The Breathing Gut

 

In Europa leiden mindestens 6% der Bevölkerung an einer chronisch obstruktiven Lungenerkrankung (COPD) und entwickeln als Endstadium ihrer Erkrankung häufig eine chronisch-hyperkapnische respiratorische Insuffizienz. Die Retention von CO₂ führt zu systemischer Acidose mit einer 90%igen Wahrscheinlichkeit innerhalb von 5 Jahren zu versterben. Diese schwerkranken Patienten leiden unter dauerhafter Luftnot, welche mit einer erheblich reduzierten Lebensqualität einhergeht. Aktuell besteht die Therapie in einer dauerhaften nichtinvasiven Beatmung über eine Maske, welche die Patienten in Ihrer Mobilität und sozialen Teilhabe (privat wie beruflich) deutlich einschränkt.

Auf der Suche nach einer einfachen Alternative zu dem in der Anwendung komplexen und für den Patienten einschränkenden Verfahren der nicht-invasiven Beatmung stellt sich die Frage: welche natürliche Austauschfläche im menschlichen Körper kann einen Teil der Kohlendioxidelimination übernehmen? Dabei zeigt sich aus den Erfahrungen der Endoskopie, dass der Darm mit einer Oberfläche von 240 m² und einer Durchblutung von 1 – 2 Litern / Minute eine gute CO₂ Austauschfähigkeit darstellt. In zahlreichen Vorarbeiten konnten wir in-vitro zeigen, dass verschiedene Substanzen in spezifisch eingekapselter Formulierung das Potential besitzen, CO₂ in relevanten Mengen enteral zu binden.

Gegenstand dieses Vorhabens ist daher die in vitro Validierung der enteralen CO₂ Elimination mittels des im Patentantrag EP18000676.9 beschriebenen CO₂R-Drinks. Dazu wird zunächst ein Tiermodell der hyperkapnischen respiratorischen Insuffizienz über einen Zeitraum von 24 Stunden im Sinne einer Kontrollgruppe validiert. Es wird das intensivmedizinische Standardverfahren der permissiven Hyperkapnie genutzt, um durch Hypoventilation eine Kohlendioxidretention unter Allgemeinanästhesie zu erzeugen. Nach Validierung in 5 Tieren erfolgt die Testung des CO₂R-Drinks in 2 Interventionsgruppen mit unterschiedlichen Formulierungen (n=5 pro Gruppe).

 

Gefördert wird dieses Projekt durch: