Algunos mamíferos son capaces de respirar por el ano

Un grupo de investigadores japoneses ha demostrado en un estudio con ratones, ratas y cerdos que algunos mamíferos son capaces de usar sus intestinos para respirar. El hallazgo abre la posibilidad de aplicar el mismo método en personas con insuficiencia respiratoria.

Mamíferos resistentes

Mamíferos resistentes

Los investigadores concluyeron que los cerdos y algunos roedores son capaces de usar los intestinos para respirar en determinadas situaciones de emergencia. 

Foto: Istock

Puede parecer una noticia falsa, o una broma de mal gusto. Pero el descubrimiento podría ayudar a pacientes con insuficiencia respiratoria, algo muy útil en tiempos de la pandemia de COVID-19. Un equipo científico de la Universidad Médica y Odontológica de Tokio (TMDU) ha demostrado que algunos mamíferos, entre ellos los cerdos y algunas especies de roedores, comparten una insólita capacidad: son capaces de usar los intestinos para respirar en determinadas situaciones de emergencia. El estudio, publicado recientemente en la revista especializada Cell Med, concluye que el suministro de oxígeno, ya sea en forma gaseosa o líquida, consigue aumentar los niveles de oxigenación de la sangre en mamíferos aquejados de insuficiencia respiratoria.

Ventilación alternativa

Para realizar el experimento, los científicos provocaron la abrasión de la mucosa intestinal frotando el revestimiento del recto para inflamarlo y aumentar el flujo sanguíneo. Estos cambios, según las comprobaciones posteriores contribuyeron a mejorar la eficacia del suministro de oxígeno, aunque parece una estrategia clinicamente poco factible en pacientes humanos.

Sin embargo este hallazgo llevó a los investigadores a idear otro método: la inyección de perfluorodecalina oxigenada (PFD), un líquido que puede utilizarse con seguridad en humanos y que ya tiene un uso clínico selectivo. Además, se ha demostrado que es capaz de transportar grandes cantidades de oxígeno y dióxido de carbono.

Para los animales superiores, la respiración implica la absorción de oxígeno y la excreción de dióxido de carbono en las branquias o en los pulmones. Sin embargo, algunas especies han desarrollado mecanismos ventilatorios alternativos: las lochas, los peces gato, los pepinos de mar y las arañas tejedoras capturan oxígeno a través de su intestino posterior para sobrevivir en situaciones en las que este elemento indispensable es escaso. Inspirándose en estas adaptaciones únicas, el equipo de la TMDU ideó estrategias para permitir el intercambio de gases a través del revestimiento del intestino, un proceso denominado “ventilación enteral” o EVA.

Ventilación asistida en humanos y mamíferos

Ventilación asistida en humanos y mamíferos

Ilustración: Universidad Médica de Tokio

"El recto tiene una malla de finos vasos sanguíneos justo debajo de la superficie de su revestimiento, por eso los fármacos administrados a través del ano se absorben fácilmente en el torrente sanguíneo" , afirma el autor principal del estudio, Ryo Okabe. Este hecho, afirma el investigador, llevó al equipo a formularse la siguiente pregunta: ¿sería posible hacer llegar oxígeno al torrente sanguíneo de alguna otra manera? Para ello utilizaron modelos experimentales de insuficiencia respiratoria en ratones, cerdos y ratas a través de dos métodos: la administración de un gas y un líquido rico en oxígeno a través de la misma vía”.

Los científicos demostraron que los niveles de oxigenación aumentaban y el comportamiento se normalizaba, mientras que la supervivencia se prolongaba.

Demostraron que cuando no se les aplicaba esta respiración supletoria, ninguno de los ratones del estudio pudo sobrevivir más de 11 minutos en condiciones de oxígeno extremadamente bajas, mientras que cuando se les sometió a esta técnica de ventilación intestinal, el 75% de estos roedores sobrevivieron 50 minutos en condiciones de hipoxia.

El equipo demostró que el suministro de oxígeno tanto en forma de gas como de líquido era beneficioso: los niveles de oxigenación aumentaban y el comportamiento se normalizaba, mientras que la supervivencia se prolongaba. El equipo también confirmó la mejora de la oxigenación a nivel celular mediante tinción inmunoquímica, una técnica empleada para la localización de moléculas en los tejidos mediante el empleo de anticuerpos. Además, comprobaron que la mínima cantidad de PFD que se absorbía junto con el oxígeno no causaba ningún daño, y las bacterias intestinales no se alteraban, lo que indica la seguridad de estos métodos en los modelos animales.

Posible uso en pacientes humanos

"Los pacientes con problemas respiratorios pueden tener su suministro de oxígeno apoyado por este método para reducir los efectos negativos de la privación de oxígeno mientras se trata la condición subyacente", afirma Takanori Takebe, autor del estudio, en un comunicado de la universidad nipona. "La ventilación enteral resultó muy prometedora en nuestro modelo experimental similar a la asfixia. Los próximos pasos serán comprobar la seguridad del método EVA con una comprensión mecánica más profunda de su funcionamiento y establecer su eficacia en humanos en un entorno clínico."

Según afirman los investigadores, la asistencia respiratoria terapéutica convencional comprende complejos protocolos tecnológicos como ventiladores y pulmones artificiales, mientras que la actual pandemia de SARS-CoV-2 ha puesto de manifiesto la gran necesidad de desarrollar alternativas menos invasivas, como la EVA, para el apoyo a corto plazo de la función respiratoria. Estos nuevos descubrimientos de los investigadores de la TMDU pueden allanar el camino hacia nuevas estrategias de ventilación en el futuro.

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