Exhaled breath
Dotaz
Zobrazit nápovědu
Vyšetření kondenzátu vydechovaného vzduchu (KVV) se v posledních dvou letech setkává ve světě s velkým zájmem odborné veřejnosti. KVV je bohatým zdrojem řady mediátorů a znaků zánětu sliznice dýchacích cest. Lze v něm stanovit metabolity kyseliny arachidonové, řadu proteinů (ECP, EPX, některé cytokiny, tumorózní markery), vazoaktivní peptidy, peroxid vodíku, nitrity, nitráty, nitrotyrozin, DNA, aj. Tímto způsobem se nabízí významná možnost posoudit zánět a jeho intenzitu u astmatu, CHOPN, a dalších onemocnění plic. Možnost vyšetření takto získaného analytu vychází z hypotézy, že aerosolové částice ve vydechnutém vzduchu odráží složení bronchoalveolární extracelulární tekutiny. Standardní odběr tohoto materiálu vyžaduje zkapalnění vydechovaného vzduchu a jeho sběr do biologicky inertního prostředí. Stanovení velmi nízkých koncentrací některých ukazatelů vyžaduje však velmi citlivé metody analýzy; nejlépe kombinaci plynové či kapalinové chromatografie s hmotnostní spektrometrií. V porovnání s BAL, či metodou indukovaného sputa, jde o metodu neinvazivní, opakovatelnou téměř bez omezení a vhodnou pro všechny druhy nemocných včetně dětí a starších osob. Metoda umožňuje zánět detekovat ještě v bezpříznakovém období a navíc kvantifikovat jeho míru. Jedná se o novou, dynamicky se rozvíjející metodu vyšetření orientovanou na budoucnost s praktickým dopadem pro ambulantní specialisty.
The great interest of the specialists from Europe and USA has focused on measurement of parameters in breath condensate in the 2 years recently. Exhaled breath condensate is a rich source of variety of markers and mediators of mucosal inflammation from respiratory tract. The method allows to detect arachidonic acid metabolites, some proteins (ECP, EPX, cytokines, tumor markers), vasoactive peptides, hydrogen peroxide, nitrate, nitrite,nitrotyrosine, DNA etc. There is possible to assess a type and intensity of inflammation in patients with asthma, COPD and others lung diseases. Use of exhaled condensate is based on hypothesis that aerosol particles exhaled in human breath reflect the composition of the bronchoalveolar extracallular lining fluid. The standard collection of the matearial requires condensation of exhaled air and the samples for analysis have to be deep-frozen and kept in biologically inert containers. Measurement very low concentration some of the substances requires very sensitive analytical methods. For reliable measurements, mass spectrometry in connection with liquid or gas chromatography are to be prefered. In comparison to BAL (bronchoalveolar lavage) or induced sputum the breath condensate is noninvasive method, which can be repeated as often as needed and it is suitable for all kinds of patients. It is possible to classify inflammation and to determinate the state of inflammatory changes for purpose early diagnosis and prevention of the lower airways diseases. The breath condensate measurement is a new dynamic developing future-oriented method.
Neinvazivní monitorování aktivity zánětu v dýchacích cestách je potřebnou součastí indikace dalšího vedení protiastmatické léčby. Vyšetření kondenzátu vydechovaného vzduchu (KVV) by v budoucnu jednou z možností kontroly léčby astmatu. U skupiny astmatických dětí předškolního a školního věku jsme sledovali hladiny leukotrienů (LTE4 a LTB4) v KVV před zahájením léčby montelukastem a po 3 měsících této léčby.
New options of indirect monitoring of lung inflammation are n eeded. It helps in establishing the diagnosis of bronchial asthma and it also helps to choose the proper treatment in the asthmatic patient. Detectio n of some substances in exhaled breath condensate (EBC) might be helpfull in future. We have been following presence of leukotrienes in exhaled breath condensate (EBC) at 21 asthmatic children of pre-scho ol and school age. We have measured LTE4 and LTB4 before begining treatment by montelukast and then the second measurement was performed afte r 3 months of this therapy.
