Dýchat střevem je velkou nadějí pro stižené respirační tísní  
Japonec Takanori Takebe se svým týmem podal důkaz, že i savci si zachovali schopnost dýchat střevem a že aplikace kyslíku přes anus je nadějnou metodou, jak pomoci těm, kteří se z nějakého důvodu dusí. Navržená metoda s využitím perfluorovaného uhlovodíku, má všechny předpoklady vylepšovat skóre přežití u akutních respiračních selhání.

Takanori Takebe, vedoucí výzkumného kolektivu. Kredit: Takebe Research Lab.
Takanori Takebe, vedoucí výzkumného kolektivu. Kredit: Takebe Research Lab.

Takanori Takebe je profesorem na Tokijské lékařské a dentální univerzitě a kromě ocenění, kterých se mu dostalo v Zemi vycházejícího slunce, je také odborným asistentem na pediatrické klinice UC, Cincinnati (Ohio, USA). Jeho týmu vyšel před několika dny odborný článek pod názvem „Mammalian enteral ventilation ameliorates respiratory failure“. I když nejde o příliš známém periodiku (Med, A Cell Press journal), stojí za pozornost. Poznatky totiž mohou pomáhat přežít pacientům s těžkým průběhem onemocnění covid-19, a navíc je lze snadno zavést do praxe.

 

Jak už to tak bývá, tak i tentokrát lze říci, že vlastně nejde o nic světoborného, neboť každá maminka ví, že když miminku z nějakého důvodu přivodí, že „prdíky“ neodcházejí zrovna tudy, kudy mají, jen málo kdy to pro něj končí perforací střeva. To protože se přes střevní stěnu plyny vstřebají do krve. Dá říci, že když něco nejde jedním směrem, tělo si to vyřeší tím druhým. V tomto případě přes plíce a vydýcháním. V podstatě téhož, jen v opačném gardu  se týkají poznatky studie, o níž hodlám referovat. Píše se v ní o  "g-EVA" a o "I-EVA". A že obě tyto metody u pokusných organismů vedly k úspěchu. K uvedeným zkratkám se vědci uchýlili nejspíš proto, že znamenají  "enteral ventilation via anus", což ani v překladu do lidštiny, nezní moc vábně: „umělé dýchaní prostřednictvím rekta“.

Zbývá ještě dovysvětlit, co u zkratky EVA znamenají ta malá písmenka „g“ a „l“. To první je od slova gas (plyn) a druhé od slova liquid (tekutina). Což neznamená nic jiného, než že při pokusech se zvířaty, jim buďto do konečníku foukali kyslík, nebo jim ho tam dodávali prostřednictvím tekutiny.


Aby si výzkumníci ověřili, že jejich nápad s rektálním dýcháním funguje, nejprve pokusná zvířata přidusili. V případě myší jim naordinovali vdechovat atmosféru s natolik nízkým obsahem kyslíku, že to žádná nevydržela déle, než 11 minut. V případě, že jim ale svou metodou do střeva dodali kyslík, smrtelnou naordinovanou hypoxii přežívalo 75 % myší po dobu padesáti minut. Podobně úspěšně dopadly i pokusy na dalších dobrovolnících z řad potkanů a prasat.

 

Schéma pokusu. Dolní část obrázku ukazuje, že ať už si vzali vědci do parády myši, potkany nebo prasata, tak se je metodou střevního dýchání podařilo uchránit  před smrtelnou hypoxií. V horní části je znázorněn lidský pacient a způsob, jak by se léčebná dávka „kyslíku“ pomocí umělohmotného balónku měla aplikovat. Kredit: Ryo Okabe, et al., 2021. Takebe Research Lab.
Schéma pokusu. Dolní část obrázku ukazuje, že ať už si vzali vědci do parády myši, potkany nebo prasata, tak se je metodou střevního dýchání podařilo uchránit před smrtelnou hypoxií. V horní části je znázorněn lidský pacient a způsob, jak by se léčebná dávka „kyslíku“ pomocí umělohmotného balónku měla aplikovat. Kredit: Ryo Okabe, et al., 2021. Takebe Research Lab.

