Der Atemtest ist eine schnelle, nicht-invasive Methode, die auf dem Vorhandensein bestimmter flüchtiger organischer Verbindungen (VOC) in der ausgeatmeten Luft beruht:
- Die menschliche Atemluft enthält mehr als dreitausend verschiedene Verbindungen, darunter eine große Anzahl flüchtiger organischer Verbindungen (VOCs).
- Ausgeatmete flüchtige organische Verbindungen können aus zwei Hauptquellen stammen: exogene flüchtige Stoffe, die im Probenmaterial vorhanden sind oder eingeatmet (oder durch die Haut absorbiert) und dann ausgeatmet werden, und solche, die endogen durch verschiedene biochemische Prozesse produziert werden, einschließlich solcher, die beim Stoffwechsel von Krebszellen freigesetzt werden
- Es gibt mehrere Belege dafür, dass Stoffwechselwege in Krebszellen andere flüchtige Verbindungen (oder zumindest ein anderes Muster davon) produzieren als in nicht krebsartigem Gewebe. Diese Effekte wurden bei einer Vielzahl verschiedener Krebsarten beobachtet, darunter Lungen-, Brust- und bösartige Melanome.
- Aufgrund der großen Vielfalt an Störfaktoren ist die Anwendung standardisierter Atemproben und Analysen von entscheidender Bedeutung (1,2).
Auch die Erkennung von "Geruchsabdrücken" durch Hunde wurde bereits eingesetzt:
- Hunde und der Geruch von Krebsläsionen:
- Hunde hatten eine Genauigkeit von 99 % bei der Unterscheidung zwischen den Gerüchen der ausgeatmeten Luft von Patienten mit Lungenkrebs und Kontrollpersonen. Das Stadium des Krebses, das Alter der Patienten, die Rauchgewohnheiten oder die zuletzt eingenommene Mahlzeit hatten keinen Einfluss auf die diagnostische Leistung des Hundes (3)
- Hunde und der Geruch von Infektionen:
- Studien haben bewiesen, dass Hunde in der Lage sind, Personen mit Malaria (4), bakteriellen und viralen Infektionen zu erkennen (5,6)
- in Bezug auf die Erkennung von Viren - im Gegensatz zu Bakterien haben Viren keinen eigenen Stoffwechsel, und daher werden VOCs von infizierten Körperzellen als Ergebnis von Stoffwechselprozessen des Wirts freigesetzt und stehen nicht in Zusammenhang mit dem Virus selbst
- in einer Studie über den Nachweis von COVID-19 (SARS-CoV-2) (7)
- 8 Spürhunde wurden in einer randomisierten, doppelt verblindeten und kontrollierten Studie eine Woche lang darauf trainiert, Speichel oder tracheobronchiale Sekrete von mit SARS-CoV-2 infizierten Patienten zu erkennen
- Die Hunde waren in der Lage, zwischen Proben infizierter (positiver) und nicht infizierter (negativer) Personen mit einer durchschnittlichen diagnostischen Sensitivität von 82,63 % (95% Konfidenzintervall [CI]: 82,02-83,24 %) und einer Spezifität von 96,35 % (95% CI: 96,31-96,39 %) zu unterscheiden.. Bei der Präsentation von 1012 randomisierten Proben erreichten die Hunde eine durchschnittliche Gesamtentdeckungsrate von 94 % (+/-3,4 %) mit 157 korrekten Anzeigen von positiven, 792 korrekten Ablehnungen von negativen, 33 falschen Anzeigen von negativen oder falschen Ablehnungen von 30 positiven Probenpräsentationen
- Die Autoren der Studie kamen zu dem Schluss, dass die vorläufigen Ergebnisse darauf hindeuten, dass geschulte Spürhunde Atemwegssekretproben von hospitalisierten und klinisch erkrankten SARS-CoV-2-infizierten Personen identifizieren können, indem sie zwischen Proben von SARS-CoV-2-infizierten Patienten und negativen Kontrollen unterscheiden.
Referenz:
- (1) Horváth I, Lázár Z, Gyulai N, Kollai M, Losonczy G. Exhaled biomarkers in lung cancer. Eur Respir J 2009;34:261-75.
- (2) Szulejko JE, McCulloch M, Jackson J, McKee DL, Walker JC, Solouki T. Evidence for cancer biomarkers in exhaled breath. IEEE Sensors J 2010;10:185-210.
- (3) Editorial. Lungenkrebs. Lung Cancer 2010;68: 127-128.
- (4) Guest C et al. Trainierte Hunde identifizieren Menschen mit Malariaparasiten anhand ihres Geruchs. Lancet Infect Dis. 2019 Jun; 19(6):578-580
- (5) Taylor MT et al. Using Dog Scent Detection as a Point-of-Care Tool to Identify Toxigenic Clostridium difficile in Stool.Open Forum Infect Dis. 2018 Aug; 5(8):ofy179.
- (6) Angle TC et al. Real-time detection of a virus using detection dogs. Front. Vet. Sci. 2016;2:1-6. doi: 10.3389/fvets.2015.00079
- (7) Jendmy P et al. Spürhund-Identifizierung von Proben von COVID-19-Patienten - eine Pilotstudie. BMC Infect Dis. 2020; 20: 536.