Как умение свиней дышать через задницу поможет спасать больных COVID-19 от смерти

Токио, 15 мая. Ученые пытаются выяснить, как можно использовать для спасения людей, оказавшихся на аппарате ИВЛ, тот факт, что крысы и свиньи могут получать кислород через задний проход. Как сообщает научное издание Live Science , о «суперспособности» свиней и крыс ученые узнали, накачав кислородом задницы животных. Таким способом исследовательская группа хотела найти потенциальную альтернативу механической вентиляции легких — медицинскому лечению, при котором аппарат нагнетает воздух в легкие пациента через горло. Вентиляторы доставляют кислород в легкие и помогают удалить углекислый газ из крови, но аппараты доступны не всегда. В частности, после начала пандемии COVID-19 больницы по всему миру столкнулись с острой нехваткой аппаратов ИВЛ. Врачи также могут использовать метод, называемый экстракорпоральной мембранной оксигенацией (ЭКМО), когда кровь выкачивается из организма и подвергается повторной оксигенации с помощью аппарата. Однако эта процедура сопряжена с определенными рисками, такими как кровотечение и образование тромбов. Кардинальное решение проблемы Пытаясь решить проблему раз и навсегда, ученые черпали вдохновение в жизни водных животных, таких как морские огурцы (иглокожие из класса Holothuroideи) и пресноводных рыб, называемых вьюнами (Misgumus anguillicandatus), которые используют свой кишечник для дыхания. Было неясно, обладают ли люди и другие млекопитающие схожими способностями, хотя некоторые ученые пытались ответить на этот вопрос в 1950-х и 1960-х годах. «Сначала мы изучили систему модели мыши, чтобы увидеть, можем ли мы доставлять газообразный кислород внутрь ануса», — сообщил автор исследования, доктор Таканори Такебе , профессор Токийского медицинского и стоматологического университета и директор Центра стволовых клеток и органоидов. В ходе эксперимента выяснилось, что без вентиляции кишечника мыши в среде с низким содержанием кислорода выживали всего около 11 минут. Но с вентиляцией через анальное отверстие 75% выжили в течение 50 минут. То есть кислород достигал их сердца. Команда отметила, что еще предстоит проделать дополнительную работу, чтобы убедиться, что этот подход безопасен и эффективен для людей. В другом эксперименте, вместо использования газообразного кислорода, команда попробовала перфтордекалин (PFD), жидкий фторуглерод, в который можно добавить большое количество кислорода. Жидкость уже используется людьми, например, в легких младенцев с тяжелой респираторной недостаточностью, отмечают авторы в своем отчете. Опыт повторили в среде с низким содержанием кислорода. После всего лишь одной инъекции 0,03 унции (1 миллилитр) жидкости грызуны выживали примерно 60 минут. После этого эксперимент повторили на свиньях — PDF вводили в толстую кишку с помощью длинной трубки. По сравнению со свиньями, которым не вводили PFD, у свиней, получавших PFD, улучшилось насыщение крови кислородом. Каких-либо побочных эффектов не наблюдалось. Эксперименты на людях После успеха исследования на животных, Такебе выразил надежду, что в скором времени его команде удастся перейти к экспериментам на людях. Скорее всего, по словам ученого, они начнут с проверки безопасности этого подхода на здоровых добровольцах и начнут определять, сколько доз оксигенированной жидкости можно безопасно ввести в кишечник, не вызывая непреднамеренных изменений кишечной среды. Калеб Келли , клинический сотрудник и врач-ученый из Йельской школы медицины, подчеркнул, что пандемия высветила необходимость расширения возможностей вентиляции и оксигенации при критических состояниях, и эта ниша сохранится даже после стихания пандемии, «поскольку будут времена, когда механическая вентиляция будет недоступна или недостаточна сама по себе». «Если после дальнейшей оценки кишечная вентиляция в конечном итоге станет обычной практикой в отделениях интенсивной терапии, это новое исследование будет отмечено историками как ключевой научный вклад», — написал Келли в комментарии к исследованию. Однако он обратил внимание, что модели на животных в исследовании не полностью отражают то, что тяжелобольные пациенты испытывают во время дыхательной недостаточности, состоянии, которое часто сопровождается инфекцией, воспалением и низким кровотоком. То есть у тяжелобольных пациентов могут быть дополнительные факторы, которые не имели отношения к грызунам и свиньям. И, в зависимости от состояния пациента, им может потребоваться более высокая или более низкая доза PFD — все эти мелкие детали необходимо будет тщательно изучить в будущих исследованиях.