Μία νέα μελέτη, η οποία δημοσιεύτηκε στο Cell Metabolism, αποκαλύπτει ότι οι χημικές ενώσεις που βρίσκονται στην αναπνοή ενός ατόμου μπορούν να αποκαλύψουν την ταυτότητα των μικροβίων στο έντερό του.
Χρησιμοποιώντας ποντίκια και μια ομάδα 41 παιδιών, ο Andrew Kau, ανοσολόγος στο Πανεπιστήμιο Washington στο St. Louis του Missouri, και οι συνεργάτες του μέτρησαν τα επίπεδα μορίων στην εκπνεόμενη αναπνοή και έδειξαν πώς θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για να προβλέψουν εν μέρει την ταυτότητα και την αφθονία ορισμένων βακτηρίων του εντέρου, συμπεριλαμβανομένου ενός είδους που σχετίζεται με το άσθμα.
«Η σύνθεση του εντερικού μικροβιώματος μπορεί να διαμορφώσει τον τύπο των ενώσεων που βλέπετε στην αναπνοή», σημειώνει ο Kau. Αυτό είναι κάτι που το σκέφτονταν ανέκαθεν οι ερευνητές, λέει, αλλά μέχρι πρότινος «δεν ήταν βέβαιοι».
Η εργασία αυτή θα μπορούσε να οδηγήσει σε συσκευές για τη διάγνωση λοιμώξεων και να βοηθήσει στην καθοδήγηση της θεραπείας παθήσεων που επηρεάζονται από βακτήρια του εντέρου. Οι υπάρχουσες μέθοδοι που εξετάζουν δείγματα κοπράνων είναι χρονοβόρες και πιο περίπλοκες.
«Μου αρέσει η ιδέα της χρήσης μετρήσεων αναπνοής για την απόκτηση περισσότερων πληροφοριών σχετικά με την υγεία», λέει η Katrine Whiteson, βιοχημικός στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Irvine. «Η αναπνοή είναι μια καταπληκτική μέτρηση επειδή είναι συγκεντρωτικές πληροφορίες από τον πνεύμονα και ολόκληρο το σώμα», προσθέτει.
Ο Hernandez-Leyva και οι συνάδελφοί του διεξήγαγαν μια κλινική μελέτη στο WashU Medicine σε παιδιά ηλικίας έξι έως 12 ετών. Ανέλυσαν την αναπνοή και τα κόπρανα 27 υγιών παιδιών για ενώσεις που προέρχονται γενικότερα από μικρόβια ή εντερικά μικρόβια ώστε να καταλάβουν ποια μικρόβια συνδέονται με την αναπνοή.
Η ομάδα διαπίστωσε ότι οι ενώσεις στην αναπνοή των παιδιών ταίριαζαν με τις ενώσεις που είναι γνωστό ότι παράγονται από τα ίδια τα μικρόβια που υπάρχουν στα κόπρανά τους, επιβεβαιώνοντας ότι η αναπνοή είναι μια καλή ένδειξη για τη μικροβιακή κοινότητα στο έντερο. Έλαβαν παρόμοια αποτελέσματα σε ποντίκια μεταμοσχεύοντας βακτήρια σε ζώα χωρίς δικά τους εντερικά μικρόβια και διαπιστώνοντας ξανά ότι τα βακτήρια του εντέρου μπορούν να ταυτοποιηθούν από τις ενώσεις της αναπνοής.
Οι ερευνητές σύγκριναν επίσης δείγματα αναπνοής και κοπράνων από υγιή παιδιά με δείγματα από παιδιά με άσθμα. Το παιδιατρικό άσθμα - το οποίο επηρεάζει σχεδόν 5 εκατομμύρια παιδιά στις ΗΠΑ - σχετίζεται με αυξημένη εντερική αφθονία του βακτηρίου Eubacterium siraeum. Μέσω της ανάλυσης της αναπνοής, μπόρεσαν να προβλέψουν την αφθονία του E. siraeum σε παιδιά με άσθμα.
Τέτοιες πληροφορίες σχετικά με την αφθονία του E. siraeum θα ήταν πολύτιμες για τον εντοπισμό πρώιμων σημαδιών αλλαγών στο μικροβίωμα που θα μπορούσαν να επιδεινώσουν τα συμπτώματα του άσθματος. Ομοίως, ο τακτικός έλεγχος της υγείας του μικροβιώματος μέσω τεστ αναπνοής σε βρέφη που γεννιούνται πρόωρα, για παράδειγμα, θα μπορούσε να εντοπίσει διαταραχές στο αναπτυσσόμενο μικροβίωμα που προμηνύουν λοίμωξη.
Τα αποτελέσματα της νέας μελέτης μπορούν να βοηθήσουν στην ανάπτυξη ενός μη επεμβατικού τεστ αναπνοής μικροβιώματος. Τεστ αναπνοής για την ανίχνευση μικροβίων έχουν ήδη αναπτυχθεί από ερευνητές του WashU Medicine, συμπεριλαμβανομένου ενός που μπορεί να ανιχνεύσει τον ιό COVID-19 σε λιγότερο από ένα λεπτό.
