Assimiler l’oxygène au travers du rectum ? C’est possible

Pour améliorer les capacités respiratoires des Mammifères, il est proposé un protocole qui met à contribution  les parois intestinales du rectum pour assimiler un plus d’oxygène. Chez les sujets testés, rongeurs et cochons, lorsque la ventilation pulmonaire est défaillante et que l’on met en oeuvre cette technique, le gain en terme de chances de survie est positif, ce qui suggère que c’est une voie à explorer dans le cadre de la lutte de l’insuffisance respiratoire passagère constatée  chez les patients frappés par le SARS-Covid-19 (1). 

Le constat initial  se fonde sur des observations de naturalistes qui ont mis en évidence chez des animaux aquatiques en situation d’hypoxie ont la capacité de mobiliser outre les voies respiratoires  naturelles, poumons, branchies et autres, soit d’adjoindre des «  réservoirs de plongée » à leur organisme, soit de  mobiliser des portions de leur appareil intestinal pour palier une insuffisance en oxygène passagère. 

Un premier exemple peut être proposé avec l’adaptation du lézard semi-aquatique Anolis, un pulmoné, qui vit dans les cours d’eau d’Amérique Centrale. Plusieurs espèces ont acquis la capacité d’accumuler des réserves d’oxygène dans leur paroi nasale ou  leur plastron.  Cette « bouteille de plongée » leur permet de prolonger leur submersion de plus de 15 minutes.  Une analyse phylogénétique conclut que cette adaptation est une convergence que l’on rencontre dans différentes lignées d’Anolis plongeurs (2). 

Fig. 1. Lézard Anolis et la capsule nasale. Natural History Observations Archives - Anole Annals. (anolesannals.org)

 

 

wwww;youtube.com/watch?v=xGqHzuBUrBE

Dans d’autres cas le surplus occasionnel d’oxygénation trouve d’autres voies. C’est ainsi que par exemple un poisson, la loche des rivières, des invertébrés, le concombre de mer ou l’araignée d’eau, ont la capacité de mobiliser un quota d’oxygène suffisant à leur survie dans les périodes de pénurie d’oxygène grâce aux cellules intestinales de leur rectum. 

Ces mécanismes connus de longue date méritaient que l’on en précise les modalités fonctionnelles eu égard le contexte pandémique du à la Covid-19 : des millions de patients souffrent d’insuffisance respiratoire et beaucoup en meurent ; une assistance respiratoire appropriée utilisant les voies intestinales terminales pour améliorer l’oxygénation  de l’organisme est-elle possible ? La réponse est oui. Et le schéma suivant mieux qu’un long discours explicite la démarche à suivre. 

Fig. 2. Principe et protocole pour une assistance respiratoire intestinale : de la loche des rivières aux rats, souris et cochons jusqu’au patient atteint de Covid-19. L’expérimentation d’une assistance respiratoire intestinale chez des animaux de laboratoire rend possible son application à des humains atteints d’insuffisance respiratoire provoqué par la Covid-19. (1).

 

 

Pour résumer, il s’agit d’adjoindre à l’oxygénation  par voie pulmonaire, un auxiliaire qui emprunte les voies intestinales du rectum . Et la technique se fonde sur la capacité à augmenter l’oxygénation d’un sujet en état de carence par addition et  injection d’ O2 par le rectum.

Chez les Mammifères, le rectum constitue une vaste cavité limitée par un tissu muqueux fin drainé par un réseau vasculaire dense. Il est propice aux échanges et  très perméable à l’absorption de drogues de différente composition : de nombreux médicaments administrés sous forme de suppositoire en font foi.

Ce constat fait, les chercheurs ont estimé possible de favoriser au travers de cette paroi les échanges gazeux, en particulier l’apport d’oxygène. 

Dans une première étude, ils ont évalué l’amincissement chimique et mécanique des couches épithéliales du rectum pour apprécier leur capacité à faciliter l’échange de gaz via l’intestin distal. La ventilation oxygénée chez les souris et les cochons par les voies rectales s’est avérée possible et a eu des effets positifs. 

Dès lors il est possible d’envisager une expérimentation chez les humains atteints de carence respiratoire, en particulier ceux frappés par le SARS Covid 2. comme illustré sur la figure 2.   

Pour autant l ne faut pas se leurrer :  ces études n’en sont qu’au stade expérimental. Toujours est-il que d’une certaine façon la crise provoquée par la pandémie due au Covid  a dopé d’une certaine façon l’imagination et la créativité des laboratoires de recherche.  C’est l’occasion pour les chercheurs d’explorer des domaines très divers et éloignés de leurs préoccupations quotidiennes et au final d’enrichir leurs connaissances. 

1. Ryo Okabe et al. 2021. Mammalian enteral ventilation ameliorates respiratory failure. Med (2021), https://doi.org/ 10.1016/j.medj.2021.04.004 

2. Boccia et al., 2021, Repeated evolution of underwater rebreathing in diving Anolis lizards. Current Biology 31, 1–8 July 12, 2021 a 2021 Elsevier Inc. https://doi.org/10.1016/j.cub.2021.04.040

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