Perfil de gases de la piel humana de personas con el fenómeno de personas alérgicas a mí.

Scientific Reports volumen 13, número de artículo: 9471 (2023) Citar este artículo

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Estudios recientes han demostrado que algunas personas afirman que los gases de su piel provocan reacciones similares a las de las alergias en las personas que se encuentran cerca. Este fenómeno o síntoma se denomina "personas alérgicas a mí (PATM)". Aunque numerosas personas padecen PATM, se desconocen las condiciones reales. El objetivo de este estudio fue investigar las características de los perfiles de la piel humana en pacientes con PATM midiendo los flujos de emisión dérmica de 75 gases de la piel utilizando un muestreador de flujo pasivo y cromatografía de gases/espectrometría de masas. Encontramos características comunes en los perfiles de gases de la piel humana de 20 sujetos con PATM, con una diferencia significativa con respecto a los de 24 sujetos sin PATM: mayores emisiones de petroquímicos, compuestos organosulfurados y algunos aldehídos y menores emisiones de compuestos aromáticos y otros. La proporción de tolueno a benzaldehído se considera un signo vital que sugiere la base de PATM. Estos hallazgos indican que PATM es un fenómeno o síntoma médicamente inexplicable que merece mayor investigación, lo que requiere un enfoque interdisciplinario.

El olor del cuerpo humano comprende varios compuestos volátiles que emanan de la superficie de la piel, que se conocen como gases de la piel humana1,2,3. Esto generalmente se reconoce como una cuestión de comodidad o incomodidad para las personas que lo rodean. Rara vez se ha investigado la posibilidad de efectos adversos de los olores corporales en la salud humana. Sin embargo, un estudio reciente ha demostrado que las personas afirman que los gases de su piel provocan reacciones similares a las de las alergias en las personas cercanas, como estornudos, secreción nasal, tos, picazón en los ojos y enrojecimiento de los ojos4. A este fenómeno o síntoma se le llama 'personas alérgicas a mí (PATM)'4,5. La palabra PATM es una jerga de Internet generada en múltiples sitios comunitarios en servicios de redes sociales (SNS) relacionados con PATM. Según la cantidad de comentarios en las redes sociales, hay potencialmente miles de pacientes con PATM en todo el mundo. La mayoría de las personas con PATM experimentan una sensación de victimización debido a depresión, ansiedad, impulsos suicidas y otros trastornos mentales. Algunos de ellos declaran presentar síntomas como intolerancia química idiopática, también conocida como sensibilidad química múltiple6,7, que se asocia con exposición química de bajo nivel. Quienes se quejan de PATM discuten activamente sus propios síntomas, las reacciones de las personas que los rodean y los posibles tratamientos para aliviar los síntomas. Sin embargo, parece que hay varios sesgos involucrados en las discusiones que ocurren dentro de las comunidades. Aunque esto sea difícil de creer, muchas personas se ven obligadas a jubilarse o dejar sus trabajos debido a los síntomas de PATM. Desafortunadamente, las condiciones reales se desconocen por completo debido a la falta de informes científicos centrados en PATM. Hasta la fecha, sólo se han publicado unos pocos artículos: un informe de caso de Kawakami et al.4 y una carta al editor de Bian y Ma5. Kawakami et al.4 midieron los niveles de gases de la piel humana y especies microbianas en la cavidad nasal de un sujeto masculino de 35 años que afirmó tener PATM y encontraron mayores emisiones dérmicas de gases de la piel humana, especialmente tolueno (metilbenceno) y otros petroquímicos. Bian y Ma5 diagnosticaron PATM a una mujer de 18 años y sugirieron que los síntomas de PATM son similares en gran medida a los de un trastorno dismórfico corporal. Sin embargo, se requieren más estudios para comprender mejor PATM.

