Disponer de un diagnóstico confiable sin necesidad de someterse a pruebas invasivas es lo que promete, entre otras cosas, la breatómica, disciplina que vincula el aliento con la salud

De manera similar a cómo inhalamos compuestos presentes en el aire que luego se incorporan al torrente sanguíneo, en cada exhalación se expulsan cientos de moléculas hacia el exterior. Entre estos compuestos liberados, se encuentran desde los más simples, como vapor de agua y oxígeno, hasta compuestos orgánicos volátiles (COV) generados durante procesos metabólicos.

Estos últimos “permiten monitorizar un proceso fisiológico, ya sea normal o patológico, y ayudan a realizar diagnósticos. Se les denomina biomarcadores y generalmente se detectan mediante muestras de sangre u orina, aunque algunos también están presentes en el aliento”, explica Miriam Villa Díaz, investigadora predoctoral en desarrollo de sensores y biosensores electroquímicos en el departamento de Química Física de la Universidad de Castilla-La Mancha.

Que el aliento contenga estas sustancias químicas producto de procesos metabólicos y que puedan funcionar como biomarcadores es un tema que ha despertado interés en cierta área de la comunidad científica desde hace tiempo, y cuyo estudio se encuadra en la disciplina llamada breatómica.

Esta rama científica, en palabras de la especialista, consiste en “el análisis de los compuestos químicos presentes en el aire exhalado, así como la relación entre estos compuestos y los procesos fisiológicos que los originan”.

Sustancias que revelan enfermedades y su evolución

Algunos de los compuestos principales usados como biomarcadores, según Villa, son los siguientes:

Acetona: cuando la glucosa no puede ser utilizada como fuente energética, las células recurren a las grasas, generando cetonas. Este mecanismo, conocido como cetoacidosis, es habitual en personas con diabetes y, si no se detecta a tiempo, puede provocar complicaciones graves como arritmias, insuficiencia respiratoria e incluso pérdida de conciencia.
Peróxido de hidrógeno: conocido comúnmente como agua oxigenada, su presencia en el aliento señala inflamación en las vías respiratorias. Células del sistema inmune, como eosinófilos y macrófagos, producen este compuesto como parte de la defensa. Esto ocurre frecuentemente en enfermedades como asma o EPOC.
Aldehídos: similares al caso anterior, aunque por mecanismos distintos, indican patologías asociadas a un elevado estrés oxidativo. Por ejemplo, células tumorales en crecimiento rápido generan este estado inflamatorio, que daña membranas celulares mediante un proceso llamado peroxidación lipídica, produciendo aldehídos. Estos aumentan en la sangre y, al pasar por los pulmones, aparecen también en el aire exhalado, sirviendo como indicadores de ciertos cánceres, como el de pulmón.
Amoníaco: este compuesto tiene gran relevancia pues participa en múltiples procesos fisiológicos. Se genera en el cuerpo para eliminar nitrógeno, siendo un producto de desecho. Debido a su toxicidad, el hígado lo transforma rápidamente en urea que se excreta por la orina. En enfermedades hepáticas como la cirrosis, los niveles de amoníaco aumentan, elevando el riesgo de afecciones como la encefalopatía hepática, ya que el amoníaco puede difundirse fácilmente al cerebro. De forma similar, en enfermedades renales, la incapacidad de eliminar urea hace que esta se transforme de nuevo en amoníaco, que también se eleva.
Además, el amoníaco es útil para monitorizar infecciones tales como la provocada por la bacteria Helicobacter pylori. Esta bacteria, que habita en el estómago —un entorno altamente ácido—, produce amoníaco para sobrevivir. Por ello, su aumento en el aliento puede emplearse para diagnosticar y evaluar la eficacia del tratamiento antibiótico.

Limitaciones y desafíos pendientes

Aunque estos biomarcadores presentes en el aliento resultan en algunos casos herramientas valiosas, la realidad es que la breatómica sigue siendo una disciplina prometedora, dado que la precisión diagnóstica aún debe mejorarse. “Hoy por hoy, la fiabilidad depende tanto del compuesto analizado como de la enfermedad evaluada”, apunta Villa. En este sentido, “en situaciones como la infección por Helicobacter pylori, los marcadores en el aliento muestran alta fiabilidad e incluso se utilizan rutinariamente en la práctica clínica”.

Por otro lado, “para enfermedades como EPOC o asma, la detección de peróxido en el aliento es una herramienta útil si se combina con otras técnicas, funcionando como una prueba inicial, aunque aún no está establecida como diagnóstico definitivo”, añade la experta.

En algunos casos como en la infección por Helicobacter pylori, los marcadores en aliento son altamente fiables

Finalmente, “en enfermedades más complejas, como el cáncer, los biomarcadores en el aliento requieren mayor investigación para consolidarse como instrumento clínico”.

En resumen, “la breatómica es una disciplina emergente que aún tiene un largo recorrido. No obstante, sin duda es un campo del que se escuchará hablar en el futuro”, concluye Villa.

La principal ventaja de la breatómica

Uno de los puntos más destacados de esta disciplina incipiente, si no el principal, es que “la medición de compuestos en el aliento es un procedimiento no invasivo, indoloro y que, con tecnología adecuada, permitiría el seguimiento de la enfermedad en tiempo real”, subraya la especialista. Además, “no es necesario realizar análisis sanguíneos ni pruebas prolongadas; los marcadores en el aire exhalado podrían ayudar a detectar desde casa o en un entorno ambulatorio si se enfrenta una urgencia médica o incluso anticipar la presencia de una enfermedad antes de ser detectable mediante otros métodos”, destaca Villa.

¿Por qué no se emplea aún de forma habitual en consultas médicas?

Con tantos beneficios evidentes, la pregunta que surge es: ¿por qué esta prueba diagnóstica no se utiliza rutinariamente? La respuesta, según la investigadora, radica en la tecnología disponible: “Actualmente, el equipo para medir compuestos en el aliento requiere recoger la muestra y transportarla a un laboratorio para su análisis mediante métodos complejos y costosos”. Este procedimiento, según Villa, “impide que la breatómica se emplee como rutina en consultas médicas”. Sin embargo, “ya se están desarrollando soluciones para superar este desafío, como sensores miniaturizados que podrían integrarse en mascarillas. Esta tecnología permitiría, con solo respirar en el dispositivo, conocer inmediatamente los niveles de ciertos marcadores, e incluso recibir esta información a través de una aplicación móvil”, asegura.