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Este estudio observacional transversal se realizó conforme a la Declaración de Helsinki y fue aprobado por el Comité de Ética del Hospital Central de Jinan (Aprobación nº 20250120022). Todos los procedimientos que involucraron participantes humanos fueron revisados y aprobados antes del inicio del estudio. Se obtuvo el consentimiento informado por escrito de todos los participantes antes de la inscripción.
Los pacientes ambulatorios adultos que acudieron a la clínica de gastroenterología con inflamación funcional (CF) como queja principal fueron evaluados consecutivamente para su participación en el estudio. La hinchazón funcional se definió según los criterios de Rome IV como hinchazón abdominal recurrente o distensión que ocurre al menos un día por semana de media durante los 3 meses anteriores, con el inicio de los síntomas al menos 6 meses antes del diagnóstico. Se realizó un estudio clínico exhaustivo de exclusión, que incluyó pruebas de laboratorio rutinarias, imágenes abdominales y evaluación endoscópica cuando clínicamente indicaba, para descartar causas estructurales o metabólicas de los síntomas. Se permitió la participación a los participantes que cumplían los criterios diagnósticos para subtipos de síndrome del intestino irritable (SII) (SII-C, SII-D o SII-M) y fueron clasificados prospectivamente por subtipo, siempre que la hinchazón siguiera siendo su queja predominante y más molesta.
Para minimizar los efectos de confusión en los perfiles basales de gases respiratorios, se excluyeron a los participantes con diabetes no controlada, cirugía gastrointestinal mayor previa o estreñimiento refractario severo que requiriera intervención médica diaria. Además, se implementó un protocolo estandarizado de lavado de medicamentos previo a la prueba. Los antibióticos sistémicos y probióticos estaban prohibidos en un plazo de 4 semanas previas a la prueba, mientras que los procinéticos, laxantes, opioides e inhibidores de la bomba de protones se suspendieron al menos una semana antes del procedimiento.
El reclutamiento de participantes se llevó a cabo entre febrero de 2025 y diciembre de 2025 en la clínica ambulatoria de gastroenterología del Hospital Central de Jinan. Los adultos sintomáticos elegibles fueron inscritos consecutivamente sin criterios de selección arbitrarios adicionales para minimizar el sesgo de selección. El flujo de trabajo general del estudio se muestra en la Figura 1 y 1.
Figura 1. Diseño del estudio y flujo de trabajo de pruebas de aliento de lactulosa hidrógeno-metano. Los pacientes ambulatorios adultos que presentaban hinchazón funcional fueron evaluados para su elegibilidad y se inscribieron tras el consentimiento informado por escrito. Se registraron variables demográficas y clínicas de referencia antes de la prueba. Los participantes se sometieron a una preparación estandarizada previa al examen que consistía en una dieta de baja fermentación de 24 horas y un ayuno nocturno de 8–12 horas. La prueba de aliento con lactulosa hidrógeno-metano (LHMBT) se realizó tras la ingestión de 10 g de lactulosa disuelta en 200 mL de agua, con muestras de aliento espiratorio recogidas a 0, 30, 60, 90 y 120 minutos. Los resultados de la prueba de aliento se interpretaron utilizando criterios predefinidos de hidrógeno y metano, y los participantes fueron clasificados como negativos, positivos para hidrógeno, positivos para metano o positivos mixtos. Posteriormente se realizaron comparaciones clínicas de síntomas y análisis específicos por fenotipo. Por favor, haz clic aquí para ver una versión ampliada de esta figura.
Población del estudio, elegibilidad y evaluación de la línea base
Los participantes elegibles eran adultos de entre 18 y 65 años que presentaban hinchazón recurrente o persistente durante más de 3 meses, con el inicio de los síntomas al menos 6 meses antes de la inscripción. Estos requisitos de síntomas temporales se seleccionaron para alinearse con el marco diagnóstico Rome IV para trastornos funcionales intestinales. También se requería que los participantes fueran capaces de completar tanto la evaluación de síntomas como el procedimiento de prueba de aliento en serie. Se excluyeron participantes si presentaban enfermedad inflamatoria intestinal, enfermedad celíaca, malignidad gastrointestinal, obstrucción intestinal, resección previa significativa del intestino delgado o del colon, enfermedad hepática descompensada, embarazo, gastroenteritis infecciosa aguda en las 4 semanas anteriores, exposición sistémica a antibióticos en las 4 semanas anteriores, preparación intestinal para colonoscopia en las 2 semanas anteriores o incapacidad para cumplir las instrucciones dietéticas y de ayuno previas a la prueba.
