Test de hidrógeno espirado
Hoy vamos a hablar en nuestro blog de un tema muy relacionado con las intolerancias alimentarias y con el diagnóstico de las mismas, ya que se trata de una de las pruebas más utilizadas para este fin. Hoy vamos a hablar de los test de hidrógeno espirado, sus aplicaciones y la interpretación de sus resultados.
¿Qué es un test de hidrógeno espirado?
Las pruebas que miden valores médicos a través de la espiración del aliento se basan en la premisa de que los hidratos de carbono, en caso de no ser digeridos, son fermentados por las bacterias de la microbiota intestinal. Esta fermentación produce gases que son expulsados a través del aliento, siendo los principales el hidrógeno (H2), metano (CH4) y dióxido de carbono (además de liberar ácidos grasos de cadena corta y agua).
Hemos comentado que se generan en el lumen intestinal, debido a la fermentación que producen las bacterias de la microbiota sobre los hidratos de carbono, pero… ¿cómo es posible que podamos medirlos simplemente a través de la espiración? Debido a que el H2 y CH4 que resulta de la fermentación llega a los pulmones a través de la sangre, donde son eliminados a través del aliento, pudiéndose cuantificar.
Como habrás podido intuir, no es un secreto que expulsamos dióxido de carbono a través del aliento, pero lo característico de la prueba es que solamente las bacterias pueden producir H2 y CH4, sabiendo por tanto que esos gases son producidos por la fermentación de los hidratos de carbono.
¿Pero qué es la fermentación?
Es un proceso catabólico anaeróbico de oxidación incompleta característico de microorganismos como bacterias y levaduras (como ocurre con la producción de bebidas como la cerveza), cuyo producto final es un compuesto orgánico. Los hidratos de carbono, al estar formados químicamente por Carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O), siendo la fórmula general (CH2O)n son fermentados por la microbiota, creando H2 y CH4.
La prueba de hidrógeno espirado es una prueba no invasiva que detecta malabsorción de hidratos de carbono, sobrecrecimiento bacteriano en el intestino delgado (SIBO) y tiempo de tránsito gastrointestinal. Es una prueba simple, segura y cuando se padece un proceso diarreico provocado por la malabsorción de hidratos de carbono, es una prueba útil para el diagnóstico rápido.
La prueba consiste en la medición del H2 liberado por el colon, procedente de la fermentación bacteriana de los carbohidratos que no se han absorbido en el intestino delgado. El hidrógeno difunde fácilmente por la pared intestinal a la sangre y de ahí a los pulmones, siendo expulsado en la respiración. Al no haber producción endógena de H2, la única fuente de H2 eliminada en el aliento viene de la fermentación en el colon.
La mejor técnica consiste en realizar una inhalación profunda, esperar 15 segundos y luego soplar suavemente, y respecto a los pacientes que no colaboran en este procedimiento, el uso de mascarillas faciales como forma no agresiva o la intubación nasal son otras alternativas.
El primer descubrimiento sobre esta técnica fue en 1969, donde Levitt estudió la relación entre el H2 producido en el colon y del aliento, encontrándose que el 21% del H2 producido en el colon podría detectarse en el aliento.
¿Qué sustratos se utilizan para realizar un test de hidrógeno espirado?
Para detectar la malabsorción de carbohidratos se utiliza la lactosa, fructosa-sorbitol, sacarosa e inulina, y para el SIBO la glucosa y lactulosa.
En el caso de los adultos, la sobrecarga se puede realizar con 50 o 25g de carbohidratos, a través de una solución acuosa al 10 o 20% (solución isotónica con el medio intestinal). Se recomiendan utilizar dosis más fisiológicas para la lactosa (25g), fructosa (25g) , glucosa (75g) y lactulosa (10g).
Para niños, es necesario adaptar la dosis a 1g/kg de peso, máximo 25g, a través de una solución acuosa al 10%.
¿Cuánto tiempo dura el test de hidrógeno?
Normalmente el sustrato llega al colon entre 1-2 horas tras su administración. En el caso de malabsorción de carbohidratos, se recomienda 3-4 horas en los adultos y 3 horas en pediatría (el tiempo de llegada es menor). Se hará una recolección de muestras cada 15-30 minutos. Normalmente se puede acortar el tiempo, y el grupo de expertos de Norteamérica sugiere que 3 horas son suficientes.
Para las pruebas de SIBO, lo adecuado son 3 horas y recolección cada 30 minutos.
