A menudo, los científicos observan ciertos fenómenos de la naturaleza e intentan imitarlos en busca de beneficios para el ser humano. Hay de todo, desde diseñar drones basados en el vuelo animal hasta obtener una pintura blanca más blanca imitando el patrón de escamas de un escarabajo. Por si todo eso fuera poco, ahora un equipo de científicos de varias universidades japonesas está intentando imitar a unos peces de agua dulce para salvar a pacientes con insuficiencia respiratoria. Y lo harían de una forma muy curiosa: introduciendo el oxígeno por el ano.
Resulta que estos peces, llamados loaches, tienen algo conocido como respiración intestinal. Es decir, aunque tienen un sistema de branquias normal, en condiciones de poca oxigenación se activa una forma secundaria de respiración a través de su sistema digestivo. El aire se toma a través del ano y el intercambio de gases que normalmente se produce en los pulmones tiene lugar en el intestino. Esto es así porque sus intestinos cuentan con una capa epitelial muy delgada, con buena cantidad de capilares y glóbulos rojos, que permiten el transporte de oxígeno en condiciones de hipoxia.
Estos científicos querían saber si este proceso, que ocurre de forma natural en los peces, se podría emular en mamíferos. Es decir, ¿habría una forma de introducir el aire por el ano para que fuese procesado en los intestinos? Decidieron probarlo primero con roedores, en un estudio que se publicó en Med en 2021 con muy buenos resultados. Después, reprodujeron la investigación en cerdos. Este nuevo estudio ya ha sido descrito en declaraciones a algunos medios de comunicación, aunque no se publicará hasta dentro de unas semanas. Finalmente, les gustaría probarlo en humanos, por lo que ya han planeado unos ensayos clínicos en pacientes con insuficiencia respiratoria que empezarán a principios de 2023.
Respirar a través del ano, ¿ciencia ficción o realidad?
En su primer estudio, estos científicos tomaron a un grupo de ratones e intentaron modelar su intestino para que se pareciese al de los loaches. Para ello, lo primero que hicieron fue raspar las paredes para obtener un epitelio más fino, que facilitara el intercambio de gases.
Una vez que lo hicieron, observaron que aumentó la expresión de genes responsables de la vascularización. Es decir, comenzaron a usarse las instrucciones del ADN para fabricar más vasos sanguíneos, entre ellos capilares. Esto haría que el resultado fuese más similar al de los peces.
Una vez llegados a este punto, procedieron a introducir oxígeno gaseoso a través del recto de los roedores con insuficiencia respiratoria. Hicieron lo mismo en un grupo de control al que no se habían raspado las paredes intestinales y se comprobó que, efectivamente, este era un paso clave para mejorar la respiración de los animales.
No obstante, el raspado de la mucosa intestinal era doloroso e incómodo para los ratones. Por eso, optaron por una segunda opción, consistente en la introducción de oxígeno líquido. Más concretamente, lo que se hizo pasar por el ano de los ratones fue una mezcla a base de perfluorodecalina oxigenada (PFD), un líquido que tiene una notable capacidad de adsorción para O2 y CO2, de modo que facilita también ese intercambio de gases que normalmente tiene lugar en los pulmones.
Escalando a cerdos y humanos
Los resultados con ratones y ratas fueron tan positivos que estos científicos han escalado hasta los cerdos. Aún no han publicado ese estudio, pero han anticipado que de nuevo el tratamiento ha sido muy eficaz. Por eso, dado que estos animales son genética y fisiológicamente mucho más parecidos a los humanos, no sería descabellado que la respiración intestinal sirviera también en nuestra especie.
Introducir oxígeno por el ano podría ser una forma de solventar la falta de respiradores que se ha experimentado en ciertos momentos críticos, como las primeras olas de la pandemia de COVID-19. Por eso, estos investigadores ya están reclutando a pacientes con enfermedades respiratorias para llevar a cabo un ensayo clínico con ellos. Sin duda, para los voluntarios será algo sorprendente. Sin embargo, si funciona, por raro que parezca, seguro que es una buena opción. Hasta entonces, habrá que esperar. Es demasiado pronto para asegurar que podamos solucionar una insuficiencia respiratoria introduciendo oxígeno líquido por el ano.
