El oxígeno es un elemento fundamental para la vida, esencial para mantener casi todos los procesos biológicos en el cuerpo humano. En condiciones normales, este gas ingresa al torrente sanguíneo a través de los pulmones. Sin embargo, para aquellos pacientes que sufren de fallos respiratorios severos—como los afectados por neumonía, síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA) o complicaciones derivadas del COVID-19—este proceso vital puede verse gravemente comprometido.
En un sorprendente avance científico, investigadores de la Universidad Médica y Dental de Tokio (TMDU) han demostrado una nueva forma de suministrar oxígeno a través del revestimiento intestinal, lo que podría transformar el tratamiento de pacientes cuyos pulmones ya no funcionan adecuadamente.
Nueva técnica de entrega de oxígeno
Los científicos han mostrado que el oxígeno puede ser entregado eficazmente a través del revestimiento intestinal—a este proceso se le denomina ventilación enteral (EVA)—para apoyar al organismo durante episodios de fallo respiratorio.
- Inspiración en la naturaleza: Basándose en animales como las anguilas y los pepinos de mar, que respiran a través de sus intestinos en entornos con bajo contenido de oxígeno, el equipo de TMDU probó la entrega de oxígeno a través del recto en ratones, ratas y cerdos utilizando tanto gas oxígeno como un líquido rico en oxígeno llamado perfluorodecalina (PFD).
- Resultados experimentales prometedores: La administración tanto del gas como del líquido aumentó significativamente los niveles de oxígeno en la sangre, mejoró las tasas de supervivencia y normalizó el comportamiento en modelos de hipoxia letal—sin dañar la flora intestinal ni causar daños tisulares.
- Potencial para uso clínico futuro: Los investigadores visualizan EVA como una alternativa segura y menos invasiva a los ventiladores mecánicos y pulmones artificiales, ofreciendo soporte temporal de oxígeno a pacientes con dificultades respiratorias o fallos, especialmente en situaciones de emergencia o pandemias.
Un método revolucionario para respirar
El proceso conocido como ventilación enteral vía anal (EVA), se inspira en ciertas especies animales capaces de realizar “respiración intestinal.” Criaturas como las anguilas, bagres, pepinos de mar y arañas tejedoras pueden extraer oxígeno a través de su intestino en ambientes con poco oxígeno, lo que les permite sobrevivir incluso cuando la respiración normal es imposible. El equipo de TMDU, intrigado por estas adaptaciones naturales, buscó determinar si este mecanismo podría ser aprovechado en mamíferos—posiblemente incluso humanos—como un sistema alternativo vital cuando la respiración basada en los pulmones falla.
El investigador principal Ryo Okabe explicó la lógica detrás de esta idea aparentemente inusual: “El recto tiene una rica red de vasos sanguíneos justo debajo de su revestimiento. Dado que ya utilizamos esta ruta rectal para la entrega rápida de medicamentos, nos preguntamos si el oxígeno también podría difundirse al torrente sanguíneo de la misma manera.” Esta curiosidad llevó a una serie de experimentos pioneros con ratones, ratas y cerdos colocados en condiciones controladas con bajo contenido de oxígeno para simular fallos respiratorios.
Los científicos probaron dos métodos principales para la entrega intestinal del oxígeno: introduciendo gas directamente a través del recto e infundiendo un líquido rico en oxígeno por la misma vía. Antes de administrar el oxígeno, el equipo aumentó el flujo sanguíneo local estimulando suavemente el revestimiento intestinal—confirmando así una mayor actividad vascular mediante marcadores genéticos relacionados con inflamación. Aunque esta preparación mejoró la absorción del oxígeno en modelos animales, se consideró inadecuada para su uso clínico en humanos.
Aprovechando líquidos biocompatibles
Para encontrar una alternativa más segura y práctica, los investigadores recurrieron al perfluorodecalina (PFD), un líquido médico biocompatible que ya se utiliza en algunas aplicaciones respiratorias y quirúrgicas. El PFD es capaz de transportar grandes volúmenes tanto de oxígeno como dióxido de carbono, lo que lo convierte en un medio ideal para el intercambio gaseoso. Cuando se administra por vía rectal, el PFD enriquecido con oxígeno transfiere efectivamente el gas a través del revestimiento intestinal hacia el torrente sanguíneo sin dañar tejidos ni alterar el delicado microbioma intestinal.
Los resultados fueron nada menos que notables. Tanto los tratamientos EVA gaseosos como líquidos mejoraron significativamente los niveles de oxígeno, normalizaron el comportamiento animal y extendieron el tiempo de supervivencia incluso bajo condiciones fatales por falta de oxígeno. Las mediciones fisiológicas clave—including presión arterial parcial de oxígeno (PaO?) y saturación arterial de oxígeno (SpO?)—confirmaron que efectivamente se estaba absorbiendo oxígeno a través del revestimiento intestinal y circulando sistemáticamente. Un análisis microscópico mostró una elevada oxidación celular sin efectos adversos detectados por las pequeñas cantidades absorbidas del PFD.
Perspectivas futuras
Takanori Takebe, autor correspondiente del estudio, afirmó que este descubrimiento podría algún día cambiar radicalmente el campo de la medicina respiratoria. “La ventilación enteral podría ofrecer una estrategia temporal para brindar soporte adicional a pacientes con dificultades respiratorias, reduciendo su riesgo potencialmente evitando la necesidad del uso invasivo ventiladores mecánicos”, explicó.
Dicha innovación es especialmente significativa dadas las limitaciones actuales de sistemas vitales como ventiladores mecánicos y máquinas d extracorpórea. Aunque estas tecnologías pueden salvar vidas, son invasivas y requieren infraestructura hospitalaria avanzada junto con personal especializado. La pandemia del COVID-19 expuso carencias globales e ineficiencias relacionadas con dicho equipamiento, resaltando así la urgente necesidad por soluciones más simples y accesibles para terapia con oxígeno.
Aunque se requiere más investigación antes que EVA pueda aplicarse en medicina humana, estos hallazgos representan un gran avance. Los próximos pasos para el equipo TMDU incluyen asegurar la seguridad a largo plazo del procedimiento; esclarecer los mecanismos moleculares subyacentes al transporte intestinal del oxígeno; además realizar ensayos clínicos iniciales para evaluar viabilidad y eficacia.
En conclusión, los investigadores han abierto una nueva frontera en biología respiratoria, desafiando así la creencia arraigada sobre cómo debe ingresar el oxígeno al cuerpo humano. Si estudios futuros confirman estos resultados en humanos, la ventilación enteral podría convertirse en una herramienta revolucionaria ante emergencias relacionadas con fallos respiratorios. Lo que alguna vez fue considerado ciencia ficción—"respirar a través del intestino"—se está convirtiendo ahora en una realidad emergente fundamentada en ciencia biomédica avanzada.
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Fuentes para este artículo incluyen:
TMD.ac.jp
ScienceDirect.com
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