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.
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“La asistencia respiratoria artificial desempeña un papel fundamental en el tratamiento clínico de la insuficiencia respiratoria debida a enfermedades graves como la neumonía o el síndrome de dificultad respiratoria aguda”, 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.
“Aunque los efectos secundarios y la seguridad deben ser evaluados a fondo en los seres humanos, nuestro enfoque puede ofrecer un nuevo paradigma para apoyar a los pacientes críticos con insuficiencia respiratoria”, añade.
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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.
En el nuevo estudio, Takebe y sus colaboradores aportan 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.
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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% 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.
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% 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.
Con el apoyo de la Agencia Japonesa de Investigación y Desarrollo Médico para combatir la pandemia de la enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19), 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 Takebe.
“El nivel de oxigenación arterial proporcionado por nuestro sistema de ventilación, si se escala para su aplicación en humanos, es probablemente suficiente para tratar a pacientes con insuficiencia respiratoria grave, proporcionando potencialmente una oxigenación que salva vidas”, añade.
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