Kondenzát vydechovaného vzduchu je tekutina získána chlazením vzduchu při klidovém dýchání ústy. Takto získaný materiál obsahuje látky nacházející se v dolních dýchacích cestách podobně jako bronchoalveolární tekutina. Kondenzát obsahuje mnoho mediátorů a znaků probíhajícího zánětu sliznice dolních dýchacích cest, např. metabolity kyseliny arachidonové (leukotrieny, isoprostany, prostaglandiny), proteiny (cytokiny), vazoaktivní peptidy a řadu dalších, jako je peroxid vodíku, nitrity/nitráty, nitrotyrozin a další. Autoři uvádějí současné možnosti odběru, vyšetření i limity u chronických plicních nemocí, hlavně u asthma bronchiale a chronické obstrukční pulmonální nemoci (CHOPN), u kterých je možné vyšetřením kondenzátu vydechovaného vzduchu zánět detekovat ještě v bezpříznakovém období a sledovat jeho tíži.
Exhaled breath condensate is a liquid obtained by cooling the air at the calm mouth breathing. That way obtained material conta ins sub- stances located in the lower respiratory tract similar as bronchoalveolar fluid. The condensate contains many mediators and sig ns of inflammation of lower respiratory tract mucous such as metabolites of arachidonic acid (leukotrienes, isoprostanes, prostagland ins), proteins (cytokines), vasoactive peptides and many others such as hydrogen peroxide, nitrites/nitrates, nitrotyrozin and more. The au- thors present current possibilities of sampling, testing and limits at chronic pulmonary diseases, especially for asthma and CO PD, where is possible by examination of exhaled breath condensate detected inflammation even in asymptomatic period and observe their severity.
- MeSH
- bronchiální astma MeSH
- dechové testy * metody přístrojové vybavení MeSH
- diagnostické techniky dýchacího ústrojí MeSH
- dýchání MeSH
- ikosanoidy MeSH
- klinické zkoušky jako téma MeSH
- lidé MeSH
- mediátory zánětu MeSH
- nemoci dýchací soustavy * diagnóza MeSH
- nukleosidy MeSH
- nukleotidy MeSH
- odběr biologického vzorku MeSH
- oxid dusnatý MeSH
- proteomika MeSH
- puriny MeSH
- vydechnutí MeSH
- vzduch * analýza MeSH
- zánět MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
Analýza markerů zánětu a oxidačního stresu v kondenzátu vydechovaného vzduchu u pacientů s onemocněním dýchacích cest je v posledních letech předmětem značného zájmu na celém světě. Vyšetření kondenzátu vychází z hypotézy, že aerosolové částice ve vydechnutém vzduchu odráží složení extracelulární bronchoalvelární tekutiny. Standardní odběr tohoto materiálu vyžaduje kondenzaci vydechovaného vzduchu a jeho sběr do biologicky inertního prostředí. Metoda je naprosto neinvazivní, téměř libovolně opakovatelná a nenáročná na spolupráci pacientů včetně dětí a starších osob. Stanovení mnohdy velmi nízkých koncentrací některých ukazatelů ale vyžaduje velmi citlivé metody analýzy. Vyšetření kondenzátu umožňuje detekovat a kvantifikovat zánět, monitorovat průběh onemocní a hodnotit účinnost terapie. Jde o novou progresivní metodu nabízející u nemocných s astmatem a chronickou obstrukční plicní nemocí komplementární informaci k vyšetření vydechovaného oxidu dusnatého.
Considerable interest of specialists all over the world has focused on the measurement of the markers of inflammation and oxidative stress in the exhaled breath condensate in patients with asthma or chronic obstructive pulmonary diseases recently. Use of exhaled condensate is based on the hypothesis that aerosol particles exhaled in human breath reflect the composition of the bronchoalveolar extracellular lining fluid. The standard collection of the material requires condensation of exhaled air and the samples have to be kept in biologically inert containers. Measurement of the very low concentrations of selected substances requires very sensitive analytical methods. The examination of exhaled breath condensate is absolutely non-invasive method, which can be repeated as often as needed and it is extremely well tolerated both by children and seniors. Markers in the condensate enable detection and quantification of the inflammation process, the disease monitoring, and assessment of the response to the treatment. The breath condensate diagnostics is a new progressive method and in the patients with asthma and chronic obstructive pulmonary disease it can bring complementary information to the very sensitive method of determination of exhaled nitric oxide.
