Każda choroba ma swój zapach. Oddech jest wizytówką stanu naszego organizmu. W zapachu wydobywającym się z ust bądź unoszącym się nad skórą znajdują się bowiem związki chemiczne produkowane przez komórki niemal całego ciała.

Data dodania: 2012-06-07

Wyświetleń: 2097

Przedrukowań: 0

Głosy dodatnie: 6

Głosy ujemne: 0

WIEDZA

6 Ocena

Licencja: Creative Commons

Podczas choroby organizm wyt­warza więcej niektórych substancji. Na przykład u chorych z zaawansowaną cukrzycą w oddechu jest dużo acetonu, który pachnie jak zgniłe jabłka. Choroby nerek objawiają się zaś nadmierną ilością związków aminowych i azotu przypominających odór zepsutych ryb.

O tym, że chory organizm pachnie inaczej, wiadomo było od dawna. Już w starożytnej Grecji Hipokrates, uważany za ojca medycyny, wiedział, że podczas oględzin chorego należy powąchać jego oddech. Jed­nak dopiero niedawno uczeni zaczęli szukać sposo­bu zidentyfikowania substancji znajdujących się w wydychanym powietrzu czy wydzielanych przez skórę pacjentów. Pierwszy zajął się tym amerykański chemik Linus Pau­ling, laureat Nagrody Nobla.

Już w latach 70. XX wieku przeanalizował skład chemiczny ludzkiego od­dechu. Wykorzystując chromato­graf gazowy, urządzenie pozwalające rozdzielić mieszaninę związków chemicznych na po­jedyncze składniki, stwierdził, że w wydychanym po­wietrzu znajduje się około 300 substancji, które można wykorzystać do diagnozy medycznej. Związki te powstają w wyniku różnych procesów metabolicznych, zachodzących w komórkach organizmu i przedostają się do krwi. Stamtąd trafiają do płuc i powietrza znajdującego się w pęcherzykach. Dlatego można je wykryć w wydy­chanym powietrzu. Dziś ucze­ni szukają związków chemi­cznych, które są charakterysty­czne dla określonej choroby, tzw. biomarkerów. Gdyby udało im się stworzyć czuły nos wykrywający te substancje, diagnozowanie chorób, nawet tych najcięższych, jak nowotwory, stałoby się łatwe i szybkie, bo wynik byłby znany w kilkanaście minut.

Badania prowadzą zespoły naukowców na całym świecie. Dr Michelle Gallagher z Monell Chemical Sen­ses Centre w Filadelfii bada skład chemiczny powietrza unoszącego się nad skórą chorych na czerniaka. Uczo­na pobrała próbki gazów znad nowotworu i porównała ich skład chemiczny z powietrzem unoszącym się nad zdrowymi tkankami. Okazało się, że zdecydowanie różniły się one ilością niektórych związków.

Z kolei dr Michael Philips z Menssana Research w New Jersey opracował urządzenie analizujące od­dech pacjentów po przeszczepie serca. Wskazuje ono, czy organ się przyjął, czy też zostanie odrzuco­ny przez organizm chorego. Biomarkerów typowych dla danej choroby szukają też polscy uczeni w ramach międzynarodowego projektu o nazwie BAMOD, którego koordynatorem jest prof. Anton Amann z Uniwersytetu Medycznego w Innsbrucku. Pracami naszych naukow­ców kieruje prof. Bogusław Buszewski, szef Katedry Chemii Środowiskowej i Bioanalityki Wydziału Chemii Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu. Profesor współpracuje z zespołem: mikrobiologami, których badania koordynuje prof. Hanna Dahm, szefowa Zakładu Mikrobiologii UMK, oraz lekarzami onkolo­gami i gastrologami na czele z prof. Markiem Jackows­kim z Katedry Kliniki Chirurgii Ogólnej, Gastroenterologicznej i Onkologicznej Collegium Medicum UMK. W poszukiwania biomarkerów zaangażowani są też fizycy i informatycy. Uczeni na podstawie oddechu pacjenta próbują rozpoznawać raka płuc i układu po­karmowego. Pracują też nad metodą szybkiego identy­fikowania bakterii oraz monitorowania substancji ty­powych dla raka prostaty i szyjki macicy.

Cała trudność wykrywania chorób za pomocą za­pachów polega na dokładnym pomiarze ilości i rodza­ju związków chemicznych w wydychanym przez or­ganizm powietrzu lub wydzielanym zapachu. W tym celu uczeni najpierw „łapią" oddech pacjenta do spec­jalnych pułapek - włókien o grubości ludzkiego włosa pokrytych polimerem, który wychwytuje poszukiwane substancje. Następnie związki analizowane są w spec­jalnych urządzeniach, a wynik porównywany jest z próbką oddechu osoby zdrowej.

Czasami jest to skomplikowane. W przypadku cho­rych na raka płuc uczeni muszą porównywać próbki oddechu zarówno palaczy, osób nigdy niepalących, jak i tych, które rzuciły nałóg. W powietrzu wydychanym przez chorych na raka palaczy znajduje się bowiem więcej związków niż w oddechu osób dotkniętych no­wotworem, ale niepalących. Trzeba więc stwierdzić, które związki pochodzą z dymu papierosowego, a które są oznaką choroby. Za biomarkery raka płuc uc­zeni uznali m.in. izopren, toluen, izomery ksylenu. Za pomocą serii szczegółowych pomiarów można także zidentyfikować bakterie chorobotwórcze żyjące w or­ganizmie pacjenta. Każda z nich wydziela bowiem ty­powe dla siebie gazy.

Uczeni opracowują właśnie testy na obecność bak­terii Helicobacter pylori, która sprzyja powstawaniu nowotworu układu pokarmowego, Do tej pory lek­arze i mikrobiolodzy pobierali próbki w celu wyko­nania tzw. posiewu, czyli hodowli i identyfikacji po­branych szczepów bakterii. Analiza zajmowała im nawet 90 godzin. Natomiast oznaczanie nową metodą trwa zaledwie 12-15 minut. Być może w przyszłości uda się wykorzystać ten sposób analizy do wykry­wania zakażeń bakteryjnych, także tych, które prowadzą do rozwoju sepsy, trudno gojących się ran czy wstępnego diagnozowania narządów rod­nych kobiet i mężczyzn. Szukają bowiem zapachow­ych biomarkerów raka prostaty oraz szyjki macicy.

Według prof. Bogusława Buszewskiego stworze­nie metody diagnostyki chorób na podstawie zapachu może zająć jeszcze kilka lat. Ale gra jest warta świeczki, bo w medycynie profilaktyka i szybka diagnoza to połowa sukcesu. A czas jest bezcenny.

Magdalena Frender ,,Newseek" (opr. J.N.)

Licencja: Creative Commons
6 Ocena