El gas de la piel humana es una mezcla compleja de compuestos volátiles orgánicos e inorgánicos liberados desde la superficie de la piel a través de tres rutas de emisión: glándulas dérmicas y sangre y rutas de reacción superficial8,9,10,11. Cuando se forman en el cuerpo humano por metabolismo interno, suben a la superficie de la piel con la transpiración y la secreción de sebo (vía dérmica terrestre) y/o viajan directamente desde la sangre a través de las capas dérmicas (vía sanguínea)8,9. Las sustancias químicas exógenas inhaladas también se liberan por la vía sanguínea12. Además, los volátiles de la piel se producen a partir del metabolismo bacteriano o reacciones químicas con sustratos en el sudor/sebo en la superficie de la piel (ruta de reacción superficial)10,11. Por lo tanto, la composición del gas de la piel humana es compleja y el perfil individual del gas de la piel está determinado por las condiciones físicas, fisiológicas y psicológicas, los comportamientos y los entornos de vida. Debido a su naturaleza, el gas de la piel humana ha atraído considerable atención como biomarcador médico no invasivo para monitorear afecciones como trastornos digestivos8, diabetes13, melanoma14, intoxicación aguda15 y quemaduras graves16. Si PATM es una afección con una causa común, la composición del gas cutáneo también puede tener características comunes que potencialmente causen síntomas similares a los de una alergia en la población circundante.

Para abordar esta cuestión, el objetivo de este estudio fue comprender la PATM desde el punto de vista del perfil de gas de la piel humana, que es la fuente del olor corporal. Se obtuvieron perfiles de gases de la piel humana de 20 sujetos que afirmaban tener PATM midiendo los flujos de emisión dérmica (tasa de emisión por área) de 75 compuestos volátiles, todos componentes para los cuales hemos establecido métodos de medición hasta ahora, utilizando un muestreador de flujo pasivo (PFS). acoplado con cromatografía de gases/espectrometría de masas (GC/MS)11,12. Los resultados se compararon con los de 24 sujetos sin PATM. Este es el primer estudio que informa que existen características comunes en los perfiles de gases cutáneos de pacientes con PATM.

Se midieron los flujos de emisión dérmica de 75 gases cutáneos en 44 sujetos. Los pacientes fueron reclutados a través de redes sociales y de boca en boca y asignados a dos grupos según su declaración: no PATM y PATM. El grupo sin PATM estaba compuesto por 13 participantes masculinos y 11 femeninos (edad: 18 a 59 años, 31 ± 13 años) que no afirmaban tener PATM ni ninguna otra enfermedad. El grupo PATM estaba compuesto por 12 participantes masculinos y 8 mujeres (edad: 19 a 53 años, promedio 39 ± 12 años) que padecían fenómenos o síntomas similares a PATM sin otras enfermedades aparentes. Los propios sujetos realizaron el muestreo de gases en la piel en el antebrazo no dominante utilizando PFS durante 1 h en su vida diaria. Después del muestreo, el PFS se envió al laboratorio de la Universidad de Tokai a través de un servicio de entrega a domicilio y los gases de la piel recolectados se analizaron mediante GC/MS. La Tabla 1 muestra los resultados analíticos de los flujos de emisión dérmica de 75 gases cutáneos. Aunque los dos grupos se basaron en sus declaraciones, se observaron diferencias significativas en las emisiones cutáneas de varios componentes, lo que resultó en diferentes perfiles de gases en la piel humana entre los grupos no PATM y PATM.

Entre los 75 gases de piel, se observaron flujos de emisión significativamente mayores en el grupo PATM para 2-etil-1-hexanol (2E1H), isovaleraldehído, hexanal, acetona, tolueno, m,p-xileno, metilmercaptano, etilmercaptano y alilo. sulfuro de metilo (AMS), la mayoría de los cuales potencialmente tienen olores ofensivos y/o provocan efectos adversos para la salud debido a la exposición.

