Вдохновленные рыбой, исследователи планируют кислородные клизмы
РЫБЫ ДЫШАТ через жабры. Это хорошо известно. Но некоторые рыбы также способны дышать через задницу. Кишечник позвоночных хорошо снабжен кровеносными сосудами, чтобы они могли поглощать переваренную пищу. Но это означает, что они также могут, в принципе, поглощать кислород. И это именно то, что происходит у таких видов, как погодный вьюнок (на фото).
Насколько известно, ни одно наземное позвоночное не может выполнить этот трюк. Но в статье, только что опубликованной в Cell, Такебе Таканори из Детской больницы Цинциннати, штат Огайо, описывает, как наземные животные могли бы, при небольшой помощи, получить такую возможность. На данный момент доктор Такабе и его коллеги превращали мышей, крыс и свиней в заднедышащих. Если они смогут распространить этот трюк на людей, то он может предложить альтернативу интубации трахеи в качестве средства поддержания жизни людей с затрудненным дыханием.
Идея о том, что кислород в кишечнике может быть полезен с медицинской точки зрения, ненадолго всплыла в середине 20-го века, хотя экспериментальные данные быстро разрушили ее. Но доктор Такебе заметил, что в экспериментах, о которых идет речь, не был учтен решающий факт. Прямая кишка млекопитающих выстлана слоями слизистой, которые могут ограничить газообмен. Чтобы правильно проверить гипотезу о дыхании в кишечнике, эту слизистую необходимо удалить, чтобы обеспечить прямой доступ кислорода к стенке кишечника.
Для начала доктор Такебе и его коллеги попробовали проделать это с мышами. После обезболивания испытуемых они соскребали слизистые оболочки зубочистками. Затем они надели на животных маски, чтобы ограничить подачу воздуха, и закачали кислород в их кишечник. Контрольные мыши с нетронутой слизистой жили менее четверти часа, контрольные прожили 50 минут.
Воодушевленная этими результатами, команда искала менее травматичный способ доставки газа. Они остановились на жидких перфторуглеродах, которые могут поглощать большое количество кислорода и часто используются в качестве заменителя крови или для облегчения вентиляции недоношенных детей. Количество кислорода, переносимого такими жидкостями, в сочетании с дополнительным давлением, которое они оказывали на слизистую оболочку кишечника, означало, что соскабливать слизистую больше не было необходимости.
После введения оксигенированных перфторуглеродных клизм обезболиваемым мышам исследователи поместили их в камеры с ограниченным поступлением кислорода, чтобы посмотреть, что произойдет. Они обнаружили, что мыши, получавшие перфторуглероды, сохраняли высокий уровень кислорода в крови более часа—более чем в четыре раза дольше, чем животные в прошлом эксперименте. Более того, говорит доктор Такебе, на последующее поведение грызунов, по-видимому, не повлияло время, проведенное ими в условиях низкого содержания кислорода.
После успеха этих экспериментов исследователи перешли к крысам и свиньям и обнаружили, что этот метод работает и с ними. В свете этого доктор Такебе надеется начать испытания на здоровых добровольцах в следующем году.
Хотя доктор Такебе начал работать над этим проектом еще до появления covid-19, пандемия резко обострила необходимость в более эффективных средствах медицинской вентиляции. И, хотя ректальная вентиляция кажется неудобной, на самом деле это может быть легче для организма, чем травматичный процесс интубации трахеи. Будут ли перфторуглеродные клизмы доставлять достаточно кислорода, чтобы быть полезными, и смогут ли ослабленные тела пациентов с дыхательной недостаточностью поглощать его, еще предстоит выяснить. Но перед лицом вентиляционного кризиса, как выразился Джон Херст, специалист по дыханию в Университетском колледже Лондона, “все, что является инновационным, сразу же становится привлекательным в качестве решения.”
Отличный комментарий!