Rendhagyó lélegeztetési eljárás bevezetését javasolja egy japán kutatócsoport: egereken és sertéseken végzett kísérletek alapján úgy tűnik, hogy az emlősöket is lehetséges a végbelükön keresztül lélegeztetni, ez pedig forradalmi áttörést hozhat az embergyógyászatban is.

Az már korábban is ismert volt, hogy egyes fajok bizonyos körülmények között képesek alternatív módon magukhoz venni az oxigént. A télire hibernálódott kanadai teknősök például a hosszú téli hónapok alatt lélegeznek a kloákájukon át, arról azonban nem született konszenzus, hogy az emlősök is képesek lehetnek-e valami hasonló trükkre. A témával az ötvenes évek óta foglalkoznak, de még nem született meggyőző eredmény – egészen idáig.

Őssejt helyett

A dolog persze nem olyan egyszerű, hogy ha befogják az egér száját, a másik végén veszi majd a levegőt – de nem is olyan nagyon bonyolult. A kutatás vezetője, Takanori Takebe eredetileg őssejt-kísérletekkel foglalkozott, de később másfelé fordult a figyelme: úgy gondolta, hogy ahelyett, hogy új szerveket növesztene, érdemes előbb megvizsgálnia, hogy a meglévők nem alkalmasak-e az oxigén vérbe juttatására. A már említett teknősök mellett a tengeri uborkák, egyes harcsafajok és a csík nevű édesvízi hal képes arra, hogy alternatív módon jusson oxigénhez. A halak esetében ilyenkor nem a kopoltyún keresztül lélegeznek, hanem lenyelik a levegőt, amiből az oxigén a belükben szívódik fel.

A kísérletek során Takebe és kollégái először kipróbálták, hogy mi történik, ha oxigénhiányos környezetbe helyezik az egereket: nem túl meglepő módon 11 perc alatt mindegyik megfulladt. Akkor viszont, amikor oxigént vezettek az elkábított állatok végbelébe, az egerek 75 százaléka túlélte a normális körülmények között halálosan alacsony külső oxigénszintet. A tudósok nevet is adtak az eljárásnak: az egyébként elég kényelmetlennek tűnő procedúrát a barátságosan hangzó EVA névre keresztelték (Enteral ventilation via anus).

EVA és a kivirult disznók

A tiszta oxigén végbélbe vezetése ugyan működött, de nem tökéletesen, ráadásul csak akkor értek el vele igazán kedvező eredményeket, ha megkaparták, ezzel pedig elvékonyították a bélfalat. A kutatók ezért a következő lépésként oxigénben gazdag folyadékot fecskendeztek az állatok végbelébe, ehhez perfluorodecalint, egy, a gázok megkötésére kiválóan alkalmas anyagot használtak. Az eredmény Takebét is meglepte: az így kezelt egerek oxigénszegény környezetben is képesek maradtak a mozgásra, a vér oxigénszintje normalizálódott, az elkábított disznók esetében pedig hasonló eredményeket mértek (a New York Times szerint az ilyen körülmények között sápadt sertések egyenesen kivirultak tőle).

Caleb Kelly, a Yale Egyetem gasztroenterológusa szerint az EVA a székletátültetéshez hasonló, meglepő áttörést jelenthet az orvoslásban. Kezdetben ezt az eljárást is lehetetlennek vagy abszurdnak tartották, a későbbiekben azonban komoly eredményeket értek el vele. Kelly egyenesen azt állítja, hogy ha az eljárást sikerül a humán gyógyászatban is alkalmazni, akkor Takebe és társai orvostörténeti mérföldkőhöz érkeztek.

Az egereken, patkányokon és sertéseken végzett kísérletek után persze még korai lenne egyből a humán gyógyászati lehetőségeken tűnődni, de ahogy Kelly is rámutatott, a koronavírus-járvány alatt kiderült, hogy a lélegeztetőgépek véges erőforrásnak számítanak, így már az alternatív lélegeztetés lehetősége is sokat ígérően hangzik. Takebe szerint az eddigi kutatásokból kiderült, hogy az EVA alkalmas emlősök lélegeztetésére, és sem az egerek, sem a sertések esetében nem tapasztaltak számottevő mellékhatásokat.

Sok a kérdés

A perfluorocarbont (PFC) sokáig ígéretes vérpótlószernek tekintették, a hatvanas években pedig „folyékony levegőként” is alkalmazták: az ekkori állatkísérletekben az elkábított egerek órákon keresztül életben maradtak az oxigénben gazdag folyadékban. Kémiai vérpótlószerként az anyag már a klinikai tesztelés harmadik fázisáig is eljutott, de a tesztelést felfüggesztették, amikor felmerült a gyanú, hogy kedvezőtlen neurológiai mellékhatásai lehetnek. A megfigyelt betegeknél emellett megemelkedett a szív- és érrendszeri és emésztőrendszeri panaszok előfordulása, az előbbi a kontrollcsoporthoz képest 10, az utóbbi pedig 5 százalékkal.

A tanulmány szerint az EVA alkalmazásánál valószínűleg nem áll fenn ez a veszély, az EVA-val kezelt patkányok vérében a határérték alatt maradt a PFC szintje, igaz, a hosszabb távú kezelésről még nem állnak rendelkezésre adatok. Kelly szerint még számos kérdést kell tisztázni, mielőtt az orvostudomány is alkalmazhatná a módszert, ezek közül az első pedig az, hogy miként reagál az egyébként oxigénszegény környezetben működő bélfal a hirtelen jött oxigénbőségre. A japán kutatásban szereplő állatok esetében ráadásul mesterségesen idézték elő az oxigénhiányos környezetet, de az állatok nem szenvedtek semmilyen betegségben, így az ezzel járó komplex problémák, gyulladások és egyéb tünetek szerepét sem tudták vizsgálni, a bél mikrobiomjára gyakorolt hosszabb távú hatásáról nem is beszélve. Ez azért is különösen fontos, mert úgy tűnik, hogy a covid-fertőzés súlyosságát nagyban befolyásolja a mikrobiom állapota.

A további kutatásokat a japán kormány a koronavírus elleni küzdelemhez létrehozott alapból finanszírozza. Takebe szerint a kísérletek alapján a kezelés súlyos légzési nehézségekkel küzdő emberek esetében is alkalmazható, igaz, azt ő is elismeri, hogy ahhoz, hogy a humán orvoslásban, pláne a SARS-CoV-2 esetében is bevethető legyen, még sok tesztre van szükség, az eddigi eredmények azonban kifejezetten biztatónak tűnnek.

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: