Підвищена концентрація кисню при штучній вентиляції легень грає на користь тих легкових бактерій, які дратують імунітет і пошкоджують легку тканину.
Майже ніхто на Землі не може жити без кисню, але якщо кисню виявиться занадто багато, теж погано: кисень все-таки досить сильний окислювач, і може пошкодити клітинам і біомолекулам. Тим не менш, іноді підвищена концентрація кисню необхідна в медичних цілях - наприклад, коли через хворобу легкі та інші частини дихальної системи не справляються з роботою і кров залишається недонасиченою киснем.
З іншого боку, як пише портал The Scientist, лікарі давно знають, що використання газу з підвищеною концентрацією кисню супроводжують пошкодження легких і пневмонію. Як ми щойно сказали, кисень - сильний окислювач, але як саме пошкоджуються легені при підвищеній концентрації кисню, не дуже зрозуміло. Тим більше, що різні пацієнти реагують на надлишок кисню по-різному.
Співробітники Мічиганського університету пишуть в Science Translational Medicine, що кисневі проблеми легких можуть бути багато в чому пов'язані з бактеріями. Своя мікрофлора є не тільки в кишечнику і на шкірі - багато бактерій живе в легких, і це не обов'язково патогенні види.
Дослідники проаналізували бактерій у плевральній рідині, яку брали на аналіз більш ніж у 1500 пацієнтів з 2015 по 2018 років. Вони були підключені до апаратів штучної вентиляції легких (ІВЛ) як мінімум добу, але рівень кисню в дихальному газі був різний: у деяких - низький (21-43%), у деяких - середній (43-55%), у деяких - високий (понад 55%). Виявилося, що порівняно з пацієнтами на низькому кисні, у пацієнтів на високому кисні ставало вдвічі більше бактерій синьогнійної палички (Pseudomonas aeruginosa) і золотистого стафілокока (Staphylococcus aureus). І та, і інша можуть при певних умовах викликати різні інфекційні захворювання, причому золотистого стафілокока часто знаходять у хворих на апараті штучного дихання, у яких починається пневмонія.
Потім дослідники поставили експерименти зі здоровими мишами, яких змусили дихати газом з підвищеним вмістом кисню. У мишей склад легеневої мікрофлори теж змінювався, вміст стафілококів збільшувався. Після змін у мікрофлорі у мишей підвищувався рівень запальних імунних сигналів, а в плевральній рідині з'являлися білки, що свідчать про пошкодження легкової тканини. Але що найголовніше, коли такий же експеримент поставили з мишами, легкі яких перед тим очищали від бактерій, то гіпероксія - тобто підвищений вміст кисню - легким ніяк не шкодила.
Тобто підвищений кисень може шкодити легким опосередковано, змінюючи баланс видів бактерій у легковій мікрофлорі, через що в ній отримують перевагу ті бактерії, які легко здатні завдати шкоди. Навряд чи всі «кисневі» проблеми виникають тільки таким чином, але, принаймні, їх можна послабити, якщо зробити якісь кроки щодо легкових мікробів у хворих на ІВЛ. Втім, що це можуть бути за кроки і коли їх варто робити, ми зрозуміємо тільки після подальших клінічних досліджень.