Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Ssaki mogą oddychać przez jelita. Doodbytnicza wentylacja będzie ratowała życie ludzi?

Recommended Posts

Nowe badania sugerują, że ssaki – a przynajmniej myszy i świnie – mogą oddychać za pomocą... jelit. Okazało się bowiem, że u zwierząt mających problemy z oddychaniem, podawanie tlenu przez odbyt pomaga je ustabilizować. Tlen jest wchłaniany przez tkankę jelit. Odkrycie może pewnego dnia prowadzić do opracowania ratującej życie metody przezodbytniczej wentylacji ludzi, u których nie można podać tlenu w tradycyjny sposób.

Wygląda to na szalony pomysł. Jednak dane są przekonujące, mówi Sean Colgan, gastroenterolog z University of Colorado, który nie był zaangażowany we wspomniane badania.

Ssaki oddychają przez usta i nos, a tlen jest rozprowadzany w organizmie za pośrednictwem płuc. Wiemy jednak, że istnieją zwierzęta wodne, jak ogórki morskie czy ryby sumokształtne, które do oddychania używają jelit. Wiemy też, że ludzkie jelita łatwo wchłaniają lekarstwa. Nie wiadomo było jednak, czy tlen może przenikać z jelit ssaków do ich krwi.

Takanori Takebe, gastroenterolog z Cincinnati Children's Hospital i jego zespół prowadzili badania na myszach i świniach, u których wywołano hipoksję (niedobór tlenu w tkankach). W jednej z grup znajdowało się 11 myszy. Czterem z nim jelita oskrobano, by zmniejszyć grubość wyściółki i poprawić absorpcję tlenu. Następnie 4 zwierzętom z oskrobanymi jelitami i 4 z nieoskrobanymi wprowadzono przez odbyt czysty tlen. Wszystkie 11 myszy nie miały dostępu do tlenu, którym mogły oddychać w sposób tradycyjny.

Trzy myszy, które nie otrzymały w ogóle tlenu przeżyły średnio 11 minut. Myszy, którym nie oskrobano jelit i podawano tlen przez odbyt, przeżyły średnio 18 minut. Z kolei 75% myszy, kórym oskrobano jelita i podawano tlen przez odbyt, przeżyło cały trwający godzinę eksperyment.

Takebe i jego zespół chcieli jednak zrezygnować z trudnego i niebezpiecznego procesu skrobania jelit. Zastąpili więc tlen związkami perfluorokarbonowymi (PFC), które zawierają dużo tlenu i są używane podczas operacji jako środki krwiozastępcze. Jako, że perfluorokarbony są gęste, mogą też pomóc w wypłukaniu śluzu z jelit.

Naukowcy wprowadzili perfluorokarbony do odbytów trzech myszy i siedmiu świń z hipoksją. Jako grupę kontrolną wykorzystano dwie myszy i pięć świń, którym wprowadzono sól fizjologiczną.

W grupie kontrolnej saturacja spadła. Tymczasem u myszy, którym wprowadzono PFC powróciła do normy. Z kolei u świń saturacja zwiększyła się o około 15%, hipoksja minęła, a temperatura oraz kolor skóry i kończyn powróciły do normy w ciągu kilku minut.

Badania dowodzą, że ssaki mogą wchłaniać tlen przez odbyt i że nowa metoda jest bezpieczna. Jej bezpieczeństwo musi jeszcze zostać przetestowane na ludziach. Takebe uważa, że metoda ta przyda się tam, gdzie zawodzą tradycyjne metody podawania tlenu. Z takimi przypadkami mieliśmy do czynienia np. podczas pandemii COVID-19.

Markus Bosmann, pulmonolog z Boston University, który nie był zaangażowany w badania, mówi, że nawet jeśli nowa metoda jest bezpieczna, będzie ona zdecydowanie mniej efektywna od tradycyjnych metod. Ponadto, jeśli kiedykolwiek będzie używana na ludziach, prawdopodobnie jej stosowanie będzie ograniczone czasowo. Wprowadzanie tlenu do jelit prawdopodobnie zabije mikrobiom, niezbędny do trawienia.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wiele gatunków zwierząt jest jadowitych. Możliwość wytwarzania jadu pojawiła się wielokrotnie w trakcie ewolucji. U ssaków jest to jednak rzadkie zjawisko. Znamy m.in. dwa gatunki jadowitych ryjówek. Jeden z nich blarina krótkoogonowa zamieszkująca Amerykę Północną. Drugi, rzęsorek rzeczek, powszechnie występuje w Polsce i sądzono, że jest naszym jedynym jadowitym ssakiem. Teraz Krzysztof Kowalski z Uniwersytetu  Mikołaja Kopernika w Toruniu i Paweł Marciniak oraz Leszek Rychlik z Uniwersytetu Adama Mickiewicza zidentyfikowali drugi polski gatunek jadowitego ssaka.
      Zawarty w ślinie jad rzęsorka rzeczka ma silne właściwości paraliżujące, dzięki czemu zwierzę może unieruchamiać ofiarę i przechowywać ją w stanie śpiączki. Kowalski, Marciniak i Rychlik pobrali wyciąg ze ślinianek rzęsorka rzeczka oraz jednego z najpospolitszych polskich ssaków, ryjówki aksamitnej. Sprawdzili następnie, jak próbki te wpływają na erytrocyty z krwi żab z rodzaju Peophylax. Naukowcy postanowili w ten sposób sprawdzić prawdziwość sugestii sprzed 400 lat, jakoby ryjówka aksamitna była jadowita.
      Badania naukowe potwierdziły to, co wiedzieli nasi przodkowie. Uczeni zdobyli pierwsze eksperymentalne dowody na obecność jadu w ślinie ryjówki aksamitnej. Próbka ze ślinianek powodowała bowiem silną hemolizę, czyli przechodzenie hemoglobiny do osocza w wyniku zniszczenia erytrocytów.
      Uzyskane przez nas wyniki jasno pokazują, że jad ryjówek wywołuje hemolizę, pozwalając tym zwierzętom na polowanie na większą zdobycz. Wykazaliśmy, że jeden z członków licznego rodzaju Sorex jest jadowity. Jest więc prawdopodobne, że wytwarzanie jadu wśród ryjówkowatych i innych ssaków z rzędu owadożerów (Eulipotyphia), jest znacznie bardziej rozpowszechnione, niż się przypuszcza, czytamy w pracy opublikowanej na łamach Zoological Letters.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Ohio State University uważają, że na odkrycie czekają setki nieznanych gatunków ssaków. Co więcej, to gatunki, z których większość naukowcy widzieli. W większości są to małe zwierzęta, nietoperze, ryjówkowate czy kretowate. To głównie zwierzęta, które znamy, ale w których dotychczas nauka nie rozpoznała osobnych gatunków.
      Niewielkie subtelne różnice trudniej zauważyć w przypadku małych zwierząt, które ważą 10 gramów, niż zwierząt wielkości człowieka, mówi współautor najnowszych badań, profesor ekologii, ewolucji i biologii Bryan Carstens. Nie da się stwierdzić, że to osobne gatunki, póki nie przeprowadzi się analiz genetycznych, dodaje.
      Zespół z Ohio, na którego czele stoi Danielle Parsons, wykorzystał superkomputer i techniki maszynowego uczenia się do przeanalizowania publicznie dostępnych danych genetycznych 4310 gatunków ssaków, informacji na temat miejsca ich występowania, ich środowiska i innych danych odnoszących się do gatunków. Dzięki temu mogli zidentyfikować taksony ssaków, w których występują nieznane jeszcze gatunki. Na postawie naszej analizy możemy stwierdzić, że – ostrożnie szacując – istnieją setki gatunków ssaków, których jeszcze nie rozpoznaliśmy, mówi Carstens.
      Taki wniosek nie jest zaskoczeniem dla specjalistów. Biolodzy uważają bowiem, że dotychczas nauka opisała nie więcej niż 10% gatunków występujących na Ziemi. Nasza analiza pokazuje, gdzie tych nieznanych gatunków należy szukać, dodaje Carstens.