¿Cómo se realiza el test de hidrógeno espirado?
La prueba consiste en la recogida del aire espirado al soplar por una boquilla desechable conectada a un medidor portátil. Se tratará de realizar una inhalación profunda o máxima, apnea de 15 segundos manteniendo y espiración suave y prolongada soplando por la boquilla desechable hasta que finalice la exhalación.
Tras noche de ayuno, la primera espiración será la prueba basal (pretest, antes de dar la solución del hidratos de carbono). Deberá dar un resultado <10ppm (partes por millón). En caso de que el resultado sea superior (se correspondería con un ayuno inadecuado o consumo de dieta alta en hidratos de carbono el día anterior), se habría hecho de manera incorrecta la “preparación de la prueba” (que se comentará más adelante), aunque a veces si es >10ppm suele disminuir en la siguiente medida a los 30 minutos.
Tras la primera medición, se irán haciendo sucesivas espiraciones cada 15-30 minutos, según el objetivo de la prueba que se tenga establecido (se explicarán más adelante), hasta encontrar el criterio de positivad, que serían tener unos niveles >20 ppm.
¿Qué factores pueden afectar al test de hidrógeno?
Hay que tener en cuenta los factores que pueden alterar los resultados, debido a que la precisión está ligada con la capacidad de la microbiota de producir H2. El uso de antibióticos (se debe realizar la prueba 4 semanas después de haber acabado con el tratamiento), laxantes y enemas, dieta (día anterior se deberá de realizar una dieta restringida que no contenga carbohidratos no absorbibles o hidratos de carbono complejos, e ir con ayuno de 8-12 horas), uso de probióticos, tabaco, hiperventilación o ejercicio físico (durante la prueba deberá mantenerse en reposo).
¿Hay que prepararse para la prueba?
Se debe evitar antes de la prueba:
- Antibióticos 4 semanas antes de la prueba.
- Bismuto entre 2-4 semanas antes de la prueba.
- Probióticos entre 1-4 semanas antes de la prueba.
- Procinéticos con una vida media de 1-3 semanas.
- Laxantes 1-4 semanas antes de la prueba.
El tiempo de supresión de los probióticos, procinéticos y laxantes depende de la situación del paciente. Hay pacientes que no toleran la privación de estos medicamentos.
Además, debemos tener en cuenta:
- No consumir hidratos de carbonos no absorbibles o de absorción lenta (pasta, pan, fibras cereales, judías), el día anterior a la prueba.
- Ayuno noche anterior a la prueba (8-12 h).
- Evitar fumar antes y durante la prueba.
- Evitar ejercicio físico fuerte durante la prueba.
- Lavar boca con clorhexidina antes de la ingestión del sustrato.
- Se debe informar de los síntomas después de ingerir el sustrato
Además de lo comentado previamente, se comentará a continuación si existen diferencias según el sustrato o la patología que se quiere poner a prueba:
Tipos de Malabsorción detectados con el test de hidrógeno
Malabsorción de la lactosa
La lactosa es el azúcar de la leche de los mamíferos y de los productos lácteos. Una persona con hipolactasia (déficit de lactasa, la enzima que digiere la lactosa), comenzará a exhalar H2 entre los 60-90 minutos, siendo el pico a los 120 minutos.
La prueba ha sido validada con 50g de lactosa (cantidad que se encuentra en un litro de leche), una cantidad que normalmente no se ingiere toda de una vez, pero se recomienda administrar la mitad (25g), que se acerca más a nuestros hábitos diarios, en una solución acuosa al 10%. No hay evidencia de que la leche sea mejor sustrato que la lactosa, y en pediatría no es recomendable.
La duración es de 4 horas, test más cortos suelen empeorar la sensibilidad. Se tomarán muestras cada 30 minutos, siendo >20ppm el umbral de la positividad. En pediatría: 1g/kg, siendo máximo 25g en una solución al 10%, y durará menos tiempo, normalmente 3 horas.
Malabsorción de la sacarosa
La sacarosa es el “azúcar común”, formado por glucosa + fructosa. Esta patología consiste en la deficiencia de la enzima sacarasa-isomaltasa, y aunque es menos frecuente, suele dar muchos problemas debido a que la sacarosa está en muchos alimentos, sobre todo en ultraprocesados. La prueba de hidrógeno espirado puede detectar tanto la deficiencia primaria (desde nacimiento) como la secundaria, y la metodología sería igual que la explicada anteriormente en la malabsorción a la lactosa, simplemente cambiando el sustrato (sacarosa en vez de lactosa).