Metoda g-EVA se ukázala být pro praxi  poněkud nepraktická. Neni divu, těžko si totiž představit, jak ubožáky v posledním tažení, se přes rektum nafukují, aniž by se jim tím, tu a tam, nepřivodila nějaká ta ruptura střevní stěny. Navíc je při takové aplikaci věru zatěžko bránit tomu, aby to hned v zápětí nepšouklo bez užitku ven.

 

Naštěstí je Takanori Takebe ze země, kde je výzkum umělé krve asi ze všech zemí nejdál, a používání takzvané „bílé krve“, je tam hodně rozšířeno. Tak se zrodil spásný nápad, využít k aplikaci "PCF". Základem bílé krve jsou perfluorokarbony. Jde o čistou syntetiku a snadno získatelnou vodní emulzi této olejovité kapaliny. Její schopnost přenášet kyslík a oxid uhličitý je obdivuhodná. Výhodou bílé krve je, že jde o stabilní sloučeninu, která se od klasických krevních konzerv, nekazí. Navíc jde o látku levnou i v průmyslové výrobě široce používanou (například v textilním průmyslu). V medicíně se používá v očním lékařství a v radiologii se využívá jako kontrastní látka. Dobré zkušenosti s polyfluorokarbony jsou i při ošetřování předčasně narozených dětí. Zabraňují jejich málo vyvinutým alveolám, aby splaskly a aby u novorozenců došlo k tomu, čemu se říká plicní kolaps.


U nás se s PFC, jako náhražkou krve, moc neuvažuje. Podávání není bez rizika. Tělo totiž brzo pozná, že jde o cizí látku a bílé krvinky začnou kapičky PFC z krve vychytávat. Jako toxický odpad končí v játrech. Následkem takové intoxikace pak může dojít k jejich zvětšení, případně cirhóze. U někoho se jako reakce na podání PFC vytvoří obrovská slezina (splenomegalie). I přes tyto komplikace se v řadě zemí (kromě zmíněného Japonska, například v USA) těší umělá krev oblibě. A nejde jen o svědky Jehovovy.

 

Krevní konzervy na bázi PFC jsou totiž v některých případech lepším pomocníkem, než samotná transfuze s opravdovými červenými krvinkami. Přinejmenším tehdy, když nám díky ucpaným cévám hrozí otok mozku a nebo infarkt. Zúženými místy se menší kapičky perfluorokarbonu proderou k buňkám trpícím nedostatkem kyslíku, mnohem snadněji, než velké erytrocyty. Takový otřesený otékající mozek je noční můrou každého traumatologa. Otok dokáže utlačovat cévy tak mocně, že odumírají celé oblasti jinak zdravého mozku. Takové případy mají na svém kontě hodně pomníčků. Výhodou bílé krve je, že když pacientovi něco takového hrozí, stačí pytlíkem třepat déle a připravit emulzi s menšími kapičkami a podat to preventivně. Když to zkrátíme, tak když jde do tuhého a doslova o život, je nad rizikem podání perfluorokarbonů lepší mávnout rukou. Z pochopitelných důvodů má bílou krev v oblíbě také armáda.

 

Bílá krev - vodná emulze s perfluorovanými uhlovodíky. Při otocích mozku jsou cévy následkem tlaku zúžené a malé kapičky emulze mají větší šanci se prodrat i tam, kam by se velké erytrocyty nebo jejich imitace nedostaly. Kredit: gadgetgui.de, Wikipedia.
Bílá krev - vodná emulze s perfluorovanými uhlovodíky. Při otocích mozku jsou cévy následkem tlaku zúžené a malé kapičky emulze mají větší šanci se prodrat i tam, kam by se velké erytrocyty nebo jejich imitace nedostaly. Kredit: gadgetgui.de, Wikipedia.

Když se vrátíme k nápadu použít bílou krev k aplikaci do řitního otvoru, tak si z vedlejších účinků perfluorokarbonů netřeba dělat těžkou hlavu. Kapičky perfluorokarbonu do krevního řečiště neprochází a po splnění svého úkolu (přední molekul kyslíku) vychází přirozeným způsobem z těla ven. Vlastní aplikace připomínající klystýr, je možná nepříjemná, ale rozhodně bezpečnější, než původně zvažované (také účinné) „tlakování plynného kyslíku do anusu“. Výhodou kapaliny je, že ji lze snadno dávkovat a mít aplikaci pod kontrolu. Laicky řečeno, mít přehled o položkách „má dáti dal“ a v případě potřeby léčbu další dávkou prodloužit.

