Prelom v liečbe otravy oxidom uhoľnatým: Nový protijed čistí krv v priebehu minút

Vedci vyvinuli inovatívny protijed na otravu oxidom uhoľnatým (CO), ktorý by mohol radikálne zmeniť spôsob, akým sa táto život ohrozujúca otrava lieči. Nová terapia "čistí" krv od CO v priebehu niekoľkých minút.

Tím vedcov z Lekárskej fakulty University of Maryland (UMSOM) sa zameral na prírodný proteín RcoM, ktorý sa nachádza v baktérii Paraburkholderia xenovorans. V baktériách RcoM detekuje stopové množstvá CO v prostredí, preto vedci predpokladali, že by sa dal využiť na "vychytávanie" molekúl CO naviazaných na červené krvinky.

Takto upravený proteín tvorí základ terapie nazvanej RcoM-HBD-CCC. Hoci názov nie je veľmi chytľavý, pri čistení CO má takmer superschopnosti. Selektívne sa viaže na molekuly jedovatého CO, pričom ignoruje kyslík (O2) a ďalšie dôležité chemické zlúčeniny v tele, ako napríklad oxid dusnatý (NO), ktorý reguluje krvný tlak.

Otrava oxidom uhoľnatým je náročná na liečbu z viacerých dôvodov. V prvom rade, expozícia CO sa môže do tela vkrádať nenápadne, preto sa mu často hovorí "tichý zabijak". Plyn je bez zápachu a neviditeľný a môže unikať z pokazených plynových ohrievačov alebo sa hromadiť pri spaľovaní zemného plynu alebo propánu – napríklad z varných dosiek – v slabo vetraných priestoroch. Je tiež hlavnou zložkou vdychovaného dymu počas požiarov domov a, samozrejme, je smrteľný, ak sú vozidlá na plyn v prevádzke v uzavretých priestoroch, ako je garáž.

Komentár redakcie: Vývoj nového protijedu RcoM-HBD-CCC predstavuje významný krok vpred v liečbe otravy oxidom uhoľnatým. Jeho rýchlosť a selektivita by mohli výrazne znížiť počet úmrtí a trvalých zdravotných následkov spojených s touto bežnou a nebezpečnou otravou. Budúce klinické štúdie sú kľúčové pre potvrdenie jeho bezpečnosti a účinnosti u ľudí.

Keď sa CO dostane do tela, "unesie" červené krvinky, prevalcuje kyslík v krvnom obehu a zastaví životne dôležitý prísun O2 do mozgu, srdca a ďalších orgánov. Pretože sa plyn viaže na hemoglobín tak účinne – 200 až 400-krát lepšie ako kyslík – dostatočne vysoká koncentrácia spôsobí stratu vedomia v priebehu niekoľkých minút, čo môže viesť k trvalému poškodeniu orgánov – alebo ešte horšie.

Každý rok si otrava CO len v USA vyžiada približne 50 000 návštev pohotovostných oddelení a 1 500 úmrtí.

Aj liečba, ktorej cieľom je zbaviť krv jeho zovretia, je pretekom s časom. V súčasnosti máme k dispozícii len jeden lekársky zákrok pre tých, ktorým sa podarí dostať do nemocnice – zaplavenie tela 100 % čistým kyslíkom, často v tlakovej komore. Je to však pomalý proces, ktorý trvá hodinu alebo viac, kým sa CO vyplaví z krvného obehu, a aj keď pacienti prežijú, takmer polovica z nich má dlhodobé poškodenie srdca alebo mozgu.

V myších modeloch dokázala terapia RcoM-HBD-CCC vyčistiť CO z krvi v priebehu niekoľkých minút, pričom sa bezpečne vyplavil z tela močom. Upravený protijed pôsobí ako huba, ktorá vyhľadáva a nasáva CO naviazaný na červené krvinky. U myší sa polovica CO v krvnom obehu vyčistila za menej ako minútu, čím sa hemoglobín na bunkách uvoľnil, aby opäť začal prenášať O2.

Je dôležité, že iné experimentálne hemoproteíny, ktoré vychytávajú CO, nedokázali selektívne zacieliť na CO, a v dôsledku toho sa viažu aj na NO – takže infúzie takýchto hemoproteínov môžu viesť k zníženiu NO v krvi, čo spôsobí zúženie krvných ciev a zvýšenie krvného tlaku. V štúdii RcoM-HBD-CCC preukázal, že nemá takúto afinitu k životne dôležitej molekule.

"Na rozdiel od iných liečebných postupov založených na proteínoch sme zistili, že zlúčenina spôsobila len minimálne zmeny krvného tlaku, čo bolo vzrušujúce zistenie a zvýšilo potenciál tejto novej molekuly na klinické využitie," povedal hlavný autor štúdie Dr. Mark T. Gladwin, dekan UMSOM. "Má potenciál stať sa rýchlym, intravenóznym protijedom na oxid uhoľnatý, ktorý by sa mohol podávať na pohotovosti alebo dokonca v teréne záchranármi."

Hoci ide stále o predbežný výskum, výsledky sú sľubné a teraz si vyžadujú ďalšie predklinické štúdie na posúdenie rozsiahlejšej bezpečnosti a dávkovania, čo pripraví cestu pre testovanie na ľuďoch. Avšak selektivita a rýchlosť terapie má potenciál byť prvou nízkorizikovou, rýchlou liečbou otravy CO, kde je každá sekunda kritická pri prevencii poškodenia orgánov a smrti.

"Táto molekula by mohla znamenať zásadný prelom, pretože dokáže priamo a rýchlo odstrániť oxid uhoľnatý z tela s tak nízkym rizikom vedľajších účinkov mimo cieľa," povedal Dr. Jason J. Rose, docent medicíny na UMSOM. "Vzhľadom na sľubné výsledky vidíme potenciál využitia RcoM-HBD-CCC aj v iných oblastiach, napríklad ako náhradu krvi pri ťažkej anémii alebo hemoragickom šoku."