Przez dziesięciolecia lekarze zmagali się z leczeniem pacjentów z dolegliwościami związanymi z gazami jelitowymi. Jak napisał w 2000 roku gastroenterolog Michael Levitt, znany w tej dziedzinie jako „Król Bąków”: „Dla lekarza obiektywne udokumentowanie nadmiernej ilości gazów za pomocą obecnie dostępnych testów jest praktycznie niemożliwe”.

Aby sprostać temu wyzwaniu, naukowcy pod kierownictwem Brantleya Halla z University of Maryland (USA) opracowali Smart Underwear – urządzenie wielkości małej monety, które dyskretnie przypina się do bielizny i które wykorzystuje czujniki elektrochemiczne do całodobowego monitorowania produkcji gazów jelitowych, zwłaszcza wodoru.

Gazy jelitowe większości ludzi składają się głównie z wodoru, dwutlenku węgla i azotu. U niektórych osób zawierają również metan. Ponieważ wodór jest wytwarzany wyłącznie przez mikroflorę jelitową, ciągłe monitorowanie wodoru w gazach jelitowych zapewnia bezpośredni odczyt tego, kiedy i jak aktywnie mikrobiom jelitowy fermentuje substraty pokarmowe.

Wyniki wstępnych badań wskazują na dużą indywidualną zmienność emisji – jedni puszczają gazy 4 razy na dobę, inni – nawet 59 razy.

Wcześniejsze szacunki były dużo niższe - opierały się na inwazyjnych technikach w małych grupach lub na samoocenie, co obarczone jest pomijaniem zdarzeń, niedoskonałą pamięcią i brakiem możliwości rejestrowania gazów podczas snu. Bardzo zróżnicowana jest także czułość trzewna: dwie osoby mogą wytwarzać podobne ilości gazów jelitowych, a odczuwać to zupełnie inaczej.

Istnieją prawidłowe zakresy stężenia glukozy we krwi, cholesterolu i niezliczonych innych parametrów fizjologicznych. Jednak w przypadku wzdęć nie ma takiego punktu odniesienia. „Tak naprawdę nie wiemy, jak wygląda prawidłowa produkcja gazów – podkreślił Hall. - Bez tego punktu odniesienia trudno stwierdzić, kiedy produkcja gazów jest rzeczywiście nadmierna”.

Aby wypełnić tę lukę, laboratorium Halla uruchomiło projekt „Atlas Wzdęć Ludzkich” (Human Flatus Atlas). Projekt ten będzie wykorzystywał Smart Underwear do obiektywnego pomiaru wzorców wzdęć, zarówno w dzień, jak i w nocy, u setek uczestników i korelowania tych wzorców z dietą i składem mikrobiomu.

Urządzenia są wysyłane bezpośrednio do uczestników, co umożliwia zdalne dołączenie do badania każdemu w Stanach Zjednoczonych. Wyniki pomogą ustalić prawidłowy zakres wzdęć dla osób powyżej 18. roku życia. Mieszkańcy USA mogą się zapisywać do badania na stronie flatus.info.

Aby uchwycić pełen zakres zmienności, zespół Halla rekrutuje uczestników z kilku kategorii wyłonionych w trakcie ich wczesnych badań.

„Trawiący Zen” to osoby stosujące diety bogate w błonnik (25–38 gramów błonnika dziennie), ale doświadczające minimalnych wzdęć. Pochodzące od nich dane mogą dostarczyć wskazówek co do adaptacji mikrobiomu do diet bogatych w błonnik.

„Hiperproducenci wodoru” - mówiąc prościej, osoby, które często puszczają bąki. Ich dane mogą ujawnić, co powoduje nadmierną produkcję gazów.

Norma to osoby mieszczące się pomiędzy dwiema powyższymi kategoriami.

Aby zbadać mikrobiologiczne czynniki produkcji gazów w obu skrajnych przypadkach, zespół pobierze próbki kału od osób trawiących Zen i hiperproducentów wodoru w celu analizy mikrobiomu.

„Dowiedzieliśmy się bardzo wiele o tym, które mikroby żyją w jelitach, ale mniej o tym, co faktycznie robią w danym momencie – zaznaczył Hall. - Obiektywny pomiar daje nam możliwość zwiększenia dokładności naukowej w obszarze, który był dotąd trudny do zbadania”.

„Pomyślmy o tym jak o ciągłym monitoringu glukozy, ale dla gazów jelitowych” – wskazał Hall, zauważając, że urządzenie z powodzeniem wykryło zwiększoną produkcję wodoru po spożyciu inuliny, błonnika prebiotycznego, z czułością na poziomie 94,7 proc.

Jak podkreślił naukowiec, Human Flatus Atlas ustanowi obiektywne punkty odniesienia dla fermentacji mikrobiologicznej jelit, co jest niezbędnym fundamentem do oceny, jak interwencje dietetyczne, probiotyczne lub prebiotyczne wpływają na aktywność mikrobiomu.

Paweł Wernicki (PAP)

pmw/ agt/