Hintergrund: Die Temperatur der ausgeatmeten Luft (exhaled breath temperature; EBT) wird seit Kurzem als nichtinvasiver bronchialer Entzündungsmarker bei Patienten mit Asthma diskutiert. Der Nutzen der EBT im klinischen Alltag ist jedoch bisher nicht gut belegt. Die vorliegenden Ergebnisse sind widersprüchlich und stammen hauptsächlich aus kleinen, pädiatrischen Populationen. Zusätzlich wird die Vergleichbarkeit der Ergebnisse durch die Verwendung unterschiedlicher Geräte und Messungen beeinträchtigt. Ziel: Wir führten eine umfassende Studie durch, um festzustellen, ob die EBT mit Asthmakontrolle, Schweregrad der Erkrankung, bronchialer Obstruktion oder bronchialer Inflammation in Zusammenhang steht. Methoden: 69 Patienten unter Asthma-Erhaltungstherapie wurden in eine Querschnittsstudie eingeschlossen. Bei einem und demselben Termin maßen wir das EBT-Plateau (EBTp) mit einem X-halo Breath Thermometer (Delmedica, Singapur) und den Anteil an ausgeatmetem Stickstoffmonoxid (FeNO), führten eine Spirometrie und eine Zählung der Entzündungszellen in induziertem Sputum durch und fragten den «Asthma-Control-Test»-Fragebogen ab. Ergebnisse: Es wurden keine signifikanten Zusammenhänge zwischen den EBTp-Messungen und dem Grad der Asthmakontrolle, der Schwere der Erkrankung, der bronchialen Obstruktion, der FeNO-Konzentration oder dem Asthmaphänotypen festgestellt. Das Geschlecht hatte einen Einfluss auf das EBTp: Das EBTp betrug bei Frauen 34,07 °C (Standardabweichung 0,74) und bei Männern 34,38 °C (0,46) (p = 0,038). Auch zwischen den EBTp-Messwerten und der Eosinophilenzahl im induzierten Sputum fanden wir eine signifikante Korrelation (R = -0,348; p = 0,003). Schlussfolgerungen: Die Ergebnisse dieser Studie sprechen nicht für einen Nutzen des EBTp für das Asthmamanagement im klinischen Alltag. Weitere Forschung mit standardisierten Methoden ist erforderlich, um die Rolle der EBTp-Messung im Asthmamanagement zu ermitteln. Übersetzung aus Respiration 2015;90:111-117 (DOI: 10.1159/000431259)

Keywords:
Asthma, Entzündung, Temperatur der Ausatemluft

Den Traum, Asthma allein durch eine schnelle und nichtinvasive Analyse der Ausatemluft zu diagnostizieren oder charakterisieren, gibt es schon lange. Befeuert wurde dieser Traum durch die Entdeckung des exhalierten Stickstoffmonoxids (FeNO), das mit einer beeindruckenden Präzision und Reproduzierbarkeit im Exhalat messbar und bei Patienten mit Asthma oft erhöht ist. Es stellte sich jedoch heraus, dass FeNO leider nicht das neue «HbA1c» des Asthma ist [1], da 1) eine erhebliche Überlappung zwischen dem FeNO-Normalbereich und dem FeNO-Spektrum der Patienten mit Asthma besteht, 2) die FeNO-Werte durch exogene Faktoren wie Zigarettenrauch oder Stress erheblich beeinflusst werden und 3) Steroide die FeNO-Werte senken. Die Bedeutung der FeNO-Messung im klinischen Alltag liegt daher eher in der individuellen Verlaufsbeurteilung [1].

Geforscht wird darüber, ob die Analyse exhalierter volatiler organischer Partikel (volatile organic compounds; VOC) mittels «elektronischer Nasen» zur Diagnose von Asthma beitragen könnte. Dabei geht es nicht um einzelne Moleküle, sondern um das spezifische Verteilungsmuster dieser organischen Partikel. Einen ähnlichen Ansatz wie die VOC-Analyse verfolgt die Analyse des Atemkondensats (exhaled breath condensate; EBC). Hier werden spezifische Moleküle im Atemkondensat untersucht, um Asthma von anderen Erkrankungen abzugrenzen [2]. Auch wurde versucht, durch die Analyse des pH-Werts des EBC Rückschlüsse auf das Vorliegen und den Schweregrad des Asthmas zu ziehen [3]. Sowohl die Molekülanalyse als auch die pH-Messung im EBC kämpfen jedoch mit dem gleichen Problem wie die VOC-Analyse: der mangelnden Spezifität für Asthma bzw. bestimmte Asthmaphänotypen.

In der hier vorgestellten Studie von Crespo Lessmann et al. wurde nun einer weiteren Methode zur Diagnostik von Asthma genau auf den Zahn gefühlt: der Messung der Temperatur der Ausatemluft (exhaled breath temperature; EBT). Die Grundidee hierbei ist, dass die Entzündung in den Atemwegen zu einem Anstieg der Temperatur der Ausatemluft führt und diese Temperaturerhöhung Rückschlüsse auf die Erkrankung zulässt. Derzeit wird über 2 EBT-Parameter geforscht: die Anstiegsgeschwindigkeit der Temperatur während der Ausatmung und das Temperaturplateau am Ende der Ausatmung (EBTp). Keiner dieser Parameter konnte bislang überzeugend eine Spezifität für die Diagnose von Asthma zeigen. Dies erscheint nicht verwunderlich, da Atemwegsentzündungen auch bei anderen Erkrankungen auftreten. Crespo Lessmann et al. gingen nun der Frage nach, inwieweit das EBTp von Nutzen sein könnte, um bestimmte klinische Asthmaphänotypen zu differenzieren. Hierzu wurden 69 Patienten mit Asthma untersucht. Es zeigte sich, dass das EBTp weder mit dem Grad der Asthmakontrolle noch mit der Lungenfunktion oder der Intensität der inhalativen Steroidtherapie korrelierte. Hingegen fand sich eine schwache negative Korrelation mit der Sputumeosinophilie (p = -0,348); d.h., je höher die Sputum-Eosinophilenzahlen waren, desto niedriger war das EBTp.

Was lernen wir aus der Studie von Crespo Lessmann et al.? Im Einzelnen zeigt sie, dass die Messung der Ausatemluft-Temperatur keinen Beitrag zur Asthmaphänotypisierung leistet. Auch die Korrelation mit der Sputumeosinophilie ist nicht überzeugend und schwächer als die bereits etablierten Korrelationen mit FeNO oder der Bluteosinophilie. Im größeren Zusammenhang der Asthma-Biomarker-Forschung bestätigt die Studie, dass es bis heute kein «Exhalat-HbA1c» für Asthma gibt und dass sowohl die Diagnose als auch die Phänotypisierung dieser Erkrankung weiterhin vor allem klinisch erfolgt. Nichtsdestotrotz ist die weitere Forschung über Biomarker in der Ausatemluft sinnvoll, da wir bis heute nur einen Bruchteil der exhalierten Moleküle kennen und weiterhin die Hoffnung besteht, eines Tages durch gezielte Diagnostik der Bestandteile der Ausatemluft die Asthmatherapie-Steuerung zu verbessern.

1.
Barnes PJ, et al: Chest 2010;138:682-692.
2.
Kazani S, et al: J Allergy Clin Immunol 2013;132:547-553.
3.
Bikov A, Horvath I: Curr Top Med Chem 2015; Epub ahead of print.
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2016
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