Kohlenmonoxid, ein giftiges Gas, dass Tausende von Amerikanern tötet jedes Jahr, könnte sich ein Lebensretter sein für Patienten nach Organtransplantationen, Schlaganfälle oder Herzinfarkte, entsprechend der neuen Forschung von der University of Michigan Cardiovascular Center .
In einer neueren Studie fanden Wissenschaftler heraus, dass UM Einatmen geringer Mengen von Kohlenmonoxid für mehrere Wochen nach der Transplantation Chirurgie der Entwicklung eines tödlichen Entzündungsreaktion im experimentellen Mäusen, die transplantiert Trachea oder Luftröhre verhindert.
Wenn Kohlenmonoxid-Therapie funktioniert auch bei menschlichen Patienten, wie es bei Mäusen funktioniert, könnte es verhindern eine entzündliche Reaktion, als Bronchiolitis obliterans, die in fast 50 Prozent aller Patienten, die eine Lungentransplantation erhalten von einem nicht verwandten Spender entwickelt. OB ist die häufigste Komplikation nach einer Lungen-Transplantation in den Menschen und die meisten tödlich. Es tritt auf, wenn das Immunsystem des Patienten das transplantierte Lunge lehnt und schickt eine Armee von T-Zellen anzugreifen und zu zerstören das fremde Gewebe.
"Niemand ist sicher, genau, wie es passiert, aber die kleinen Atemwege in die Lunge anschwellen und immer kleiner, bis der Patient nicht mehr atmen können", sagt David J. Pinsky, MD, der J. Griswold Ruth, MD & Margery Hopkins Ruth Professor für Innere Medizin und Leiter der kardiovaskulären Medizin in der UM Medical School, der die Studie geleitet. "Derzeit haben wir keine wirksame Behandlung für OB. Sofern der Patient erhält eine neue Lungen-Transplantation, das Ergebnis in der Regel tödlich."
Die Ergebnisse der UM-Studie veröffentlicht 18. Juli in der jüngsten Ausgabe des Journal of Experimental Medicine (JEM) .
Pinsky Forschungsteam konzentriert sich auf das Verhältnis zwischen Kohlenmonoxid und Stickoxid - zwei giftige Gase, die durch verschiedene Arten von Zellen im Körper produziert. UM Forschungsergebnisse legen nahe, dass ein Patient die Chancen des Lebens oder Tod nach einem Lungen-Transplantation angewiesen, zu einem großen Teil auf das Ergebnis eines internen Machtkampfes zwischen zwei Enzyme, die zelluläre Produktion dieser Gase zu kontrollieren.
"Hmox oder Hämoxygenase Enzym ist verantwortlich für die Synthese von Kohlenmonoxid," Pinsky erklärt. "Es war zunächst als Hitzeschock-Protein unter Stressbedingungen induziert zu schützen die Zellen vor Schäden identifiziert. Hmox Ausdruck steigt in menschlichen Lungen-Transplantation bei Patienten mit OB.
"Stickstoffmonoxid-Synthase oder iNOS, wird das Enzym für die Synthese von Stickstoffmonoxid," Pinsky hinzu. "Wenn es in Endothelzellen in Blutgefäßen exprimiert, führt er sie zu dehnen und zu entspannen. Aber wenn es in Epithelzellen in den Atemwegen ist ausgedrückt, erzeugt es eine Flut von Leukozyten, die eine entzündliche Reaktion auslösen. Expression von iNOS erhöht sich auch während der Lunge Transplantat-Abstoßung .
"Wir denken, dass Hmox und Kohlenmonoxid im Körper den Weg zu versuchen, Entzündung im Gewebe und Verletzungen durch iNOS und Stickoxid bei Transplantat-Abstoßung induzierten Grenze sind", sagt Pinsky. "Unsere Daten zeigen, dass lokale CO-Produktion kritisch Schutz gegen die OB von iNOS Expression induziert bietet. Es ist ein Ausgleichsmechanismus. Wenn Hmox Ausdruck nach oben geht, es iNOS-Expression reduziert und unterdrückt ein wichtiger Signalweg in der Immunantwort beteiligt."
Um zu testen, ihre Hypothese, studierte UM Wissenschaftler zwei Arten von experimentellen Mäuse - eine Gruppe fehlte das Gen für das Enzym Hmox und konnten Kohlenmonoxid zu synthetisieren. Eine andere Gruppe produzierte ungewöhnlich hohe Hmox und CO Wenn UM Wissenschaftler Luftröhre von einer Art von Maus in die andere, die genetischen Unterschiede zwischen den beiden Stämmen von Mäusen ausgelöst Transplantatabstoßung, Entzündungen und signifikante Verengung der Atemwege in der Transplantationspatienten transplantiert.
Aber UM Wissenschaftler entdeckten, konnten sie die Mäuse, indem sie einatmen CO angereicherte Luft (100 ppm) für zwei Wochen nach der Transplantation, oder indem man ihnen ein Medikament, das ein hohes Maß an Hmox Expression induziert retten.