 

Když získané poznatky shrneme, tak jak hlodavcům, tak i prasatům zavedení střevního dýchaní umožnilo přežívat v podmínkách 10% zásobení kyslíkem. Tedy v situaci neslučitelné se životem, se pokusným zvířatům do jejich srdcí a mozků dostávalo nutné minimum kyslíku k dlouhodobějšímu přežití. A navíc  bez jakýchkoliv zjevných vedlejších nežádoucích účinků, což v případě pacientů napojovaných na umělou ventilaci, říci nejde.


Závěr

Je nepravděpodobné, že léčba, která funguje u různých druhů savců, by nezabírala také u člověka. Protože jde o přípravek, který se v řadě zemí na lidech používá, nemusela by EMA změnu jeho použití (z žil na rektum) schvalovat dlouho. Odměnou brzkého zavedení do kliniky toho, co vědci nazvali doplňkovou léčbou intestinální kapalinovou ventilací, by byla záchrana lidských životů v situacích, kdy respirační selhání nad námi získává navrch. A o takové případy u covidové pandemie nebývá nouze.

 

Literatura

Ryo Okabe et al, Mammalian enteral ventilation ameliorates respiratory failure, Med (2021). DOI: 10.1016/j.medj.2021.04.004

Datum: 17.05.2021
Tisk článku

Související články:

V čase naší smrti některé buňky ožívají, bude se její definice měnit?     Autor: Marta Vlasáková (01.04.2021)
Novinky okolo vakcinácie a liečby Covidu-19     Autor: Matej Čiernik (13.04.2021)
Dementní mozek se podařilo zotavit dodáním kmenových buněk     Autor: Josef Pazdera (29.04.2021)



Diskuze:

Abyss

Tempo Rary,2021-05-18 22:03:05

No, cakal som, ze tu niekto spomenie film Abyss.
Nakolko stale nic, tak:
https://youtu.be/oFFpMqs9kbI

Odpovědět

Etický problém

Jan Turoň,2021-05-18 15:35:42

Etická komise BLM shledala bílou krev jako šovinistický projev rasové diskriminace. Doporučuje, aby Afroameričané ke stejnému účelu používali výhradně černou krev - ropu. Kolegové z etické komise KKK jsou vzácně téhož názoru a jsou ochotni pomáhat s aplikací.

Odpovědět


Re: Etický problém

Ladislav Truska,2021-05-19 23:55:45

aha..

Odpovědět

Co s CO2

Libor Tomsik,2021-05-18 12:08:34

A co se deje s CO2, ktery se musi zakonite hromadit v tele? V tom pokusu jim asi naredili atmosferu dusikem, takze CO2 prechazelo pres plice normalne. Takze pri poskozeni plic (treba Covid19) podobna lecba asi moc nepomuze. Ledaze by se kapalina v tlustem streve prubezne menila a CO2 by odchazelo v ni.

Odpovědět


Re: Co s CO2

Florian Stanislav,2021-05-18 13:26:17

https://sciencemag.cz/kuriozni-savci-mohou-dychat-i-zadkem/
"Nová studie ukazuje, jak dodávka plynného kyslíku nebo okysličené vody přes konečník může zvířata zachránit při respiračním selhání."
Můj názor : kyslík je zabiják mikrobů, ty jsou ve střevech hodně třeba. Na druhou stranu zpětné namnožení střevních bakterií za dobrých podmínek je rychlé.
Okysličená voda při teplotě lidského těla moc kyslíku nepřenese.
Rozpustnost kyslíku při 0°C je 2x větší jak při 30°C, kdy je 7,5 mg/l.
Lidské tělo potřebuje kyslíku asi 250 ml/min = asi 3,4 mg O2/s. Řekněme 1 litr okysličené vody vyjde na 2 sekundy zásobení kyslíkem, jaká je ale účinnost té výměny plynů ve střevech netuším.
Výměna vody ve střevech může odnášet i CO2, jehož rozpustnost jsou jednotky ml/l v tekoucích vodách, nejvýše 30 mg CO2/litr.

