Valutazione dei composti organici volatili dell’aria esalata, nel condensato dell’esalato nelle urine di pazienti con fibrosi cistica stabili ed esacerbati

Data inizio
17 settembre 2019
Durata (mesi) 
36
Dipartimenti
Scienze Chirurgiche Odontostomatologiche e Materno-Infantili
Responsabili (o referenti locali)
Piacentini Giorgio
Parole chiave
fibrosi cistica, naso elettronico, VOCs, E-nose

Il naso elettronico (e-Nose) rappresenta una metodica innovativa biomimetica che permette di simulare il sistema olfattivo umano nel verificare la qualità degli odori attraverso l’utilizzo di un sistema di nano-sensori in combinazione con specifici algoritmi di rielaborazione.Lo strumento è in grado di rilevare i composti organici volatili (VOCs) derivanti dagli idrocarburi come formaldeide, metanolo, etanolo, solfato di idrogeno, benzene, acetaldeide, acetone, toluene, fenoli che vengono prodotti durante i processi metabolici, infiammatori e nello stress ossidativo. L’esposizione del campione da analizzare ai 32 sensori dello strumento provoca una modificazione delle resistenze basali modificandone la conduttività elettrica. Questo approccio non identifica un singolo VOCs, ma definisce le caratteristiche di un gruppo di VOCs attraverso la definizione di un profilo specifico.
L’aria esalata, contiene più di 200 sostanze organiche volatili (VOCs) presenti in tracce, molte delle quali derivanti dal metabolismo di sostanze endogene ed altre provenienti da contaminazioni esterne (composti xenobiotici). L’analisi dell’aria espirata, rappresenta un nuovo approccio per la valutazione di alterazioni metaboliche legate a diverse malattie, es. tumore polmonare, asma, fibrosi cistica.
L’applicazione di E-Nose all’aria esalata da pazienti con fibrosi cistica (FC) è stata condotta in due lavori, coinvolgendo rispettivamente soggetti giovani di età compresa tra 13 e 25 anni e adulti con età compresa tra i 17 e 50 anni. La metodica è risultata scevra di problemi in entrambi gli studi, essendo agevole e ben tollerata. Negli studi in oggetto è stata mostrata buona capacità di discriminazione della colonizzazione da parte di A. fumigatus nelle vie aeree e una modifica nell’ “l’impronta respiratoria” nei pazienti con FC con colonizzazione cronica di P. aeruginosa. All’interno di uno di tali studi un esiguo numero di soggetti esacerbati è stato comparato a soggetti non esacerbati evidenziando solo una debole differenza di impronta respiratoria. Questo è verosimilmente dovuto alla scarsa numerosità del campione esacerbato, oltre che ad una selezione di pazienti adulti con diverso grado di funzionalità respiratoria –e verosimilmente di stato clinico-. Riteniamo auspicabile approfondire questo dato con un progetto ad hoc incentrato su pazienti pediatrici con stato clinico ben comparabile.
Lo scopo del nostro studio è quindi confrontare il profilo di espressione dei VOC misurati con il naso elettronico in un campione di aria esalata raccolto da pazienti con FC stabile, da pazienti con FC esacerbata e in un gruppo di controllo costituito da soggetti sani. Successivamente (obiettivo secondario) si valuterà un possibile profilo di espressione dei VOC nelle urine confrontando i tre gruppi.

Partecipanti al progetto

Giorgio Piacentini
Professore ordinario
Michele Piazza
Tecnico-Amministrativo

Collaboratori esterni

Laura Tenero
AOUI - Verona
Aree di ricerca coinvolte dal progetto
Pediatrics  (DSCOMI)
Pediatrics  (DSVR)
Sezioni
Pediatria

Attività

Strutture