La edad, sexo, altura, peso, índice de masa corporal (IMC), duración de los síntomas, gravedad de la hinchazón, severidad del dolor abdominal, número medio de evacuaciones espontáneas por semana y subtipo clínico basado en el patrón de hábito intestinal (hinchazón funcional, SII-C, SIII-D o SII-M) se registraron prospectivamente en la inscripción mediante un formulario estructurado de informe de caso. La gravedad de la hinchazón y la del dolor abdominal se evaluaron mediante una escala numérica de valoración (NRS) que iba de 0 a 10, donde 0 indicó ausencia de síntomas y 10 indicó los síntomas más graves imaginables. La frecuencia de heces se definió como el número medio de deposiciones espontáneas por semana durante las 4 semanas anteriores. Las variables de estudio y las correspondientes reglas de codificación se resumen en la Tabla 16.
| Variable / Término | Definición | Codificación / Unidad | Notas |
| Hinchazón funcional (FB) | Hinchazón abdominal recurrente o persistente y molesta sin enfermedad gastrointestinal estructural identificada en la evaluación rutinaria | Variable de inclusión | Requisito para la inscripción |
| Prueba de aliento con lactulosa hidrógeno–metano (LHMBT) | Prueba estandarizada de aliento de doble gas basada en lactulosa que mide hidrógeno y metano exhalados | Procedimiento | Examen principal de estudio |
| Edad | Edad en el momento de la matrícula | Años | Continuo |
| Sexo | Sexo biológico registrado en la inscripción | Masculino / Femenino | Categórico |
| Índice de masa corporal (IMC) | Peso dividido por la altura al cuadrado | kg/m² | Continuo |
| Duración de los síntomas | Duración de los síntomas de hinchazón antes de la inscripción | Meses | Continuo |
| Subtipo clínico | Fenotipo intestinal basado en síntomas registrado en el momento de la inscripción | Hinchazón funcional / SII-C / SII-D / SII-M | Categórico |
| Gravedad de la hinchazón | Gravedad de la hinchazón reportada por los participantes | 0–10 Partidas Nacionales | 0 = ninguno; 10 = más grave |
| Gravedad del dolor abdominal | Gravedad del dolor abdominal reportada por los participantes | 0–10 Partidas Nacionales | 0 = ninguno; 10 = más grave |
| Puntuación de estreñimiento | Carga composita de estreñimiento | 0–3 | Puntuación más alta = mayor carga de estreñimiento |
| Puntuación de diarrea | Carga diarrea compuesta | 0–3 | Puntuación más alta = mayor carga de diarrea |
| H2_0 | Hidrógeno exhalado de base | ppm | Medido en 0 min |
| H2_30 | Exhaló hidrógeno a los 30 minutos | ppm | Variable de gas bruto |
| H2_60 | Exhaló hidrógeno a los 60 minutos | ppm | Variable de gas bruto |
| H2_90 | Exhaló hidrógeno a los 90 minutos | ppm | Variable de gas bruto |
| H2_120 | Exhaló hidrógeno a los 120 minutos | ppm | Variable de gas bruto |
| CH4_0 | Metano exhalado de base | ppm | Medido en 0 min |
| CH4_30 | Exhaló metano a los 30 minutos | ppm | Variable de gas bruto |
| CH4_60 | Exhalé metano a los 60 minutos | ppm | Variable de gas bruto |
| CH4_90 | Exhaló metano a los 90 minutos | ppm | Variable de gas bruto |
| CH4_120 | Exhaló metano a los 120 minutos | ppm | Variable de gas bruto |
| Peak_H2_0_90 | Concentración máxima de hidrógeno observada de 0 a 90 min | ppm | Variable derivada |
| Delta_H2_0_90 | Peak_H2_0_90 menos la línea base H2_0 | ppm | Variable derivada |
| Peak_CH4_0_120 | Concentración máxima de metano observada de 0 a 120 min | ppm | Variable derivada |
| H2_Positive | Se cumple el criterio del hidrógeno | Verdadero / Falso | Variable binaria derivada |