      Z badań wynika, że gatunków tych należy szukać głównie wśród małych ssaków, jak nietoperze, ryjówkowate i kretowate. Model przewiduje również, że to prawdopodobnie gatunki o większym zasięgu geograficznym z większą zmiennością temperatur i opadów. Wiele z tych gatunków „ukrywa się” w tropikalnych lasach deszczowych. I to nie jest zaskoczeniem, gdyż tam właśnie występuje większość gatunków ssaków. Skądinąd jednak wiemy, że liczne nierozpoznane gatunki mogą żyć również w krajach wysoko uprzemysłowionych. W 2018 roku Carstens i jego studentka Ariadna Morales opublikowali artykuł, w którym dowiedli, że żyjący na terenie USA nocek myszouchy to tak naprawdę 5 różnych gatunków. Badania te pokazały, jak ważne jest identyfikowanie nieznanych gatunków. Okazało się bowiem, że jeden z tych nietoperzy to endemit żyjący wyłącznie w okolicach Great Basin w Newadzie. Jego ochrona jest więc kwestią szczególnie pilną.
      Informacja o gatunkach jest ważna dla ludzi, którzy zajmują się ochroną przyrody. Nie można chronić gatunku, jeśli się nie wie, że on istnieje, wyjaśnia Carstens. Uczony dodaje, że jego zdaniem znamy około 80% gatunków ssaków. A trzeba wiedzieć, że ssaki są bardzo dobrze rozpoznane, w porównaniu z innymi zwierzętami.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W północno-zachodnich Chinach odkryto nowy gatunek wymarłego olbrzymiego krewniaka nosorożca. To właśnie takie zwierzęta – Indricotheriinae – były prawdopodobnie największymi ssakami, jakie chodziły po Ziemi. A odkryty właśnie Paraceratherium linxiaense był minimalnie mniejszy od Dzungariotherium orgosense, uznawanego za największego z nich wszystkich.
      Nowy gatunek został opisany przez Tao Denga i jego kolegów z Chińskiej Akademii Nauk, którzy w Basenie Linxia znaleźli czaszkę zwierzęcia w warstwie pochodzącej sprzed 26,5 miliona lat. Naukowcy poszukują tam szczątków wymarłych ssaków od lat 80. ubiegłego wieku.
      Paraceratherium linxiaense, podobnie jak inni przedstawiciele rodzaju Indricotheriinae miał długą szyję, smukłą czaszkę, dwa górne stożkowate siekacze. Prawdopodobnie żył na otwartych przestrzeniach i żywił się liśćmi z drzew. Nie posiadał rogu i bardziej przypominał konia. Głową mógł sięgać nawet wysokości 7 metrów, mów Deng.
      Chińscy naukowcy szacują, że P. linxiaense mógł ważyć nawet 21 ton, czyli tyle, co cztery duże słonie afrykańskie. Te zwierzęta mogły być większe niż jakikolwiek współcześnie żyjący ssak lądowe. Jedynie największe z mamutów być może były od nich większe, mówi Luke Holbrook z Rowan University.
      Przedstawiciele rodzaju Indricotheriinae zamieszkiwali głównie Azję, od Mongolii po Pakistan. Nieliczne szczątki znaleziono też na wschodzie Europy.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dobra wentylacja pomieszczeń i maseczki skuteczniej powstrzymują rozprzestrzenianie się SARS-CoV-2 niż dystans społeczny, wynika z ostatnich badań przeprowadzonych na University of Central Florida. Oznacza to, że w szkołach, firmach czy innych zamkniętych pomieszczeniach, można przebywać bez konieczności zachowywania dużego dystansu.
      Wyniki badań, opublikowane na łamach pisma Physics of Fluids, pozwalają lepiej zrozumieć, jakie zasady bezpieczeństwa powinny obowiązywać w pomieszczeniach. Nasze badania nad rozprzestrzenianiem się aerozoli pokazały, że tam, gdzie noszone są maseczki, nie ma potrzeby zachowywania kilkumetrowych odstępów. Innymi słowy, maseczki powodują, że ryzyko zakażenia nie spada wraz ze zwiększającą się odległością pomiędzy ludźmi. To zaś pokazuje, że noszenie maseczek pozwala na zwiększenie liczby osób przebywających w szkołach i innych miejscach, mówi współautor badań, Michael Kinzel z Wydziału Inżynierii Mechanicznej, Lotniczej i Kosmicznej.
      Na potrzeby swoich badań uczeni stworzyli model komputerowy sali wykładowej, w której przebywają uczniowie oraz nauczyciel. Następnie modelowali przepływ powietrza i obliczali ryzyko zarażenia się wirusem.
