Uno studio pubblicato il 14 maggio sulla rivista ha scoperto che roditori e maiali condividono la capacità di usare il loro intestino per respirare con alcune creature acquatiche. Con. I ricercatori hanno dimostrato che la somministrazione transrettale di ossigeno gassoso o ossigeno liquido fornisce un bio-salvataggio per due modelli mammiferi di insufficienza respiratoria.
“Il supporto respiratorio artificiale svolge un ruolo vitale nella gestione clinica dell’insufficienza respiratoria dovuta a malattie gravi come la polmonite o la sindrome da distress respiratorio acuto”, afferma Takanori Takep (TakebeLab) dell’Università di Medicina e Odontoiatria di Tokyo e il Cincinnati Children’s Center. Centro medico ospedaliero. “Sebbene gli effetti collaterali e la sicurezza debbano essere valutati in modo completo negli esseri umani, il nostro approccio può offrire un nuovo modello per supportare i pazienti in condizioni critiche e quelli con insufficienza respiratoria”.
Molti organismi acquatici hanno sviluppato meccanismi unici di respirazione intestinale per sopravvivere in condizioni di scarsa ossigeno utilizzando organi diversi dai polmoni o dalle branchie. Ad esempio, i cetrioli di mare, i pesci d’acqua dolce chiamati Loaches e alcuni pesci gatto d’acqua dolce usano il loro intestino per respirare. Ma è stato dibattuto se i mammiferi abbiano capacità simili.
Nel nuovo studio, Takebe e colleghi hanno fornito prove della respirazione intestinale in topi, topi e maiali. In primo luogo, hanno progettato un sistema di ventilazione del gas intestinale per fornire ossigeno puro attraverso il retto del ratto. Hanno dimostrato che senza questo sistema, nessun topo per 11 minuti è sopravvissuto a condizioni di ossigeno molto basso. Quando i gas intestinali sono stati ventilati, più ossigeno ha raggiunto il cuore e il 75% dei topi per 50 minuti è sopravvissuto alle condizioni ipossiche naturalmente fatali.
Poiché il sistema di ventilazione del gas intestinale richiede l’erosione dei muscoli intestinali, è improbabile che ciò sia clinicamente fattibile, specialmente nei pazienti critici, quindi i ricercatori hanno anche sviluppato un’alternativa liquida utilizzando sostanze chimiche fluorurate ossigenate. Queste sostanze chimiche hanno già dimostrato clinicamente di essere biocompatibili e sicure per gli esseri umani.
Il sistema di ventilazione liquida enterica ha fornito benefici terapeutici a roditori e maiali esposti a condizioni non letali e di scarsa ossigeno. I topi che ricevevano la ventilazione enterovascolare potevano camminare per una distanza maggiore in una camera di ossigeno al 10% e più ossigeno raggiungeva il loro cuore, rispetto ai topi che non ricevevano la ventilazione enterovascolare. Risultati simili sono stati mostrati nei suini. La ventilazione enterica liquida inverte il pallore, il freddo e aumenta i livelli di ossigeno, senza causare evidenti effetti collaterali. Presi insieme, i risultati mostrano che questa strategia è efficace nel fornire ossigeno circolatorio e alleviare i sintomi di insufficienza respiratoria in due tipici sistemi dei mammiferi.
Con il supporto dell’Agenzia giapponese per la ricerca e lo sviluppo medico per combattere il coronavirus 2019 (Covid-19(L’epidemia), i ricercatori intendono espandere i loro studi preclinici e perseguire misure organizzative per accelerare il corso della traduzione clinica.
“ultimamente SARS-CoV-2 Takib afferma che l’epidemia sta schiacciando la necessità clinica di ventilatori e polmoni artificiali, portando a una grave carenza di dispositivi disponibili e mettendo a rischio la vita dei pazienti in tutto il mondo. “Il livello di ossigeno arterioso fornito dal nostro sistema di ventilazione, se ampliato per l’uso umano, sarebbe probabilmente sufficiente per trattare i pazienti con insufficienza respiratoria acuta, che potrebbe fornire un’ossigenazione salvavita”.
Riferimento: “La ventilazione enterica mammaria allevia l’insufficienza respiratoria” di Ryo Okabe, Toyofumi F, Chen Yoshikawa, Yosuke Yonyama, Yoyhi Yokoyama, Satuna Tanaka, Akihiko Yoshizawa, Wendy El Thompson, Gokul Kanan, Aiji Kobayashi, Hiroshi May 14 e Takanori May 14 2021, Con.
DOI: 10.1016 / j.medj.2021.04.004
Questo lavoro è stato supportato dal programma di ricerca sulle malattie infettive emergenti e rinnovabili, progetti di ricerca su COVID-19, dall’Agenzia giapponese per la ricerca e lo sviluppo medico, il programma AMED per la ricerca di transizione e il programma AMED per l’innovazione tecnologica della medicina rigenerativa.
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