Detektering och användning av nasal lustgas och den elektroniska näsan (EPONA)

Bedömning av nasal och bronkial inflammation:

Rhinit (allergisk och icke-allergisk), SP och astma är sjukdomar som kännetecknas av processer vars patogenes är baserad på inflammation. Inflammation i luftvägarna kan bedömas direkt eller indirekt. Teknikerna för att bedöma inflammation direkt kan delas in i invasiva tekniker och icke-invasiva tekniker.

Inom invasiva tekniker inkluderar vi de som kräver nasal eller bronkial endoskopi såsom biopsi. Tillämpligheten av dessa invasiva metoder har dock många begränsningar eftersom de inte är utan risker och/eller komplikationer. De kräver också stor erfarenhet att implementera. Det är därför mycket viktigt att utveckla och validera nya metoder som gör att vi icke-invasivt kan upptäcka inflammation i de övre och nedre luftvägarna.

Lustgas (NO): Syntetiseras från aminosyran L-arginin genom inverkan av enzymet kväveoxidsyntas (NOS). Tre isoformer av detta enzym är kända: nNOS eller NOS1, som dominerar i nervvävnad; iNOS, inducerbar NOS eller NOS2, inducerad av ett medel som aktiverar immunsystemet; och eNOS, endotelial NOS eller NOS3, beståndsdel av det vaskulära endotelet. Eftersom iNOS finns i olika celler i luftvägarna och induceras av olika inflammatoriska cytokiner, anses NO vara en utmärkt markör för luftvägsinflammation. Precis som utandad kväveoxid (FeNO) anses vara en bra icke-invasiv markör för inflammation i de nedre luftvägarna, verkar nasal kväveoxid (nNO) potentiellt vara en bra markör för nasal inflammation.

Nasal kväveoxid (nNO): Vissa författare beskriver referensvärden för nNO upp till hundra gånger högre än för FeNO. Men hittills har normala nivåer av nNO i olika nässjukdomar och hos friska individer inte fastställts eftersom de publicerade resultaten varierar kraftigt. Dotsch et al. 1996 publicerade en serie av 67 friska försökspersoner där de hittade medelvärden för nNO i en frisk population på 96±47 ppb. Ett år senare studerade Ferguson 82 friska patienter och publicerade normala medelvärden för nNO på 1197±361 ppb. Ytterligare artiklar publicerades senare, men resultaten förblev ganska olika.

När det gäller referensvärdena för patienter med rinit är de hittills publicerade uppgifterna också motstridiga. Vissa författare visar att nNO är högre hos patienter med diagnosen rinit, särskilt hos patienter med AR. Andra studier har dock inte observerat skillnader i nivåer av nNO hos patienter som diagnostiserats med rinit jämfört med normalpopulationen.

Den elektroniska näsan: Är en ny teknik som är baserad på detektering av VOC som finns i gasfasen av den mänskliga andningen och som kan detekteras med kromatografi och masspektrometrisensorer. Den består av en enhet som består av flera nanosensorer som när de utsätts för flyktiga partiklar genomgår specifika förändringar i deras elektriska motstånd, vilket resulterar i ett mönster eller profil av VOC genom logaritmisk regression. Dessa VOC-mönster kan användas som icke-invasiva biomarkörer för flera biokemiska processer som förekommer i olika sjukdomar vars patogenes är baserad på inflammation. Till exempel, vid sjukdomar i luftvägarna har de framgångsrikt använts för att jämföra mönster av VOC hos patienter med kronisk obstruktiv lungsjukdom (KOL) och astma. Denna tekniks potentiella tillämpbarhet inom biomedicin är enorm.

Kort sagt, både mätning av nNO och bestämning av mönster av VOC genom den elektroniska näsan är icke-invasiva metoder som kan hjälpa till vid diagnos och övervakning av vissa luftvägssjukdomar. När det gäller nNO visar för närvarande tillgängliga studier mycket olika och motstridiga resultat och när det gäller bestämning av VOC med elektronisk näsa finns det mycket få artiklar publicerade hittills. Det är därför viktigt att utforma en studie som gör det möjligt för oss att klargöra den potentiella nyttan av icke-invasiva markörer för inflammation, såsom bestämning av nNO och bestämning av de olika mönstren av VOC genom elektronisk näsa hos friska patienter, hos patienter med diagnosen AR och icke -allergisk rinit och hos patienter med associerad SP och astma.

Arbetshypotes: Rhinit, SP och astma är vanliga sjukdomar som orsakar betydande sjuklighet. Eftersom substratet för dessa sjukdomar ligger i inflammation, anser vår grupp av forskare att studiet av inflammation är en av de mest intressanta aspekterna för bedömning och hantering av dessa sjukdomar. På samma sätt som mätning av FeNO används som en bra markör för bronkial inflammation, kan mätning av nNO och bestämning av mönster av VOC genom den elektroniska näsan också vara två bra icke-invasiva markörer för övre och/eller nedre (i fallet med VOC) luftvägar inflammation. Men även om det under de senaste åren har gjorts en del studier om ursprunget, funktionen och användbarheten av att mäta nNO och användningen av den elektroniska näsan vid luftvägssjukdomar, finns det fortfarande många frågor som återstår med hänvisning till dessa två tekniker.