Test respiratoire : grille de recherche de maladies

Dr. Andrea Bannert travaille chez depuis 2013. Le docteur en biologie et médecine rédacteur a d'abord effectué des recherches en microbiologie et est l'expert de l'équipe sur les petites choses : bactéries, virus, molécules et gènes.Elle travaille également comme pigiste pour Bayerischer Rundfunk et divers magazines scientifiques et écrit des romans fantastiques et des histoires pour enfants.

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Votre haleine est le miroir de votre santé : des milliers de marqueurs vous indiquent ce que vous avez mangé, si vous avez fumé ou quelles maladies sommeillent en vous. Les nez optiques pourraient aider à identifier très tôt les maladies menaçantes. Même le cancer.

Le poumon humain est un organe immense - sa superficie totale : 100 mètres carrés. Cela permet un échange vivant entre l'air respirable et le sang. Dans les poumons, il n'y a pas que le sang qui est oxygéné. Dans les alvéoles, l'air est également chargé de toutes sortes de substances issues du sang. L'air expiré devient ainsi une empreinte caractéristique du métabolisme humain. Plus de 3000 molécules différentes y bourdonnent.

Fouineurs optiques

Hippocrate utilisait son nez à des fins de diagnostic il y a 2500 ans : l'odeur d'ammoniac était un signe d'insuffisance hépatique ou rénale et toute personne qui sentait le pain frais par la bouche pouvait avoir la typhoïde. Aujourd'hui, les nez reniflants optiques prennent le relais. Ils peuvent fournir des indications initiales de maladies telles que l'asthme, le diabète, les problèmes hépatiques et rénaux, diverses maladies infectieuses ou des cancers tels que le cancer du poumon ou du sein. Et plus tôt que les méthodes précédentes - et beaucoup plus agréable pour le patient. Parce qu'il n'a qu'à souffler dans un tube. Comme le test d'alcoolémie dans la rue.

Pourquoi ça marche ? Pour certaines maladies il existe un marqueur spécifique dans l'air expiré : beaucoup de monoxyde d'azote révèle l'asthme, par exemple chez les patientes atteintes d'un cancer du sein l'haleine est enrichie en pentane, chez les patientes atteintes d'un cancer du poumon en acétaldéhyde. "Souvent, cependant, ce sont des combinaisons de plusieurs molécules qui sont caractéristiques d'une certaine maladie", explique le professeur Boris Mizaikoff de l'Institut de chimie analytique et bioanalytique de l'Université d'Ulm dans une interview avec De telles combinaisons de marqueurs existent pour beaucoup plus de maladies qu'on ne le savait auparavant. Cependant, il faudrait d'abord les déchiffrer pièce par pièce.

Empreinte digitale de gaz respiratoire

Mizaikoff et son équipe travaillent actuellement sur une méthode de mesure de l'air respirable particulièrement sensible et pouvant être conditionnée en petit format. "Un tel appareil de mesure qui pourrait être utilisé dans un cabinet médical aurait alors la taille de la paume de votre main." Les appareils précédents sont trop encombrants et trop chers - ils ne conviennent donc pas à une utilisation de routine.

Avec le système de mesure de Mizaikoff, l'air respirable est irradié avec de la lumière infrarouge. Cela fait vibrer les molécules du gaz respiratoire. Et chaque molécule vibre différemment - selon la façon dont elle est structurée. "C'est ce qu'on appelle l'empreinte infrarouge caractéristique de la molécule", explique Mizaikoff. Avec cette méthode, plusieurs gaz traces peuvent être mesurés avec une sensibilité de détection élevée en quelques minutes.

Aussi sensible que la mammographie

Les chercheurs d'Ulm veulent tester à long terme leur méthodologie de mesure pour les patientes atteintes d'un cancer du sein. Le plus grand avantage : l'analyse des gaz respiratoires évite aux femmes l'exposition aux radiations d'une mammographie. De plus, le sein n'a pas besoin d'être pressé à plat entre les plaques à rayons X, ce qui peut être très inconfortable pour la patiente. Et : Les jours d'attente pour le résultat seraient également une chose du passé avec le test de reniflement infrarouge.

Dans un premier test, l'analyse a correctement diagnostiqué 70 à 80 pour cent des femmes utilisant de petites molécules volatiles, mais toujours en utilisant des méthodes de mesure de laboratoire. Une étude antérieure menée par des scientifiques américains a obtenu un résultat tout aussi satisfaisant avec un système de mesure différent : 48 patients sur 51 ont été correctement identifiés. Cela signifie que le test respiratoire peut facilement suivre le dépistage par mammographie en termes de valeur informative.

Néanmoins, Mizaikoff et ses collègues souhaitent encore améliorer leur méthode - en la combinant avec d'autres méthodes de mesure, telles que la mesure de fluorescence. Les chercheurs espèrent pouvoir à nouveau tourner vigoureusement la vis de sensibilité. "Si à un moment donné vous pouvez mesurer de très petites différences, vous pourrez non seulement prouver la maladie vous-même, mais aussi vérifier le succès du traitement avec cet examen en douceur", espère Mizaikoff.

Facteur perturbateur de la nutrition

Cependant, il reste un problème : le gaz respiratoire n'est pas seulement influencé par les maladies. De nombreux autres facteurs jouent également un rôle : par exemple, ce que vous avez mangé, si vous fumez ou non, quel air ambiant vous avez respiré ou si votre circulation a changé.

"Le système doit apprendre à différencier ces causes des informations pertinentes sur la maladie", explique Mizaikoff. Dans l'étape suivante, les chercheurs souhaitent alimenter le système de mesure avec les données d'un grand nombre de sujets de test. "Pour nos études cliniques, nous avons non seulement besoin de personnes malades et non malades, mais aussi d'autant de modes de vie différents que possible dans les deux groupes en termes de régime alimentaire, de tabagisme et d'autres facteurs."

Souffle une fois, s'il te plaît

Il faudra encore quelques années avant que le test de bouffée du médecin ne devienne un examen de routine. «Pour les changements plus faciles à mesurer, cela pourrait être dans un an ou deux», explique Mizaikoff. Un exemple est le test de la fonction hépatique que les chercheurs ont déjà testé avec succès sur des souris : les animaux ont été nourris avec du glucose avec des atomes de carbone marqués dans leur nourriture. Si le glucose est métabolisé, l'appareil de mesure infrarouge reconnaît la marque dans la respiration. Et fournit une mesure directe du fonctionnement du foie.

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