Condensado del aliento exhalado

El condensado del aire exhalado (EBC) es el aire exhalado que se ha condensado, generalmente mediante enfriamiento con un dispositivo de recolección (comúnmente a 4 °C o temperaturas bajo cero usando un dispositivo de refrigeración). [1] El EBC refleja cambios en el fluido respiratorio que recubre las vías respiratorias y es una herramienta económica y no invasiva que tiene potencial para la investigación científica. A pesar de sus promesas, aún no se ha demostrado que sirva para detectar o diagnosticar enfermedades de los pulmones y otras afecciones. Desde hace mucho tiempo se sabe que el aire exhalado está saturado de vapor de agua (por ejemplo, por los músicos de instrumentos musicales de viento), pero su uso para estudios de los pulmones probablemente se describió por primera vez en la literatura científica rusa. [2]

Descripción general

El condensado del aire exhalado refleja no solo la composición del líquido que recubre las vías respiratorias y los alvéolos . El condensado del aire exhalado también puede mezclarse con gotitas salivales y gástricas. Además, los gases volátiles que surgen de los alvéolos, la pared de las vías respiratorias superiores e inferiores, así como de la cavidad oral, se disuelven en el vapor de agua exhalado e influyen en su pH. [3] Los componentes principales del condensado del aire exhalado incluyen:

  1. Partículas aerosolizadas del líquido que recubre las vías respiratorias recolectadas de las vías respiratorias inducidas por el flujo de aire, probablemente por turbulencia.
  2. Condensación de vapor de agua producida alrededor de las partículas aerosolizadas.
  3. Gases volátiles solubles en agua disueltos en el condensado de vapor de agua.

Como el EBC refleja la composición del líquido que recubre las vías respiratorias, contiene la mayoría de las moléculas que se encuentran en ellas, pero es probable que estén diluidas por el vapor de agua. Por lo tanto, pueden ir desde iones simples, p. ej., H+ medido como pH, [4] [5] peróxido de hidrógeno, [6] proteínas, citocinas, eicosanoides, [7] [8] y macromoléculas como mucina, fosfolípidos y ADN. [9] [10] La dilución es un problema que afecta a todos los métodos de muestreo de las vías respiratorias y los pulmones, incluida la recolección de esputo y el lavado broncoalveolar. Las sugerencias para permitir la dilución incluyen el uso de un denominador como proteína, urea o conductividad, [11] pero actualmente no hay un método único que sea aceptado universalmente.

Cada vez hay más pruebas que indican que, en estados patológicos, el CEF contiene moléculas que reflejan esa enfermedad o mayores concentraciones de marcadores particulares. Por ejemplo, se ha demostrado que los pacientes con enfermedad por reflujo gastroesofágico tienen pepsina (generalmente localizada en el estómago) en su CEF. [12] Se ha demostrado que los pacientes con EPOC y asma tienen mayores niveles de especies reactivas de oxígeno [13] e histamina después de una provocación bronquial (Ratnawatti 2008).

Sin embargo, el contenido de condensado del aire exhalado también se ve fuertemente afectado por factores fisiológicos, como la dieta, [14] el ejercicio físico [15] [16] [17] e incluso el embarazo puede afectar las concentraciones de mediadores. [18]

Dispositivos de recolección

Las propiedades químicas del dispositivo de recolección influirán en el dispositivo y sus características. Algunos dispositivos pueden contaminar la muestra o reaccionar con marcadores oxidativos, especialmente si contienen metales.

Algunos ejemplos de dispositivos incluyen:

  1. Sencillos y hechos a medida. Entre ellos se encuentran los tubos de vidrio refrigerados con hielo, los tubos de teflón en hielo o en condensadores de vidrio refrigerados con hielo seco o agua.
  2. Sistemas de refrigeración. Permiten regular la temperatura de recogida, normalmente dentro de un rango preestablecido.
  3. Colector de condensado de aire exhalado desechable. Este dispositivo se coloca dentro de una funda metálica que se ha enfriado en un congelador. La temperatura de recolección aumenta gradualmente a medida que se utiliza a temperatura ambiente. Después de su uso, el tubo de condensación desechable que se encuentra en el interior se retira de la funda metálica externa y la funda se devuelve al congelador. El condensado se extrae de las paredes del tubo de condensación utilizando un émbolo y se arrastra hacia un depósito de fluido para su análisis.

Aplicaciones potenciales

El EBC tiene usos potenciales en combinación con el análisis del aliento exhalado. Existe un interés significativo en el análisis del óxido nítrico exhalado junto con el análisis del EBC, pero además, el análisis del aliento tiene muchas aplicaciones. Algunos ejemplos bien conocidos incluyen la estimación del nivel de alcohol en el aliento, pero otros incluyen mediciones no invasivas para estimar la glucosa en sangre y su uso para diagnosticar otras enfermedades pulmonares sistémicas y locales, como el cáncer de pulmón.

