Bakterie pomogą nam leczyć zatrucie czadem

W sierpniu perspektywa nadchodzącej zimy wydaje się jeszcze bezpiecznie odległa. Spróbujmy to sobie jednak wyobrazić – na zewnątrz pada śnieg z deszczem, temperatura wynosi zero stopni, zaś w mieszkaniu ze szczelnie zamkniętymi oknami piecyk gazowy ogrzewa lokatorów. 

Zatrucie czadem

Brak dostępu świeżego powietrza powoduje, że gaz pali się niecałkowicie. W wyniku tego procesu zamiast dwutlenku węgla powstaje tlenek węgla (CO), silnie toksyczny gaz zwany czadem.

Tym, co stanowi o jego niebezpieczeństwie, jest silne i szybkie łączenie się z hemoglobiną obecną w krwinkach czerwonych. W chemii tę siłę nazywa się powinowactwem i w przypadku czadu jest ona ok. 300 razy większa od powinowactwa tlenu do hemoglobiny. Czad blokuje w ten sposób miejsce dla tlenu i powoduje niedotlenienie tkanek, w pierwszej kolejności układu nerwowego.

Zatrucie tlenkiem węgla jest jednym z najczęstszych zatruć w skali globu. W Polsce z tego powodu umiera rocznie ok. 50 osób. W ubiegłym roku zanotowano blisko 4,5 tys. interwencji strażackich w związku z emisją CO i 1,3 tys. podtruć. 

Jak się leczy zaczadzonych

Jedyną metodą leczenia jest tlenoterapia – przy wyższym stężeniu tlen wypiera tlenek węgla i znów dociera do tkanek. Trwa to jednak nawet godzinę – w tym czasie u wielu pacjentów pojawiają się neurologiczne i kardiologiczne powikłania.

Szansę na szybką i skuteczną terapię daje badanie grupy naukowców z Uniwersytetu w Meryland i Uniwersytetu w Pittsburghu, w którym zaprezentowano substancję wyłapującą tlenek węgla z krwinek czerwonych.

Matthew Dent i współpracownicy jako matrycy użyli bakteryjnego białka, którego zadaniem jest wyłapywanie minimalnych stężeń tlenku węgla w środowisku. Istnieją bowiem bakterie, które czerpią energię z utleniania tlenku węgla do dwutlenku. Białko RcoM produkowane przez Paraburkholderia xenovorans ma bardzo silne powinowactwo do CO.

Bakterie pomogły zaczadzonym myszom

Badanie przeprowadzone na mysim modelu zatrucia tlenkiem węgla dowodzi, że substancja wybiórczo wyłapuje toksyczny gaz z krwi i jest wydalana wraz z moczem. Ale prawdziwym przełomem jest czas, w jakim to się dzieje. Po podaniu dożylnym białka o wdzięcznej nazwie RcoM-HBD-CCC połowa tlenku węgla eliminowana jest w ciągu minuty. 

Jednocześnie potencjalny lek nie wiąże się z tlenkiem azotu, który odgrywa istotną rolę w regulacji ciśnienia tętniczego. Niektóre z badanych wcześniej związków powodowały nagłe wzrosty ciśnienia tętniczego.

Optymistyczne wyniki nie powinny jednak uśpić naszej czujności – życie wciąż ratuje sprawna instalacja i czujniki czadu. Koniec wakacji to dobry czas, by pomyśleć o bezpieczeństwie zimą.