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Los cerdos y los roedores pueden respirar por las nalgas.

Los roedores y los cerdos comparten con algunos organismos acuáticos la capacidad de utilizar sus intestinos para respirar, según un estudio publicado el 14 de mayo en la revista. Con. Los investigadores demostraron que la administración de oxígeno gaseoso o líquido oxigenado a través del recto ofrecía un rescate vital a dos modelos de insuficiencia respiratoria en mamíferos.

“El soporte respiratorio artificial juega un papel esencial en el tratamiento clínico de la insuficiencia respiratoria debida a enfermedades graves como la neumonía o el síndrome de dificultad respiratoria aguda”, dice el autor principal del estudio, Takanori Takebe (@TakebeLab) de la Universidad Médica y Dental de Tokio y el Hospital Médico Infantil de Cincinnati. Centrar. “Aunque los efectos secundarios y la seguridad deben evaluarse cuidadosamente en los seres humanos, nuestro enfoque puede ofrecer un nuevo paradigma para ayudar a los pacientes críticamente enfermos con insuficiencia respiratoria”.

Varios organismos acuáticos han desarrollado mecanismos únicos de respiración intestinal 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 algunos bagres de agua dulce usan sus intestinos para respirar. Pero se ha debatido extensamente si los mamíferos tienen habilidades similares.

En el nuevo estudio, Takebe y sus colegas proporcionan evidencia de la respiración intestinal en ratas, ratones y cerdos. Primero, diseñaron un sistema de ventilación de gases intestinales para administrar oxígeno puro a través del recto de los ratones. Demostraron que sin el sistema, ningún ratón sobrevivió 11 minutos en condiciones extremadamente bajas de oxígeno. Con la ventilación de gas intestinal, llegó más oxígeno al corazón y el 75% de los ratones sobrevivieron 50 minutos de condiciones de bajo oxígeno normalmente fatales.

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Debido a que el sistema de ventilación de gas intestinal requiere la abrasión de los músculos intestinales, es poco probable que esto sea clínicamente factible, especialmente en pacientes críticamente enfermos, por lo que los investigadores también han desarrollado una alternativa de base líquida que utiliza perfluoroquímicos oxigenados. Ya se ha demostrado clínicamente que estos productos químicos son biocompatibles y seguros en humanos.

El sistema de ventilación de fluidos intestinales ha proporcionado beneficios terapéuticos a roedores y cerdos expuestos a condiciones no letales de bajo oxígeno. Los ratones que recibieron ventilación intestinal pudieron caminar más en una cámara de oxígeno al 10% y más oxígeno llegó a sus corazones, en comparación con los ratones que no recibieron ventilación intestinal. Fueron evidentes resultados similares en cerdos. La ventilación intestinal líquida revirtió la palidez y el frío de la piel y aumentó sus niveles de oxígeno, sin producir efectos secundarios evidentes. En conjunto, los resultados muestran que esta estrategia es eficaz para suministrar oxígeno que llega a la circulación y alivia los síntomas de insuficiencia respiratoria en dos sistemas de mamíferos modelo.

Con el apoyo de la Agencia Japonesa de Investigación y Desarrollo Médico para Combatir la Enfermedad por Coronavirus 2019 (COVID-19[feminine) pandémique, les chercheurs prévoient d’étendre leurs études précliniques et de poursuivre les étapes réglementaires pour accélérer le chemin vers la traduction clinique.

“Le récent SRAS-CoV-2 La pandémie écrase le besoin clinique de ventilateurs et de poumons artificiels, ce qui entraîne une pénurie critique d’appareils disponibles et met la vie des patients en danger dans le monde entier », déclare Takebe. «Le niveau d’oxygénation artérielle fourni par notre système de ventilation, s’il est mis à l’échelle pour une application humaine, est probablement suffisant pour traiter les patients souffrant d’insuffisance respiratoire sévère, fournissant potentiellement une oxygénation vitale.»

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Référence: «La ventilation entérale chez les mammifères améliore l’insuffisance respiratoire» par Ryo Okabe, Toyofumi F. Chen-Yoshikawa, Yosuke Yoneyama, Yuhei Yokoyama, Satona Tanaka, Akihiko Yoshizawa, Wendy L. Thompson, Gokul Kannan, Eiji Kobayashi, Hiroshi Date et Takanori Takebe, 14 mai 2021, Avec.
DOI: 10.1016 / j.medj.2021.04.004

Ce travail a été soutenu par le programme de recherche sur les maladies infectieuses émergentes et réémergentes, les projets de recherche sur le COVID-19, de l’Agence japonaise pour la recherche et le développement médicaux, et le programme AMED de recherche translationnelle et le programme AMED pour l’innovation technologique de la médecine régénérative.