Por que cientistas investigam se animais respiram pelo ânus?

Roedores e porcos compartilham com certos organismos aquáticos a capacidade de usar seus intestinos para respirar, descobriram pesquisadores japoneses. Eles demonstraram que o fornecimento do gás oxigênio ou líquido oxigenado através do reto forneceu resgate vital para dois tipos de mamíferos com insuficiência respiratória. O estudo foi publicado na revista Med essa semana.

“O suporte respiratório artificial desempenha um papel vital no tratamento clínico da insuficiência respiratória devido a doenças graves, como pneumonia ou síndrome da angústia respiratória aguda”, disse o autor sênior do estudo, Takanori Takebe, da Tokyo Medical and Dental University (Japão) e do Cincinnati Children’s Hospital Medical Center (EUA).

De acordo com os pesquisadores, vários organismos aquáticos desenvolveram mecanismos únicos de respiração intestinal para sobreviver em condições de baixo oxigênio, usando outros órgãos além dos pulmões ou das guelras.

Por exemplo, pepinos-do-mar, peixes de água doce chamados botias e certos bagres de água doce usam seus intestinos para respirar. Mas tem sido muito debatido se os mamíferos têm capacidades semelhantes.

No estudo, os cientistas fornecem evidências de respiração intestinal em ratos, camundongos e porcos. Primeiramente, eles projetaram um sistema de ventilação de gás intestinal para administrar oxigênio puro pelo reto de camundongos.

Eles mostraram que sem o sistema, nenhum rato sobreviveu 11 minutos em condições de oxigênio extremamente baixo. Com a ventilação intestinal com gás, o oxigênio atingiu o coração e 75% dos ratos sobreviveram por 50 minutos em condições normalmente letais de baixo oxigênio.

O sistema de ventilação de gás via intestino requer abrasão da mucosa intestinal, é improvável que seja clinicamente viável, especialmente em pacientes gravemente enfermos. Então, os especialistas também desenvolveram uma alternativa à base de líquido usando perfluoroquímicos oxigenados. Esses produtos químicos já se mostraram clinicamente biocompatíveis e seguros em humanos.

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Segundo o estudo, o sistema de ventilação líquida intestinal proporcionou benefícios terapêuticos a roedores e porcos expostos a condições não letais de baixo teor de oxigênio. Os ratos que receberam ventilação intestinal puderam andar mais longe em uma câmara de oxigênio a 10%, e mais oxigênio chegava ao coração, em comparação com os ratos que não receberam ventilação intestinal.

Resultados semelhantes foram evidentes em porcos. A ventilação intestinal reverteu a palidez e o frio da pele e aumentou seus níveis de oxigênio, sem produzir efeitos colaterais óbvios. Os resultados mostram que essa técnica é eficaz no fornecimento de oxigênio que atinge a circulação e alivia os sintomas de insuficiência respiratória em dois tipos de mamíferos.

Com o apoio da Agência Japonesa de Pesquisa e Desenvolvimento Médico para combater a pandemia do novo coronavírus, os cientistas planejam expandir seus estudos pré-clínicos e buscar medidas regulatórias para acelerar o caminho para a tradução clínica.

“A recente pandemia de SARS-CoV-2 está superando a necessidade clínica de ventiladores e pulmões artificiais, resultando em uma escassez crítica de dispositivos disponíveis e colocando em risco a vida dos pacientes em todo o mundo”, disse Takebe.

“O nível de oxigenação arterial fornecido por nosso sistema de ventilação, se dimensionado para aplicação em humanos, é provavelmente suficiente para tratar pacientes com insuficiência respiratória grave, potencialmente fornecendo oxigenação que salva vidas.”