I ricercatori della University of Pittsburgh School of Medicine e UPMC hanno progettato una proteina che inverte l’avvelenamento da monossido di carbonio (CO) nei topi, una scoperta che potrebbe potenzialmente portare alla creazione del primo antidoto per l’ avvelenamento spesso mortale da monossido di carbonio negli esseri umani, secondo la ricerca pubblicata oggi sulla rivista Science Translational Medicine.
L’ intossicazione da monossido di carbonio è responsabile di più di 50.000 ricoveri ogni anno negli Stati Uniti ed è una delle principali cause di morte per avvelenamento a livello mondiale.Un gas incolore e inodore, CO è estremamente efficace a sostituire le molecole di ossigeno dell’emoglobina. L’ esposizione a CO ha debilitanti effetti sul corpo e sul cervello, inclusi i deficit cognitivi che in alcuni casi possono persistere mesi o anni dopo un evento di avvelenamento.
“Pur essendo l’avvelenamento più comune in tutto il mondo, noi ancora non abbiamo un antidoto efficace per combattere l’esposizione al monossido di carbonio”, ha dichiarato Mark T. Gladwin, Presidente della Pitt School of Medicine che ha colaborato con il Dr. Jack D. Myers, Professore di Medicina Interna e Direttore del Pittsburgh Heart, Lung, Blood and Vascular Medicine Institute.
“La nostra proteina è estremamente efficace nel lavaggio di CO dal sangue e potrebbe rivelarsi un avanzamento significativo nel trattamento dell’ avvelenamento da CO”.
Opzioni di trattamento attuali per l’ avvelenamento da monossido di carbonio consistono nella somministrazione di ossigeno al 100 per cento o l’ utilizzo di una camera iperbarica per somministrare ossigeno a maggiore pressione atmosferica in modo da sostituire CO nel sangue, in modo rapido. Tuttavia, entrambi questi trattamenti sono solo moderatamente efficaci. Inoltre, il trasporto di pazienti ad una camera iperbarica richiede una notevole quantità di tempo e molti pazienti avvelenati possono non essere sufficientemente stabili per questa terapia.
Studiando la neuroglobina (Ngb), una proteina simile all’emoglobina presente nel cervello, Gladwin e il suo team hanno scoperto che poteva legarsi a CO con una insolita alta affinità. Sulla base delle conoscenza del funzionamento della proteina, i ricercatori hanno ingegnerizzato una versione mutante della neuroglobina, denominata Ngb H64Q.
Utilizzando un campione purificato dei globuli rossi infuso con CO, i ricercatori hanno scoperto che Ngb H64Q era 1.200 volte più veloce a spazzare via CO dall’emoglobina. Nella sperimentazione con un modello murino di avvelenamento da CO non letale, i ricercatori hanno scoperto che Ngb H64Q era significativamente migliore a rimuovere CO dall’ emoglobina. Rispetto alla normale emivita di CO nell’uomo dopo l’avvelenamento (tempo necessario per l’eliminazione della metà di CO dal corpo) che è di 320 minuti, con l’ ossigeno terapia al 100 per cento l’emivita di CO è di 74 minuti. Con l’ antidoto invece, l’emivita di CO è stata ridotta a soli 23 secondi.
In un modello di topo con livelli letali di CO, sette su otto topi trattati con Ngb H64Q (87,5 per cento) sono sopravvissuti durante l’esperimento, in confronto al 10 percento o meno, sopravvissuto nei gruppi di controllo. Inoltre, l’antidoto ha ripristinato la pressione sanguigna e migliorato la quantità di ossigeno che era presente nei tessuti, suggerendo che Ngb H64Q funziona come spazzino di CO dall’ emoglobina e permette all’ossigeno di tornare al suo posto, ripristinando così il normale apporto di ossigeno.
Importante, CO legato a Ngb H64Q è stato rilevato nelle urine di topi poco dopo il trattamento, indicando che i roditori sono stati in grado di espellere l’antidoto dal corpo senza grandi effetti tossici.
“Se approvato, questo antidoto potrebbe essere rapidamente somministrato alle vittime dell’avvelenamento da monossido di carbonio, eliminando costosi ritardi che si verificano con le attuali opzioni di trattamento”, ha detto Gladwin.”Abbiamo ancora bisogno di prove per verificare la sicurezza e l’ efficacia dell’antidoto prima che possa essere disponibile in commercio, ma i nostri primi risultati sono molto promettenti”.
I ricercatori hanno in programma di passare alla sperimentazione clinica entro i prossimi anni.
Fonte: Medicalxpress
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