Является ли ацетон в выдыхаемом воздухе биомаркером сахарного диабета? Исторический обзор измерений ацетона в выдыхаемом воздухе

С момента древнего открытия «сладкого» запаха выдыхаемого человеком воздуха попытки использовать анализ выдыхаемого воздуха для диагностики заболеваний не прекращаются. По сути, «запах» выдыхаемого воздуха как одна из трёх ключевых диагностических методик в восточной медицине применяется уже более трёх тысяч лет. С развитием измерительных технологий по чувствительности и селективности были идентифицированы и признаны биомаркерами отдельных заболеваний более специфические компоненты выдыхаемого газа. Ацетон — один из таких газов; его концентрацию в выдыхаемом воздухе теперь можно с высокой точностью определять с помощью различных методик и технологий. На фоне мировой распространённости сахарного диабета, который обычно диагностируют по анализу крови, стремление получить неинвазивную диагностику и мониторинг диабета никогда не ослабевало. Остаются вопросы: является ли ацетон в выдыхаемом воздухе биомаркером сахарного диабета и как он связан с уровнем глюкозы в крови (BG) — «золотым стандартом», который в настоящее время используют в клинике для диагностики, мониторинга и ведения диабета. Большая часть современных исследований по измерению ацетона в выдыхаемом воздухе и развитию соответствующих технологий сосредоточена на ответе на первый вопрос. Работа над вторым вопросом началась недавно. Самое раннее измерение ацетона в выдыхаемом воздухе у чётко определённых пациентов с диабетом было опубликовано более 60 лет назад. За более чем полвека, как показано в этом обзоре, выполнено более 41 независимого исследования ацетона в выдыхаемом воздухе с использованием различных методик и технологий; в них приняли участие более 3211 человек, включая 1581 здорового человека, 242 пациента с сахарным диабетом 1-го типа, 384 пациента с сахарным диабетом 2-го типа, 174 пациента с неуточнённым диабетом и 830 лиц без диабета или здоровых участников в различных физиологических состояниях. Сводные результаты измерений ацетона в выдыхаемом воздухе показывают, что многие состояния могут изменять его концентрацию; однако результаты шести независимых исследований с чётко определёнными пациентами с сахарным диабетом 1-го и 2-го типа единодушно подтверждают повышение средней концентрации ацетона в выдыхаемом воздухе при сахарном диабете 1-го типа. При этом диапазоны концентрации ацетона у отдельных пациентов с сахарным диабетом 1-го типа и у здоровых лиц частично перекрываются, что требует осторожности при использовании ацетонового дыхательного теста для диагностики сахарного диабета 1-го типа. Напротив, по крайне ограниченным данным литературы пока слишком рано делать общий вывод о связи уровня ацетона в выдыхаемом воздухе с уровнем глюкозы в крови.