酸素不足に陥ると、一部の魚類やナマコは下腸を使って環境から酸素を吸収します。今回、日本の研究チームは、少なくとも実験室環境では、哺乳類も直腸呼吸ができることを報告しました。
研究チームの研究は本日、医学誌「Med」に掲載され、浣腸に似た方法で直腸から酸素ガスまたは酸素を豊富に含む液体を投与すると、マウス、ラット、ブタが低酸素環境下でより長く生存し、より強くなることを示した。ドジョウやナマズなどの魚類は自然界で同様の方法で酸素を補給するが、これは哺乳類にとって進化的適応ではないようだ。つまり、哺乳類の体は自然にこれを行うことはできないが、現代科学のわずかな後押しによって可能になるのだ。これまでの研究では、哺乳類の血流に直接酸素を注入することでウサギの寿命が延びたことが報告されているが、低酸素問題に対する直腸からのアプローチは新しい。
この実験は、不安をかき立てるものではあるが、肺の機能不全に陥った人々の命を救う新たな方法を見つけるために計画された。
「人工呼吸器は、肺炎や急性呼吸窮迫症候群などの重篤な疾患による呼吸不全の臨床管理において重要な役割を果たします」と、東京医科歯科大学およびシンシナティ小児病院医療センターの消化器内科医であり、本論文の筆頭著者である武部隆則氏はプレスリリースで述べています。「副作用と安全性についてはヒトでの徹底的な評価が必要ですが、私たちのアプローチは、呼吸不全の重篤な患者をサポートするための新たなパラダイムを提供する可能性があります。」
これらの治療は、呼吸不全を予防し、低酸素環境下での動物の生存期間を延長しました。マウスにはガス酸素と液体酸素の両方が投与されましたが、ラットとブタには液体酸素のみが投与されました。
実験室で管理された低酸素環境（酸素濃度9.5%のチャンバー）において、酸素補給を受けなかったマウスは約11分後に死亡しました。酸素補給を受けたマウスは、試験対象となったマウスの4分の3が、同じ致死条件下で約1時間生存しました。ガス酸素換気では、酸素が血流に入るように動物の腸壁を擦りむく必要がありました。この擦りむく要素のため、研究者たちはガス酸素換気がヒトにおいて臨床的に実行可能とは考えていません。この制限を克服するために、研究者らはヒトに対して安全で、同様に酸素を血流に供給できる酸素化ペルフルオロ化合物を使用しました。
豚、マウス、ラットに酸素を豊富に含む液体を直腸に注入しました。治療を受けたマウスはより長い距離を歩くようになり、心臓への酸素供給量も増加しました。豚では、皮膚の色が戻り、温度も上昇し、酸素レベルも改善しました。
「これは刺激的なアイデアであり、初めて目にする人は驚愕するでしょう」と、イェール大学医学部の消化器内科医で、この論文には関与していないケイレブ・ケリー氏は、Viewpoint誌の同時掲載記事で述べている。「しかし、潜在的な臨床的役割を考慮し、岡部氏らが提示したデータを検証すると、EVA（肛門経由の経腸換気）は科学的・医学的関心に値する有望な治療法として浮かび上がってきます。」
研究者たちは、インドをはじめとする世界各地で猛威を振るうパンデミックの最悪期において、新型コロナウイルス感染症患者用の人工呼吸器が不足していることを指摘した。重症患者に酸素を供給する代替手段があれば、医師が呼吸不全の原因に対処するのに十分な時間を確保できれば、命を救うことができる可能性がある。
「現在、集中治療（および救命）で用いられている多くの介入は、EVAよりも侵襲的であると考えられる可能性があります」とケリー氏はギズモードへのメールで述べています。「私は懐疑的であると同時に楽観的です。EVAが効果的で安全かどうかを判断するにはさらなる研究が必要ですが、そのコンセプトは刺激的です。」
さらに：人間は液体を呼吸できますか？
