Podobno już w starożytności, według nauk Hipokratesa, pomocne w diagnozie było wąchanie chorego. W XX wieku Linus Pauling zajął się badaniem składu oddechu. W latach ’70 ubiegłego wieku przeanalizował zawartość wydychanego powietrza. Już wtedy używając chromatografii stwierdził, że w wydychanym powietrzu zawiera się około 300 lotnych substancji. Tylko w jaki sposób przedostają się one do ludzkiego oddechu?

Metabolizm jest źródłem wszystkich substancji, związki powstające w komórkach przedostają się do krwi, która jest nośnikiem substancji. W pęcherzykach płucnych pojawiają się na zasadzie wyrównania różnicy stężeń. I tak u chorego na cukrzycę wyczujemy zapach zgniłych jabłek – spowodowane jest to zawartością lotnego acetonu. Chory z dysfunkcją nerek może za to pachnieć zepsutymi rybami – winny temu jest azot i związki amonowe. Obecnie naukowcy w kilku jednostkach naukowych na świecie prowadzą badania by ustalić skład „prawidłowego” oddechu (w warunkach fizjologii człowieka) oraz wykryć substancje, które mogą być zwiastunem choroby.

„Już filozofowie greccy doszli do wniosku, że tak się dzieje. Co do tego nie ma najmniejszej wątpliwości. Później alchemicy, na podstawie zapachu potu lub moczu starali się określić czy ktoś jest chory. W 1506 roku niemiecki zakonnik Ullrich Pinder w swoim dziele Epiphanie Medicorum zaproponował tzw. mapę zapachów moczu. Na podstawie tej mapy informował czy ktoś jest chory na określone choroby” – podkreśla profesor Bogusław Buszewski z Katedry Chemii Środowiska i Bioanalityki, Wydziału Chemii, na UMK w Toruniu. Profesor wraz interdyscyplinarnym zespołem badaczy prowadzą badania nad poszukiwaniem lotnych związków w oddechu, które będą charakterystyczne dla danej choroby. Cała jednak trudność polega na tym, że organizm nie wytwarza nowych rodzajów związków o określonych zapachach. Odpowiednia woń jest tylko sygnałem, że poziom zawartości związków (które notabene występują podczas fizjologii człowieka) jest inny. Jednych substancji może być więcej i wtedy wyczujemy ich woń, albo mniej i uwidocznią się zapachy innych. Dodatkowo problemem może być sposób pobierania materiału do badania. Przecież na oddech ma wpływ również mikroflora jamy ustnej i tam stężenia substancji będą inne. W związku z tym naukowcy doszlifowują metodę, która pobiera powietrze już z pęcherzyków płucnych.

Co nam da taka metoda? Otóż w rozwoju niektórych chorób oraz ich wyleczeniu kluczowe znaczenie ma czas. Diagnostyka za pomocą oddechu pozwoli na szybkie i stosunkowo nieinwazyjne pobranie materiału, a także na dokładną analizę substancji w stosunkowo krótkim czasie. Szybka diagnoza pozwoli na szybsze podjęcie leczenia i tym samym zwiększy szanse wyzdrowienia pacjenta.

Artykuł powstał w oparciu o rozmowę z prof. dr hab. Bogusławem Buszewskim, 

Katedra Chemii Środowiska i Bioanalityki, Wydział Chemii

UMK w Toruniu