Sjukdomar diagnostiseras med hjälp av utandningsluften

Det kan bli möjligt att diagnostisera sjukdomar genom att mäta inflammatoriska markörer i utandningsluften. En avhandling från Sahlgrenska akademin visar hur metoden kan användas vid bedömning av kronisk inflammation i luftvägarna.

Redan i antikens Grekland luktade läkarna på patienternas andedräkt för att bedöma deras hälsotillstånd. I andedräkten finns nämligen en rad olika ämnen som bildas vid biokemiska processer i kroppen och rätt tolkade kan de avslöja en hel del om hur någon mår.

Hos astmatiker är luftvägarna inflammerade. I kroppens immunförsvar deltar så kallade inflammatoriska celler. En av deras uppgifter är att bilda skadliga molekyler, syreradikaler. Om det finns för mycket syreradikaler i kroppen uppstår obalans och en så kallad oxidativ stress uppkommer. När syreradikalerna reagerar med andra molekyler kan mer stabila ämnen bildas. Genom att mäta halten av dessa ämnen går det att få fram hur allvarlig den oxidativa stressen är. Ämnena fungerar som så kallade markörer, det vill säga tecken på inflammationen. Vissa av ämnena är gasformiga och kan andas ut direkt, andra är lite mer partikelformiga.

I sitt avhandlingsarbete har fil mag Mona Lärstad tagit fram metoder för att mäta nivåerna av de markörer som speglar den oxidativa stressen i luftvägarna. Målet var att provtagningen skulle vara enkel för både patienten och sjukvårdspersonalen och därmed uteslöts blod- och lungprov. 

– Arbetet inriktades istället på att finna markörer i utandningsluften. Närmare bestämt var det metoder för att finna markörerna malondialdehyd, 3-nitrotyrosin, etan, pentan och isopren som skulle tas fram. Dessa ämnen är sedan tidigare förknippade med inflammation och oxidativ stress, säger Mona Lärstad.

Hon fann att det var lämpligt att undersöka malondialdehyd och 3-nitrotyrosin genom att på olika sätt studera ett koncentrat av utandningsluft. Detta samlades upp genom att kyla ned utandningsluft med hjälp av en speciell frysutrustning i vilken försökspersoner fick andas under bestämd tid. För att studera markörerna etan, pentan och isopren utvecklades en metod som byggde på att utandningsluften samlades upp direkt. En av metoderna som användes var masspektrometri, vilket förenklat innebär att varje molekyl bildar ett unikt mönster, ett unikt ”fingeravtryck”. Detta medför att forskaren kan upptäcka mycket låga nivåer på ett tillförlitligt sätt. Metoderna tillämpades på mindre grupper av friska personer och/eller personer med astma. Andhållning före utandning samt utandning vid olika flöden utfördes för att ta reda på var etan, pentan och isopren bildas i kroppen. 

– Vi har tagit fram pålitliga metoder som gör det möjligt att kvantifiera vissa markörer för oxidativ stress i luftvägarna. Det verkar som om det mesta av utandad etan, pentan och isopren inte bildas i luftvägarna utan kommer från andra delar av kroppen. Små mängder av etan kan till viss del bildas lokalt i luftvägarna. Metoderna bör testas i större grupper för att undersöka om de är användbara verktyg i bedömningen av kronisk inflammation i luftvägarna, säger Mona Lärstad.