Оксид углерода (II), известный как угарный газ, весьма опасен, так как не имеет цвета и запаха и вызывает сильное отравление человека. Он связывает гемоглобин крови, нарушая доставку кислорода к органам, и одновременно тормозит деятельность митохондрий в клетках. Только в США с отправлением угарным газом в больницы ежегодно попадают до 50 тысяч человек, а примерно 500 человек в год погибают. Единственным средством, которое хоть как-то может помочь в таких случаях, оказывается гипервентиляция легких кислородом.
Сотрудники Питтсбургского университета Лин Ван (Ling Wang) и Циньцзы Сюй (Qinzi Xu) испытали вещество, которое может стать первым в истории противоядием, помогающим при отравлении ударным газом. В эксперименте они поместили лабораторную мышь в атмосферу с трехпроцентным содержанием СО. Люди в таких условиях погибают в течение четырех – пяти минут. У мыши резко упало артериальное давление и нарушилась частота сердечного ритма, но после введения в кровь нового вещества давление начало расти и вскоре жизнь мыши была вне опасности.
Молекула противоядия представляет собой модифицированный нейроглобин – белок, встречающийся в мозге и сетчатке позвоночных. Обычно он защищает клетки от повреждения путем связывания кислорода и оксида азота, но исследователи из Питтсбурга во главе с Марком Гладуином (Mark Gladwin) перепрофилировали его в поглотитель монооксида углерода.
Модифицированный нейроглобин связывается с монооксидом углерода в 500 раз активнее, чем гемоглобин. Поэтому гемоглобин крови остается свободным и способным переносить кислород. Молекулы нейроглобина, сделавшие свое дело, выводятся из организма через почки. При вдыхании смертельной дозы газа в течение пяти минут нейроглобин спас 87 % подопытных мышей. Теперь исследователи планируют перейти к проверке нового средства на крысах, крупных млекопитающих и, в конце концов, к клиническим испытаниям на пациентах. Управление по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных препаратов США, по словам Марка Гладуина, уже обещало ускорить проверку нового средства, так как существует «серьезная неудовлетворенная потребность» в эффективном методе помощи при отравлениях угарным газом.
Итоги исследования представлены в журнале Science Translational Medicine.