Notas al pie

  1. ^ Liu, J., Conrad, DH, Chow, S., Tran, VH, Yates, DH y Thomas, PS (2007) Los dispositivos de recolección influyen en los componentes del condensado del aliento exhalado. Eur Respir J, 30(4), 807–808.
  2. ^ Sidorenko, GI, EI Zborovskii, et al. (1980). "[Propiedades tensioactivas del condensado de aire exhalado (un nuevo método para estudiar la función pulmonar)]". Ter Arkh 52(3): 65–8
  3. ^ Bikov A, Lazar Z, Schandl K, Antus BM, Losonczy G, Horvath I. El ejercicio modifica los compuestos volátiles en el aire exhalado evaluados mediante una nariz electrónica. ACTA PHYSIOLOGICA HUNGARICA 98:(3) págs. 321–328. (2011)
  4. ^ Vaughan J, Ngamtrakulpanit L, Pajewski TN, Turner R, Nguyen TA, Smith A, Urban P, Hom S, Gaston B, Hunt J. El pH del condensado del aire exhalado es un ensayo robusto y reproducible de la acidez de las vías respiratorias. Eur Respir J. 2003 Dic;22(6):889–94.
  5. ^ Bikov A, Antus B, Losonczy G, Horváth I. pH del condensado del aire exhalado (Capítulo 13). En: Horvath I, JC de Jongste (editores). Biomarcadores exhalados: Manual clínico para el profesional respiratorio. 249 págs. Plymouth: European Respiratory Society Journals Ltd., 2010. págs. 173-182. (Monografía de la European Respiratory Society; 49.) ( ISBN  978-1-849840-05-7 )
  6. ^ Gajdocsi R, Bikov A, Antus B, Horvath I, Barnes PJ, Kharitonov SA. Evaluación de la reproducibilidad de la concentración de peróxido de hidrógeno exhalado y el efecto del patrón respiratorio en sujetos sanos. JOURNAL OF AEROSOL MEDICINE AND PULMONARY DRUG DELIVERY 24:(6) pp. 271–275. (2011)
  7. ^ Montuschi P Análisis del condensado del aire exhalado en medicina respiratoria: aspectos metodológicos y posibles aplicaciones clínicas. Ther Adv Respir Dis. 2007 Oct;1(1):5–23
  8. ^ Bikov A, Gajdocsy R, Huszar E, Szili B, Lazar Z, Antus B, Losonczy G, Horvath I. El ejercicio aumenta la concentración de cisteinil leucotrienos condensados ​​en el aire exhalado en pacientes asmáticos. JOURNAL OF ASTHMA 47:(9) págs. 1057–1062. (2010)
  9. ^ Jackson AS, Sandrini A, Campbell C, Chow S, Thomas PS, Yates DH. Comparación de biomarcadores en el condensado del aire exhalado y el lavado broncoalveolar. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2007; 175(3): 222 – 227
  10. ^ Carpagnano GE, Foschino-Barbaro MP, Spanevello A, Resta O, Carpagnano F, Mulé G, Pinto R, Tommasi S, Paradiso A. Firma del microsatélite 3p en el condensado del aire exhalado y el tejido tumoral de pacientes con cáncer de pulmón. Am J Respir Crit Care Med. 1 de febrero de 2008;177(3):337–41
  11. ^ Lazar Z, Cervenak L, Orosz M, Galffy G, Komlosi ZI, Bikov A, Losonczy G, Horvath I. Concentración de trifosfato de adenosina en el condensado del aliento exhalado en el asma. CHEST 138:(3) págs. 536–542. (2010)
  12. ^ Krishnan, A., Chow, S., Thomas, P., Malouf, M., Glanville, A. y Yates, D. (2007). Pepsina condensada del aire exhalado: un nuevo marcador no invasivo de ERGE después del trasplante de pulmón. J Heart Lung Transplant, 26((2 Suppl. 1))
  13. ^ Massimo, C., Alberto, P., Romano, C., Rossella, A., Matteo, G., Maria, VV, et al. (2003). Nitrato en el condensado del aire exhalado de pacientes con diferentes enfermedades de las vías respiratorias. doi :10.1016/S1089-8603(02)00128-3. Óxido nítrico, 8(1), 26–30.
  14. ^ Bikov A, Pako J, Montvai D, Kovacs D, Koller Z, Losonczy G, Horvath I. El pH del condensado del aire exhalado disminuye después de una prueba de tolerancia a la glucosa oral. JOURNAL OF BREATH RESEARCH 9:(4) p. 047112. (2015)
  15. ^ Bikov A, Lazar Z, Schandl K, Antus BM, Losonczy G, Horvath I. El ejercicio modifica los compuestos volátiles en el aire exhalado evaluados mediante una nariz electrónica. ACTA PHYSIOLOGICA HUNGARICA 98:(3) págs. 321–328. (2011)
  16. ^ Bikov A, Gajdocsy R, Huszar E, Szili B, Lazar Z, Antus B, Losonczy G, Horvath I. El ejercicio aumenta la concentración de cisteinil leucotrienos condensados ​​en el aire exhalado en pacientes asmáticos. JOURNAL OF ASTHMA 47:(9) págs. 1057–1062. (2010)
  17. ^ Bikov A, Galffy G, Tamasi L, Bartusek D, Antus B, Losonczy Gy, Horvath I. El pH del condensado del aire exhalado disminuye durante la broncoconstricción inducida por el ejercicio. RESPIROLOGY 19:(4) págs. 563–569. (2014)
  18. ^ Eszes N, Bikov A, Lazar Z, Bohacs A, Muller V, Stenczer B, Rigo J Jr, Losonczy G, Horvath I, Tamasi L. Cambios en el pH del condensado del aire exhalado en mujeres embarazadas sanas y asmáticas. ACTA OBSTETRICIA ET GYNECOLOGICA SCANDINAVICA 92:(5) págs. 591–597. (2013)
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