Potential der Atemluftanalyse während des 75g OGTT bei Frauen mit Verdacht auf GDM

JM Maier; M Hummel; S Halbritter; M Fedrigo; V Höllriegl; AG Ziegler; W Szymczak

doi:10.1055/s-0031-1277278

Diabetologie und Stoffwechsel, Table of Contents

Potential der Atemluftanalyse während des 75g OGTT bei Frauen mit Verdacht auf GDM

JM Maier ¹, M Hummel ¹^,², S Halbritter ³, M Fedrigo ³, V Höllriegl ³, AG Ziegler ¹^,², W Szymczak ³

¹Forschergruppe Diabetes e.V. am Helmholtz Zentrum München, Neuherberg, Germany
²Institut für Diabetesforschung, Helmholtz Zentrum München – Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt, Neuherberg, Germany
³Department of Medical Radiation, Helmholtz Zentrum München, Neuherberg, Germany

Abstract

Einleitung/Fragestellung: Atemluftanalyse in Echtzeit mithilfe von Protonen-Transfer-Reaktions-Massenspektrometrie (PTR-MS) ist eine hochinnovative technische Entwicklung, die diagnostisch genutzt werden kann, aber auch pathophysiologisch relevante Stoffwechselvorgänge offen zu legen vermag. Bei Frauen mit GDM wurde diese Technik bisher noch nicht etabliert und eingesetzt. Ziel dieser Untersuchung war die Anwendbarkeit der Technologie und das diagnostische Potential der PTR-MS bei V.a. GDM zu eruieren sowie Stoffwechselprodukte in der Atemluft zu beschreiben.

Patienten und Methode: Es wurden konsekutiv 53 schwangere Frauen (Median 28. SSW) ambulant bzgl. des Vorliegens eines GDM untersucht. Parallel zum OGTT wurde im 6 Minuten Raster ausgeatmete Luft der Patienten mit PTR-MS in Echtzeit untersucht. HbA1c, LDL, HDL, TG, Crea, Insel-Ak, IL3, HOMA sowie Größe, Gewicht etc. wurden bestimmt. Die Geburtsperzentilen der Neugeborenen wurden ermittelt. Bei 21 Patienten wurde mithilfe des OGTT eine Stoffwechselstörung diagnostiziert (8 GDM, 13 IGT in der Schwangerschaft), 32 Patienten bildeten aufgrund BZ-Normwerten die Kontrollgruppe, wobei 9 Patienten daraus in eine Grenzgruppe (Nüchtern BZ: 85–89mg/dl, 1h: 170–179mg/dl, 2h: 150–154mg/dl) eingeteilt wurden. Die statistische Auswertung erfolgte durch MANOVA und Permutationsanalyse.

Ergebnisse: Es konnten mithilfe der erfassten Atemluftprofile Patientinnen mit GDM, IGT, Kontrollgruppe sowie die „Grenzgruppe„ exakt diskriminiert werden (p=0,0091). Zur Trennung der Gruppen haben 17 Massen beigetragen. Masse 121 (entspricht Abbauprodukt des Methionin) zeigt während der Messung einen linearen Verlauf, Masse 59 (Aceton) verändert sich kinetisch. Über eine daran angepasste Funktion ergeben sich Zeitfaktoren, welche letztlich die Gruppen trennen. Diese charakteristische Veränderungen der Atemluft erfolgten innerhalb der ersten 45 Minuten des 75g-OGTT.

Schlussfolgerung: Mithilfe dieser neuartigen Technologie können Patienten ohne Blutabnahme bzgl. ihres Glukosestoffwechsel charakterisiert werden: Es gelingt eine absolut exakte Zuordnung in die verschiedenen Kategorien der Glukosestoffwechselstörung. Die detektierte Masse 121 könnte aus einem Sideway des Homocystein – Methionin Stoffwechselkreislauf stammen, welcher durch veränderte Enzymaktivität aufgrund hoher Insulinspiegel beeinflusst ist. Weitere Auswertungen bzgl. z.B. des Lipidstoffwechsels und HOMA sind in dem Kollektiv geplant. Die Pilotstudie zeigt, dass die Atemluftanalyse bei Glukosestoffwechselstörungen ein immenses Potential in diagnostischer aber auch basiswissenschaftlicher Hinsicht hat.