Mithilfe exhalierter Partikel die Lunge nichtinvasiv untersuchen

Mit jedem Atemzug atmen wir Partikel aus, die sich in den sehr kleinen Atemwegen der Lunge bilden. Die Partikel bestehen aus dem Flüssigkeitsfilm, der diese Atemwege bedeckt und neben Lipiden auch Proteine enthält. Das Auffangen solcher Partikel geschieht mithilfe eines Impaktors, wobei die Ausatemluft über kleine Düsen auf eine Oberfläche geleitet und die Teilchen dort durch ihre größenabhängige Trägheit abgeschieden werden. Mit diesem Verfahren gelingt es, nichtinvasiv Probenmaterial aus den Tiefen der Lunge für die Untersuchung von Krankheiten zu gewinnen. Die Herausforderung liegt in der geringen Menge der Teilchen, deren Gewicht über die Anzahl und Größenverteilung ermittelt wird. In der Regel steht für Analysen weniger als ein Viertel Millionstel Gramm zur Verfügung.

Für die weitere Analyse erfordert dies hochsensitive Nachweisverfahren. Um die Eignung dieser neuen Methode für die Klinik zu untersuchen, haben freiwillige Probanden im Rahmen einer klinischen Studie ein bakterielles Endotoxin inhaliert. Dieses Vorgehen führt zu einer kurzfristigen Entzündungsreaktion der Lunge, die mit Standardverfahren wie der Sputum-Analyse nachgewiesen wurde. In der Studie gelang es erstmals, den Anstieg von Entzündungszytokinen auch in exhalierten Partikeln zu zeigen. Die Forschenden haben die Daten publiziert und die Messung von exhalierten Partikeln bereits in mehreren klinischen Studien eingesetzt.