Чи є ця молекула протиотрутою при отруєнні чадним газом?

Ви можете ділитися цією статтею за ліцензією Attribution 4.0 International.

Дослідники розробили білок, який зменшує отруєння чадним газом у мишей. Є потенціал, що це може спрацювати і для людей.

Отруєння СО відповідає за понад 50 000 відвідувань невідкладної допомоги у США щороку і є однією з провідних глобальних причин отруєння смертю.

Безбарвний газ без запаху CO надзвичайно ефективно замінює молекули кисню в гемоглобіні - кисневому білку, що переносить кров. Вплив СО також призводить до виснажливих наслідків для організму та мозку, включаючи когнітивні дефіцити, які в деяких випадках можуть зберігатися місяці або роки після отруєння.

"Незважаючи на те, що отруєння є найпоширенішим у всьому світі, ми все ще не маємо ефективного протиотрути для впливу СО", - говорить Марк Т. Гладвін, професор внутрішніх хвороб Медичного факультету Університету Пітсбурга. "Наш білок надзвичайно ефективний при вилученні CO з крові і потенційно може виявитись значним прогресом у лікуванні отруєнь CO".

В 1200 разів швидше

Сучасні варіанти лікування отруєння СО - введення 100 відсотків кисню або використання гіпербаричної камери під тиском для введення кисню при тиску повітря, що перевищує звичайний, - зосереджується на спробі якнайшвидшого заміщення СО в крові киснем.

Однак обидва ці способи лікування є лише помірно ефективними. Більше того, транспортування пацієнтів до гіпербаричної камери вимагає значної кількості часу, і багато отруєних пацієнтів можуть бути недостатньо стійкими для цієї терапії.

Під час поточного дослідження, опублікованого в Science Translational Medicine, дослідники дослідили нейроглобін (Ngb), гемоглобіноподібний білок, що міститься в мозку, і виявили, що він може пов'язувати CO з надзвичайно високою спорідненістю. На основі попередніх знань про те, як працює цей білок, вони спроектували мутантну версію білка, що отримала назву Ngb H64Q, яка була ще кращим поглиначем СО.

У очищеному зразку еритроцитів, напоєних СО, вони виявили, що Ngb H64Q в 1200 разів швидше змушує СО вивільнятися від зв’язку з гемоглобіном, ніж просто повітря.

Білки можуть «знешкодити» пестициди та газ зарин

Під час тестування на миші на моделі летального отруєння СО вони виявили, що Ngb H64Q значно краще виводить СО з гемоглобіну, ніж 100-відсоткове лікування киснем.

Нормальний період напіввиведення СО у людини після отруєння (час, необхідний для виведення половини СО з організму) становить 320 хвилин, і навіть при 100-відсотковій кисневій терапії цей час становить 74 хвилини. Під час антидотної терапії період напіввиведення CO зменшився лише до 23 секунд.

У моделі миші із летальним рівнем отруєння СО 7 із восьми мишей, які отримували Ngb H64Q (87,5 відсотка), пережили тривалість експерименту, тоді як 10 відсотків або менше вижили у контрольних групах.

Крім того, антидот відновив кров'яний тиск і покращив кількість кисню, який був присутній у тканинах, припускаючи, що Ngb H64Q працює, виводячи СО з гемоглобіну і дозволяючи кисню зв'язуватися на його місці, відновлюючи тим самим нормальну доставку кисню.

Клінічні випробування

Важливо, що CO, зв’язаний з Ngb H64Q, був виявлений у сечі мишей незабаром після лікування, що вказувало на те, що гризуни змогли вивести антидот з організму без будь-яких серйозних токсичних ефектів.

"У разі затвердження цей протиотруту можна швидко вводити постраждалим на місцях, усуваючи дорогі затримки, що виникають при сучасних варіантах лікування", - сказав Гладвін. "Нам все ще потрібні серйозні тести безпеки та ефективності до того, як антидот з’явиться на полиці, але наші ранні результати дуже багатообіцяючі".

Дослідники планують розширити свої тести безпеки та ефективності на моделях тварин і сподіваються перейти до клінічних випробувань протягом найближчих кількох років.

Співавторами дослідження є інші дослідники з Університету Пітсбурга та Університету Вейк-Форест. Національний інститут охорони здоров’я, Інститут трансфузійної медицини та Центр гемофілії Західної Пенсильванії; та Національний інститут охорони здоров’я.