množstvo vydychovaného acetónu bude schopné odhadnúť potrebu inzulínu. Súbežne s meraním acetónu sa hladina cukru v krvi určuje klasickým spôsobom, aby sa navzájom porovnali získané hodnoty.

Avšak acetón je jediný dýchací plyn, ktorý bol skúmaný, aby bolo možné urobiť spoľahlivé závery o hladine cukru v krvi? Názory sa tu líšia. Acetón je len jedným z mnohých plynov, ktoré sa pri cukrovke proporcionálne menia v dychu. Okrem toho môžu individuálne rozdiely a strava ovplyvniť množstvo acetónu, ktoré sa vylučuje vzduchom. Takže z. B. diéta s nízkym obsahom sacharidov alebo fáza nalačno vedú k zvýšeniu hodnôt acetónu. Rozdiely existujú aj v závislosti od dennej doby. Acetón sa preto javí ako dosť nebezpečný ako jediný prostriedok na kontrolu hladiny cukru v krvi.

Pietro Galasetti, profesor pediatrie a farmakológie na Kalifornskej univerzite v Irvine, sa tejto oblasti venuje dlhodobo. Galasetti tiež považuje samotný odkaz na acetón za príliš jednoduchý. Vedec pracuje s ADA, Americkou diabetickou spoločnosťou, pri hľadaní matematického algoritmu. Pomocou tohto algoritmu by malo byť možné spoľahlivo určiť hladinu cukru v krvi pomocou niekoľkých dýchacích plynov. V nedávno publikovanom článku Galasettiho tím oznámil dve kombinácie dýchacích plynov, ktoré podľa ich výsledkov môžu dobre odrážať hladinu cukru v krvi. Jedna skupina obsahuje acetón, metylnitrát, etanol a etylbenzén (r = 0,883) (2), zatiaľ čo druhú skupinu tvorí 2-fenylnitrát, propán, metanol a acetón (r = 0,869). Podľa posúdenia vedcov môžu byť tieto kombinácie použité na stanovenie hladiny cukru v krvi u zdravých ľudí aj u diabetikov 1. typu.

Ak by sa na tomto základe dalo vyvinúť lacné prenosné meracie zariadenie, pravdepodobne by to znamenalo zásadný krok ku kontrole cukrovky pomocou dychových testov.

(1) Ketoacidóza je forma diabetickej metabolickej nerovnováhy.
(2) r = korelačný koeficient; Miera vzťahu medzi dvoma veličinami. Koeficient môže mať hodnoty medzi -1 a +1. Hodnotu> 0,8 možno klasifikovať ako vysokú koreláciu.

  • Manolls A: Diagnostický potenciál analýzy dychu. CLIN. CHEM. 29/1, 5-15 (1983)
  • Curry A: Dychový test na hladinu glukózy v krvi. Prognóza diabetu, január 2010
  • ETH Zürich (6.5.2010): Už žiadne trčanie prstov
  • Minh TD, Oliver SR, Ngo J, Flores R, Midyett J, Meinardi S, Carlson MK, Rowland FS, Blake DR, Galassetti PR: Neinvazívne meranie plazmatickej glukózy z vydychovaného dychu u zdravých jedincov a diabetikov 1. typu. Am J Physiol Endocrinol Metab. Jún 2011; 300 (6): E1166-75. EPUB 2011 5. apríla.
  • Spanel P, Dryahina K, Rejšková A, Chippendale TW, Smith D: Dechová koncentrácia acetónu; biologická variabilita a vplyv stravy. Physiol Meas. 2011 Aug; 32 (8): N23-31. EPUB 2011 1. júla.
  • BBC News (4/11/2011): Skúšky dychovej skúšky na cukrovku u detí z Oxfordshire

Na ďalšie čítanie

napísala Sabrina Rauth 30. decembra 2011 o 8:43 hod