Запах пупка может содержать больше информации о состоянии здоровья, чем принято считать. Предварительное исследование обнаружило, что химические профили, собранные из образцов этой области, могут различаться между здоровыми людьми и теми, кто страдает болезнью Паркинсона, легким когнитивным нарушением или COVID-19.
Данное исследование было проведено как концептуальная проверка и включало всего 24 участника, поэтому полученные результаты пока не позволяют утверждать, что пупок может использоваться для диагностики заболеваний.
Область пупка естественным образом служит резервуаром для мертвых клеток кожи, кожного сала и пота, а также является средой обитания бактерий, которые питаются этим материалом. Сочетание этих элементов формирует соединения, ответственные за характерный запах этой зоны.
Эти соединения относятся к классу летучих органических соединений (ЛОС) — мелких молекул, содержащих углерод, которые легко испаряются при контакте с воздухом. Они могут покидать организм через пот, дыхание, мочу, слюну и масла, вырабатываемые кожей.
Состав этих соединений может варьироваться под влиянием различных факторов, таких как диета и принимаемые лекарства. Кроме того, болезни способны изменять химический состав запахов, производимых телом.
В лаборатории исследователи разместили ватные тампоны на специально разработанной подставке и направили на них высокоочищенный синтетический воздух. Этот процесс позволил перенести летучие органические соединения в фотоакустический спектрометр на основе лазера.
Когда ЛОС поглощают инфракрасный свет, излучаемый лазером, поглощенная энергия нагревает газ вокруг молекул. Это вызывает расширение, которое генерирует небольшие волны давления, схожие со звуками, которые могут быть обнаружены чрезвычайно чувствительным датчиком.
Поскольку различные молекулы поглощают инфракрасный свет с разной интенсивностью на определенных длинах волн, исследователям удалось создать своего рода спектральный «отпечаток пальца» химической смеси в каждом образце.
Далее была применена статистическая методика, известная как анализ главных компонент, чтобы выявить закономерности и проверить, демонстрируют ли образцы людей с одинаковым состоянием схожие характеристики.
Выявленные различия в химическом составе
Наиболее явные различия были замечены в образцах из носа и пупка. Что касается пупка, химические профили показали отчетливые паттерны между различными группами. Наибольшее разделение наблюдалось между здоровыми участниками и теми, кто имел легкое когнитивное нарушение.
Образцы людей с болезнью Паркинсона и COVID-19 оказались среди этих групп, хотя и с некоторой степенью пересечения паттернов.
Исследователи также проверили, сохраняется ли один из паттернов со временем. Через две недели после первых измерений были собраны образцы у трех других пациентов с болезнью Паркинсона. Когда эти новые данные были включены в анализ, они сгруппировались вместе с первоначальными образцами участников с болезнью Паркинсона.
Тем не менее, ученые подчеркивают, что результат является предварительным, поскольку было добавлено всего три участника. Тем не менее, концентрация новых образцов в той же группе намекает на то, что наблюдаемый паттерн может быть не просто особенностью конкретных людей в определенный день.
Кроме того, эксперимент показал, что для идентификации паттернов может быть достаточно более простого оборудования.
На начальном этапе исследования ученые проанализировали широкий диапазон инфракрасных длин волн. При поиске наиболее полезных длин волн для разделения групп выяснилось, что всего пять отдельных длин волн могли разделить группы почти так же эффективно, как самый информативный диапазон спектра.
Это означает, что будущие устройства могут быть меньше, проще и потенциально дешевле, чем полная система, использованная в эксперименте.
Ограничения исследования
Несмотря на полученные результаты, исследователи указывают на существенные ограничения. Первое — это ограниченное количество участников. Имея всего 24 человека, исследование служит лишь концептуальной проверкой, но не позволяет сделать вывод об использовании пупка для диагностики проблем со здоровьем.
Возраст участников также представляет собой важный вопрос. Исследователи заметили, что возраст коррелировал с различиями в спектральных отпечатках. Более того, в небольшой проанализированной группе возраст и диагноз были очень тесно связаны, что препятствовало полному разделению влияния каждого из этих факторов.
При наличии большей выборки можно было бы изучить, сохраняются ли паттерны, связанные с заболеваниями, независимо от старения.
Другой момент заключается в том, что эксперимент проводился в строго контролируемых лабораторных условиях. В реальной жизни такие факторы, как мыло, парфюм, личная гигиена и загрязнители окружающей среды, могут изменить химический состав образцов.
Поэтому для подтверждения того, что наблюдаемые паттерны действительно связаны с заболеваниями, необходимы более масштабные исследования с контрольными группами по возрасту и проведенные в условиях, более приближенных к повседневной жизни.
На данный момент исследователи рассматривают эти результаты как указание на то, что соединения, присутствующие в запахе тела, могут представлять собой потенциальную область для изучения неинвазивных методов выявления болезней.