Das zugrundeliegende wissenschaftliche Konzept, genannt enterale Beatmung, könnte eine Alternative zu konventionellen Techniken der Atemunterstützung darstellen. Sein Wirkprinzip nutzt eine Flüssigkeit mit besonderen physikalisch-chemischen Eigenschaften, die in der Lage ist, bedeutende Mengen an Sauerstoff zu binden. Das therapeutische Ziel ist es, dieses lebenswichtige Gas zu ermöglichen, die Rektalschleimhaut zu durchqueren, um in den Blutkreislauf zu gelangen und so die oberen Atemwege zu umgehen, wenn diese versagen.
Eine Inspiration aus der Tierwelt
Mehrere Wasserarten haben Darmatmungsfähigkeiten entwickelt, um in sauerstoffarmen Umgebungen zu überleben. Die Schmerlen, Süßwasserfische, können so Luft an der Oberfläche schlucken und den Sauerstoff über ihren Verdauungstrakt extrahieren. Einige Süßwasserschildkröten nutzen ebenfalls ihre Kloake, um Unterwasser-Gasaustausch durchzuführen. Diese Beobachtungen haben den Forschern ernsthafte Ansätze geliefert, um alternative Atemwege bei Säugetieren zu erkunden.
Die menschliche Darmschleimhaut weist anatomische Merkmale auf, die für diese Art von Austausch günstig sind. Dünn und stark durchblutet, ermöglicht sie normalerweise die Aufnahme von Nährstoffen und bestimmten Medikamenten. Die Wissenschaftler stellten die Hypothese auf, dass diese Membran auch Sauerstoffmoleküle zu den Blutkapillaren diffundieren lassen könnte. Frühere Arbeiten an Schweinemodellen hatten dieses Prinzip validiert und die Möglichkeit demonstriert, das Blut auf diesem unkonventionellen Weg mit Sauerstoff zu versorgen.
Die in dieser Forschung verwendete Flüssigkeit, Perfluordecalin, besitzt eine außergewöhnliche Affinität zu Atemgasen. Diese Verbindung kann bis zu fünfzigmal mehr Sauerstoff lösen als Wasser und schafft so einen Konzentrationsgradienten, der für seine passive Diffusion durch das Gewebe günstig ist. Bereits für bestimmte medizinische Anwendungen zugelassen, bietet dieses Produkt den Vorteil, biologisch inert und nicht vom Körper aufgenommen zu werden.
Erste Ergebnisse beim Menschen
Die vorläufige klinische Studie schloss 27 gesunde männliche Freiwillige ein. Die Teilnehmer erhielten unterschiedliche Mengen an nicht mit Sauerstoff angereichertem Perfluordecalin (zwischen 0,25 und 1,5 Litern), das für 60 Minuten in ihrem Rektum verbleiben sollte. Diese Anfangsphase zielte ausschließlich darauf ab, die lokale und systemische Verträglichkeit des Verfahrens zu bewerten, ohne die Wirksamkeit des Gasaustauschs zu messen. Das experimentelle Protokoll erhöhte die verabreichten Volumen sorgfältig, um mögliche unerwünschte Wirkungen zu identifizieren.
Unter den Teilnehmern hielten 20 die gesamte geplante Dauer aus, einschließlich derjenigen, die die größten Volumen erhalten hatten. Die klinischen Beobachtungen zeigten keine Veränderungen der Vitalparameter während des Experiments. Die Forscher stellten dennoch das Auftreten von Völlegefühlen im Bauch und Unbehagen bei den Probanden fest, die die größten Volumen erhielten, jedoch ohne schwere unerwünschte Reaktionen zu beobachten.
Die Untersucher betonen den vorläufigen Charakter dieser Daten in den Spalten der Zeitschrift Med. Sie weisen darauf hin, dass diese erste Stufe lediglich den Sicherheitsaspekt der Methode bei gesunden Probanden validiert. Der Nachweis ihrer Wirksamkeit zur Verbesserung der Sauerstoffversorgung des Blutes erfordert zusätzliche Untersuchungen mit der sauerstoffangereicherten Version der Flüssigkeit. Diese Ergebnisse eröffnen jedoch einen vielversprechenden Weg für die Entwicklung dieses therapeutischen Ansatzes.