Gesättigte Fettsäuren im Atemkondensat als Biomarker bei COPD und Asthma

Einleitung: Bereits eine Vielzahl von Biomarkern wurde zurzeit im Atemkondensat (AKO) nachgewiesen und deren Veränderungen bei verschiedenen insbesondere für chronisch-entzündliche Lungenerkrankungen erforscht.

Ziel der Studie war es, den Gehalt der gesättigten Fettsäuren (GFS) im AKO bei gesunden Nichtrauchern, den Patienten mit COPD und Asthma nachzuweisen sowie diese Verbindungen als Biomarker für diese Lungenerkrankungen zu verwenden.

Methodik: Wir untersuchten 20 Patienten mit COPD, 20 – mit Asthma und 30 gesunde Nichtraucher. Das AKO wurde mittels ECoScreen (E. Jaeger) einmalig gewonnen. Die Bestimmung des Gehalts der GFS im AKO erfolgte mittels Gaschromatografie-Massenspektrometrie Methode.

Ergebnisse: Im AKO bei Gesunden und Patienten mit COPD und Asthma wurden 12 GFS und die GFS-Derivate in den Konzentrationen von 10^-8 – 10^-6% (0,1 – 10 ppb) nachgewiesen.

Diese Stoffe wurden in der Human Metabolome Database (HMDB) gefunden und stellen endogene Metabolite dar, abgesehen von der Isokapronsäure. Bei Asthma-Patienten war die Palmitinsäure und der Stearinsäuregehalt im AKO erheblich niedriger, verglichen mit gesunden Probanden (p < 0,05). In dieser Gruppe wurde auch im AKO die Undecylsäure häufiger nachgewiesen, verglichen mit den Proben bei COPD-Patienten. Bei COPD-Patienten erwiesen sich die Korrelationen zwischen dem GFS-Gehalt im AKO und den Erkrankungsindikatoren: klinische Symptome, pCO₂ und HCO₃ ^- im arteriellen Blut, Atemfrequenz, Herzfrequenz, systolischer Pulmonalarteriendruck, Dyspnoe nach MRC-Skala und Sauerstoffsättigung. In beiden Patienten-Gruppen wurden inverse Korrelationen zwischen dem GFS-Gehalt im AKO und Lungenfunktion-Parametern identifiziert.

Schlussfolgerungen: Die entzündlichen Veränderungen in den Atemwegen ändern die Expression von Biomarkern im AKO. Der GFS-Gehalt im AKO bei Patienten mit COPD und Asthma korreliert mit klinischen Indikatoren und Lungenfunktion-Parametern.