Opracowanie testu oddechowego do monitorowania pacjentów z chorobami wątroby

Przezskórna biopsja wątroby jest stosowana od dziesięcioleci do oceny ciężkości przewlekłej choroby wątroby, niezależnie od etiologii. Podczas tej procedury pobiera się próbkę rdzenia wątroby i bada histologicznie pod kątem obecności stanu zapalnego, zwłóknienia i innych cech charakterystycznych dla określonych schorzeń wątroby. Chociaż biopsja wątroby jest złotym standardem oceny ciężkości choroby wątroby, procedura ta ma istotne ograniczenia. Biopsja wątroby jest kosztowną, inwazyjną procedurą obarczoną ryzykiem zachorowalności i śmiertelności. Ponadto biopsja wątroby i badanie histologiczne wątroby podlegają zmienności pobierania próbek oraz sposobowi, w jaki te wyniki są oceniane i zgłaszane przez poszczególnych patologów.

Z powodu tych ograniczeń kilku badaczy próbowało opracować alternatywne metody oceny ciężkości choroby wątroby. Jednym z podejść było opracowanie markerów surowicy, które mogą oszacować stopień zwłóknienia wątroby. Takie testy opracowano na podstawie analizy zestawu parametrów chemicznych surowicy i wątroby oraz liczby płytek krwi. Niestety test nie jest w stanie wykryć bardziej subtelnych zmian w włóknieniu wątroby i nie dostarcza żadnych informacji dotyczących czynności wątroby u pacjentów z rozwiniętą marskością wątroby. Koncepcja metabolicznego testu czynnościowego wątroby, który mógłby być wykorzystany do oceny czynności wątroby, została po raz pierwszy zbadana kilkadziesiąt lat temu (20). Takie testy przeprowadza się przez podawanie związku doustnie lub dożylnie. Związek jest usuwany przez wątrobę z krwi, metabolizowany, a produkt przemiany materii jest z powrotem uwalniany do krwi i wydalany z moczem, śliną lub wydychanym powietrzem; lub produkt przemiany materii jest wydalany z żółcią. Pomiar ilości podanego produktu, który pozostaje w surowicy w czasie lub ilości wytwarzanego produktu metabolicznego i/lub szybkości, z jaką ten produkt jest wydalany, zapewnia dokładny pomiar czynności metabolicznej wątroby.

Badanie oddechu z wykorzystaniem substratów znakowanych 13C zapewnia bezpieczny, nieinwazyjny sposób pomiaru metabolizmu wątrobowego. 13C jest stabilnym, nieradioaktywnym izotopem, który można wprowadzić w określone miejsce w badanym podłożu, tak aby został uwolniony, gdy związek jest metabolizowany w wątrobie. W idealnej sytuacji związek 13C byłby podawany doustnie, szybko wchłaniany, metabolizowany w wątrobie, a 13CO2 mierzony w wydychanym powietrzu w ciągu 20-30 minut. Metabolizm wątrobowy związku można ocenić przez pomiar stosunku 13C/12C w wydychanym powietrzu. Możliwość wykrywania, różnicowania i oznaczania ilościowego 13C i 12C w wydychanym CO2 została znacznie ułatwiona dzięki niedawnemu opracowaniu systemu zbierania i analizatora Breath ID®. To przenośne urządzenie stale wykrywa wydychany oddech i analizuje CO2 w czasie rzeczywistym za pomocą kaniuli nosowej noszonej przez pacjenta.