Cabe destacar las emisiones de petroquímicos como 2E1H, tolueno y m,p-xileno porque han sido reconocidos como un factor químico responsable de la intolerancia química idiopática17,18. Se cree que la exposición a tales sustancias químicas en el aire interior, incluso a niveles de ppb, desencadena síntomas como irritación en la piel, ojos, nariz y garganta y síntomas psiconeuróticos, como mareos, náuseas y dolor de cabeza17,18. El 2E1H se utiliza como ingrediente de fragancia y materia prima para la producción del plastificante ftalato de di(2-etilhexilo)17. La emisión dérmica de 2E1H se observó en la mano izquierda de voluntarios sanos expuestos a vapor de 2E1H y/o ftalato de di(2-etilhexilo) en un laboratorio químico19. También se han informado emisiones dérmicas de tolueno en fumadores de tabaco12. Cuando los fumadores activos fumaron un solo cigarrillo, en 15 minutos, se detectó tolueno en muestras de piel recolectadas inmediatamente después del tabaquismo, junto con numerosos químicos específicos del tabaco, incluyendo nicotina, 3-metilfurano, 2,5-dimetilfurano y 3-etenilpiridina12. . El humo de segunda mano también provoca emisiones dérmicas de tolueno. El tolueno cutáneo también lo emiten los no fumadores cuando se exponen al vapor de tolueno en un laboratorio químico, donde el tolueno se utiliza habitualmente como disolvente19,20. Por tanto, las emisiones cutáneas de estas sustancias químicas se pueden observar incluso en sujetos sanos cuando están expuestos a ellas en su vida diaria. Sin embargo, las cantidades de emisiones de estas sustancias químicas en el grupo PATM fueron considerablemente más altas que las del grupo no PATM: aproximadamente 12 veces para 2E1H, 39 veces para tolueno y cuatro veces para m,p-xileno en promedio. Por lo tanto, debemos considerar cuidadosamente la posibilidad de que las sustancias químicas emitidas por el grupo PATM puedan inducir intolerancia química en quienes los rodean.

También se debe considerar la emisión de compuestos organosulfurados volátiles como el metilmercaptano, el etilmercaptano y el AMS, que pueden provocar un olor corporal desagradable. Los mercaptanos tienen un olor maloliente como el de la col podrida21. El AMS es un metabolito de la aliina que está presente en el ajo y es responsable del olor a ajo en el aliento22 y el cuerpo23. Incluso cuando no se consume ajo, se observa MAM cutáneo en voluntarios sanos debido a la ingestión habitual de diversos alimentos que contienen azufre23. Debido a que dichos compuestos organosulfurados volátiles tienen umbrales de olor extremadamente bajos de 0,07 ppb para metil mercaptano, 0,0087 ppb para etil mercaptano y 0,14 ppb para AMS, el aumento de las emisiones dérmicas de volátiles que contienen azufre puede cambiar la impresión olfativa del olor corporal en sujetos PATM.

Se ha demostrado in vitro que el isovaleraldehído, también conocido como 3-metilbutanal, se forma por la interacción entre los antígenos leucocitarios humanos y la microflora dérmica y se sugiere que contribuye al olor corporal24. Debido a que tiene un olor acre parecido a la fruta, mayores emisiones también pueden cambiar la impresión olfativa del olor corporal. La acetona es producto de la reacción metabólica de los ácidos grasos y es necesaria para producir energía en presencia de bajas concentraciones de carbohidratos (glucosa) en la sangre. Las cetonas de los capilares sanguíneos emergen como componente del sudor y/o ascienden directamente desde los capilares sanguíneos a la piel debido a su alta volatilidad10. La mayor emisión de acetona cutánea sugiere que en el grupo PATM podrían incluirse personas con trastornos alimentarios, un tipo de trastorno mental, porque la formación de acetona está influenciada por el período de ayuno, la inanición o incluso el tipo de dieta25.

