Investigadores de la Escuela de Medicina de la Universidad de Pittsburgh, en Estados Unidos, y del Centro Médico de la Universidad de Pittsburgh (UPMC) han diseñado una proteína que invierte el envenenamiento por monóxido de carbono (CO) en ratones, un descubrimiento que podría conducir a la creación del primer antídoto en seres humanos para el envenenamiento a menudo letal, según una investigación publicada en la revista 'Science Translational Medicine'.
La intoxicación por CO es responsable de más de 50.000 visitas a salas de emergencia en Estados Unidos anualmente y es una de las principales causas mundiales de muerte por envenenamiento. El CO, un gas incoloro e inodoro, es extremadamente eficaz en reemplazar las moléculas de oxígeno en la hemoglobina, la proteína que lleva oxígeno en la sangre. La exposición al CO también provoca efectos debilitantes en el cuerpo y el cerebro, como déficits cognitivos que en algunos casos pueden persistir meses o años después de un evento de intoxicación.
'A pesar de ser el envenenamiento más común en todo el mundo, todavía no tenemos un antídoto eficaz para la exposición al CO --lamenta Mark T. Gladwin, jefe de Medicina en la Escuela de Medicina de Pitt, profesor de Medicina Interna y director del Instituto de Corazón, Pulmón, Sangre y Medicina Vascular de Pittsburgh--. Nuestra proteína es extraordinariamente eficaz en la eliminación de CO de la sangre y podría demostrar ser un avance significativo en el tratamiento de la intoxicación por CO'.
Las opciones de tratamiento actuales para el envenenamiento por CO --administrar oxígeno al cien por cien de concentración o usar una cámara hiperbárica presurizada para administrar oxígeno a una presión de aire mayor a la normal-- se centran en tratar de reemplazar el CO en la sangre con oxígeno lo más rápido posible. Sin embargo, ambos tratamientos son sólo moderadamente eficaces. Por otra parte, lleva a los pacientes a una cámara hiperbárica requiere mucho tiempo y muchos pacientes envenenados puede no estar lo suficientemente estables para esta terapia.
Al estudiar la neuroglobina (Ngb), una proteína similar a la hemoglobina presente en el cerebro, Gladwin y su equipo descubrieron que se podía unir a CO con una afinidad inusualmente alta. Basándose en el conocimiento previo de cómo funciona la proteína, los investigadores diseñaron una versión mutante de la proteína, llamada Ngb H64Q, que eliminaba mejor el CO.
Hasta 1.200 veces más rápido en eliminar el co
En una muestra purificada de glóbulos rojos con CO, encontraron que Ngb H64Q fue 1.200 veces más rápida en forzar al CO a liberarse de su vinculación a la hemoglobina que sólo el aire. Cuando se probó en un modelo de ratón de envenenamiento con CO no letal, se detectó que Ngb H64Q fue significativamente mejor en la eliminación de CO de la hemoglobina que el tratamiento con oxígeno al cien por cien.
La vida media normal del CO en los seres humanos después del envenenamiento (el tiempo que tarda la mitad del CO en ser eliminado del cuerpo) es de 320 minutos e, incluso, con oxigenoterapia al cien por cien, ese tiempo es de 74 minutos. Con la terapia de este antídoto, la vida del CO se redujo a sólo 23 segundos.
En un modelo de ratón con niveles letales de intoxicación por CO, siete de los ocho roedores tratados con Ngb H64Q (87,5 por ciento) sobrevivieron a la duración del experimento, mientras que el 10 por ciento o menos sobrevivió en los grupos de control.
Además, el antídoto restauró la presión arterial y mejoró la cantidad de oxígeno que estaba presente en los tejidos, lo que sugiere que Ngb H64Q funciona eliminando CO de la hemoglobina y permitiendo que en su lugar esté el oxígeno, restaurando así el suministro normal de oxígeno. Es importante destacar que el CO vinculado a Ngb H64Q se detectó en la orina de ratones poco después del tratamiento, lo que indica que los roedores fueron capaces de excretar el antídoto del cuerpo sin mayores efectos tóxicos.
'Si se aprueba, este antídoto podría administrarse rápidamente a las víctimas en el campo, eliminando los costosos retrasos que se producen con las opciones de tratamiento actuales --dice Gladwin--. Todavía necesitamos una gran prueba de seguridad y eficacia antes de que el antídoto esté disponible, pero nuestros primeros resultados son muy prometedores'.