Un sensore del respiro rivela quando il corpo brucia grassi

Dimagrire monitorando il respiro? Potrebbe diventare presto possibile. Un team di ricercatori, guidato dall'ETH di Zurigo, ha sviluppato un rilevatore del respiro - simile a un etilometro - dotato di un sensore chimico in grado di individuare, con una singola espirazione, il momento in cui il corpo sta bruciando grassi. Questo secondo quanto emerge da uno studio pubblicato sula rivista scientifica Device.

Il dispositivo

Il dispositivo portatile, controllabile tramite smartphone, misura l'acetone - una molecola rilasciata nel respiro quando il corpo brucia grassi - in circa 90 secondi. Gli scienziati utilizzano da tempo l'acetone nell'alito come indicatore del metabolismo, poiché la sua concentrazione aumenta quando il corpo passa dall'utilizzo dei carboidrati a quello dei grassi. Ma per farlo sono generalmente necessari strumenti di laboratorio ingombranti o dispositivi per uso domestico che funzionano in modo affidabile solo a livelli di acetone molto elevati.

"Se vogliamo rendere queste informazioni disponibili ai pazienti - afferma Andreas Guntner dell'ETH di Zurigo, autore senior dello studio - dobbiamo miniaturizzare queste tecnologie e integrarle in dispositivi compatti e facili da usare".

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Monitorare il respiro

Dopo 10 anni di progettazione, il team è finalmente riuscito a realizzare un rilevatore di acetone nell'alito portatile e altamente sensibile, pensato per l'uso quotidiano. Per valutare il dispositivo portatile, il team lo ha testato su 12 adulti sani in condizioni reali. Il rilevatore portatile ha misurato concentrazioni di acetone da 0,2 a 45 parti per milione su 312 campioni di respiro. Le misurazioni corrispondevano strettamente a quelle ottenute con la spettrometria di massa, il metodo di riferimento di laboratorio per l'analisi dell'acetone nel respiro.

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L’acetone

Il team ha quindi monitorato l'acetone nell'espiro in quattro scenari metabolici: esercizio fisico leggero seguito da un pasto ricco di carboidrati, esercizio fisico intenso seguito da un pasto ricco di carboidrati, un pasto chetogenico ricco di grassi e digiuno. I ricercatori hanno confrontato le misurazioni dell'espiro con i marcatori metabolici, tra cui chetoni e glucosio nel sangue, per determinare l'accuratezza del rilevatore nel monitorare i cambiamenti.

L’esercizio fisico

I livelli di acetone nell'espiro sono rimasti bassi dopo un esercizio leggero seguito da un pasto ricco di carboidrati, ma sono aumentati in caso di esercizio intenso, riflettendo la maggiore dipendenza dell'organismo dai grassi come fonte di energia. Dopo un esercizio intenso, i livelli di acetone dei partecipanti sono diminuiti dopo un pasto ricco di carboidrati, sono rimasti elevati dopo un pasto ricco di grassi e hanno continuato ad aumentare durante il digiuno, rispecchiando i cambiamenti osservati nei marcatori ematici e glicemici.

"Questi risultati - afferma la prima autrice della ricerca Simone Hersberger dell'ETH di Zurigo - dimostrano che disponiamo delle elevate prestazioni necessarie per applicazioni come gli studi clinici, dove è fondamentale distinguere queste lievi differenze nel metabolismo dei grassi".