Se observaron emisiones dérmicas significativamente menores en el grupo PATM para alcoholes inferiores (1-pentanol, 1-hexanol, 1-heptanol, 1-octanol, 1-nonanol y 1-decanol), aldehídos (heptanal, 2-hexenal y benzaldehído). , ácido acético, cetonas (2-heptanona, 2-octanona, 2-nonanona, 2-decanona, 2-undecanona, 2-dodecanona, 2-tridecanona, 2-tetradecanona, 2-pentadecanona, acetoína (3-hidroxibutan-2- one) y 6-metil-5-hepten-2-ona), acetatos (acetato de etilo, acetato de cis-3-hexenilo y acetato de bencilo), indol, escatol (3-metilindol), α-pineno, β-pineno y d-limoneno, y ésteres cíclicos volátiles (γ-hexalactona, γ-heptalactona, γ-octalactona, γ-nonalactona, γ-decalactona y γ-undecalactona). Hasta donde sabemos, es difícil explicar las menores emisiones de cada gas en el grupo PATM. Sin embargo, varios de ellos proporcionan un aroma con una impresión confortable; por tanto, también se utilizan como sabores o fragancias. Se sabe que el olor a madera actúa como relajante del estado de ánimo26, y el α-pineno, β-pineno y d-limoneno son componentes aromáticos típicos de la madera o de los materiales interiores derivados de la madera. Se ha demostrado que la inhalación de d-limoneno mejora la actividad nerviosa parasimpática, disminuye la frecuencia cardíaca y proporciona una estimulación "cómoda"27. Los aceites esenciales que contienen estos compuestos aromáticos se utilizan ampliamente en aromaterapia, un tratamiento curativo holístico que utiliza extractos de plantas naturales para promover la salud y el bienestar. Las γ-lactonas son ésteres cíclicos volátiles presentes naturalmente en frutas, como melocotón, ciruela, albaricoque, piña y fresa28,29. Contribuyen al dulce olor de las frutas y a los dulces aromas corporales, especialmente en las adolescentes30. La pérdida de dichos componentes aromáticos de la piel también puede afectar la impresión olfativa del olor corporal en sujetos con PATM.

El ácido acético es uno de los ácidos carboxílicos más simples y su vapor tiene un olor acre parecido al del vinagre. Se produce por la degradación bacteriana de precursores como la leucina y la isoleucina en el sudor y se asocia con el olor corporal en adultos jóvenes31. Se ha demostrado que las emisiones dérmicas de ácido acético de la piel aumentan con el aumento de la cantidad de sudor durante el ejercicio. Por tanto, los niveles de ácido acético en la piel pueden ser un buen indicador de la transpiración32. Aunque la sudoración se considera un factor clave que afecta el olor corporal humano, el menor flujo de emisión dérmica en sujetos con PATM indica que ni la sudoración física ni psicológica es la causa del perfil característico de gases en la piel de las personas que se quejan de PATM.

Entre los aldehídos con menores emisiones dérmicas en el grupo PATM, nos centramos en el benzaldehído como posible metabolito del tolueno20. La Figura 1 muestra una comparación de los flujos de emisión dérmica de tolueno y benzaldehído y la proporción de tolueno a benzaldehído entre sujetos que no son PATM y PATM. Se observaron emisiones significativamente mayores para el tolueno cutáneo en el grupo PATM (p ≤ 0,0001) con aproximadamente 39 veces las de los sujetos sin PATM en promedio, mientras que se observaron emisiones significativamente menores para el benzaldehído cutáneo en el grupo PATM (p ≤ 0,0001). La proporción media de tolueno a benzaldehído fue de 58 en pacientes con PATM y mucho mayor que 0,076 en sujetos sin PATM. Por lo tanto, la proporción de tolueno a benzaldehído se considera un signo vital que sugiere los fundamentos de PATM.

Gráficos de caja y bigotes de flujos de emisión dérmica de tolueno, su posible metabolito benzaldehído y proporción de tolueno y benzaldehído para grupos no PATM y PATM. La marca x denota los valores medios.

La metodología PFS determina el flujo de emisión dérmica en unidades de ng cm-2 h-1 que no se puede comparar con el valor umbral de olor (OTV) informado en unidades de ppb o µg m-3. Por lo tanto, utilizando los datos del flujo de emisión dérmica que se muestran en la Tabla 1, estimamos las concentraciones en el aire interior de gases cutáneos difundidos desde un emisor utilizando un modelo de caja de dos componentes33 y las comparamos con los OTV de 52 gases cutáneos informados previamente34. La Figura 2 muestra las concentraciones de difusión estimadas de los gases cutáneos liberados por sujetos que no son PATM y PATM, suponiendo que el único emisor permaneció en una habitación (volumen: 32 m3, tasa de cambio de aire: 0,5 h −1, una sala de estar típica de una casa japonesa ) y otra persona vecina quedó expuesta a los gases cutáneos difundidos a 0,50 m del emisor. Los gráficos de barras muestran las concentraciones de difusión medias de cada gas superficial y las barras de error muestran las desviaciones estándar. La concentración media de difusión osciló entre 0,17 µg m-3 (2E1H) y 6,1 × 102 µg m-3 (ácido acético) en el caso de emisores no PATM y desde 0,11 µg m-3 (escatol) hasta 79 µg m-3 (ácido acético) en el emisor PATM bajo las condiciones ambientales.

