In verschiedenen Bereichen kann die Atemluft als Diagnostikum bereits genutzt werden, nun könnte sie auch bei Covid-19 wichtige Hinweise liefern. Denn bei einer Infektion mit Sars-CoV-2 bilden sich flüchtige, organische Verbindungen – die sogenannten „Volatile Organic Compounds“ (VOC). Die Analyse dieser Verbindungen in der Atemluft könnte Aufschluss über die Diagnose geben. Sie erfolgt mithilfe von Gaschromatografen: Diese können verschiedene, charakteristische Verbindungen ermitteln und unterscheiden.

Abgrenzung von anderen Atemwegserkrankungen möglich

Ein Forscherteam der Universität Edinburgh sowie Forscher des Klinikums Dortmund nahmen sich der Thematik in Bezug auf Covid-19 an. Beide verwendeten das gleiche Messinstrument für ihre Untersuchungen. Die Ergebnisse wurden im „EClinicalMedicine“ des Fachjournals „The Lancet“ vorgestellt und zeigen eine ähnlich gute Treffsicherheit.

Für die Analysen wurde ein Instrument verwendet, welches die Gaschromatografie mit einer sogenannten Ionen-Mobilitäts-Spektrometrie verbindet. Die Teams verglichen damit die Atemproben von Covid-Patienten und Menschen mit anderen Lungenerkrankungen wie COPD, Asthma oder anderen bakteriellen oder viralen Atemwegsinfekten.

Für die Atemprobe müssen die Patienten in ein kleines Einmalsammelrohr aus Plastik pusten. Die eingeblasene Luft wird dann mithilfe einer Spritze entnommen und in das Gerät eingebracht. Nach kurzer Zeit liegen die Ergebnisse vor, spezielle Reagenzien sind für diese Methode nicht nötig. Ein weiterer wichtiger Aspekt: Bei der Entnahme der Atemluft werden keine Aerosole freigesetzt. Daher ist kein erhöhter Sicherheitsaufwand zu beachten. Damit bietet der Atemtest einen klaren Vorteil bei der Diagnosestellung. Er wäre als diagnostisches Mittel an Ort und Stelle ohne großen Aufwand einsetzbar.

Hohe Treffsicherheit, schnelles Ergebnis

Die Ergebnisse der Analyse sind vielversprechend: Mit einer Treffsicherheit von 80 Prozent beziehungsweise 81,5 Prozent gelang es den Teams die Patienten mit Covid-19 zu ermitteln. Die Diagnose wurde ebenfalls durch einen Abstrich bestätigt. Eine Unterscheidung zwischen Covid-19 und den anderen Erkrankungen zeigte sich durch verschiedene Konzentrationen von Ethanol, Aceton, Octanal und Methanol beziehungsweise Isopren, Propanal, Propanol und Heptanal in den Atemproben. Außerdem wurde eine bisher unbekannte Verbindung bei den Covid-Patienten festgestellt.

Woher die nachgewiesenen Verbindungen in der Atemluft kommen ist unklar. Die Wissenschaftler vermuten, dass sich Aceton – welches bei einer klassischen Ketose entsteht – durch einen Angriff auf die Beta-Zellen der Bauchspeicheldrüse bildet. Die Aldehyde könnten auf Entzündungsprozessen beruhen. Außerdem könnte die Ernährung einen Einfluss haben. Damit der Test klinisch eingesetzt werden kann, muss er daher noch weiter erforscht und an größeren Gruppen getestet werden. Außerdem müssen Störfaktoren ermittelt werden.