Les chercheurs développent une nouvelle technique d’analyse respiratoire pour surveiller l’état de santé des jeunes patients
Les chercheurs utilisent l'analyse respiratoire pour surveiller l'état de santé des patients en temps réel et vérifier les niveaux de certains médicaments. Des scientifiques de l'Université de Bâle et de l'Hôpital universitaire pour enfants de Bâle (UKBB) ont développé une technique qui leur permet de mesurer certains paramètres de l'haleine expirée par leurs jeunes patients. Leurs résultats ont été publiés dans Frontières de l'endocrinologie.
Une comparaison a montré que le prélèvement d’haleine était une forme de surveillance aussi fiable que les tests sanguins conventionnels. Les enfants en soins intensifs suite à une acidocétose diabétique – une complication du diabète qui peut mettre la vie en danger si elle n’est pas traitée d’urgence – ont été surveillés pendant le traitement.
En plus des échantillons de sang et d'urine, l'équipe médicale a utilisé l'air expiré par les enfants pour suivre leurs symptômes et surveiller l'effet du traitement. “Les mesures des échantillons d'air reflétaient parfaitement les résultats des analyses de sang”, explique Pablo Sinues, professeur à l'Université de Bâle et chef d'un groupe de recherche sur la respiration en médecine translationnelle.
Le principe de leur test est le même que celui utilisé pour entraîner les chiens à détecter certaines maladies. “Le dioxyde de carbone que nous expirons contient également beaucoup d'autres éléments présents dans notre sang”, explique le chercheur. Cela signifie que nous pouvons trouver des traces à la fois des médicaments administrés et des métabolites, des molécules qui fournissent une indication de l'activité de notre corps.
Résultats en moins de 15 minutes
Ces dernières années, Sinues et ses collègues ont développé des tests respiratoires pour mesurer les concentrations et ajuster les dosages des traitements antiépileptiques chez les enfants. Cependant, leur méthode consistant à souffler directement dans un analyseur de laboratoire, elle ne pouvait pas être utilisée dans les services de soins intensifs ou les salles d'opération. Mais maintenant que l’équipe a développé des sacs spéciaux capables de collecter jusqu’à 1,2 litre d’air expiré, les patients peuvent simplement rester au lit.
Les sacs, qui ressemblent à des sacs en plastique ordinaires, sont ensuite transportés directement vers un laboratoire et connectés à un spectromètre de masse pour analyse chimique.
Le spectromètre est également utilisé pour analyser des échantillons de sang. Mais le traitement des échantillons est difficile et prend du temps, et prend plusieurs heures. En revanche, l'air peut être injecté directement dans le spectromètre depuis les poches et sans préparation préalable, moins d'un quart d'heure après avoir été collecté. Seules des analyses de sang de routine peuvent être réalisées en si peu de temps.
Cette rapidité et la facilité avec laquelle les intervalles entre les prélèvements peuvent être raccourcis ont permis aux scientifiques d'approfondir en temps réel leur compréhension des processus qui se déroulent dans l'organisme à mesure que les patients se stabilisent.
“Grâce à cette technique extrêmement sensible, nous avons pu détecter un large éventail de composés. Nos résultats vont au-delà de ce qui a déjà été décrit”, explique Sinues. “Maintenant, il faut tout démêler.” Par exemple, des différences ont été observées entre les enfants admis pour la première fois à l’hôpital et ceux qui s’y rendaient régulièrement.
D’autres études seront nécessaires pour confirmer ces résultats obtenus auprès de seulement cinq enfants atteints d’acidocétose diabétique.
L’analyse d’échantillons d’haleine pourrait avoir des applications en dehors du diabète, car elle peut être utilisée pour mesurer simultanément les concentrations de médicaments et la réponse physique. Les scientifiques espèrent pouvoir bientôt l’intégrer aux soins standards dans les services de soins intensifs.
“Le fait qu'il soit non invasif est également très pratique, surtout avec les enfants”, souligne Sinues. “Cela pourrait être utilisé pour prédire la réponse au traitement ou les effets secondaires.” Cette information est particulièrement importante lorsque les fenêtres thérapeutiques sont étroites, c'est-à-dire lorsqu'une dose légèrement plus élevée rend déjà un médicament toxique.
“La méthode a fait ses preuves avec les antiépileptiques”, précise le chercheur. “Il pourrait également être développé pour mesurer certains traitements contre le cancer. Et les sacs que nous développons actuellement pourraient être très utiles pour gérer la dose d'anesthésique et ses effets pendant une intervention chirurgicale.”
Une start-up est née de son laboratoire pour relever ces défis.
Fourni par le Fonds national suisse SNF
