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Medizin

Physiologie: Auch Säugetiere können Sauerstoff mit dem Darm aufnehmen

Montag, 31. Mai 2021

/Nomad_Soul, stock.adobe.com

Cincinnati/Ohio – Der wiederholte rektale Einlauf einer mit Sauerstoff gesättigten Flüssigkeit hat bei hypoxischen Schweinen die Sauerstoffsättigung im Blut erhöht, ohne dass es zu einer respiratorischen Azidose kam. Dies zeigen experimentelle Studien in Med (2021; DOI: 10.1016/j.medj.2021.04.004).

Die enterale Venti­la­tion über den Anus (EVA) könnte nach Ansicht der Forscher auch bei Patienten mit Atemnot funktionie­ren und eine kostengünstige Alternative zur künstlichen Beatmung sein.

Einige im Wasser lebende Tiere wie Schmerlen, Seegurken, Corydoras und Streckerspinnen benutzten ihren Darm zur Atmung. Auch der Magen-Darm-Trakt von Säugetieren einschließlich dem Menschen könnte zur Sauerstoffaufnahme geeignet sein, da er gut durchblutet ist und die Schleimhaut für Gase durchlässig ist.

Tatsächlich ist in den 1950er- und 1960er-Jahren versucht worden, die Sauerstoffver­sorgung von Früh­ge­borenen durch Einleiten von Sauerstoff in den Magen zu verbessern – allerdings ohne Erfolg.

Ein Team um Takanori Takebe, einem Gastroenterologen der Kinderklinik in Cincinnati/Ohio, hat die Experimente jetzt mit der Einleitung von Sauerstoff oder einer sauerstoffhaltigen Flüssigkeit in den End­darm wiederholt, allerdings vorerst nicht an Menschen, sondern an Nagern und später an Schweinen.

In einem ersten Versuch haben die Forscher die Darmschleimhaut von Mäusen vor dem Experiment noch mechanisch bearbeitet, um die Diffusionstrecke zu den Blutgefäßen zu verkürzen. Die Nager überlebten dank dem in den Darm eingeleiteten Sauerstoff eine ansonsten nach 11 Minuten tödliche Hypoxie über bis zu 50 Minuten.

Da eine Abrasion der Schleimhaut beim Menschen nicht infrage käme, verwendete Takebe bei den fol­genden Experimenten ein Perfluorcarbon. Es handelt sich um Kohlenwasserstoffe, bei denen die Kohlen­stoffatome durch Fluor ersetzt wurden. Perfluorcarbone können größere Mengen Sauerstoff transpor­tieren. Sie waren als Blutersatz in der Diskussion und sollen auch als Dopingmittel verwendet worden sein. Die Einläufe mit oxygeniertem Perfluorcarbon bewahrten die Mäuse vor einer Atemnot. Die Tiere zeigten in einem sauerstoffarmen Käfig über eine gewisse Zeit keine Ermüdungserscheinungen.

Die für den Menschen am ehesten relevanten Experimente wurden an Schweinen durchgeführt. Bei den Tieren wurde die Atmung so weit eingeschränkt, dass Sauerstoffsättigung und Sauerstoffpartialdruck auf 66,6 % und 57,2 mm Hg abfielen. Ein Einlauf mit 400 ml Perfluorcarbon, das zuvor mit Sauerstoff ange­rei­chert worden war, erhöhte die Sauerstoffsättigung auf 81,8 % und den Sauerstoffpartialdruck auf 70,8 mm Hg. Die Wirkung hielt etwa 15 Minuten an. Danach wurde ein weiterer Einlauf notwendig.

Perfluorcarbon gab nicht nur Sauerstoff an die Darmgefäße ab, es wurde auch CO2 abtransportiert. Ein Anstieg des Carbondioxidpartialdrucks und eine respiratorische Azidose wurden vermieden. Weitere Experimente an Ratten lieferten keine Hinweise auf eine Toxizität der Behandlung, so dass im Prinzip die Voraussetzungen für klinische Studien am Menschen gegeben wären.

Sollte sich die enterale Ventilation über den Anus (EVA) dort als effektiv erweisen, könnte sie nach Ansicht von Takebe nicht nur in Ländern mit geringen finanziellen Ressourcen als Alternative zur mecha­nischen Beatmung infrage kommen. Wenn die Behandlung beim Menschen so nebenwirkungsarm sein sollte wie bei den Tieren, könnte sie auch in reicheren Ländern bei mildem Lungenversagen eine scho­nende Alternative zur künstlichen Beatmung sein, die häufig die Lungen schädigt.

Der Editorialist Caleb Kelly von der Yale School of Medicine in New Haven/Connecticut vergleicht EVA mit der Peritonealdialyse, bei der das Bauchfell die Nierenfunktion ersetzt. Das Verfahren habe ebenfalls lange gebraucht, um als Alternative zur Hämodialyse anerkannt zu werden.

Ob der Vergleich gerechtfertigt ist und Intensivmediziner ihre Patienten demnächst auch über den Darm „beatmen“ werden, dürfte von den Ergebnissen klinischer Studien abhängen, die vorerst allerdings noch nicht geplant zu sein scheinen. © rme/aerzteblatt.de

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Avatar #594231
Dr R Rossmann
am Montag, 31. Mai 2021, 19:42

Physiologie : Sauerstoffaufnahme über den Darm

Es ist zwar großartig, was man sich alles ausdenken und untersuchen kann, doch es ist an der Zeit, dass wir Menschen mehr Verantwortung für unsere Mitlebewesen übernehmen und uns gänzlich von Tierversuchen verabschieden, zumal diese - in diesem Fall definitiv der Kategorie (bzgl Tierleid) "schwer" zuordnenbar - nicht nur unethisch, sondern inzwischen auch durch tierversuchsfreie Methoden human organ chips ersetzbar sind. Ich schäme mich für meine Spezies, wenn ich so etwas lese.
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