Archivos de Bronconeumología (English Edition) Archivos de Bronconeumología (English Edition)
Arch Bronconeumol 2017;53:251-6 - Vol. 53 Num.5 DOI: 10.1016/j.arbr.2017.03.007
Original Article
Study of 5 Volatile Organic Compounds in Exhaled Breath in Chronic Obstructive Pulmonary Disease
Estudio de 5 compuestos orgánicos volátiles en aire exhalado en la enfermedad pulmonar obstructiva crónica
José Javier Jareño-Estebana, M. Ángeles Muñoz-Lucasb,, , Óscar Gómez-Martínc, Sergio Utrilla-Trigod, Carlos Gutiérrez-Ortegae, Antonio Aguilar-Rosf, Luis Collado-Yurritag, Luis Miguel Callol-Sánchezh
a Servicio de Neumología, Hospital Central de la Defensa, Universidad de Alcalá de Henares; IMIDEF, Alcalá de Henares, Madrid, Spain
b Instituto Mixto de Investigación Biosanitaria de la Defensa (IMIDEF), Hospital Central de la Defensa, Madrid, Spain
c Instituto Mixto de Investigación Biosanitaria de la Defensa (IMIDEF), Madrid, Spain
d Universidad Complutense de Madrid, Madrid, Spain
e Unidad de Apoyo a la Investigación, Hospital Central de la Defensa, Madrid, Spain
f Dpto. CC Farmacéuticas, Facultad de Farmacia, Universidad San Pablo CEU, Madrid, Spain
g Dpto. de Medicina, Universidad Complutense de Madrid, Madrid, Spain
h Dpto. de Medicina, Facultad de Medicina, Universidad de Alcalá, Instituto Mixto de Investigación Biosanitaria de la Defensa (IMIDEF), Alcalá de Henares, Madrid, Spain
Received 07 March 2016, Accepted 07 September 2016
Abstract
Introduction

A major risk factor for chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is tobacco smoke, which generates oxidative stress in airways, resulting in the production of volatile organic compounds (VOCs). The purpose of this study was to identify VOCs in exhaled breath and to determine their possible use as disease biomarkers.

Method

Exhaled breath from 100 healthy volunteers, divided into 3 groups (never smokers, former smokers and active smokers) and exhaled breath from 57 COPD patients were analyzed. Samples were collected using BioVOC® devices and transferred to universal desorption tubes. Compounds were analyzed by thermal desorption, gas chromatography and mass spectrometry. VOCs analyzed were linear aldehydes and carboxylic acids.

Results

The COPD group and healthy controls (never smokers and former smokers) showed statistically significant differences in hexanal concentrations, and never smokers and the COPD group showed statistically significant differences in nonanal concentrations.

Conclusions

Hexanal discriminates between COPD patients and healthy non-smoking controls. Nonanal discriminates between smokers and former smokers (with and without COPD) and never smokers.

Resumen
Introducción

Un factor de riesgo importante para el desarrollo de la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) es el humo del tabaco, que genera estrés oxidativo en las vías respiratorias, dando lugar a la producción de compuestos orgánicos volátiles (VOC). El objetivo del trabajo es su identificación en el aire exhalado y su posible utilidad como biomarcadores de la enfermedad.

Método

Se analizó el aire exhalado de 100 voluntarios sanos, clasificados en 3 grupos (no fumadores, exfumadores y fumadores activos) y un grupo de 57 pacientes con EPOC. La muestra de aire exhalado se recogió mediante BioVOC® y se traspasó a tubos de desorción para su posterior análisis por cromatografía de gases y espectrometría de masas. Los VOC analizados fueron aldehídos lineales y ácidos carboxílicos.

Resultados

Hexanal mostró diferencias estadísticamente significativas entre el grupo EPOC y los controles sanos (no fumadores y exfumadores), y nonanal entre el grupo control no fumador y el grupo EPOC.

Conclusiones

Hexanal discrimina entre pacientes con EPOC y controles sanos no fumadores y exfumadores. Nonanal diferencia entre fumadores y exfumadores (con o sin EPOC) frente a controles no fumadores.

Keywords
Chronic obstructive pulmonary disease, Volatile organic compounds, Exhaled breath, Oxidative stress
Palabras clave
Enfermedad pulmonar obstructiva crónica, Compuestos orgánicos volátiles, Aire exhalado, Estrés oxidativo

Article

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Arch Bronconeumol 2017;53:251-6 - Vol. 53 Num.5 DOI: 10.1016/j.arbr.2017.03.007