20 березня, 2026
Дихальний тест із міченим вуглецем як новий інструмент діагностики бактеріальних інфекцій
Бактеріальні інфекції залишаються однією із провідних причин смертей, на які можна вплинути, а затримка з верифікацією збудника безпосередньо впливає на вибір терапії та ризик антибіотикорезистентності. Сучасні діагностичні підходи – бактеріологічні посіви, молекулярні методи, візуалізація – часто обмежені тривалістю виконання, вартістю або недостатньою специфічністю. У цьому контексті зростає інтерес до неінвазивних і швидких методів, зокрема аналізу видихуваного повітря.
Дослідження, опубліковане в ACS Central Science, пропонує нову модель дихального тесту для виявлення бактеріальних інфекцій різної локалізації. Концепція базується на відомому тесті для виявлення Helicobacter pylori, однак розширює його можливості. Замість специфічного субстрату використовуються мічені ізотопом вуглецю-13 (¹³C) цукри та цукрові спирти, які активно метаболізуються бактеріями, але практично не утилізуються клітинами людини. У результаті бактеріального метаболізму утворюється ¹³C-вуглекислий газ, який визначається у видихуваному повітрі.
У доклінічних експериментах на тваринах із пневмонією, інфекціями крові, м’язів і кісток внутрішньовенне введення мічених субстратів супроводжувалося швидким підвищенням рівня ¹³C у видихуваному повітрі. Важливо, що діагностичний сигнал з’являвся протягом перших 10 хвилин після введення, тоді як у здорових тварин він був відсутній. Для детекції застосовували недисперсійну інфрачервону спектроскопію, що технічно є простою та потенційно придатною для клінічного використання.
Окрему увагу привертає можливість моніторингу ефективності антибактеріальної терапії. У моделі інфекції, спричиненої Escherichia coli, рівень ¹³C у видихуваному повітрі знижувався паралельно зі зменшенням бактеріального навантаження під час лікування. Завдяки цьому існує перспектива використання методу не лише для первинної діагностики, а і для динамічної оцінки відповіді на терапію.
Із практичного погляду, ключовими перевагами підходу є швидкість отримання результату, неінвазивність і потенційна портативність обладнання. Використані субстрати мають сприятливий профіль безпеки, що важливо для подальшого впровадження в реальну практику, зокрема в умовах відділень невідкладної допомоги.
Узагальнюючи, дихальні тести з міченими метаболітами можуть стати інструментом ранньої стратифікації пацієнтів із підозрою на бактеріальну інфекцію та оптимізації антибіотикотерапії. Подальші клінічні дослідження мають визначити їхню чутливість, специфічність і місце в діагностичних алгоритмах, однак уже зараз метод виглядає перспективним кроком до персоналізованої та швидкої діагностики інфекційних захворювань.
Джерело: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscentsci.5c01995