Nicht-invasive Methoden in der Diagnostik

von arbeitsbedingten Atemwegs- und Lungenkrankheiten

Projektkürzel: IPA-48-NIM

Laufzeit: fortlaufend

Schlagworte: Arbeitsumwelt, Analyseverfahren, Atemwegserkrankungen

Problem / Ziel:

Die Lunge ist durch die Atmung von täglich 15 bis 25 m³ Luft in höchstem Maße äußeren Umwelteinflüssen ausgesetzt. Mittels Lungenfunktionsdiagnostik, Blutgaseanalysen und Belastungstests können nur Teilaspekte von Erkrankungen der Lunge und der Atemwege erfasst werden. Invasive Diagnostik mit Untersuchung von Gewebeproben oder die bronchoalveoläre Lavage (BAL) sind aufwändige und für den Menschen belastende Verfahren. Forschung im Bereich der Atemwegserkrankungen erfordert die Entwicklung und den Einsatz neuer nicht-invasiver Verfahren.

Im IPA konnten folgende nicht-invasive Methoden zur Beschreibung von Lungenerkrankungen etabliert werden: a) induziertes Sputum b) Messung des Stickstoffmonoxid-Gehaltes in der ausgeatmeten Luft (fractional exhaled nitric oxide, FeNO) und c) die Erfassung von Aerosolpartikeln in der Ausatemluft (Atemkondensat, Exhaled Breath Condensate, EBC).

Durch den kombinierten Einsatz dieser Methoden können arbeitsbedingte Effekte für die Entstehung pulmonaler Erkrankungen frühzeitig erfasst werden. Die Fokussierung auf nicht-invasive Methoden erhöht die Akzeptanz der diagnostischen Untersuchungen und ist Voraussetzungen für eine breite Anwendung im Kontext der Prävention und Begutachtung.

Methoden:

Die Gewinnung des induzierten Sputums, Bestimmung des Stickstoffmonoxid-Gehaltes in der ausgeatmeten Luft, Untersuchung des Atemkondensats (EBC) auf pH-Wert, Stickstoffmonoxid und seine abgeleiteten Verbindungen NO2 und NO3 sowie die Erfassung des Eicosanoidprofils hier sind u.a. von Interesse die Leukotriene (LTB4, LTC4, LTD4, LTE4). Sie gehören wie die Prostaglandine und Thromboxane zu den Eicosanoiden und spielen eine wichtige Rolle in der Pathogenese des Asthma bronchiale.

Literatur:

  • Hoffmeyer F, Raulf-Heimsoth M, Harth V, Bünger J, Brüning T. Comparative analysis of selected exhaled breath biomarkers obtained with two different temperature-controlled devices. BMC Pulm Med 2009; 9: 48.
  • Hoffmeyer F, Harth V, Bünger J, Brüning T, Raulf-Heimsoth M. Leukotriene B4, 8-iso-Prostaglandin F2α and pH in exhaled breath condensate from asymptomatic smokers. J Physiol Pharmacol. 2009; 60: 57-60
  • Hoffmeyer F, Weiß T, Lehnert M, Pesch B, Berresheim H, Henry J, Raulf-Heimsoth M, Broding HC, Bünger J, Harth V, Brüning T. Increased metal concentrations in exhaled breath condensate of industrial welders. J. Environ. Monit. 2011; 13: 212-218
  • Quirce S, Lemière C, de Blay F, Del Pozo V, Gerth Van Wijk R, Maestrelli P, Pauli G, Pignatti P, Raulf-Heimsoth M, Sastre J, Storaas T, Moscato G. Noninvasive methods for assessment of airway inflammation in occupational settings. Allergy 2010; 65: 445-458

Weiterführende Informationen (PDF, 76 kB)