En skrymmande, vattenlöslig järn-porfyrinförening har framställts som binder CO, binder CO från COHb och räddar CO-förgiftade röda blodkroppar. Som sådan kan den tjäna som grunden för utvecklingen av ett motgift mot CO-förgiftning med små molekyler. Kredit:Droege &Johnstone
Kolmonoxid är en luktfri och färglös gas som bildas när fossila bränslen brinner ofullständigt. Det är också en tyst mördare.
Enligt Centers for Disease Control (CDC) kan mer än 400 dödsfall och 20 000 akutrumsbesök hänföras till kolmonoxidförgiftning varje år. Medan CO-detektorer och se till att din eldstad och värmare fungerar korrekt kan hjälpa till att förhindra exponering, är behandlingsalternativen begränsade för dem som lider av CO-förgiftning.
Det är därför Tim Johnstone, biträdande professor i kemi och biokemi vid UC Santa Cruz, har arbetat med att utveckla ett lättadministrerat motgift.
"Om du utsätts för kolmonoxid är den primära behandlingen just nu frisk luft", sa Johnstone. "Det är en fråga om tid. I frisk luft behöver du fyra till sex timmar för att nivån av CO i ditt blod ska halveras. Med 100 procent syre eller hyperbariskt syre förkortas halveringstiden ytterligare. Även då, de höga blodnivåerna av CO kan kvarstå tillräckligt länge för att leda till långvariga brister och neurologiska problem."
Johnstone har studerat kemin av kolmonoxid, som är gjord av en syreatom och en kolatom förenade med en trippelbindning. I ett biologiskt sammanhang binder CO till metallcentra som järnet i hemoglobinet, vilket sedan hindrar detta protein från att fungera som det normalt skulle göra och transportera syre från lungorna till vävnader i resten av kroppen.
För att mildra detta har Johnstone designat små molekyler som har många av egenskaperna hos hemoglobinets aktiva plats men som kan binda CO mycket hårdare än proteinet. I en nyligen publicerad artikel publicerad i Chemical Communications , beskrev hans grupp förmågan hos en sådan molekyl att binda CO, binda CO som redan är bundet till hemoglobin och rädda röda blodkroppar som exponerats för CO, allt lovande tecken på ett framtida motgift.
Johnstone säger att dessa är tidiga resultat, men förhoppningen är att skapa en behandlingspunkt som kan administreras snabbt. De vanligaste symtomen på kolmonoxidförgiftning är huvudvärk, yrsel, svaghet, orolig mage, kräkningar, bröstsmärtor och förvirring. Eftersom det härmar influensa, kan människor uppleva symtom utan att inse faran och fördröja att söka behandling.
Doktoranden Daniel Droege har varit huvudpersonen i detta projekt och är första författare till uppsatsen. Utöver forskningen om kolmonoxidförgiftning arbetar Johnstone's Lab också med antimonhaltiga läkemedel som används för att behandla den försummade tropiska sjukdomen Leishmaniasis, utveckla nya arsenikbaserade anticancermedel och upptäcka nya bindningsmotiv i huvudgruppen. + Utforska vidare