Malabsorción de la fructosa
La fructosa es un monosacárido que se puede encontrar en la dieta, estando principalmente en las frutas (también en miel y ciertos vegetales como cebolla, puerro, lechuga y gramíneas). A pesar de que se conoce como el “azúcar” de la fruta, no es igual que el azúcar de mesa (que sería la sacarosa, compuesto por glucosa y fructosa).
Hay 3 posibles patologías asociadas a la fructosa
Mientras que la intolerancia a la fructosa se caracteriza por un defecto enzimático hereditario del hígado, la malabsorción primaria se debe probablemente a un defecto del transporte de monosacáridos en el intestino y la secundaria por enfermedades que alteran la mucosa de los tramos altos del intestino delgado (celíacos, enfermedad de Crohn o infecciones agudas).
La intolerancia hereditaria (deficiencia de la aldolasa B hepática) se diagnostica mediante estudio enzimáticos y genéticos, estando la prueba de hidrógeno espirado totalmente contraindicada, ya que se pondría en riesgo la vida del paciente (Al ser diagnosticados de manera temprana no suelen ocurrir estas confusiones). Por lo tanto, el test de hidrógeno espirado sería útil para estudiar la malabsorción, que es donde habría una tolerancia disminuida a la fructosa.
Respecto a la fructosa y sorbitol, la prueba del H2 no está estandarizada y su impacto clínico no está claro. Aunque puede ser útil para la orientación diagnóstica en algunos casos, la falta de consenso hace que no se haya establecido una pauta común para todas las instituciones. Sin embargo, lo más empleado es lo que se muestra a continuación:
La dosis ideal se desconoce, pero al conocer que cuanto mayor sea la dosis administrada mayor será la malabsorción, se sugiere una dosis de 25 g para el adulto, en una solución acuosa al 10%, que se asemeja más a un consumo diario. Para el niño sería más adecuada una dosis de 1 g/ kg de peso en solución acuosa al 10%.
El resto sería exactamente igual que las pruebas anteriores, siendo también el umbral >20 ppm.
En caso positivo, se deberá de llevar también una dieta exenta de sorbitol, ya que utilizan el mismo transportador (GLUT5) a nivel de absorción en el tracto gastrointestinal.
Malabsorción del sorbitol
El sorbitol es un poliol (alcohol de azúcar) que se utiliza como edulcorante y es muy usado en los productos dietéticos como edulcorante, espesante y humectante (chicles, gominolas, bollería, zumos). Un gramo de sorbitol es igual a 2.4 kcal, menos que las que aportan los hidratos de carbono (4 kcal).
Tras haber comentado en el apartado previo que no existe un protocolo definido para este caso, se suelen emplear 10g de sorbitol como máximo en una solución acuosa al 10%.
Sobrecrecimiento bacteriano (SIBO)
El sobrecrecimiento bacteriano se define como una concentración elevada de bacterias, produciendo una fermentación excesiva, y como consecuencia inflamación o malabsorción. Normalmente, esta elevación se asocia a anormalidades anatómicas, desórdenes de la motilidad o causas multifactoriales (pancreatitis crónica, cirrosis hepática). En el tracto digestivo normalmente las bacterias están limitadas al colon. La acidez gástrica que se produce en el intestino delgado se encarga de eliminar a la mayoría de los microorganismos ingeridos con los alimentos, pero en ciertas condiciones se pueden encontrar concentraciones elevadas (comúnmente en el yeyuno). La llamada disbiosis se caracteriza por la expansión de organismos potencialmente patológicos, diversidad reducida y pérdida de microbios beneficiosos, y normalmente está infradiagnosticada, por ser asintomática o no tener síntomas específicos.
A pesar de que a nivel de analítica sanguínea se suelen encontrar valores muy bajos de vitamina B12, anemia o signos de malnutrición (bajos niveles de prealbúmina y transferrina), es importante realizar pruebas adicionales para descartar otras enfermedades asociadas en el tracto intestinal o con síntomas similares (enfermedad inflamatoria intestinal, enfermedad celíaca, pancreatitis crónica).
¿Se diferencia en algo el test de hidrógeno espirado para detectar SIBO respecto a las otras vistas anteriormente?