- MeSH
- biologické markery analýza MeSH
- chronická obstrukční plicní nemoc diagnóza MeSH
- dechové testy metody přístrojové vybavení MeSH
- finanční podpora výzkumu jako téma MeSH
- lidé MeSH
- respirační sliznice metabolismus patologie sekrece MeSH
- vzduch analýza MeSH
- zánět diagnóza MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- přehledy MeSH
Článek nabízí přehled současných možností vyšetřování oxidu dusnatého - NO (nespecifického ukazatele zánětu v dýchacích cestách) a leukotrienů ve vydechovaném vzduchu u pacientů s bronchiální obstrukcí v České republice.
The article deals with review about recent possibilities of measurement of NO (non-specific inflammatory marker of airways) and leukotrienes in exhaled air in the patients suffering from bronchial obstruction in the Czech Republic.
- MeSH
- bronchiální astma diagnóza MeSH
- dechové testy MeSH
- dítě MeSH
- finanční podpora výzkumu jako téma MeSH
- leukotrieny MeSH
- lidé MeSH
- luminiscence metody MeSH
- oxid dusnatý MeSH
- Check Tag
- dítě MeSH
- lidé MeSH
- Publikační typ
- srovnávací studie MeSH
The objective of this experimental study was to discover volatile metabolites present in exhaled breath that could be used as biomarkers of gastro-esophageal reflux disease, GERD, one of the most common causes of chronic cough. An in vitro model based on pork tissue samples exposed to a challenge by artificial gastric fluid was used to identify specific volatile compounds to be chosen for quantification in directly exhaled breath of GERD patients and controls using selected ion flow tube mass spectrometry, SIFT-MS. GC/MS analyses of the headspace of this in vitro model indicated that the only volatile compound significantly increased was acetic acid. End expiratory concentration of acetic acid measured by SIFT-MS in mouth exhaled breath of 22 GERD patients (median 85 ppbv) was found to be significantly higher than that in breath of a control group (median 48 ppbv). Breath acetic acid may be useful for non-invasive diagnostics of GERD and other conditions resulting in the lowering of pH of the lining of the airways.
- MeSH
- aceton analýza MeSH
- časové faktory MeSH
- dechové testy metody MeSH
- dítě MeSH
- dospělí MeSH
- gastroezofageální reflux diagnóza metabolismus MeSH
- ionty MeSH
- kyselina octová analýza MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- maso MeSH
- mladiství MeSH
- mladý dospělý MeSH
- plynová chromatografie s hmotnostně spektrometrickou detekcí MeSH
- prasata MeSH
- předškolní dítě MeSH
- ROC křivka MeSH
- senioři MeSH
- volatilizace MeSH
- vydechnutí * MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- dítě MeSH
- dospělí MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mladiství MeSH
- mladý dospělý MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- předškolní dítě MeSH
- senioři MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
V našem sdělení představujeme pacienta s chronickým pozátěžovým kašlem a dušností, které nebyly objasněny běžnými vyšetřeními. Jediným patologickým nálezem byla zvýšená koncentrace vydechovaného NO a obtíže vázané na epizody gastroezofageálního refluxu prokázané při 24hodinovém pH metrickém vyšetření. Terapie kombinovaným inhalačn ím preparátem (kortikosteroidy + LABA) neodstranila obtíže. Te rape- utického úspěchu bylo dosaženo až po přidání antirefluxní terapie. V tomto článku poukazujeme na význam měření vydechovaného NO jako citlivého ukazatele zánětu dýchacích cest způsobeného gastroezofageálním refluxem.
Elevated exhaled NO level is a sensitive marker of airway inflammation caused by GER, which is quantitatively normal but has cl ose symptom- reflux correlation. We report a patient with chronic cough and dyspnoea, related to physical effort in whom all the routine examinations to exclude the most frequent causes of chronic cough were normal. The only pathologic finding was elevated NO level in exhaled air and a close relation of s ymptoms to reflux episodes in 24 hour esophageal pH monitoring. Treatment with a combined inhaled steroids and LABA did not releave the sy mptoms. Therapeutic success was achived only after adition of antireflux treatment. This is the first report about NO in exhaled air as a sensitive indicator of airway inflammation cause only by symptom-related GER.
