В эпоху, когда носимые устройства отслеживают сердечный ритм и уровень глюкозы, внимание разработчиков обращается к новому, менее осязаемому источнику данных о здоровье — человеческому дыханию. Как сообщает наш новостной сайт, несколько компаний уже предлагают потребителям домашние тесты, такие как Trio-Smart или FoodMarble AIRE, предназначенные для анализа газов, выделяемых при каждом выдохе. Эти продукты обещают предоставить услуги в сфере охраны здоровья и питания, расшифровывая молекулярные подсказки, содержащиеся в воздухе из легких.
По словам Али Резайе, гастроэнтеролога из медицинского центра Cedars-Sinai в Лос-Анджелесе, молекулы в дыхании способны конкретизировать общую картину состояния организма. Они передают ценную информацию о микробиоме — сообществе микробов, обосновавшихся в кишечнике. Этот невидимый мир, включающий бактерии, археи и грибы, оказывает глубокое влияние на здоровье, помогая в усвоении питательных веществ, укреплении кишечного барьера и производстве необходимых организму соединений. Эндрю Кау, аллерголог-иммунолог из Вашингтонского университета в Сент-Луизе, подтверждает их широкое воздействие.
Однако, несмотря на потенциальные возможности, Резайе призывает к осторожности при использовании подобных тестов, особенно для оценки переносимости пищевых продуктов. Он отмечает, что, хотя за этими разработками стоит настоящая наука, они не могут дать однозначных ответов, а их применение для самодиагностики сопряжено с риском преувеличения их возможностей. Тем не менее, в клинических условиях подобные анализы способны оказать существенную помощь врачам в диагностике желудочно-кишечных расстройств.
Микробы, производящие газы в нашем кишечнике
Сложная экосистема микроскопической жизни, населяющая наш кишечник, находится в состоянии постоянной активности. Многие из этих микроорганизмов в процессе своей жизнедеятельности производят различные газы. Именно эти летучие соединения, всасываясь в кровь и достигая легких, в конечном итоге выделяются с выдыхаемым воздухом, неся в себе своеобразный химический отпечаток внутренних процессов. Таким образом, дыхание становится косвенным, но информативным окном в состояние микробиома и метаболические реакции организма.
Перспектива использования дыхательных тестов выходит за рамки сиюминутной диагностики. По мнению экспертов, в будущем специфические молекулы в выдохе могут служить ранними сигналами для мониторинга хронических состояний или даже предвестниками острых событий, таких как воспалительная реакция. Это открывает путь к созданию неинвазивных и непрерывных методов наблюдения за здоровьем, интегрируемых в повседневную жизнь так же легко, как и современные фитнес-трекеры.
В то время как Apple Watch подсчитывают шаги, а кольца Oura анализируют фазы сна, новая волна устройств стремится оцифровать то, что ранее оставалось невидимым. Беспрецедентный доступ к персональным медицинским данным, предоставляемый этими гаджетами, по мнению аналитиков, может привести к потере информации о более глобальных, социальных аспектах здоровья, фокусируясь исключительно на индивидууме. Тем не менее, развитие технологий дыхательного тестирования, о котором пишет наш новостной сайт, знаменует собой следующий логический шаг в эволюции персонализированной медицины и самоконтроля.
человека», — говорит он.
Однако иногда эти последствия могут оказаться вредными. У людей с избыточным бактериальным ростом в тонком кишечнике (SIBO) бактерии, которые обычно обитают в толстой кишке, проникают в кишечник и обнаруживаются там, где им не следует. «Это означает, что в вашей тонкой кишке читается больше бактерий», — говорит Резаи. Большая мера означает более интенсивное переваривание пищи, которую мы едим, и это «может произвести много газа».
Врачи могут проверить наличие SIBO, измеряя такие газы, как водород и метан, в выдыхаемом воздухе, но для этого требуется нечто большее, чем одна затяжка. Перед исследованием пациентам необходимо соблюдать мягкую диету с низким содержанием клетчатки, а затем голодать на ночь. В клинике есть алкотестер, который анализирует уловленные ду газы. Затем пациенты пьют раствор сахара и снова дуют женщинам по 15 минут в течение следующих нескольких часов.
Это сложный процесс, который врачи стандартизировали, чтобы определить, не в порядке ли уровень газа у пациента. По словам Резаи, провести такой тест на работу дома может быть немного сложно. Машина, которая использует его команду, калибруется два раза в день, чтобы обеспечить точность измерений. Вот почему — если пациенты не могут обратиться к эксперту — он предпочитает коммерческие бытовые системы, где пользователи собирают воздух и отправляют его в лабораторию. Устройства, которые делают все это дома, могут быть менее изысканными.
И хотя такие газы, как водород и метан, могут намекать на то, что происходит в кишечнике, они — лишь начало того, что может открывать наши выдохи.
Микробные следы обнаруживаются при дыхании
Каждый раз, когда мы выдыхаем, мы предлагаем составы простых элементарных веществ, называемых летучими органическими соединениями. Думайте о них как о духах, — говорит Одри Джон, педиатр-инфекционист Детской больницы Филадельфии. Если вы вылетите духи на стол, они испарятся, а ароматные молекулы растворятся в воздухе.
В этом году Кау и Джон доказали, что молекулы такого рода могут служить отличительными чертами кишечных микробов. Ученые полагают, что некоторые летучие органические соединения, попадающие в организм с нашим дыханием, могут проникнуть из наших микробиомов, но никто не знал наверняка. На этот вопрос сложно ответить, потому что летучие органические соединения повсюду вокруг: они добрались до нашей еды, нашли газы из наших матрасов и нашли свои собственные ткани нашего тела.
Команда Кау обнаружила, что мыши с микробиомами выдыхают другой набор летучих методов, чем мыши без микробиомы. А когда мы трансплантировали микробиомы мышам, свободные от микробов, состав общества животных изменился. Теперь они напоминали те, которые излучали первоначальные животные, несущие микробы, сообщили Кау и Джону в Клеточный микрофон . «Это свидетельствует о том, что кишечные микробы определяют различия, наблюдают в видах соглашений по соблюдению общественного порядка», — говорит эти Кау.
Исследователи задались вопросом, могут ли соединения соглашений сигнализировать о наличии кишечных микробов, связанных с болезнями. Следователи установили, что в клиническом заключении 41 ребенок с нарушением режима содержания имел другие характеристики жизнедеятельности, чем дети без этого заболевания. Они связали эти сигнатуры с образованием Eubacterium siraeum, — бактерии, ранее связанные с детской астмой, в кресле детей.
Технология алкотестеров еще не готова к использованию в прайм-тайме, — говорит Джон. Для подтверждения результатов потребуются гораздо более масштабные исследования. Тем временем она была заинтересована в общении в стране для заражения сепсиса новорожденных — опасного для жизни состояния, которое может возникнуть в результате инфекции. Тогда такие люди, как Джон, смогут выявлять младенцев, находящихся в группе риска, и препятствовать тому, как они заболеют. «Для меня, — говорит она, — это было бы действительно основанием».