| CH4_Positive | Se cumple el criterio del metano | Verdadero / Falso | Variable binaria derivada |
| Criterio SIBO | El hidrógeno aumenta ≥20 ppm sobre el valor base en 90 minutos | Sí / No | Umbral diagnóstico |
| Criterio en mi opinión | Concentración de metano ≥10 ppm en cualquier momento de muestreo | Sí / No | Umbral diagnóstico |
| Fenotipo negativo | Ni el SIBO ni el criterio de la OMI se cumplieron | Negativo | Grupo final de clasificación |
| Fenotipo positivo para hidrógeno | Se cumplió el criterio de SIBO y el metano se mantuvo <10 ppm en todos los momentos | Positivo para hidrógeno | Grupo final de clasificación |
| Fenotipo metano positivo | En mi opinión, se cumple el criterio y el criterio SIBO no se cumple | Metano positivo | Grupo final de clasificación |
| Fenotipo mixto-positivo | Tanto el SIBO como el OMI cumplieron los criterios | Mixto-positivo | Grupo final de clasificación |
| Overall_Positive | Cualquier fenotipo positivo en la prueba de aliento | Verdadero / Falso | Incluye fenotipos positivos para hidrógeno, metano positivo y positivo mixto-positivo |
| Severity_High | Bandera de gravedad de alta hinchazón | 1 / 0 | 1 = gravedad de la hinchazón ≥7; 0 = gravedad de la hinchazón <7 |
| Prueba técnicamente válida | Muestra inicial presente, ingestión exitosa de lactulosa y todas las muestras programadas tras la lactulosa recogidas | Sí / No | Requerida para el análisis final |
| Prueba inválida | Ingestión incompleta de lactulosa, vómitos, falta de muestras críticas o fallo en el analizador | Motivo de exclusión | Excluido del análisis |
Tabla 1: Definiciones de variables, umbrales diagnósticos y reglas de asignación de fenotipos. Definiciones, esquemas de codificación, unidades de medida, variables derivadas, umbrales diagnósticos, variables de control de calidad y criterios de asignación de fenotipos utilizados para la clasificación de participantes, construcción de conjuntos de datos y análisis estadístico.
Preparación previa al examen
Todos los participantes recibieron las mismas instrucciones escritas y orales antes de la prueba. Los participantes siguieron una dieta restringida de baja fermentación que consistía en arroz blanco simple, huevos, pollo o pescado sin condimentar, caldo claro, agua y té sin azúcar y sin carbonato durante 24 horas antes de la prueba. Durante este periodo se prohibieron las alubias, cereales integrales, productos lácteos, frutas, zumos de fruta, cebollas, ajo, col, alcohol, bebidas carbonatadas, suplementos de fibra y productos que contenían alcoholes de azúcar. Los participantes luego se sometieron a un ayuno nocturno de 8 a 12 horas antes de la recogida de la muestra. En la mañana de las pruebas, no se permitía fumar, mascar chicle, hacer ejercicio vigoroso ni dormir durante el periodo de muestreo. Antes de la recogida de la respiración inicial, los participantes se enjuagaron la boca con agua natural y permanecieron sentados durante 10 minutos. Inmediatamente antes de la prueba, el personal clínico verificó la adherencia de cada participante a las restricciones dietéticas de 24 horas, el ayuno nocturno de 8 a 12 horas y los protocolos de lavado de medicación, según se detalla en los criterios de elegibilidad del estudio, mediante una entrevista estructurada. Cualquier medicación que no pudiera interrumpirse de forma segura estaba documentada. Estos controles preanalíticos se estandarizaron para reducir la variabilidad del gas de fondo y mejorar la comparabilidad entre los participantes8.
