Wodorowy test oddechowy. Co to za badanie, jakie nietolerancje i schorzenia wykrywa?

O tym, że wydychane powietrze świadczy o stanie naszego zdrowia, postulował już Hipokrates. Twierdził on, że nieświeży oddech jest wskaźnikiem różnych chorób i zaburzeń. Rozwój obecnie stosowanych testów oddechowych był możliwy dzięki badaniom przeprowadzonym przez Linusa Paulinga. W 1971 r. przedstawił on skład powietrza wydychanego. Wykazał w nim obecność ponad 200 lotnych związków organicznych. Odkrycie, że produkty procesów biochemicznych zachodzących w komórkach są zawarte w wydychanym powietrzu, stało się bodźcem do jego analizy i dalszych badań [1]. Obecnie testy oddechowe są stosowane na szeroką skalę do diagnostyki chorób gastroenterologicznych. 

Spis treści:

1. Na czym polega wodorowy test oddechowy?
2. Jak przeprowadza się badanie?
3. Rodzaje testów oddechowych
4. Wskazania do wykonania testu
5. Przeciwwskazania
6. Co wpływa na wynik testu?
7. Jak przygotować się do testu oddechowego?
8. Interpretacja wyników
9. Najczęstsze pytania pacjentów
10. Podsumowanie
11. Bibliografia

Na czym polega wodorowy test oddechowy?

Dzisiaj wiemy już, że w wydychanym powietrzu znajduje się ponad 2000 różnych związków chemicznych. W warunkach fizjologicznych w oddechu człowieka nie stwierdza się jednak wodoru lub jego stężenie jest bardzo niskie. Jego obecność w wydychanym powietrzu jest skutkiem metabolizmu węglowodanów przez bakterie. Na tym założeniu oparto wodorowe testy oddechowe.

Niekiedy zdarza się, że część węglowodanów, a czasem i białek, nie jest wchłaniana przez błonę śluzową jelita. W takiej sytuacji niewchłonięte składniki zostają poddane fermentacji przez bakterie kolonizujące okrężnicę. Dochodzi do wydzielenia między innymi wodoru (w przypadku węglowodanów) lub metanu (w przypadku białek). Fermentacja węglowodanów prowadzi także do wydzielenia dwutlenku węgla i krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych. CO₂ pozostając w jelitach, powoduje wzdęcia, natomiast kwasy tłuszczowe przyczyniają się do wystąpienia biegunek. Wydzielony wodór jest transportowany z krwi do płuc. Dzięki temu obserwuje się jego obecność w wydychanym powietrzu [2].

Jak przeprowadza się test oddechowy?

Wodorowe testy oddechowe (HBT, hydrogen breath test) są całkowicie bezinwazyjnym, prostym i szybkim badaniem diagnostycznym. Polegają na doustnym podaniu odpowiedniego cukru. Może to być laktoza, fruktoza, glukoza czy laktuloza, w zależności od podejrzewanego zaburzenia.

Najpierw mierzy się podstawową wartość wodoru na czczo. Następnie w odstępach 15-minutowych. Po godzinie od pobrania próbki 30-minutowych wydycha się powietrze do specjalnego urządzenia. Mierzy ono zawartość wodoru. Cała procedura trwa 3 godziny, po których upływie podawane są wyniki. Interpretacji i diagnozy dokonuje lekarz gastroenterolog bądź dietetyk kliniczny [4]. 

Rodzaje testów oddechowych

Wodorowe testy oddechowe przeprowadza się z użyciem różnych znaczników. Mogą nimi być właściwie wszystkie cukry, alkohole cukrowe, di-, oligo- i polisacharydy. Dobór substancji zależy od przypuszczanego zaburzenia. Wyróżnia się wiele testów wodorowych, a do najpowszechniej stosowanych należą: 

• test tolerancji glukozy (FTT, fructose tolerance test),
• test tolerancji laktozy (LTT, lactose tolerance test),
• test obciążenia glukozą (GLT, glucose tolerance test),
• test tolerancji sorbitolu (STT, sorbitol tolerance test),
• test laktulozy (LT, lactulose test),
• test tolerancji fruktoza-sorbitol (FSTT, fructose-sorbitol tolerance test),
• test oddechowy tolerancji ksylitolu (XTT, xylitol tolerance breath test) [4].