La prueba de referencia sigue siendo la investigación del aspirado yeyunal, sin embargo, por los inconvenientes que tiene esta metodología (alto coste, invasiva, cultivo difícil…), el test de H2 y CH4 es el método diagnóstico más empleado.
Los sustratos más frecuentemente utilizados son glucosa y lactulosa (disacárido que no se absorbe y que llega al colon para ser metabolizado por las bacterias). Según la reciente evidencia científica, la glucosa cuenta con mayor precisión diagnóstica que la lactulosa, pero ambas son usadas dependiendo del centro.
Test del aliento con glucosa: 75g en 250ml de agua, con intervalos de muestras cada 15 minutos, siendo el umbral >20 ppm sobre la línea base y teniendo una duración de 120 minutos (el pico suele ocurrir a los 90 minutos).
El diagnóstico se confirma si el paciente ha tenido una prueba de glucosa positiva y si al tratarle con antibióticos desaparecen los síntomas. En este caso, se puede afirmar que la causa de los síntomas era un sobrecrecimiento bacteriano. Por consiguiente, el test positivo será diagnóstico de SIBO en el intestino delgado, sin embargo, una prueba negativa no descartará esta patología en el intestino distal, al no llegar la glucosa al yeyuno distal y/o íleon.
Test del aliento con lactulosa: la lactulosa es un disacárido sintético cuya molécula está constituida por galactosa y fructosa, y se caracteriza por su no absorción por vía digestiva (al no existir ninguna enzima que sea capaz de hidrolizarla en las moléculas constituyentes). Debido a sus propiedades, se suele emplear mucho para tratar el estreñimiento.
Su uso para el test suele ser empleando 10g / 200 ml agua en adultos, y 0.2g/kg (máximo 10g) en niños. En este caso, la duración será mayor que la de glucosa, 2-4 horas (normalmente 180h) con una espiración cada 30 minutos.
El test será positivo si la excreción de H2 es >20 ppm sobre la línea base, si se encuentra la presencia de un doble pico (uno dentro de la hora después de la ingestión del sustrato y el otro cuando el sustrato llega al colon dentro de las 2 o 3 horas), o un aumento precoz del H2 dentro de los 90 minutos ≥ 20 ppm.
Como se ha ido abordando en el post, el test de hidrógeno espirado representa un test barato, útil, simple y seguro para el diagnóstico de la malabsorción de hidratos de carbono y SIBO. A pesar de que cada vez se están estandarizando más los protocolos a realizar, desde Nutrygente apoyamos la idea de que el paciente siga los pasos que aconsejen los médicos o los encargados de los centros médicos donde se realicen dichas pruebas.
Esperemos que este post os haya ayudado a resolver algunas dudas acerca de los test de hidrógeno, su aplicación y utilidad. Si tenéis cualquier tipo de pregunta estaremos encantados de poder ayudaros.
Bibliografía
- Alquinta RC, Codoceo CM, Astolfi MJA, Codoceo RAM. Test del hidrógeno (H2) espirado: Metodología e indicaciones [Internet]. SEGHNP; 2019 [cited 2022 Nov 25]. Available from: https://www.seghnp.org/sites/default/files/2020-02/Test%20hidrogeno%20espirado_2.pdf
- Rezaie A, Buresi M, Lembo A, Lin H, McCallum R, Rao S, et al. Hydrogen and Methane-Based Breath Testing in Gastrointestinal Disorders: The North American Consensus. Am J Gastroenterol [Internet]. 2017 May 1 [cited 2022 Nov 25];112(5):775. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5418558/
- Gasbarrini A, Corazza GR, Gasbarrini G, Montalto M, di Stefano M, Basilisco G, et al. Methodology and indications of H2-breath testing in gastrointestinal diseases: the Rome Consensus Conference. Aliment Pharmacol Ther [Internet]. 2009 [cited 2022 Nov 28];29(S1):1–49. Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19344474/
- Hinojosa J, González ML, Romero MA. Intolerancia a la lactosa diagnosticada mediante test de aliento con hidrógeno espirado. Epidemiología, síntomas predictores y tratamiento. Revista andaluza de patología digestiva [Internet]. 2016 [cited 2022 Nov 28];39(4):160–6. Available from: https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=5680495
- Malabsorción e intolerancia a lactosa, fructosa y sorbitol diagnosticadas mediante test de hidrógeno espirado: epidemiología y síntomas prevalentes. Revista andaluza de patología digestiva [Internet]. 2021 [cited 2022 Nov 28];44(3):91–7. Available from: https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=7984573
