Kronisk mesenterisk iskemi pustetesting

Selv om kronisk mesenterisk iskemi (CMI) er den vanligste vaskulære lidelsen som involverer mesenteriske arterier, og utgjør 2 % av alle revaskulariseringsprosedyrer, er det fortsatt en underdiagnostisert tilstand. CMI er en invalidiserende sykdom som forårsaker alvorlige plager av post-prandiale magesmerter, matskrekk og vekttap. Diagnostisering av CMI er fortsatt vanskelig siden det ikke finnes noen diagnostisk test av gullstandard, den presumptive diagnosen CMI er for tiden bekreftet når en pasient opplever lindring av symptomer etter revaskularisering. For å ta behandlingsbeslutninger stoler klinikere på en konsensusdiagnose, basert på klinisk historie, tilstedeværelse av mesenterisk arteriestenose på abdominal avbildning, og, i dedikerte sentre, resultatet av en funksjonstest, for eksempel synlig lysspektroskopi (VLS) eller tonometri. Den diagnostiske nøyaktigheten av denne konsensusdiagnosen er utilfredsstillende, siden klinisk forbedring oppnås hos bare 73 % av pasientene med en konsensusdiagnose av CMI basert på en enkelt mesenterisk arteriestenose. Per extenso i de resterende 27 % behandlingen ble initiert hos pasienter som ikke led av CMI. Understreker behovet for en pålitelig diagnostisk test for å identifisere pasienter med CMI.

I tarmepitelet er det viktigste substratet for mitokondrieavhengig ATP-produksjon, og som følge av dette som kilde for CO2-frigjøring er butyrat, en liten kjedet fettsyre produsert av tarmmikrofloraen. Under iskemiske forhold kan butyrat ikke lenger metaboliseres. Den mest enkle biokjemiske veien for å takle denne situasjonen er en overgang i cellulær metabolisme til anaerob glykolyse. I denne prosessen metaboliseres glukose til pyruvat, og produserer to ATP-molekyler, noe som gir en oksygenuavhengig vei for å opprettholde ATP-produksjon, men resulterer også i reduksjon av NAD+-molekyler til NADH+. For å opprettholde ATP-produksjonen vil pyruvat gjennomgå en prosess som kalles fermentering som resulterer i produksjon av laktat der NADH+ resirkuleres tilbake til NAD+ slik at glykolysen kan fortsette. Ved påfølgende transport via blodet fjernes laktat i leveren og den resulterende CO2 vil forlate kroppen via lungene. Derfor kan teoretisk måling av skiftet fra butyrat til glukosemetabolisme, som skjer i enterocytter under anaerobe forhold, være en metode for å oppdage slimhinneiskemi.

Denne multisenter randomiserte intervensjonsbeviset for hovedstudien undersøkte muligheten for å kvantifisere slimhinneoksygeninnhold ved pustetesting med merket butyrat og merket glukose som en potensiell test for å diagnostisere CMI. Siden begge substratene er avhengige av oksygen for å bli metabolisert, forventes det at forsøkspersoner med lave oksygenkonsentrasjoner i slimhinnene vil metabolisere mindre butyrat og glukose sammenlignet med forsøkspersoner med normale oksygenkonsentrasjoner i slimhinnene.