Wskazania do badania testu oddechowego

Testy oddechowe cechują się tym, że są łatwe do wykonania i mało stresujące dla pacjenta. Ze względu na to zastępują metody bardziej inwazyjne. Ważne jest też, że dzięki nim można zdiagnozować zaburzenia wielu układów. Przede wszystkim znajdują zastosowanie w wykrywaniu niedoborów enzymatycznych, zespołu rozrostu bakteryjnego oraz ocenie opróżniania żołądkowego. Co więcej, rośnie ich rola w diagnostyce czynności trzustki i wątroby [3]. 

Do głównych wskazań do wykonania testów oddechowych należą:

• zespół jelita drażliwego (IBS),
• podejrzenie wtórnej lub pierwotnej nietolerancji laktozy,
• zespół złego wchłaniania,
• nietolerancja ksylitolu i popiołu,
• marskość wątroby, 
• częste wzdęcia,
• diagnostyka biegunek, zaparć, tłuszczowych stolców,
• oznaczanie czasu pasażu jelitowego,
• choroba uchyłkowa jelita grubego,
• monitorowanie leczenia celiakii, 
• stan po zabiegach chirurgicznych,
• zewnątrzwydzielnicza niewydolność trzustki,
• zapalne choroby jelit, takie jak choroba Leśniowskiego-Crohna,
• amyloidoza i niedoczynność tarczycy,
• zaburzenia immunologiczne, takie jak AIDS czy głębokie niedożywienie [2]. 

Przeciwwskazania do wykonania testu oddechowego

Mimo że testy oddechowe należą do nieinwazyjnych metod diagnostycznych, to istnieje grupa przeciwwskazań do ich wykonania. Można je podzielić na przeciwwskazania względne oraz bezwzględne. 

Do przeciwwskazań bezwzględnych należą:

• dane z wywiadu świadczące o nietolerancji fruktozy u dzieci,
• zdiagnozowana lub podejrzewana hipoglikemia poposiłkowa.

Do względnych przeciwwskazań zalicza się:

• przebycie antybiotykoterapii w ciągu ostatnich 4 tygodni,
• zabieg kolonoskopii w ciągu ostatnich 4 tygodni,
• ileostomia, czyli chirurgiczne wyprowadzenie części jelita cienkiego na powierzchnię brzucha [2].  

Co wpływa na wynik testu?

Jak każde badanie diagnostyczne, metoda ta ma swoje wady. Nieodpowiednie przygotowanie albo przeprowadzenie testu oddechowego może skutkować wynikiem fałszywie dodatnim lub fałszywie ujemnym. 

Dokładność testów oddechowych zależy od zdolności bakterii do produkcji wodoru w sytuacji nieprawidłowej absorpcji węglowodanów. Na fałszywie ujemny wynik wodorowego testu oddechowego może wpłynąć:

• antybiotykoterapia,
• stosowanie leków przeczyszczających,
• roztworów elektrolitów podawanych przed zabiegami chirurgicznymi,
• endoskopowymi i radiologicznymi.

Są to czynniki, które modyfikują skład mikroflory jelitowej. Prowadzą do spadku liczby bakterii. Negatywnie wpływają na stabilność mikrobioty. Co więcej, nieprawidłowy wynik może powodować klej do protez, stosowany w dniu badania [2].

Na wynik fałszywie dodatni duży wpływ ma dieta. Obecność H₂ w wydychanym powietrzu jest skutkiem nieprawidłowego wchłaniania węglowodanów. Dlatego spożywanie produktów, takich jak: ziemniaki, fasola, kukurydza czy pszenica powoduje wzrost wydzielania wodoru. Dzień przed wykonywanym testem należy zatem stosować dietę ubogą w błonnik. Wynik fałszywie dodatni może być również wynikiem skrócenia pasażu ustno-pątniczego, skutkiem palenia tytoniu i nieodpowiedniej higieny jamy ustnej [2].

Jak przygotować się do wykonania wodorowego testu oddechowego?

Ważne jest, aby pacjent był na czczo, co najmniej 12 godzin od ostatniego posiłku. Przed badaniem prosi się o umycie zębów i wypłukanie jamy ustnej płynem do płukania i wodą z kranu [7].   

Należy mieć na uwadze, co powoduje wzrost wodoru w powietrzu wydychanym i jakie czynniki powodują wyniki fałszywie dodatnie i fałszywie ujemne. Z tego względu zaleca się, aby w dniu poprzedzającym badanie unikać:

• produktów zawierających laktozę,
• produktów zawierających węglowodany złożone (ziemniaki, chleb),
• produktów bogatych w błonnik,
• produktów powodujących wzdęcia (warzywa kapustne, cebulowe, rośliny strączkowe, warzywa marynowane),
• soków. [2]

Na 12 godzin przed wykonaniem badania nie powinno się żuć gumy do żucia i palić tytoniu. Należy zachować odpowiedni odstęp pomiędzy wykonaniem testu a przyjmowaniem leków wpływających na jego wynik. W przypadku antybiotyków — nawet 4 tygodnie. Zaleca się, aby rano pacjent wypił szklankę wody, w celu pobudzenia perystaltyki jelit [2]. 

Interpretacja wyników 

Do interpretacji otrzymanych wyników niezbędne są trzy parametry:

1. poziom wydalonego z powietrzem wodoru,
2. obecność objawów podejrzewanej choroby,
3. czasu pojawienia się powyższych czynników. 

Jeżeli u danej osoby nie występuje zaburzenie wchłaniania węglowodanów, to różnice pomiędzy pomiarami poziomu wydychanego wodoru wynoszą mniej niż 5 części na milion (ppm). Kiedy nie obserwuje się zwiększenia stężenia H₂ i nie występują żadne objawy, to wynik interpretowany jest jako negatywny. 

Wzrost stężenie wodoru o ponad 20 części na milion (ppm) od wartości podstawowej odczytuje się jako pozytywny wynik testu. Od tego, czy występują objawy, zależy dalsza diagnoza choroby [4].

Najczęstsze pytania pacjentów

Podsumowanie

Wodorowe testy oddechowe mają wiele zalet. Zasada ich działania opiera się na tym, że obecność wodoru w wydychanym powietrzu wskazuje na nieprawidłowe wchłanianie węglowodanów. Wskazują nie tylko na choroby związane z absorpcją cukrów, ale także znajdują zastosowanie w diagnostyce chorób trzustki czy wątroby.

Są łatwą do wykonania, nieinwazyjną metodą pozwalającą na diagnozę wielu chorób. Dzięki temu zastępują testy inwazyjne i ograniczają stres u pacjentów. Czas ich wykonania jest stosunkowo krótki, różni się w zależności od wybranej substancji.

Wykonanie wodorowych testów oddechowych nie należy do najtańszych. Dlatego warto pamiętać o przeciwwskazanych produktach i odpowiednim przygotowaniu do badania. Pozwoli to uniknąć wystąpieniu wyników fałszywie dodatnich lub ujemnych.

Bibliografia:

1. Ligor, T. (2011). Analityka wydychanego powietrza z zastosowaniem sprzężonych technik chromatograficznych z przeznaczeniem do badań przesiewowych chorób płuc. Wydawnictwo Naukowe Uniwersytetu Mikołaja Kopernika.
2. Nowak, M., Gulbicka, P., & Grzymisławski, M. (2015). Wodorowe testy oddechowe jako narzędzie w diagnostyce schorzeń gastroenterologicznych. In Forum Zaburzeń Metabolicznych (Vol. 6, No. 3, pp. 124-135).
3. Wieczorek, S., Kempiński, R., & Poniewierka, E. (2013). Zastosowanie izotopowych testów oddechowych w diagnostyce przewodu pokarmowego. Family Medicine & Primary Care Review, (1), 38-42.
4. Eisenmann, A., Amann, A., Said, M., Datta, B., & Ledochowski, M. (2008). Implementation and interpretation of hydrogen breath tests. Journal of breath research, 2(4), 046002.
5. Rana, S. V., & Malik, A. (2014). Hydrogen breath tests in gastrointestinal diseases. Indian Journal of Clinical Biochemistry, 29(4), 398-405.
6. Simrén, M., & Stotzer, P. O. (2006). Use and abuse of hydrogen breath tests. Gut, 55(3), 297-303.
7. Ghoshal, U. C. (2011). How to interpret hydrogen breath tests. Journal of neurogastroenterology and motility, 17(3), 312.
8. Sundin, O. H., Mendoza‐Ladd, A., Morales, E., Fagan, B. M., Zeng, M., Diaz‐Arévalo, D., … & McCallum, R. W. (2018). Does a glucose‐based hydrogen and methane breath test detect bacterial overgrowth in the jejunum?. Neurogastroenterology & Motility, 30(11), e13350.