Concentraciones de difusión estimadas de 52 gases cutáneos liberados por sujetos que no son PATM y PATM a una distancia de 50 cm de un emisor que no es PATM o PATM en una habitación modelada (volumen: 32 m3, tasa de cambio de aire: 0,5 h-1). Los gráficos de barras muestran las concentraciones de difusión medias de cada gas superficial y las barras de error muestran las desviaciones estándar.

Para determinar la intensidad relativa del olor de los gases de la piel, se calculó el cociente de olor (OQ), que es la relación entre la concentración de difusión y el OTV de cada gas35. Si el OQ es mayor que la unidad, el gas de la piel puede contribuir al olor corporal o al olor del emisor, que puede ser olfateado por una persona vecina. La Figura 3 muestra los resultados. Los valores medios de OQ se representaron con desviaciones estándar positivas para facilitar la comparación con la unidad. Como se muestra en la Fig. 3a, se observó una OQ relativamente alta para emisores que no son PATM para isovaleraldehído, octanal, ácido acético, ácido valérico, diacetilo, geosmina ((4S, 4aS, 8aR) -4,8a-Dimetiloctahidronaftalen-4a (2H )-ol), escatol, metilmercaptano y etilmercaptano. Además de estos componentes, se encontró que aldehídos como acetaldehído, butanal, hexanal y AMS estaban asociados con el olor corporal de los emisores PATM con OQ superiores a la unidad, como se muestra en la Fig. 3b. Se calculó que la suma de las OQ medias de 52 gases superficiales para los emisores PATM era 457, que era aproximadamente el doble que para los emisores que no eran PATM (SOQ = 232). La intensidad y calidad del olor real están determinadas por el sistema olfativo que recibe los gases mezclados. Sin embargo, esta estimación es eficaz para revelar los gases que tienen un efecto potencial sobre la impresión olfativa del olor corporal de los pacientes con PATM.

Cocientes de olor de 52 gases cutáneos para el grupo no PATM (a) y el grupo PATM (b) a una distancia de 50 cm de un emisor en una habitación modelada (volumen: 32 m3, tasa de cambio de aire: 0,5 h-1) utilizando el concentraciones de difusión estimadas que se muestran en la Fig. 2. Los gráficos muestran valores medios de OQ con desviaciones estándar positivas para una fácil comparación con la unidad (OQ = 1).

Aunque se observaron mayores emisiones cutáneas de 2E1H, tolueno y m,p-xileno en el grupo PATM, estos petroquímicos no parecieron contribuir al olor corporal de los sujetos PATM debido a sus OQ extremadamente bajos, como 0,042 para 2E1H, 0,0063 para tolueno y 0,0053 para m,p-xileno. Además, en particular, se estimó que la concentración de difusión de tolueno era de 7,8 µg m-3 en el caso de los emisores PATM y era mucho menor que la directriz de calidad del aire interior de Japón para el tolueno (260 µg m-3). Además, 1,2 µg m-3 de la concentración de difusión de m,p-xileno fue mucho menor que el valor guía de 200 µg m-3.

Actualmente es difícil proponer un mecanismo para explicar las diferencias significativas en los perfiles de gases de la piel humana entre los grupos porque las ocupaciones, los antecedentes médicos, los comportamientos de vida y los entornos de vida de los sujetos son diversos. Hasta la fecha no se han observado diferencias de sexo ni dependencia de la edad. Sin embargo, una lectura cuidadosa de los signos vitales que se muestran en la Tabla 1 puede proporcionar una pista para resolver este complejo problema.

