Betegségről árulkodó lélegzet? A kutya megérzi! (és a műszer is...)

Azok az emberek, akik aggódnak rossz leheletük miatt, a kelleténél gyakrabban nyúlnak a fogkefe vagy valamilyen mentolos cukorka után. A jövőben azonban a kilégzés összetételének személyes ellenőrzése sokkal többet nyújthat a lehelet frissítésénél. A tudósok ugyanis kifinomult elektronikus és kémiai érzékelőket fejlesztettek ki a kilélegzett levegő összetételének vizsgálatára - rákra, tuberkulózisra, asztmára vagy más betegségekre, sőt sugárterhelésre utaló elemek után kutatva.

Tünetek a levegőben

"A kilélegzett levegőből egyértelműen kimutathatók a máj, a vese, a szív és a tüdő betegségének jelei - állította a The New York Timesnak nyilatkozva a levegőelemzést tanulmányozó Raed Dweik, aki a Clevelandi Klinikán a tüdő ereinek vizsgálatára szakosodott program igazgatója. - Meggyőződésem, hogy a lélegzet elemzése lesz az orvosi diagnosztika jövője, kiegészülve számos, ma alkalmazott vérvizsgálattal és képalkotó diagnosztikai eljárással."

Dweik szerint a lélegzet igen gazdag mátrixot alkot, tükrözve az egészséges szervezetre vagy a betegségre jellemző tüneteket. Tény, hogy a kilélegzett levegő annyira gazdag kémiai vegyületekben, hogy tökéletes elemzését szinte lehetetlen kivitelezni. Értelemszerűen minden kilégzés tartalmaz olyan gázokat, mint a szén-dioxid, ugyanakkor olyan illékony anyagokat is, amelyek az elfogyasztott ételekre, a bevett gyógyszerekre vagy a szőnyegből, a kárpitból, illetve a különféle légszennyezésekből származó anyagokra utalnak.

Az érzékelők révén ezek a kilélegzett anyagok egyre pontosabban kimutathatók, ami pedig közelebb viszi a levegőanalízist a kiterjedt használathoz - az orvosi diagnózis és kezelés kímélő (vértelen) eszközeként.

A New Jersey-i székhelyű, Menssana Research nevű biotechnológiai cég egy BreathLink nevű asztali rendszerrel folytat kutatásokat az aktív tüdő-tuberkulózis és más betegségek azonosítása érdekében - közölte Michael Phillips, a cég vezérigazgatója, aki egyben a New York állambeli Valhallában található New York-i Orvosi Egyetem klinikai gyógyszerekkel foglalkozó professzora is. A rendszert úgy tervezték, hogy bárhol használható legyen, ahol rendelkezésre áll internetkapcsolat.

Egybilliószor érzékenyebb az alkoholszondánál

Az analizátor a levegőkoncentráció egy billiomod részének megfelelő szinten képes érzékelni a vegyületek jelenlétét - vagyis a berendezés egymilliárdszor érzékenyebb, mint a véralkohol-szint kimutatására szolgáló rendőrségi szondák. A Breathlink használatához a vizsgálati személynek egy hosszú csőbe kell belefújnia, a lélegzetből vett minta gyűjtése és elemzése a készüléken belül zajlik. Az analizátor ezután képes grafikus formában, részletesen ábrázolni a kilégzésben megfigyelhető elemek kémiai koncentrációját. Az így nyert adatok további elemzés érdekében a világ bármely pontjáról elküldhetők a New Jersey-i laboratóriumba.

A BreathLink a cég egy korábbi fejlesztésén, a Heartsbreathen alapul, amely a szívátültetésen átesett betegek légzését monitorozza a kilökődésre utaló jeleket vizsgálva. Az amerikai élelmezési és gyógyszerügyi hatóság (FDA) által embereken való használatra engedélyezett Heartsbreath részben azért nem terjedt még el szélesebb körben, mert a Medicare elnevezésű biztosítási segélyprogram - amelynek tagjai a 65 évnél idősebb állampolgárok lehetnek - addig nem hajlandó fedezni a vizsgálat költségeit, amíg további klinikai kutatások nem igazolják a hatékonyságát. Ezek a kutatások Michael Phillips szerint jelenleg is folynak.

"A kilélegzett levegőben jelenlévő nitrogén-monoxid kimutatása már bevált módon használatos az asztma kezelésénél" - nyilatkozta a rotterdami Erasmus Egyetem orvosi központjában gyermekkori légúti betegségek gyógyításával foglalkozó Marielle W. H. Pijnenburg.

Mint mondta, ez egy parányi molekula, de jól megfigyelhető, hogy az asztmás betegek által kilélegzett levegőben az átlagosnál jóval nagyobb koncentrációban van jelen, ami a tüdőben lévő allergiás gyulladásra utalhat.

Pijnenburg szerint a nitrogén-monoxid kimutatására használt berendezések nagyon drágák, és bár hasznos az általuk szolgáltatott információ, nem mindegyik asztmás betegnél alkalmazhatók eredményesen. A nitrogén-monoxid ugyanis önmagában túl egyszerű ahhoz, hogy híven tükrözze az asztmás tüdőben lezajló bonyolult folyamatokat. A jövőben használatos eszközöknek lehetővé kell tenniük egy sor más, olyan molekula mérését is, amely összefüggésben lehet a betegséggel.

Frederick A. Dombrose-nak, a memphisi Hartwell Alapítvány elnökének közlése szerint az egyik ilyen eszköz a gyermekkorú asztmás betegek hordozható levegőelemző készüléke lehet, amelyik a betegség öt közös gyulladásos jellemzőjét figyeli majd. A gyermek-egészségügyi kutatásokat támogató alapítvány már elő is teremtette a szükséges forrásokat: Cristina E. Davis, a Kaliforniai Egyetem mechanikai és repüléstechnikai tanszékének docense kapott megbízást az analizátor kifejlesztésére. Dombrose szerint egy olyan hordozható készülék megépítése a cél, amelyet kényelmesen magukkal vihetnek a gyermekek, és így folyamatosan nyomon tudják követni egészségi állapotukat.

Csalhatatlan a kutyák szimata

A Clevelandi Klinikán Peter Mazzone a tüdőrák kimutatásának céljából elemzi a betegek kilégzését. Az általa végzett vizsgálatok során a levegő érzékelőkön áramlik keresztül, azok színének megváltozását pedig digitális kamerák rögzítik.

A kutyák szaglásától még messze járnak az érzékelők

A mintákat ezután olyanok emberekével hasonlítják össze, akik nem szenvednek a betegségben. A tüdőrák kimutatására szolgáló tesztek Mazzone állítása szerint már elérték a 85 százalékos pontosságot. De - mint megjegyezte - néhány erre kiképzett kutya akár 99 százalékos biztonsággal is képes kiszimatolni a rák jelenlétét, még ha például nem is képes azonosítani az analizátorok által kimutatott bizonyos vegyületeket.

"Egyre jobbak és jobbak leszünk - hangsúlyozta Mazzone. - De hogy valaha is meg tudjuk-e közelíteni a kutyák érzékelésének pontosságát, azt ma még nem lehet tudni."