De uitademingslucht van kinderen met astma bevat een veelheid aan vluchtige organische stoffen die (deels) verschillen van de stoffen in de uitademingslucht van gezonde kinderen. Niet eerder toonden onderzoekers aan dat er zoveel informatie te halen is uit de uitademingslucht van kinderen met astma.
Het is niet eenvoudig om een diagnose astma te stellen bij (jonge) kinderen. Analyse van de uitademingslucht is een non-invasieve manier om een veranderd metabolisme en ziektegerelateerde processen te meten. Tot nu toe wordt in de klinische praktijk alleen het stikstofmonoxidegehalte in de uitademingslucht gebruikt als parameter die geassocieerd is met allergisch astma.
Zwitserse onderzoekers formuleerden voor hun cross-sectionele observationele studie de hypothese dat de adem van kinderen met allergisch astma een uniek profiel aan ziektespecifieke metabolieten bevat. Zij onderzochten dit met secondary electrospray ionization-high resolution mass spectrometry (SESI-HRMS). Dit is een meetmethode om vluchtige organische stoffen (volatile organic compounds; VOC) in de uitademingslucht in real-time te meten.
De onderzoekers verzamelden ademsamples van 48 kinderen met allergisch astma en 56 gezonde controles. In totaal identificeerden zij 75 stoffen die verhoogd waren bij kinderen met astma en 59 stoffen die verhoogd waren bij gezonde controles. Bij kinderen met astma ging het vooral om stoffen die betrokken zijn bij astma en ontstekingsprocessen, zoals die uit het tyrosinemetabolisme of het lysine-degradatiemetabolisme. Bij de gezonde controles waren stoffen verhoogd die te maken hebben met het argininemetabolisme.
Met behulp van een machine learning algoritme maakten zij een model op basis waarvan zij kinderen met astma en gezonde kinderen van elkaar wilden onderscheiden. Dit model had een oppervlakte onder de receiver operating characteristic curve (AUC) van 0,84 (95%-BI 0,73-0,94), wat aangeeft dat het model een zekere diagnostische waarde heeft (een AUC van 0,5 = geen onderscheidend vermogen; een AUC van 1 = optimaal onderscheidend vermogen).
De onderzoekers concluderen dat het mogelijk is om in de uitademingslucht van kinderen met astma verschillende stoffen te onderscheiden die mogelijk samenhangen met pathofysiologische processen.
Bron