Vluchtige organische componenten in uitademingslucht als markers van astma en COPD: methodologische aspecten

Achtergrond
Astma en COPD komen op grote schaal in Nederland voor. Het zijn beide
chronische ziekten, waarbij een goed ingestelde behandeling nodig is om de
nadelige gevolgen voor de patiënt op de korte en lange termijn te beperken. De
huidige diagnostiek en management van astma en COPD vereisen het
(herhaaldelijk) meten van de longfunktie, iets dat vooral in de eerste lijn
gezondheidszorg niet eenvoudig is. Bovendien is de laatste jaren uit klinisch
onderzoek gebleken dat het bij de behandeling van astma en COPD belangrijk is
om rekening te houden met specifieke ziektekenmerken van de individuele
patiënt. Blijkbaar zijn deze ziekten te heterogeen om elke patiënt op dezelfde
manier te kunnen behandelen. Voor deze fenotypering van de patiënt zijn
specialistische, moleculaire en cellulaire bepalingen noodzakelijk, iets dat
het management van astma en COPD verder compliceert.
Recentelijk is er een nieuwe mogelijkheid ontstaan om met één enkele
meting een grote hoeveelheid kenmerken tegelijk aan de patiënt te meten. Het
gaat hier om patroon herkenning van moleculaire mengsels (z.g. *omics*
technieken). Dat kan bijvoorbeeld op het niveau van gen-activiteit in bloed of
weefsels, maar kan inmiddels ook met de moleculen in de uitgeademde lucht. Er
blijken honderden vluchtige organische componenten (VOCs) in uitgeademde lucht
te zitten, die afkomstig zijn van vele biochemische processen. Het mengsel van
deze moleculen kan met een reeks van biosensoren in kaart gebracht worden (een
elektronische neus), waarbij er een z.g. geurprofiel ontstaat. Deze
geurprofielen kunnen beschouwd worden als een handtekening van het gasmengsel.
In recent onderzoek is aangetoond dat zo'n elektronische neus goed in staat is
om onderscheid te maken tussen de geurprofielen van mensen met astma en gezonde
proefpersonen. Om goede onderzoeksprotocollen te kunnen ontwerpen voor de
toepassing van de elektronische neus bij astma en COPD is het van belang eerst
te kijken of een aantal factoren welke vaak een rol spelen bij deze ziekten
invloed hebben op het geurprofiel (sigaret roken, zuurstof toediening,
vernevelen met luchtwegverwijders).

Kan de elektronische neus onderscheid maken tussen de geurprofielen voor en na
studie 1: het roken van 1 sigaret
studie 2: het toedienen van extra zuurstof via de neus
studie 3: het vernevelen met salbutamol/ipratropiumbromide

observationele interventiestudie

Studie 1 roken van 1 sigaret Studie 2 zuurstof toediening (20 minuten 3 liter/minuut) studie 3 verneveling met salbutamol/ipartropiumbromide

Deelnemers bezoeken eenmalig de longfunctieafdeling. Daar wordt een vragenlijst
ingevuld en een uitgangsblaastest (spirometrie) verricht. Vervolgens zullen de
deelnemers 7 maal gedurende 5 min ademen via een filter waarna ze moeten
uitblazen in een zak. Na de tweede maal (van deze 7) volgt de interventie:
studie 1: roken van 1 sigaret, studie 2: 20 min zuurstof toediening, studie 3:
venevelen met luchtwegverwijders. Totale duur 2 uur.

Deze korte studies met relatief geringe belasting voor de deelnemers zullen
hopelijk antwoord geven op een aantal methodologische vragen die van belang
zijn van het goed toepassen van de elektronische neus in astma en COPD. We
verwachten dat de resultaten zullen bijdragen aan het ontwikkelen van een
evidence-based toepassing van een elektronische neus als een niet-invasieve
methode die het diagnosticeren en behandelen van astma en COPD zal
vereenvoudigen en verbeteren.