Un posible componente clave es el tolueno y su metabolito benzaldehído, como se midió en este estudio. Hasta donde sabemos, no existen informes sobre la síntesis de tolueno en humanos in vivo. Por lo tanto, el tolueno cutáneo se inhala principalmente y se libera por vía sanguínea, como se informó anteriormente20. Por lo general, una mayor porción del tolueno inhalado se metaboliza a ácido hipúrico en forma de cascada y luego se excreta en la orina36. El paso inicial en el metabolismo del tolueno es la hidroxilación de la cadena lateral a alcohol bencílico, catalizada predominantemente por la superfamilia del citocromo P450 (CYP) hepático37. Estos cinco CYP participan en el metabolismo del tolueno: CYP1A2, CYP2B6, CYP2E1, CYP2C8 y CYP1A138. El alcohol bencílico se convierte en benzaldehído por la alcohol deshidrogenasa (ADH) y posteriormente se metaboliza en ácido benzoico por la aldehído deshidrogenasa (ALDH). El ácido benzoico se conjuga con glicina y se elimina de la orina como ácido hipúrico. Por tanto, el benzaldehído es un intermediario volátil en el metabolismo del tolueno. Cuando se inhibió la actividad de los CYP relacionados con el mecanismo del tolueno, la emisión dérmica de tolueno sin cambios aumentó y la de benzaldehído disminuyó, lo que resultó en una mayor proporción de tolueno a benzaldehído como se muestra en la Fig. 1. Por lo tanto, la relación tolueno a benzaldehído La relación puede ser un buen indicador para diagnosticar PATM o no ser PATM.

Otros posibles componentes clave fueron hexanal y octanal. El octanal es un aldehído producto de la oxidación de lípidos de la piel y tiene un olor a fruta39. El octanal de la piel se sugirió como uno de los ingredientes que más afectan el olor del cuerpo humano, como se muestra en la Fig. 1b, y generalmente se observa en el aire interior de las casas residenciales40. Además, el hexanal es un producto de oxidación de lípidos. Sin embargo, también se considera un marcador de estrés oxidativo en el aliento exhalado con un olor desagradable parecido al del heno41. El estrés oxidativo se define como una alteración del equilibrio entre la producción celular de especies reactivas de oxígeno y las defensas antioxidantes42. El cerebro, que tiene un alto consumo de oxígeno y un ambiente rico en lípidos, se considera muy susceptible al estrés oxidativo42, que está implicado en varios trastornos mentales, entre ellos la depresión, el trastorno de ansiedad, el trastorno bipolar, el trastorno alimentario, la esquizofrenia y el trastorno dismórfico corporal, algunos de ellos. de los cuales se observan a menudo en personas con PATM con riesgo creciente de suicidio. Willems et al.43 han informado que el flujo de emisión dérmica de hexanal se redujo significativamente con la ingesta de polvo de grosella negra de Nueva Zelanda, probablemente debido a los efectos antioxidantes y antiinflamatorios de las antocianinas flavonoides abundantes en la fruta44. Esto sugiere que las especies oxidativas in vivo contribuyen a la oxidación de lípidos, lo que resulta en una mayor emisión de hexanal cutáneo en pacientes con PATM.

La autodisomofobia o síndrome de referencia olfativa (SRO) se conoce desde hace mucho tiempo como un síntoma relacionado con el olor corporal en psiquiatría. Se trata de una preocupación por la falsa creencia de que uno está emitiendo un olor corporal desagradable u ofensivo45. PATM parece diferir de la autodissomiofobia o SRO en que afecta a las personas que los rodean, al menos según las descripciones de personas con PATM. Se observaron mayores emisiones de gases en los grupos PATM con potenciales olores ofensivos y/o efectos adversos para la salud, como se describió anteriormente, y hay personas que son muy vulnerables a bajas dosis de químicos en el ambiente. Para comprender mejor la PATM, debemos investigar más a fondo a las personas afectadas por la exposición a los gases de la piel humana liberados por personas que se quejan de PATM.

Se investigaron los perfiles de gases cutáneos de personas que afirmaban tener PATM midiendo los flujos de emisión dérmica de 75 gases cutáneos utilizando PFS y GC/MS. Aunque los grupos PATM y no PATM fueron asignados simplemente en función de su declaración, hubo una diferencia significativa en la emisión cutánea de varios gases entre los dos grupos: mayores emisiones de petroquímicos, compuestos organosulfurados y algunos aldehídos y menores emisiones de compuestos aromáticos. y otros. No se observaron diferencias de sexo ni dependencias de edad. Actualmente es difícil proponer un mecanismo para explicar el perfil característico de gases de la piel en el grupo PATM. Sin embargo, la proporción de tolueno a su metabolito benzaldehído se considera un signo vital que sugiere la fundamental de PATM en asociación con una actividad de los CYP hepáticos. La mayor emisión de hexanal, posible marcador de estrés oxidativo, puede ser otro signo vital por su contribución a la impresión olfativa del olor corporal de las personas que reivindican PATM. Estos hallazgos indican que la PATM merece más investigación y requiere un enfoque interdisciplinario como fenómeno o síntoma que aún no ha sido dilucidado médicamente.

