¿Estás un poco estresado? Respira profundo y cuenta hasta diez. ¿Sientes que la rabia en determinado momento te supera y nubla tu razonamiento? Respira profundo y cuenta hasta diez. Aunque suene como una frase cliché, casi siempre escuchamos de nuestros familiares y amigos cercanos consejos como estos, donde el simple acto de inhalar y exhalar nos lleva desde el escenario más agobiante, de regreso a nuestros cabales.

Pero respirar, más allá de ser un acto necesario para vivir, puede indicarnos cosas de nuestra salud que quizá, por la simplicidad de dicho acto, habíamos obviado todo este tiempo. ¿Qué sabe la ciencia de nuestra respiración y cómo podría involucrarla en futuros diagnósticos y tratamientos de complejas enfermedades como el cáncer, la diabetes y el Alzheimer?

Los componentes de la respiración

A Julian Burschka le gusta presentarse como un "hipocondríaco part-time", aunque académicamente hablando su currículum muestra que es un investigador con un doctorado en química, una maestría en administración de empresas y es el actual gerente senior de proyectos en la farmacéutica Merck KGaA.

Apelando a su lado investigativo, pero sin omitir esa sensación innata de padecer una enfermedad grave ante cualquier mínimo síntoma, Burschka expuso en una charla TED algunas revelaciones sobre la descomposición química de nuestra respiración y cómo asociarlas a ciertas enfermedades y padecimientos, incluso antes que se desarrollen.

Este científico alemán, explicó que nuestro aliento está integrado, básicamente, por cinco componentes: nitrógeno (74%), oxígeno (16%), agua (5%), dióxido de carbono (4%) y argón (1%). Sin embargo, resalta que "hay cientos de otros elementos que están presentes en bajas cantidades, llamados compuestos orgánicos volátiles (sustancias químicas que contienen carbono y se convierten fácilmente en vapores o gases)".

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"Cada vez que respiramos, expulsamos miles de ellos [compuestos orgánicos volátiles] y su estudio es lo que se conoce como 'análisis de la respiración'", expresa.

La complejidad de detectar síntomas

Burschka ejemplifica el concepto con una situación frecuente en los controles policiales en la carretera: la prueba del alcoholímetro o, como se conoce en Chile, el alcotest. Como su palabra lo dice, mide el nivel de alcohol presente en el cuerpo y determina, a través del resultado arrojado por el dispositivo, si la persona está en condiciones de manejar.

"Imaginen que se diseñen dispositivos como este, que en vez de medir el nivel de alcohol puedan detectar enfermedades [...] De hecho, la correlación entre el olor del aliento de una persona con ciertas condiciones médicas, data de la Antigua Grecia", afirmó el investigador germano.

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Para este académico, hay algo que se ha hecho evidente durante la investigación y desarrollo de diversos tratamientos médicos: las probabilidades de su éxito dependerán del momento en el que se inicia, señalando que "una enfermedad solo se detecta cuando los síntomas empiezan a aparecer, incluso algunas pueden ser asintomáticas".

"Hay una necesidad permanente de hallar nuevas maneras para detectar una enfermedad en su etapa inicial, mucho antes de que aparezcan estos síntomas", recalca.

La respiración: una firma del estado de nuestro organismo

Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), en el año 2015, aproximadamente 50 millones de personas, pertenecientes a países con economías de altos ingresos económicos, fallecieron a causa de enfermedades como Alzheimer, cáncer de pulmón, infección en las vías respiratorias, diabetes o cáncer de mama.

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"Para la mayoría de esas enfermedades, hay pruebas científicas que sugieren que pueden ser detectadas a través del análisis de respiración. Pero, ¿cómo funciona exactamente?", pregunta el investigador.

El trabajo actual de Burschka se centra en el desarrollo de sensores de gas ultrasensibles, proponiendo la creación de un dispositivo capaz de detectar los compuestos orgánicos volátiles en nuestra respiración para que sean analizados.

"Cuando expulso una muestra de mi respiración, el sensor refleja una 'firma', que resulta de la mezcla de los compuestos orgánicos volátiles que exhalamos. Esta 'firma', es como la huella digital de nuestro metabolismo y del proceso bioquímico que ocurre en tu organismo [...] Si tienes una enfermedad, tu organismo va a cambiar y lo mismo pasa con la composición de tu exhalación", señala Burschka.

Al tener los resultados de esta "firma" de nuestra respiración, el alemán propone que sea comparada con otras en una base de datos y así determinar "la presencia o ausencia de determinadas condiciones médicas".

3 pasos para hacer esto posible

Para Burschka, el desarrollo de una tecnología que sea capaz de analizar nuestra respiración y detectar algún patrón previo al desarrollo de una enfermedad, se resume en tres pasos fundamentales:

1 - Portabilidad: que el sensor pueda ser miniaturizado para integrarlos en pequeños aparatos portátiles. Eso permite que la prueba pueda realizarse en contextos diferentes e, incluso, en casa.

2 - Simplicidad: el análisis de la respiración es un proceso no invasivo, por lo tanto, usar el dispositivo debe ser tan sencillo como realizar la prueba del alcoholímetro. Esa simplicidad y facilidad es un incentivo para adoptar el uso de la tecnología.

3 - Versatilidad: que la tecnología sea tan flexible que el mismo aparato pueda ser usado para detectar una amplia serie de condiciones médicas, a diferencia de lo que ocurre con gran parte de las herramientas actuales, que solo analizan cierta función o parte del organismo.

Si este dispositivo llegara a materializarse, uno de sus principales resultados sería la creación de una gran base de datos de bajo costo en la que se puedan reunir diferentes parámetros o patrones, con el fin de tener una visión más amplia a la hora de comparar y establecer diagnósticos a través de la respiración.

¿Cuáles son los desafíos?

Pero dar vida a esta idea no es tan sencillo como suena, y el académico germano está consciente de los desafíos que presenta desarrollar el dispositivo.

"Si esa tecnología es tan grandiosa, ¿por qué no se está implementando ahora? Hay retos técnicos: se necesitan sensores extremadamente confiables, capaces de detectar las mezclas de compuestos orgánicos volátiles con suficiente reproducibilidad; la forma de obtener muestras del aliento de una persona debe ser de un modo muy definido, para que el proceso de muestreo en sí no altere los resultados del análisis; y hay una necesidad de data, el análisis de la respiración debe ser validado por pruebas clínicas y debe haber sufriente data recolectada para que las condiciones individuales puedan ser medidas con una base", expresa.

Burschka no duda de las potenciales oportunidades que brindaría la aplicación del análisis de la respiración en los diagnósticos médicos de hoy día, pues es un área que, en su opinión, ayudaría a transformar el sistema de salud actual de reactivo (el tratamiento se inicia con los síntomas de la enfermedad) a proactivo (el tratamiento se da en las etapas iniciales de la enfermedad, antes de que aparezcan los síntomas).

"Eso debería ser una motivación suficiente para aprovechar las oportunidades y los desafíos que el análisis de la respiración nos puede ofrecer, incluso para la persona que no sea un hipocondriaco part time, como yo", puntualiza el químico.

Acá puedes ver la exposición completa de Julian Burschka hecha a través de la plataforma TED:

¿Consideras que el análisis de la respiración podría realizar diagnósticos médicos confiables a largo plazo?