Sviluppo di un test del respiro per il monitoraggio dei pazienti con malattie del fegato

La biopsia epatica percutanea è stata utilizzata per decenni per valutare la gravità della malattia epatica cronica, indipendentemente dall'eziologia. Durante questa procedura viene prelevato un campione centrale di fegato ed esaminato istologicamente per la presenza di infiammazione, fibrosi e altre caratteristiche caratteristiche di specifici disturbi epatici. Sebbene la biopsia epatica sia il gold standard con cui valutare la gravità della malattia epatica, la procedura presenta limitazioni significative. La biopsia epatica è una procedura costosa e invasiva con rischi di morbilità e mortalità. Inoltre, la biopsia epatica e l'esame dell'istologia epatica sono soggetti a variazione del campionamento e al modo in cui questi risultati vengono valutati e riportati dai singoli patologi.

A causa di queste limitazioni, diversi ricercatori hanno tentato di sviluppare metodi alternativi con cui valutare la gravità della malattia epatica. Un approccio è stato lo sviluppo di marcatori sierici in grado di stimare la fibrosi epatica. Tali test sono stati sviluppati analizzando una batteria di sostanze chimiche del fegato sierico e la conta piastrinica. Sfortunatamente, il test non è in grado di rilevare cambiamenti più sottili nella fibrosi epatica e non fornisce alcuna informazione sulla funzionalità epatica nei pazienti con cirrosi accertata. Il concetto di un test di funzionalità epatica metabolica, che potrebbe essere utilizzato per valutare la funzionalità epatica, è stato esplorato per la prima volta diversi decenni fa (20). Tali test vengono eseguiti somministrando un composto per via orale o endovenosa. Il composto viene rimosso dal fegato dal sangue, metabolizzato e un prodotto metabolico viene rilasciato nuovamente nel sangue ed escreto nelle urine, saliva o respiro esalato; o il prodotto metabolico viene escreto nella bile. Misurare la quantità del prodotto somministrato che rimane nel siero nel tempo o la quantità di prodotto metabolico che viene prodotto e/o la velocità con cui questo prodotto viene escreto fornisce una misura accurata della funzione metabolica epatica.

Il test del respiro che utilizza substrati marcati con 13C fornisce un mezzo sicuro e non invasivo per misurare il metabolismo epatico. 13C è un isotopo stabile, non radioattivo che può essere incorporato in una posizione specifica all'interno di un substrato di prova in modo da essere rilasciato quando il composto viene metabolizzato dal fegato. Idealmente, il composto 13C dovrebbe essere somministrato per via orale, assorbito rapidamente, metabolizzato dal fegato e la 13CO2 dovrebbe essere misurata nell'aria espirata entro 20-30 minuti. Il metabolismo epatico del composto verrebbe valutato misurando il rapporto 13C/12C nell'espirato. La capacità di rilevare, differenziare e quantificare 13C e 12C nella CO2 espirata è stata notevolmente facilitata dal recente sviluppo del sistema di raccolta e dell'unità di analisi Breath ID®. Questo dispositivo portatile rileva continuamente il respiro espirato e analizza la CO2 in tempo reale attraverso una cannula nasale indossata dal paziente.