Los participantes japoneses fueron reclutados voluntariamente a través de redes sociales y de boca en boca. Se excluyeron los voluntarios que trabajaban en instalaciones que utilizaban productos químicos. Los sujetos fueron asignados a dos grupos, no PATM y PATM, en función de si afirmaban que padecían PATM. Se pidió a los participantes que recolectaran su propio gas de piel humana del antebrazo no dominante mediante el PFS (MonoTrap® SG DCC18, GL Sciences, Tokio, Japón)10,11 en cualquier momento durante 1 h en su casa, escuela o lugar de trabajo. sin limitación alguna para su actuación antes y durante los muestreos. La Figura 4 muestra un esquema del PFS. A los participantes se les permitió usar sus brazos dominantes durante el muestreo. No se realizó ningún tratamiento especial en la superficie del antebrazo antes del muestreo. El PFS se ancló a la superficie de la piel mediante un trozo de cinta quirúrgica (aproximadamente 12 cm de largo x 2,5 cm de ancho, Yu-ki Ban®, Nitto, Tokio, Japón). Después del muestreo, el PFS se envió al laboratorio de la Universidad de Tokai mediante un servicio de entrega a domicilio.

Vista esquemática del PFS para la medición de 75 gases cutáneos utilizados en este estudio.

Los gases de la piel recolectados se analizaron mediante cromatografía de gases/espectrometría de masas como se describe en trabajos anteriores10,11,23,43. En resumen, los gases de la piel atrapados se eluyeron en 500 µl de diclorometano con 15 minutos de extracción ultrasónica. Los extractos se analizaron utilizando un cromatógrafo de gases modelo 7890B (Agilent Technologies, Santa Clara, CA, EE. UU.) y un espectrómetro de masas (JMS-Q1050GC MkII, JEOL, Tokio, Japón). Se inyectó un microlitro de extractos de muestra, extractos en blanco y estándares de cuantificación con una proporción de división de 30:1 en una columna capilar InertCap WAX-HT (30 m × 0,25 mm de diámetro interior, 0,25 µm de espesor de película, GL Science, Tokio, Japón). . El gas portador fue helio (grado G1, Taiyo Nippon Sanso, Tokio, Japón) a un caudal de 1,0 ml min-1. El puerto del inyector se mantuvo a 260 °C. La temperatura del horno se programó de la siguiente manera: se mantuvo a 40 °C durante 5 min, se aumentó de 8 °C·min-1 a 150 °C, y se aumentó de 16 °C·min-1 a 260 °C y se mantuvo durante 6 min. . Las señales de extracto de muestra se adquirieron utilizando el modo de monitoreo de iones seleccionados (SIM) en tiempo real. Los analitos objetivo fueron 75 gases cutáneos (Tabla 1). El flujo de emisión del gas de la piel humana, E (ng cm-2 h-1), se obtuvo utilizando la ecuación. (1):

donde W es la cantidad (ng) de gas de piel humana recolectado, S es la sección transversal efectiva del adsorbente (0,594 cm2) y t es la duración del muestreo (1,0 h).

Para evaluar la exposición potencial a los gases de la piel humana liberados por un emisor en una habitación, se utilizó un modelo de caja de dos componentes, un modelo de campo cercano y un modelo de campo lejano33, para estimar la concentración de difusión de los volátiles de la piel. La región cercana y alrededor del emisor se modeló como una caja bien mezclada (campo cercano), y el resto de la habitación se modeló como otra caja bien mezclada (campo lejano). Se intercambió una cierta cantidad de aire entre las cajas. En la Fig. 5 se muestra un esquema de estos dos cuadros. Suponiendo una condición de estado estable, la concentración en el aire interior de los gases de la piel que se difunden desde el emisor al campo cercano, C (gm-3), se calculó utilizando la ecuación. (2).