      Wirtualna sala miała 66 metrów kwadratowych powierzchni, a jej sufit znajdował się na wysokości 2,7 metra. Na potrzeby symulacji założono, że każdy z uczniów oraz stojący do nich przodem nauczyciel noszą maseczkę oraz że każdy z nich może być zainfekowany. Symulowano dwa scenariusze, jeden z pomieszczeniem wentylowanym i drugi z niewentylowanym.
      Uczeni wykorzystali przy tym dwa modele Wellsa-Rileya oraz Computational Fluid Dynamics. Model Wellsa-Rileya jest często używany do szacowania ryzyka przenoszenia chorób w pomieszczeniach zamkniętych, a Computational Fluid Dynamics wykorzystuje się do badania aerodynamiki samochodów, samolotów oraz okrętów podwodnych.
      Naukowcy wykazali, że maski zapobiegają bezpośredniemu narażeniu innych na kontakt z aerozolami, gdyż powodują, że słaby podmuch ciepłego powietrza roznosi się w pionie, zatem nie dociera do siedzących obok osób. Ponadto system wentylacji z dobrymi filtrami zmniejszał ryzyko infekcji o 40–50% w porównaniu z pomieszczeniami niewentylowanymi. Było to możliwe dzięki temu, że wentylacja wymusza ciągły ruch powietrza, które przechodzi przez filtry, a te wyłapują część aerozoli.
      Uzyskane wyniki potwierdzają, że Centra Kontroli i Zapobiegania Chorobom (CDC) miały rację zezwalając na zmniejszenie dystansu w klasach z 1,8 do 0,9 metra o ile noszone są maseczki. Wentylacja i maseczki to najważniejsze elementy zapobiegania transmisji. Pierwszą rzeczą, z której można zrezygnować, jest zachowywanie odległości, mówi Kinzel.
      Badania Kinzela i jego kolegów to część większego projektu, którego celem jest opracowanie mechanizmów kontroli chorób zakaźnych przenoszonych powietrzem oraz lepsze zrozumienie wpływu superroznosicieli na pojawianie się epidemii.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wirusy to najbardziej rozpowszechnione jednostki biologiczne na Ziemi. Z badań Wellcome Sanger Institute i European Bioinformatics Institute dowiadujemy się, że w jelitach ludzi żyje aż 140 000 gatunków wirusów. Ponad połowa z nich była dotychczas nieznana nauce.
      Badania przeprowadzono na 28 000 próbek mikrobiomu pobranych od ludzi w różnych częściach świata. Liczba i różnorodność wirusów zaskoczyły naukowców. Dokładniejsze scharakteryzowanie wirusów pozwoliło na stworzenie Gut Phage Database (GPD), która zostanie udostępniona i będzie ważnym narzędziem dla specjalistów badających zarówno mikrobiom jelit, jak i jego wpływ na ludzkie zdrowie.
      Nie od dzisiaj wiadomo, że pod wpływem mikrobiomu matka może odrzucić nowo narodzone dziecko, może rozwinąć się rak piersi, że mikrobiom wpływa na pracę układu odpornościowego, a jego zmiany prowadzą do zaburzeń snu i podwyższonego ciśnienia.
      Autorzy najnowszych badań zauważają, że większość zidentyfikowanych przez nich gatunków wirusów zamieszkujących ludzki przewód pokarmowy, to  wirusy, których materiałem genetycznym jest DNA, zatem materiał inny niż ten u większości znanych przeciętnemu człowiekowi patogenów jak SARS-CoV-2 czy Zika, które są wirusami RNA. Po drugie, badane próbki pochodziły od osób zdrowych, u których nie występowała żadna wspólna choroba. To fascynujące przekonać się, jak wiele nieznanych gatunków wirusów żyje w naszych jelitach oraz spróbować odnaleźć związki pomiędzy nimi jak i pomiędzy nimi, a ludzkim zdrowiem, mówi doktor Alexandre Almeida.
      Naukowcy odkryli przy okazji drugi najbardziej rozpowszechniony klad wirusów. Klady są to grupy organizmów mające wspólnego przodka. Nowo odkryty klad został nazwany Gubaphage. Liczebnością ustępuje on tylko kladowi crAssphage, odkrytemu w 2014 roku.
      Oba te klady wirusów wydają się infekować te same typy bakterii zamieszkujących nasze jelita. Jednak bez dalszych badań trudno określić, jaką rolę w mikrobiomie odkrywają Gubphage.
      Stworzona dzięki nowym badaniom baza GPD zaweira informacje o 142 809 genomach wirusów.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...