Los roedores y los cerdos comparten con ciertos organismos acuáticos la capacidad de utilizar sus
intestinos para respirar, según un estudio publicado en la revista
Med. Los investigadores han demostrado que el suministro de gas de oxígeno o de líquido oxigenado a través del recto proporcionaba un
rescate vital a dos modelos de mamíferos con insuficiencia respiratoria.
Varios organismos acuáticos han desarrollado
mecanismos respiratorios intestinales únicos para sobrevivir en condiciones de
bajo oxígeno utilizando órganos distintos de los pulmones o las branquias. Por ejemplo, los pepinos de mar, los peces de agua dulce llamados lochas y ciertos bagres de agua dulce utilizan sus intestinos para respirar. Pero se ha debatido mucho si los mamíferos tienen capacidades similares.
El nuevo estudio publicado aporta pruebas de la
respiración intestinal en ratas, ratones y cerdos. En primer lugar, diseñaron un sistema de ventilación de gas intestinal para administrar oxígeno puro a través del recto de los ratones.
Demostraron que, sin el sistema, ningún ratón sobrevivía a 11 minutos de condiciones de oxígeno extremadamente bajo. Con la ventilación de gas intestinal, llegaba más oxígeno al corazón y el
75 por ciento de los ratones sobrevivía a 50 minutos de condiciones normalmente letales de bajo oxígeno.
Dado que el sistema de ventilación por gas intestinal requiere la abrasión de la
mucosa intestinal, es poco probable que sea clínicamente viable, sobre todo en pacientes gravemente enfermos, por lo que los investigadores también desarrollaron una alternativa basada en líquidos utilizando perfluoroquímicos oxigenados. Estas sustancias químicas ya han demostrado clínicamente ser biocompatibles y seguras en humanos.
Sistema de ventilación líquida intestinal
El sistema de
ventilación líquida intestinal proporcionó beneficios terapéuticos a roedores y cerdos expuestos a condiciones no letales de bajo oxígeno. Los ratones que recibieron ventilación intestinal pudieron caminar más lejos en una cámara con un
10 por ciento de oxígeno, y les llegó más oxígeno al corazón, en comparación con los ratones que no recibieron ventilación intestinal.
En los cerdos se obtuvieron resultados similares. La ventilación líquida intestinal revirtió la palidez y frialdad de la piel y aumentó sus niveles de oxígeno, sin producir efectos secundarios evidentes. En conjunto, los resultados demuestran que esta estrategia es
eficaz para proporcionar oxígeno que llega a la circulación y alivia los síntomas de insuficiencia respiratoria en dos sistemas modelo de mamíferos.
Beneficio para pacientes Covid grave
Con el apoyo de la Agencia Japonesa de Investigación y Desarrollo Médico para combatir la pandemia de la enfermedad por
coronavirus, los investigadores planean ampliar sus estudios preclínicos y seguir los pasos reglamentarios para acelerar el camino hacia la traslación clínica.
"La reciente
pandemia de SARS-CoV-2 está desbordando la necesidad clínica de respiradores y pulmones artificiales, lo que provoca una escasez crítica de dispositivos disponibles y pone en peligro la vida de los pacientes en todo el mundo", afirma el autor principal del estudio, Takanori Takebe, de la Universidad Médica y Dental de Tokio y del Centro Médico del Hospital Infantil de Cincinnati.
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