Dibujo esquemático del modelo de caja de dos componentes para la estimación de las concentraciones de difusión de gases de piel liberados por todo el cuerpo de emisores PATM y no PATM, suponiendo que el emisor es una fuente puntual.

M es la tasa de emisión de gas cutáneo de un emisor (gh-1) que se puede obtener multiplicando el flujo de emisión dérmica (g cm-2 h-1) y la superficie de todo el cuerpo (aproximadamente 16.000 cm2 para los japoneses). . La tasa de cambio de aire Q se fijó en 16 m3 h-1 suponiendo una habitación típica de una casa japonesa con un volumen interior de 32 m3 y una tasa de cambio de aire de 0,5 h-1. El término β es un tipo de cambio entre dos cajas y es función de la distancia entre el emisor y una persona vecina (un radio del hemisferio de una caja de campo cercano), r(m), como se muestra en la ecuación. (3):

donde v es un flujo de aire (mh−1) en una habitación. Las concentraciones de difusión a una distancia de 0,5 m de un emisor se calcularon utilizando los conductos de emisión dérmica promedio de cada gas cutáneo en los grupos no PATM y PATM que se muestran en la Tabla 1. El flujo de aire se estableció en 0,06 ms-1 (= 216 mh-1).

La OQ se calculó para 52 gases cutáneos utilizando la concentración de difusión estimada a 0,5 m y el valor umbral de olor, OT (gm-3), convertido a partir de los valores informados (ppb) a 298 K.

Los análisis estadísticos se realizaron en JMP®14.2 para Windows. Las diferencias en los flujos de emisión dérmica entre los grupos sin PATM y PATM se analizaron mediante la prueba de rangos con signo de Wilcoxon. La significación estadística se estableció en *p < 0,01 y **p < 0,001.

Este estudio se realizó de acuerdo con las pautas establecidas en la Declaración de Helsinki y se realizó con la aprobación de la Junta de Revisión Institucional, Campus Shonan, Universidad de Tokai, Japón (No. 16181, 18063, 19057, 21041). Se obtuvo el consentimiento informado por escrito de todos los participantes.

Todos los datos generados o analizados durante este estudio se incluyen en este artículo publicado.

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Este trabajo fue apoyado por JSPS KAKENHI JP18K06607. Los autores agradecen enormemente al Dr. Kazuo Umezawa, Facultad de Medicina de la Universidad de Tokai, al Dr. Satomi Asai, Facultad de Medicina de la Universidad de Tokai, al Dr. Yasuhiro Konishi, Clínica Konishi, al Profesor Emérito Sachiko Hojo, a la Universidad Shokei Gakuin y al Dr. Yuji Kawakami , Laboratorio de Manejo Integrado de Plagas, Instituto de Investigación FCG por sus valiosos consejos médicos. Los autores también agradecen a la Sra. Kasumi Yasuda y a la Sra. Saeko Morimoto por su gran ayuda en la organización de los datos. Espero que este trabajo sea útil para quienes padecen PATM.

Estos autores contribuyeron por igual: Yoshika Sekine, Daisuke Oikawa y Michihito Todaka.

Departamento de Química, Facultad de Ciencias, Universidad de Tokai, Hiratsuka, Kanagawa, 259-1292, Japón

Yoshika Sekine

AIREX Inc., Laboratorio de I+D, Hiratsuka, Kanagawa, 259-1292, Japón

Daisuke Oikawa y Michihito Todaka

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YS y DO concibieron el experimento, DO y MT realizaron el experimento, YS y MT analizaron los resultados. YS y MT escribieron el manuscrito. Todos los autores revisaron el manuscrito.

Correspondencia a Yoshika Sekine.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

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Reimpresiones y permisos

Sekine, Y., Oikawa, D. y Todaka, M. Perfil de gases de la piel humana de personas con el fenómeno de personas alérgicas a mí. Representante científico 13, 9471 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-36615-1

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Recibido: 20 de febrero de 2023

Aceptado: 07 de junio de 2023

Publicado: 10 de junio de 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-36615-1

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