Normalmente asociamos la respiración con los pulmones, en los que el aire entra y sale por la boca, nariz y vías respiratorias superiores. Sin embargo, un grupo de científicos ha revelado que los mamíferos pueden hacer lo mismo por el lado opuesto y esto podría ser de vital importancia.
La respiración intestinal suena muy extraña, pero en realidad se conoce desde hace tiempo, al menos en los peces. En condiciones de emergencia por falta de oxígeno, o hipoxia, algunos animales acuáticos como los pepinos de mar, los bagres de agua dulce y las lochas de agua dulce pueden maximizar su ingesta de oxígeno respirando a través de sus intestinos.
Naturalmente, esto planteó la fascinante cuestión de si otros animales pueden hacer lo mismo, incluidos los mamíferos. Aunque parecía poco probable, un equipo de científicos japoneses y estadounidenses dirigido por el cirujano torácico Ryo Okabe, de la Universidad de Kioto, decidió averiguarlo.
En particular, los autores de la investigación, publicada en la revista médica Med, llevaron a cabo sus experimentos en roedores y cerdos para determinar si son efectivamente capaces de respirar a través de sus traseros.
¿Qué valor tiene esto para los seres humanos?
Técnicamente, el suministro de oxígeno a través de sus intestinos rectales sugiere un nuevo medio, similar a un enema. En caso de que esta capacidad se encuentre también en los humanos, podría usarse para ventilar por medio de respiradores rectales a los pacientes con problemas respiratorios.
"La asistencia respiratoria artificial desempeña un papel fundamental en el tratamiento clínico de la insuficiencia respiratoria debido a enfermedades graves como la neumonía o el síndrome de dificultad respiratoria aguda", afirma otro autor del estudio, el gastroenterólogo Takanori Takebe, de la Universidad Médica y Dental de Tokio y el Centro Médico del Hospital Infantil de Cincinnati.
Como señala el equipo, las opciones médicas estándar para los pacientes con insuficiencia respiratoria se basan en la ventilación mecánica o los sistemas de pulmón artificial; sin embargo, la pandemia actual ha provocado una escasez crítica de estos dispositivos y un método alternativo seguro podría proporcionar un apoyo adicional que salve la vida de los pacientes en situaciones extremas.
¿Cómo se puede respirar a través del ano?
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Al principio, los sujetos de la investigación eran ratones, que afortunadamente estaban anestesiados para la siguiente parte. Los investigadores desarrollaron un sistema de ventilación de oxígeno para insertarlo por vía anal; indujeron la hipoxia mediante la intubación traqueal y compararon los ratones ventilados por vía intestinal con los ratones de control que no recibieron tal ventilación.
De los ratones de control, ninguno sobrevivió más de 11 minutos. Esto contrasta con los ratones que recibieron oxígeno intestinal, de los que el 75% sobrevivió durante 50 minutos.
Se trata de un resultado fascinante, pero requirió la abrasión de la mucosa intestinal para lograr el suministro de oxígeno más eficaz al lumen intestinal. El grupo de ratones que recibió ventilación intestinal sin este procedimiento tuvo una mediana de supervivencia de solo 18 minutos.
Sin embargo, la abrasión intestinal no es factible en los pacientes humanos —especialmente en los que están tan enfermos que la ventilación intestinal sea una opción—, así que el equipo buscó alternativas.
Para ello recurrieron a los perfluoroquímicos líquidos, una clase de productos químicos en los que los átomos de hidrógeno se han sustituido por fluorina.
Estas sustancias tienen varias propiedades que las convierten en una buena opción para la ventilación, como su alta solubilidad en gases y sus propiedades físicas. En el pasado, se ha tratado a los pacientes con problemas respiratorios con perfluoroquímicos líquidos con los que se llenaban parcialmente sus pulmones para facilitar la transferencia de oxígeno, con diferentes grados de éxito. Estas sustancias se han considerado clínicamente seguros para este fin.
Así que el equipo probó a enriquecer un perfluorocarbono con oxígeno y utilizarlo para tratar a ratones, ratas y cerdos.
Los ratones se colocaron en una cámara con poco oxígeno; los tratados con la ventilación de perfluorocarbono pudieron caminar durante más tiempo que los ratones no tratados, y les llegó más oxígeno al corazón. También se trató a ratas para evaluar si sus cuerpos absorben el perfluoroquímico, con el fin de determinar su seguridad.
Por último, utilizando la ventilación intestinal perfluoroquímica, se redujo la dificultad respiratoria en cerdos anestesiados en condiciones de hipoxia no letal. Al ser tratados, su piel se calentó y enrojeció, y sus niveles de oxígeno aumentaron, sin efectos secundarios evidentes.
No está claro si un enfoque similar funcionaría en humanos, pero el equipo es optimista.
"El nivel de oxigenación arterial proporcionado por nuestro sistema de ventilación, si se aplica a los seres humanos, es probablemente suficiente para tratar a los pacientes con insuficiencia respiratoria grave, proporcionando potencialmente una oxigenación que salva vidas", dijo Takebe.
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