Odpovědět


Re: Re: Co s CO2

Josef Pazdera,2021-05-18 15:10:08

Okysličenou vodou by se toho kyslíku opravdu přeneslo zanedbatelné množství. Ale tady nejde o vodu, ale o emulzi a přenašečem kyslíku není voda, ale perfluorokarbon. Tato látka má padesátkrát lepší přenosovou schopnost než mají erytrocyty. Navíc je fantastická v tom, že nepřenáší jen kyslík, ale tak jako erytrocyty, je rovněž schopna vázat i CO2, a tedy ho i přes střevo z krve odvádět. Co se případných škod na mikroflóře týká, tak nám z toho prakticky nic nehrozí. Aplikace (emulze perfluorokarbonu) se provádí do oblasti tlustého střeva, konkrétně blízké oblasti konečníku, tam se bez mikrobů obejdeme. Asi nejdůležitějším argumentem je, že zatímco zvířata v kontrole byla do 11 minut mrtvá, při zavedení éčby střevním dýcháním byla i po 50 minutách všechna živá. I když to autoři v práci neuvádí, lze z uvedeného dedukovat, že by pacient asi potřeboval zavést klystýr zhruba každou hodinu.

Odpovědět


Re: Re: Re: Co s CO2

Florian Stanislav,2021-05-19 17:00:57

Díky za doplňující informace.
Vyšlo mi ve výpočtu, že průtok vody ve střevě by musel být půllitr za sekundu, to nenateče ani z vodovodního koutku. Zadek prostě nejsou žábry u ryb, což je asi dobře, ranní posezení na WC by bylo hodně neklidné. Omezení mírně neslušných slov Google předešel už Jára Cimrman, jehož se výraz zadní brada pro zadek se ale příliš neujal.
Perfluorokarbon, když má 50 x větší přenosovou schopnost kyslíku, než erytrocyty, tak to lehce zavání problémem, jak kyslík na hemoglobin přechází.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Co s CO2

Josef Pazdera,2021-05-20 07:25:41

Ten problém tam není. K předání kyslíku z PFC na tkáň dochází při velmi podobném parciálním tlaku jako je tomu u oxyhemoglobinu. To znamená, že činnost kapiček z emulze se prakticky neliší od toho, co a jak dělají erytrocyty. Tím číslem padesát je míněno - kolik je toho při porovnatelném objemu a parciálním tlaku odpovídajícím tomu jaký je ve venózní krvi, schopen náš umělý převozník unést a v porovnatelném čase také předat.

Odpovědět

A čo O2 intraperitonenálne ?

Pavel Gašperík,2021-05-18 10:03:01

táto metoda mimoplucnej oxigenácie je bezpochyby experimentálna ... Ja by som skor skúsil vymyslieť nejaký dobre oxygenovaný roztok aplikovať priamo do peritoneálnej dutiny / existuje napríklad peritoneálna dialýza/ ,ale asi príliš sledujem scifi ...

Odpovědět


Re: A čo O2 intraperitonenálne ?

Josef Pazdera,2021-05-18 12:11:59

Obávám se že intraperitoneální aplikace by to celé zkomplikovala. Tam, kam to zavádí nyní, již je otvor vytvořen. Tam, kam to hodláte zavést by se musel zřizovat. To je zdlouhavé a vystavuje to pacienta infekci. Je tu ale ještě jeden zádrhel: jak tu tekutinu, poté, co svůj náklad kyslíku předá, vyměnit? Tím otvorem, co to provádí Japonci, to jde snadno, neboť největší vaskularizace je v oblasti anusu. Stačí svěrač poněkud uvolnit a náplň vyteče sama. Také instalace nové náplně je nenáročná a bezpečná a zvládne to pomocný personál. U Vašeho řešení by nejspíš musel opakovaně asistovat chirurg a vše provádět v aseptickém prostředí...

Odpovědět


Re: Re: A čo O2 intraperitonenálne ?

