Японские учёные разработали процедуру, позволяющую лабораторным животным «дышать» через прямую кишку.
В новом исследовании, опубликованном на прошлой неделе, учёные доказали, что животных, испытывающих недостаток кислорода, можно спасать, снабжая этим важным газом через задний проход.
Исследование проводилось под руководством доктора Таканори Такэбэ (Takanori Takebe) из Токийского медицинского и стоматологического университета (Tokyo Medical and Dental University) и Медицинского центра детской больницы Цинциннати (Cincinnati Children’s Hospital Medical Center).
Хотя аппараты искусственной вентиляции лёгких помогают в случаях кислородного голодания, но их может не хватить на всех пациентов, как это случалось, например, во время пандемии COVID-19.
— Нам явно нужны другие стратегии помощи пациентам с тяжёлой лёгочной недостаточностью,
Исследователей вдохновил пример некоторых животных, в природе развивших умение в условиях гипоксии (состояние кислородного голодания органов и тканей организма) использовать дополнительные механизмы дыхания с привлечением органов, отличных от лёгких, жабр и трахей. Таковы, в частности, голотурии (класс беспозвоночных), паук Tetragnatha praedonia и некоторые рыбы (амурский вьюн Misgurnus anguillicaudatus, сомики Corydoras). Эти животные в условиях гипоксии используют для получения кислорода отделы кишечника, оканчивающиеся анальным отверстием и гомологичные прямой кишке человека.
Такэбэ и его коллеги решили выяснить, способен ли к всасыванию кислорода кишечник млекопитающих. Подобные исследования уже проводились в 1950—1960-х годах, но, как отмечается в статье команды Такэбэ, «с сомнительными результатами в отношении дыхательных возможностей пищеварительного тракта», причём изучались, в основном, верхние отделы ЖКТ.
Между тем, внутренняя стенка прямой кишки млекопитающих покрыта весьма тонким слоем слизистой оболочки, особенно в районе заднепроходного канала, который может быть обильно пронизан сосудами, связанными как с портальным, так и с системным кровообращением. Именно поэтому, например, работают ректальные суппозитории (свечи) и лечебные клизмы: лекарственные препараты абсорбируются кровеносными сосудами прямой кишки. Вероятно, подобным же образом можно вводить и кислород.
Для проверки гипотезы исследователи искусственно вызывали состояние гипоксии у лабораторных мышей, крыс и свиней, после чего вводили им кислород ректально. Применялись два метода: кислородная газовая вентиляция и введение насыщенной кислородом жидкости (оксигенированный перфторуглерод, исследуется в т.ч. на предмет возможности жидкостной вентиляции лёгких). Результат эксперимента — и жидкостная ректальная «вентиляция» оксигенированным перфторуглеродом, и доставка в прямую кишку газообразного O2 показали снижение симптомов гипоксии и снабжение организма кислородом, достаточное для спасения жизни подопытных. При этом вариант с жидкостью показал ещё и хорошую переносимость и отсутствие серьёзных осложнений.
— Они полностью восстанавливаются после очень, очень сильной гипоксии. Это меня действительно поразило,
Исследователи отмечают, что ещё неизвестно, безопасно ли применять эту процедуру на людях. Дело в том, что механизм всасывания кислорода в прямой кишке пока совершенно не изучен. Кроме того, перфторуглерод так же хорошо переносит углекислый газ, как и кислород. И важно соблюсти правильный баланс этих газов. Потребуются дополнительные исследования механизмов газообмена. Также авторы планируют исследования на моделях тяжёлой пневмонии и острого респираторного дистресс-синдрома, чтобы уточнить возможную клиническую значимость метода.
Если в итоге всех исследований метод будет признан работающим и применимым к людям, он всё равно не заменит аппаратов искусственной вентиляции лёгких, но может использоваться в случаях, когда, например, лёгкие повреждены. Или как дополнительная кратковременная процедура, когда ИВЛ оказывается недостаточно или аппарат искусственной вентиляции недоступен.
