Грызуны и свиньи разделяют с некоторыми водными организмами способность использовать свой кишечник для дыхания, говорится в исследовании, опубликованном 14 мая в журнале Med (https://vk.cc/c2ahFj). Исследователи продемонстрировали, что доставка газообразного кислорода или насыщенной кислородом жидкости через прямую кишку является жизненно важным спасением для двух моделей дыхательной недостаточности у млекопитающих.

Некоторые водные организмы развили уникальные механизмы кишечного дыхания, чтобы выжить в условиях низкого содержания кислорода, используя органы, отличные от легких или жабр. Например, морские огурцы, пресноводные рыбы, называемые гольцами, и некоторые пресноводные сомы используют свой кишечник для дыхания. Но было много споров о том, обладают ли млекопитающие схожими способностями.

В новом исследовании, Такебе и его сотрудники предоставляют доказательства кишечного дыхания у крыс, мышей и свиней. Во-первых, они разработали систему вентиляции кишечного газа для подачи чистого кислорода через прямую кишку мышей. Они показали, что без системы ни одна мышь не пережила 11 минут в условиях крайне низкого содержания кислорода. При газовой вентиляции кишечника к сердцу поступало больше кислорода, и 75% мышей пережили 50 минут обычно смертельных условий с низким содержанием кислорода.

Поскольку система вентиляции кишечного газа требует истирания мускулатуры кишечника, это вряд ли будет клинически осуществимым, особенно для тяжелых пациентов (заскочу немного вперёд: данное исследование натолкнуло на мысль о том, чтобы использовать полученные результаты испытаний на тяжёло-больных людях с COVID в качестве альтернативы насыщения организма кислородом без использования поражённых лёгких), поэтому исследователи также разработали альтернативу на основе жидкости с использованием оксигенированных перфторхимикатов. Эти химические вещества уже клинически доказали свою биосовместимость и безопасность для людей.

Система жидкостной вентиляции кишечника оказывала терапевтическое воздействие на грызунов и свиней, находящихся в нелетальных условиях с низким содержанием кислорода. Мыши, получавшие кишечную вентиляцию, могли ходить дальше в камере с 10% -ным кислородом, и больше кислорода достигало их сердца по сравнению с мышами, которые не получали кишечную вентиляцию. Подобные результаты были очевидны и у свиней. Жидкостная вентиляция кишечника устраняет бледность и холод кожи и повышает уровень кислорода в них, не вызывая явных побочных эффектов. Взятые вместе результаты показывают, что эта стратегия эффективна в обеспечении кислородом, который достигает кровообращения и облегчает симптомы дыхательной недостаточности в двух модельных системах млекопитающих.

При поддержке Японского агентства медицинских исследований и разработок по борьбе с пандемией коронавирусного заболевания 2019 (COVID-19) исследователи планируют расширить свои доклинические исследования и предпринять нормативные меры для ускорения пути к клинической трансляции.

«Недавняя пандемия SARS-CoV-2 вызывает подавляюще-высокую потребность в аппаратах ИВЛ и искусственных легких, что приводит к критической нехватке доступных устройств и ставит под угрозу жизни пациентов во всем мире», - говорит Такебе. «Уровень артериальной оксигенации, обеспечиваемой нашей системой вентиляции, если ее масштабировать для использования человеком, вероятно, будет достаточным для лечения пациентов с тяжелой дыхательной недостаточностью, потенциально обеспечивая жизненно важную оксигенацию».