Химические соединения, содержащиеся в выдыхаемом человеком воздухе, могут отражать состав бактерий в его кишечнике. К такому выводу пришли ученые, опубликовавшие результаты исследования в журнале Cell Metabolism.
Команда под руководством иммунолога Эндрю Кау из Вашингтонского университета в Сент-Луисе изучала метаболиты – продукты жизнедеятельности клеток и микроорганизмов – в дыхании мышей и людей. Оказалось, что определенные молекулы в выдыхаемом воздухе коррелируют с наличием и численностью конкретных кишечных бактерий.
Сначала исследователи провели эксперименты на мышах без собственной микрофлоры, которым пересаживали отдельные виды бактерий. В зависимости от того, какие микроорганизмы колонизировали кишечник, химический состав дыхания животных заметно различался. Например, соединение этилацетат было связано с присутствием кишечной палочки Escherichia coli.
Затем ученые проанализировали образцы дыхания и кала у 41 ребенка – здоровых и страдающих астмой. Выяснилось, что состав кишечной микробиоты объясняет не менее 20% вариаций в концентрации десятков соединений, обнаруженных в выдыхаемом воздухе. Более того, по четырем молекулам удалось с высокой точностью предсказать численность бактерии Eubacterium siraeum, ранее связанной со свистящим дыханием при астме.
Авторы отмечают, что пока не до конца понятно, как именно эти метаболиты образуются и каким образом попадают из кишечника в легкие. Тем не менее результаты открывают перспективы для создания неинвазивных методов диагностики – без анализа кала или сложных лабораторных процедур.
По мнению ученых, анализ дыхания в будущем может помочь в раннем выявлении опасных состояний, включая сепсис, особенно у новорожденных и пациентов из групп риска. Такие инфекции начинают развиваться за несколько дней до появления явных симптомов, и своевременное обнаружение может спасти жизнь.
Исследование подтверждает: обычный выдох может содержать гораздо больше информации о состоянии организма, чем считалось раньше.