- MeSH
- dechové testy metody MeSH
- dyspnoe diagnóza etiologie MeSH
- gastroezofageální reflux imunologie komplikace patofyziologie MeSH
- kašel diagnóza etiologie MeSH
- lidé MeSH
- mladiství MeSH
- nemoci dýchací soustavy diagnóza imunologie prevence a kontrola MeSH
- oxid dusnatý MeSH
- zánět MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- mladiství MeSH
- Publikační typ
- kazuistiky MeSH
Diagnostic methods used in the contemporary medical practice consist of a combination of distressing invasive (bronchial biopsy, bronchoalveolar lavage) and semiinvasive (induced sputum technique) methods. Monitoring of specific molecules produced during pathological processes in biological matrices is a relatively new technique which represents an alternative, entirely non-invasive and comfortable method. The principle is based on the quantification of specific substances – "biomarkers", which are considered to be objectively measurable indicators of a physiological/pathological condition of the organism. In contrast with non-specific matrices such as blood plasma (reflecting the state of the whole organism), the exhaled breath condensate is a specific matrix. Concentration levels of biomarkers in the latter matrix point at pathological processes only in the airways and lungs. Typical molecules to be monitored include hydrogen peroxide, leukotrienes, prostaglandins, lipoxins and prostanoids.
- Klíčová slova
- kondenzát vydechovaného vzduchu,
- MeSH
- biologické markery analýza MeSH
- chronická obstrukční plicní nemoc diagnóza MeSH
- diagnostické techniky dýchacího ústrojí MeSH
- ELISA MeSH
- hmotnostní spektrometrie MeSH
- kyseliny prostanové analýza MeSH
- leukotrieny analýza MeSH
- lidé MeSH
- lipoxiny analýza MeSH
- metody pro podporu rozhodování MeSH
- prognóza MeSH
- prostaglandiny analýza MeSH
- vysokoúčinná kapalinová chromatografie MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
Throughout the development of breath analysis research, there has been interest in how the concentrations of trace compounds in exhaled breath are related to their concentrations in the ambient inhaled air. In considering this, Phillips introduced the concept of 'alveolar gradient' and judged that the measured exhaled concentrations of volatile organic compounds should be diminished by an amount equal to their concentrations in the inhaled ambient air. The objective of the work described in this paper was to investigate this relationship quantitatively. Thus, experiments have been carried out in which inhaled air was polluted by seven compounds of interest in breath research, as given below, and exhaled breath has been analysed by SIFT-MS as the concentrations of these compounds in the inhaled air were reduced. The interesting result obtained is that all the exogenous compounds are partially retained in the exhaled breath and there are close linear relationships between the exhaled and inhaled air concentrations for all seven compounds. Thus, retention coefficients, a, have been derived for the following compounds: pentane, 0.76 ± 0.09; isoprene, 0.66 ± 0.04; acetone, 0.17 ± 0.03; ammonia, 0.70 ± 0.13, methanol, 0.29 ± 0.02; formaldehyde, 0.06 ± 0.03; deuterated water (HDO), 0.09 ± 0.02. From these data, correction to breath analyses for inhaled concentration can be described by coefficients specific to each compound, which can be close to 1 for hydrocarbons, as applied by Phillips, or around 0.1, meaning that inhaled concentrations of such compounds can essentially be neglected. A further deduction from the experimental data is that under conditions of the inhalation of clean air, the measured exhaled breath concentrations of those compounds should be increased by a factor of 1/(1 - a) to correspond to gaseous equilibrium with the compounds dissolved in the mixed venous blood entering the alveoli. Thus, for isoprene, this is a factor of 3, which we have confirmed experimentally by re-breathing experiments.
- MeSH
- aceton farmakokinetika MeSH
- amoniak farmakokinetika MeSH
- butadieny farmakokinetika MeSH
- dechové testy * MeSH
- formaldehyd farmakokinetika MeSH
- hemiterpeny farmakokinetika MeSH
- hmotnostní spektrometrie metody MeSH
- látky znečišťující vzduch farmakokinetika MeSH
- lidé MeSH
- methanol farmakokinetika MeSH
- nadechnutí * MeSH
- oxid deuteria farmakokinetika MeSH
- pentany farmakokinetika MeSH
- vydechnutí * MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH