Nos není jedinou cestou, kudy se může do těla dostat kyslík. Vědci testují dýchání zadkem, některé ryby ho ovládají
Dýchat lze nejen nosem, ale i střevy
Střeva obratlovců jsou protkána hustou sítí krevních cév, aby mohla vstřebávat strávenou potravu. To ale tedy znamená, že stejným způsobem by mohla do těla přivádět i kyslík. Takto „dýchat“ umí například sumýši neboli mořské okurky, sladkovodní mřenky a některé druhy sumců. Bohužel toto přijímání kyslíku střevní stěnou neovládá žádný obyvatel souše.
Doktor Takanori Takebe, odborný asistent v Dětské nemocnici v Cincinnati a profesor Tokijské lékařské a zubní univerzity, je ovšem přesvědčen, že s trochou asistence to půjde. V jeho očích není nic nemožné. Je totiž ředitelem pro komerční inovace v rámci Centra pro výzkum kmenových buněk a organoidů v cincinnatské nemocnici. Jeho tým už dokázal z kmenových buněk vypěstovat miniaturní, plně fungující a vzájemně propojená játra, slinivku a žlučové cesty.
Naděje pro pacienty, jimž selhávají plíce
K dýchání zadkem vás nejspíš napadá spousta vtipů. Ale dr. Takebe se snaží pomoct s dýcháním zvířatům a později i lidem v podmínkách sníženého přísunu kyslíku. Ty můžou nastat při vážném zápalu plic, syndromu akutní dechové tísně a viděli jsme to taky při pandemii Covid-19. Ta ukázala, že nové možnosti umělé ventilace jsou v medicíně velmi potřeba.
Navíc díky nové metodě by pacienti nemuseli podstupovat nepříjemnou endotracheální intubaci (trubice v krku). Vědci ale musí nejdřív ověřit, zda je možné dostat do lidského těla jeho zadním otvorem dostatek kyslíku a zda ho budou schopni využít pacienti s různými typy selhání plic.
Dýchání plynného kyslíku brání výstelka střev
Přijímání kyslíku přes řitní otvor není zcela novým nápadem. Lékařská věda tuto cestu vstupu kyslíku do těla studovala už v polovině minulého století, ale nepodařilo se najít způsob, jak nápad převést do praxe. Doktor Takebe ale přišel na důvod dosavadního neúspěchu: konečník savců má vrstvy sliznice, která prostoupení plynu zabraňuje. Proto střevní výstelku odstranil, aby kyslík mohl pronikat přímo do stěny střeva.
Výzkumníci uspali pokusné myši pomocí anestetik a sejmuli jim střevní sliznici. Následně jim omezili přísun kyslíku plícemi a zavedli jeho přívod v plynném skupenství do střev. Zjistili, že 75 % myší přežilo 50 minut v prostředí s nízkou hladinou kyslíku, v němž by jinak zemřely. Kontrolní skupina, která žádný kyslík skrz střeva nedostávala, přežila jen maximálně 11 minut.
Je libo klystýr s tekutinou bohatou na kyslík?
Pokud má dýchání zadním otvorem nahradit nepříjemnou intubaci skrz ústa do krku, bylo by potřeba zbavit se nutnosti seškrabávat sliznici ze střeva – to přeci jen zní dost bolestivě a u vážně nemocných pacientů není další trauma pro tělo žádoucí. Vědcům se to skutečně podařilo, když plynný kyslík nahradili perfluorovanými uhlovodíky. To jsou tekuté látky, které mají schopnost rozpouštět vysoké množství plynu. Proto se používají například v umělé krvi. Protože mohou nést opravdu vysoký objem kyslíku, a navíc tekutina tlačí na střevní výstelku, není už potřeba odstraňovat střevní sliznici.
Vědci tedy zavedli klystýr perfluorovaným uhlovodíkem plným kyslíku do uspaných myší a umístili je do prostoru s nízkou hladinou kyslíku. Tyto myši byly schopny chodit i v prostředí s pouhými 10 % kyslíku ve vzduchu a i do srdce jim došlo více kyslíku ve srovnání s těmi, které žádnou rektální pomoc s dýcháním nedostaly. Vědci proto test zopakovali na větších zvířatech – krysách a prasatech, a opět s úspěchem. Nyní doktor Takebe pro svůj experiment hledá lidské dobrovolníky, kteří by se nechali přidusit a do zadku strčit hadičku s tekutinou. Je otázka, jestli je najde.