Procedimiento de prueba de aliento con hidrógeno y metano con lactulosa
La prueba de aliento se realizó por la mañana, con los participantes sentados utilizando un analizador digital de aliento capaz de medir las concentraciones de hidrógeno (H2), metano (CH₄) y dióxido de carbono (CO2) exhalados. Para garantizar la precisión de las mediciones, el analizador se calibraba diariamente antes de probar utilizando una mezcla de gases de calibración estandarizada según las instrucciones del fabricante. Las muestras aceptables de aliento se verificaron utilizando la metodologíade corrección de CO 2 alveolar incorporada en el dispositivo, que ajusta automáticamente las concentraciones de gases traza expresadas en partes por millón (ppm) para tener en cuenta la posible dilución del aire ambiente durante la exhalación. Todos los procedimientos fueron realizados por personal clínico formado. El analizador, el gas de calibración, los accesorios de muestreo y el sustrato de lactulosa utilizados en este estudio se enumeran en la Tabla de Materiales.
Se recogió una muestra base de aliento final espiratorio a 0 min. Inmediatamente después, cada participante ingirió 10 g de lactulosa disuelta en 200 mL de agua a temperatura ambiente en un plazo de 2 minutos. Se recogieron muestras adicionales de aliento al final de la espiración a los 30, 60, 90 y 120 minutos después de la ingestión de lactulosa. Se seleccionó el intervalo de muestreo de 30 minutos para equilibrar la viabilidad del procedimiento y la adherencia de los participantes dentro de un flujo de trabajo clínico ambulatorio rutinario. Sin embargo, en comparación con los intervalos de 15 minutos recomendados por algunas directrices de consenso, este calendario de muestreo más amplio representa una limitación metodológica porque puede no captar subidas tempranas o transitorias de gases.
En cada momento, los participantes inhalaron normalmente, contuvieron la respiración durante 5 segundos y luego exhalaron completamente dentro del sistema de recogida para obtener una muestra final de espiración. Durante el periodo de pruebas no se permitieron la ingesta de alimentos, el tabaco, masticar chicles, caminar innecesariamente ni dormir. Si se producía tos, exhalación interrumpida o una fuga evidente de muestra, la muestra se recogía de inmediato.
La cronología de la prueba de alcoholemia se muestra en la Figura 1. Los valores brutos de H2 y CH4 para todos los participantes en cada momento de muestreo están disponibles públicamente en el repositorio Zenodo (DOI: 10.5281/zenodo.20578413).
Interpretación de la prueba de alcoholemia y asignación de fenotipos
Los criterios de interpretación en la prueba de aliento se predefinieron antes de la comparación clínica. El sobrecrecimiento bacteriano del intestino delgado (SIBO) se definió como un aumento de laH2 exhalada de al menos 20 ppm por encima del inicio dentro de los 90 minutos posteriores a la ingestión de laactulosa. El sobrecrecimiento intestinal de metanógenos (IMO) se definió como una concentración de CH₄ de al menos 10 ppm en cualquier momento durante la prueba. Tanto las definiciones como los umbrales diagnósticos se aplicaron de acuerdo con las directrices del Consenso Norteamericano. Los participantes fueron clasificados como positivos en hidrógeno cuando se cumplió el criterio H2 para SIBO y el CH₄ permaneció por debajo de 10 ppm en todos los momentos registrados. Los participantes fueron clasificados como positivos en metano cuando se cumplió el criterio de la IMO y no se cumplió el criterio de hidrógeno para SIBO. Los participantes fueron clasificados como mixtos-positivos cuando se cumplieron tanto el criterioH2 como el criterio CH₄. Los participantes fueron clasificados como negativos cuando ninguno de los criterios se cumplió. Estos umbrales se aplicaron de forma uniforme en toda la cohorte sin modificaciones posteriores. Las reglas de clasificación utilizadas en el conjunto de datos se resumen en la Tabla1 14. Es importante destacar que la prueba de aliento con lactulosa tiene limitaciones reconocidas. Debido a que la lactulosa puede acelerar el tránsito orocecal y permitir una fermentación colónica más temprana, pueden producirse resultados falsos positivos en la prueba de alcoholemia en algunos individuos; Por lo tanto, la positividad en la prueba de aliento debe interpretarse como una clasificación fenotípica estandarizada dentro del contexto del presente estudio, más que como una confirmación microbiológica definitiva del sobrecrecimiento.
Validez de prueba, captura de datos y control de calidad
Una prueba de alcoholemia se consideraba técnicamente válida solo cuando se cumplían todas las siguientes condiciones: disponibilidad de una muestra de referencia, ingestión exitosa de lactulosa, recogida de todas las muestras programadas tras la lactulosa durante 120 minutos y ausencia de una desviación importante del protocolo que impidiera la interpretación. Se excluyó una prueba si la ingestión de lactulosa no estaba completa, se producía vómito durante el procedimiento, si el participante se retiraba antes de que la muestra de 90 minutos o si el mal funcionamiento del dispositivo impedía una medición fiable. Los valores de gas en bruto se introdujeron directamente en la base de datos del estudio tal como se registraron, sin interpolación, suavizado ni corrección manual de curvas. Cada participante ocupaba una sola fila en el conjunto de datos de análisis, y cada punto temporal de muestreo tenía campos de datos designados como H2 y CH₄. La asignación de grupos se generó estrictamente según los criterios de interpretación predefinidos y posteriormente se verificó en función del perfil de gas en bruto. Las comprobaciones de rango estaban preespecificadas para variables clave antes del bloqueo de la base de datos, y cualquier valor fuera de rango requería verificación de fuente. Para apoyar la reproducibilidad, el conjunto de datos de estudio desidentificado y el diccionario de variables están disponibles públicamente en el repositorioZenodo 15.
Fenotipos clínicos y análisis estadístico
Los participantes se clasificaron en cuatro grupos fenotípicos: negativo, positivo para hidrógeno, positivo para metano y positivo mixto. El resultado clínico principal fue la gravedad de la hinchazón medida mediante una escala numérica de valoración (NRS) de 0 a 10. Las variables secundarias incluyeron la gravedad del dolor abdominal, la duración de los síntomas, la frecuencia de heces, las características relacionadas con el estreñimiento y el subtipo de hábito intestinal. Se consideraron presentaciones relacionadas con el estreñimiento si se documentaron durante la evaluación clínica alguno de los siguientes factores: menos de tres evacuaciones espontáneas por semana, esfuerzo, heces duras o sensación de evacuación incompleta. Las variables continuas se resumieron como media ± desviación estándar (DS) cuando se distribuyen aproximadamente normalmente y como mediana con rango intercuartílico (IQR) cuando no están distribuidas normalmente. Las variables categóricas se resumían como conteos y proporciones.
La comparación principal contrastó a los participantes con pruebas de aliento positivas y a aquellos con pruebas de aliento negativas. Los análisis secundarios compararon los cuatro grupos fenotípicos. Para comparaciones entre dos grupos, se analizaron variables continuas utilizando la prueba t de muestras independientes o la prueba U de Mann–Whitney, según corresponda. Para comparaciones entre los cuatro grupos fenotípicos, se analizaron variables continuas mediante análisis unidireccional de varianza (ANOVA) o la prueba de Kruskal–Wallis, según corresponda. Las variables categóricas se analizaron mediante la prueba del qui-cuadrado o la prueba exacta de Fisher. La normalidad de las variables continuas se evaluó utilizando la prueba de Shapiro–Wilk junto con la inspección visual de los gráficos Q–Q. Para las comparaciones entre los cuatro grupos fenotípicos, la inferencia estadística se basó principalmente en pruebas omnibus ANOVA o Kruskal–Wallis. Cuando era apropiado, se consideró el ajuste de Bonferroni para controlar las comparaciones múltiples. Todos los análisis estadísticos se realizaron utilizando la versión 27.0 de SPSS Statistics. Todas las pruebas estadísticas fueron bilaterales, y P < 0,05 se consideró estadísticamente significativa. Se utilizó un protocolo no invasivo de doble gas en todo el estudio porque el objetivo del estudio era la caracterización fenotípica reproducible en consulta externa dentro de un flujo de trabajo clínico estandarizado, en lugar de la confirmación basada únicamente en cultivo invasivo.