Блог харчування DEBInet; Архів блогу; Дихальні тести для діагностики та моніторингу діабету

П’ятниця, 30 грудня 2011 року

Кінчики пальців, які сильно ущільнені від уколів - наслідок незліченних вимірів цукру в крові, з якими багато діабетиків знайомі. Багатьом діабетикам доводиться перевіряти рівень цукру в крові кілька разів на день. Вимірюваннями часто нехтують, оскільки шви сприймаються як надзвичайно незручні. Тут менш ніж вітається менш нав'язливий метод. Але як може виглядати альтернатива?

Діагнози дихання використовувались віками. У разі уремії дихання пахне рибним, а у випадку хвороб печінки - гнильним і затхлим запах ацетону, як розкладаються яблука, говорить про діабет. Останнє виникає внаслідок того, що склад дихальних газів змінюється в метаболічній ситуації при діабеті. Однак до того моменту, як ацетон може відчути запах у диханні, у діабетика вже розвинений кетоацидоз, який аж ніяк не бажаний (1).

Як насправді ацетон пов’язаний з діабетом? Нестача інсуліну означає, що поглинена глюкоза більше не може всмоктуватися з крові в клітини. Отже вуглеводи, основним продуктом розпаду яких є глюкоза, більше не доступні як джерело енергії. Тому організму доводиться вдаватися до іншого ресурсу. Залишаються два макроелементи, білок і жир. Оскільки білка в організмі мало, він в основному надходить у свій основний запас - жир. І коли жир розщеплюється, також виробляється ацетон, який потім знаходиться в повітрі, яким ми дихаємо. Однак речовина присутня лише у невеликих кількостях: при вдиху більшість дихальних газів складаються з азоту (78 відсотків), кисню (16 відсотків) та вуглекислого газу (чотири відсотки). Ацетон - серед решти двох відсотків.

Тим часом технічні досягнення дозволяють використовувати набагато точніші методи з набагато нижчим порогом сприйняття, ніж "тест на запах". Як результат, тест на дихання як метод виявлення також може бути розроблений і поширений. Кілька прикладів його використання: Вживання алкоголю можна визначити за допомогою дихального тесту, деякі харчові непереносимості, такі як непереносимість фруктози або лактози, перевіряються за допомогою таких тестів. Тести на дихання також використовуються для виявлення хелікобактерних інфекцій та астми. Може так дихальний тест ось так поставити діагноз діабету або, можливо, навіть надійний тест на рівень цукру в крові? Цілком мислимо провести дослідження з цього приводу.

Цюріхські вчені на чолі з професором Сотірісом Працінісом розробили пристрій, за допомогою якого ацетон можна витягувати в дуже малих концентраціях (діапазон ppb) можна довести. Для вимірювання використовується напівпровідник із змішаного кремнію оксиду вольфраму. Якщо ацетон відповідає оксиду вольфраму, відбувається реакція і опір оксиду вольфраму падає, що в свою чергу збільшує провідність. В результаті протікає більше струму і посилюється сигнал. На думку дослідників, такий пристрій може діагностувати діабет I типу або кетоацидоз за рахунок збільшення виведення ацетону.

Шестимісячний проект з дітьми, які страждають на цукровий діабет 1 типу, повинен розпочатися навесні наступного року. Планується лікарнею в Оксфордширі (Англія) у співпраці з Oxford Medical Diagnostics, яка забезпечить вимірювальні прилади. Тут теж покладаються на вимірювання ацетону. Існує навіть надія, що кількість видихуваного ацетону зможе оцінити потребу в інсуліні. Паралельно вимірюванню ацетону, рівень цукру в крові визначається класичним способом, щоб порівнювати отримані різні значення по відношенню один до одного.

Однак ацетон - єдиний дихаючий газ, який вивчали, щоб зробити надійні висновки про рівень цукру в крові? Тут думки розходяться. Ацетон - лише один із багатьох газів, які пропорційно змінюються в повітрі у випадку діабету. Крім того, індивідуальні відмінності та дієта можуть впливати на кількість ацетону, що виділяється в повітрі. Отже z. Б. Дієта з низьким вмістом вуглеводів або фаза голодування призводять до підвищення рівня ацетону. Існують також відмінності в залежності від часу доби. Тому ацетон здається досить небезпечним як єдиний засіб контролю рівня цукру в крові.

П'єтро Галасетті, професор педіатрії та фармакології з Каліфорнійського університету, Ірвін, досліджував цю область протягом тривалого часу. Галасетті також вважає просте посилання на ацетон занадто простим. Дослідник співпрацює з Американським діабетичним товариством ADA, щоб знайти математичний алгоритм. За допомогою цього алгоритму має бути можливо надійно визначити рівень цукру в крові за допомогою декількох дихаючих газів. У нещодавно опублікованій статті команда Галасетті оголосила дві комбінації дихальних газів, які, за їх результатами, можуть добре відображати рівень рівня цукру в крові. Одну групу складають ацетон, нітрат метилу, етанол та етилбензол (r = 0,883) (2), тоді як іншу групу складають 2-пенілітрат, пропан, метанол та ацетон (r = 0,869). За оцінкою дослідників, ці комбінації можна використовувати для визначення рівня цукру в крові як у здорових людей, так і у діабетиків 1 типу.

Якби на цій основі можна було розробити недорогий портативний вимірювальний прилад, це, мабуть, означало б серйозний крок до контролю за діабетом за допомогою дихальних тестів.

(1) Кетоацидоз є формою діабетичного метаболічного дисбалансу.
(2) r = коефіцієнт кореляції; Міра зв'язку між двома величинами. Коефіцієнт може мати значення від -1 до +1. Значення> 0,8 можна класифікувати як високу кореляцію.

Маноллс А: Діагностичний потенціал аналізу дихання. КЛІН. ХІМ. 29/1, 5-15 (1983)
Каррі А: Тест на дихання на вміст глюкози в крові. Прогноз діабету, січень 2010 р
ETH Цюріх (6.5.2010): Більше не палице пальцем
Minh TD, Oliver SR, Ngo J, Flores R, Midyett J, Meinardi S, Carlson MK, Rowland FS, Blake DR, Galassetti PR. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2011 червня; 300 (6): E1166-75. Epub 2011 5 квітня.
Spanel P, Dryahina K, Rejšková A, Chippendale TW, Smith D: концентрація ацетону в диханні; біологічна мінливість та вплив дієти. Фізіол Міри. 2011 серпня; 32 (8): N23-31. Epub 2011 1 липня.
BBC News (4.11.2011): Випробування на дихальний діабет на дітях Оксфордширу

Для подальшого читання

написана Сабріною Раут 30 грудня 2011 року о 8:43 ранку