Respirare attraverso l’intestino

Mentre stai leggendo queste parole, probabilmente compi inconsapevolmente un atto essenziale: respirare. L’aria va giù, nei polmoni, attraverso il tratto respiratorio superiore che include la bocca e il naso; poi torna indietro allo stesso modo, dopo aver erogato il suo prezioso carico di ossigeno.

Questo, supponiamo, è il modo in cui respirano la maggior parte dei mammiferi, ma forse non è in realtà il quadro completo. Secondo una nuova ricerca, roditori e maiali possono respirare anche attraverso il sedere.

Tecnicamente, la somministrazione di ossigeno attraverso il loro intestino rettale suggerisce un nuovo mezzo simile a un clistere per ventilare i pazienti con gravi difficoltà per respirare, se la stessa strana capacità potrà essere dimostrata negli esseri umani.

La respirazione intestinale sembra una stranezza, ma in realtà è nota da tempo, quanto meno nei pesci. In condizioni di emergenza a basso tenore di ossigeno, o ipossiche, alcuni animali acquatici come i cetrioli di mare, il pesce gatto d’acqua dolce e i cobitidi d’acqua dolce possono respirare attraverso le viscere, massimizzando il loro apporto di ossigeno.

Un esempio macroscopico di animali con questa capacità di respirare attraverso il sedere è il maiale di mare.

Naturalmente, questo ha sollevato l’affascinante domanda se altri animali possano fare lo stesso, compresi i mammiferi. Sebbene sembrasse improbabile, un team di scienziati giapponesi e americani guidati dal chirurgo toracico Ryo Okabe dell’Università di Kyoto ha deciso di provare a scoprirlo, nella speranza di determinare la fattibilità dei ventilatori rettali per pazienti umani.

Il supporto respiratorio artificiale gioca un ruolo vitale nella gestione clinica dell’insufficienza respiratoria dovuta a malattie gravi come la polmonite o la sindrome da distress respiratorio acuto“, ha detto il gastroenterologo Takanori Takebe della Tokyo Medical and Dental University e del Cincinnati Children’s Hospital Medical Center.

Sebbene gli effetti collaterali e la sicurezza di questo possibile approccio debbano essere valutati a fondo negli esseri umani, questo fatto può offrire un nuovo paradigma per supportare i pazienti in condizioni critiche con insufficienza respiratoria“.

Come sottolinea il team, le opzioni mediche standard per i pazienti con insufficienza respiratoria si basano sulla ventilazione meccanica o sui sistemi polmonari artificiali; tuttavia, l’attuale pandemia ha provocato una grave carenza di tali dispositivi e un metodo alternativo sicuro potrebbe fornire un supporto aggiuntivo salvavita per i pazienti in situazioni difficili.

Respirare attraverso l’intestino, l’esperimento (non leggere oltre se sei impressionabile)

Inizialmente, i loro soggetti di ricerca erano topi, che per fortuna sono stati anestetizzati per la parte successiva. I ricercatori hanno sviluppato un sistema di ventilazione dell’ossigeno da inserire analmente; hanno indotto ipossia tramite intubazione tracheale e hanno confrontato topi ventilati intestinali con topi di controllo che non ricevevano ventilazione.

Dei topi di controllo, nessuno è sopravvissuto per più di 11 minuti. Ciò era in netto contrasto con i topi che ricevevano ossigeno intestinale, il 75% dei quali è sopravvissuto per 50 minuti.

Questo è un risultato affascinante, ma ha richiesto l’abrasione della mucosa intestinale per ottenere il più efficiente apporto di ossigeno al lume intestinale. Il gruppo di topi che ha ricevuto ventilazione intestinale senza abrasione ha avuto un tempo di sopravvivenza medio di soli 18 minuti.

È improbabile che l’abrasione intestinale sia fattibile per i pazienti umani, in particolare i pazienti umani abbastanza malati da essere un’opzione per la ventilazione intestinale, quindi il team è andato alla ricerca di alternative.

Si sono rivolti ai perfluorochimici liquidi, una classe di sostanze chimiche in cui gli atomi di idrogeno sono stati sostituiti con fluoro.

Questi hanno diverse proprietà che li rendono una buona prospettiva per la ventilazione, inclusa la loro elevata solubilità dei gas, nonché le loro proprietà fisiche. In passato, i pazienti sottoposti a distress respiratorio sono stati trattati utilizzando perfluorochimici liquidi riempiendo parzialmente i polmoni per facilitare il trasferimento di ossigeno, con vari gradi di successo

I perfluorochimici sono stati considerati clinicamente sicuri per questo scopo.

Quindi, il team ha provato ad arricchire un perfluorocarburo con ossigeno e a utilizzarlo per trattare topi, ratti e maiali.

I topi sono stati posti in una camera a basso tenore di ossigeno; quelli trattati con la ventilazione con perfluorocarburi sono stati in grado di camminare più a lungo dei topi non trattati e si è visto che una maggior quantità di ossigeno raggiungeva i loro cuori. I ratti sono stati anche trattati per valutare se i loro corpi assorbissero il perfluorochimico, per determinarne la sicurezza.

Infine, utilizzando la ventilazione intestinale perfluorochimica, il distress respiratorio è stato ridotto nei suini anestetizzati in condizioni ipossiche non letali. Durante il trattamento, la loro pelle diventava calda e arrossata e i loro livelli di ossigeno aumentavano, senza evidenti effetti collaterali.

Non è chiaro se un approccio simile funzionerebbe per gli esseri umani, ma il team è ottimista.

Il livello di ossigenazione arteriosa fornito dal nostro sistema di ventilazione, se adattato per l’applicazione umana, è probabilmente sufficiente per trattare i pazienti con grave insufficienza respiratoria, fornendo potenzialmente un’ossigenazione salvavita“, ha detto Takebe.

La ricerca è stata pubblicata su Med.

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