Pavel Gašperík,2021-05-18 17:39:23

Pri peritoneálnej dialýze sa katéter zavádza chirurgicky /tzv.pig tail/ dlhodobe . Tíáto metodika je zvládnutá . ketétre sú vyrobené špeciálne na tento účel ... Roztok na peritoneálnu dialýzu sa ponecháva v peritoneu na určitý čas ekvilibrácie a potom sa samospádom vypustí ... Infekčné komplikácie samozrejme sú možné , ale existuje istý počet pacientov u ktorých z rozmanitých dovodov nemožno vykonávať hemodialýzu a tak táto alternatíva je možná . Navyše každú vzorku roztoku možete posielať na kultiváciu .

Odpovědět


Re: Re: Re: A čo O2 intraperitonenálne ?

Josef Pazdera,2021-05-19 00:03:16

Pozor, tady nejde o katetry a bezproblémovou dialýzu prováděnou vodou s rozpuštěnými solemi. Jde o aplikaci emulze s olejovitou substancí, která provokuje imunitní systém. Jinak řečeno, zadělávání si na zánět. Zánět je iniciátor srůstů. V tomto případě jde o palikaci do míst, kde se srůsty tvoří velmi ochotně. Proto toho, kdo nezažil, jaké patálie srůsty dokáží, neuvěří. Proto jsem tam toho chirurga zmiňoval, možná trošku zkratkovitě, ale ten chirurg by opravdu měl o každé takové aplikaci rozhodnout, neboť komplikace následných srůstů by byla vysoká a nikdo jiný než chirurg, to pak napravovat neumí.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: A čo O2 intraperitonenálne ?

Pavel Gašperík,2021-05-19 07:22:41

To že sa budú aplikovať roztoky iného zloženia je mi jasné . Peritoneum je obrovská plocha . Tak ako sa napríklad tvoria litre ascitu , ktorý sa bežne punguje , tak je na druhej strane alternatíva ako primäť tuto membránu k opačnému procesu ... Uvedomujem si , že je to v čiste teoeretickej rovine a možno sa v buducnosti niečo objaví ...

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: A čo O2 intraperitonenálne ?

Eva M,2021-05-19 17:52:50

(mně to zní relativně rozumně...relativně...)

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: A čo O2 intraperitonenálne ?

Eva M,2021-05-19 17:58:00

(nicméně ve světle nadcházejícím změn:
https://ceskapozice.lidovky.cz/tema/zdravotnictvi-je-treba-vyprostit-z-nanosu-jez-ho-cim-dal-vic-dusi.A210505_115829_pozice-tema_lube

... se nedomnívám, že by na všelijaké "hračičkování" bylo do budoucna mnoho prostoru. a prostředků.
)

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: A čo O2 intraperitonenálne ?

Pavel Gašperík,2021-05-20 08:06:09

určite že je tá moja úvaha trošku "ujetá" . No experimantálny výskum sa zapodieva metódami, ktoré si každý uzkostlivo chráni pred unikom informácií ...

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: A čo O2 intraperitonenálne ?

Eva M,2021-05-19 17:51:07

v každém případě je to nouzové řešení. hlavním problémem asi bude "kterak přivést plíce co nejrychleji do takového stavu, aby se mohlo od nouzového řešení upustit."

jinak u myšek a čuníků asi nebudou tak vysoké nároky na zachování duševní kapacity a stávající osobnosti....

Odpovědět

Tak to je v pr**** :D

Jan Přibyl,2021-05-18 08:37:22

Omlouvám se, ale nešlo to jinak ;)

Odpovědět

Držím palce

Lea Lipovska,2021-05-18 01:15:57

Je to přesně tak, jak píšete. Před měsícem mi umřel bratránek. Dostal covid, dali ho na přístroje a umělá ventilace mu poškodila plíce natolik, že zemřel. Kdyby se to už praktikovalo, možná tady mohl být ještě s námi.

Odpovědět

Sumci to umí také

Marika Retrichova,2021-05-18 01:01:58

Střevní dýchání zvládají i ryby. Například sumci :)

Odpovědět

Takanori

Petr Kohn,2021-05-18 00:25:01

Spíše než profesorka to bude profesor.

Odpovědět


Re: Takanori

Josef Pazdera,2021-05-18 00:41:58

jj. máte pravdu. I když tak zcela jistý, si nejsem :(

Odpovědět



Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace