Το μονοξείδιο του άνθρακα, ένα δηλητηριώδες αέριο που σκοτώνει χιλιάδες Αμερικανούς κάθε χρόνο, θα μπορούσε να αποδειχθεί μια ζωή-αποταμιευτής για ασθενείς που αναρρώνουν από μεταμοσχεύσεις οργάνων, εγκεφαλικά επεισόδια ή καρδιακές προσβολές, σύμφωνα με νέα έρευνα από το Πανεπιστήμιο του Michigan Καρδιαγγειακές Κέντρο .
Σε μια πρόσφατη μελέτη, UM επιστήμονες διαπίστωσαν ότι η εισπνοή μονοξειδίου του άνθρακα για αρκετές εβδομάδες μετά τη χειρουργική επέμβαση μεταμόσχευσης εμπόδισε την ανάπτυξη ενός θανατηφόρου φλεγμονώδης αντίδραση σε πειραματικά ποντίκια που λαμβάνουν μεταμόσχευση τραχείας, ή τραχεία.
Εάν η θεραπεία με μονοξείδιο του άνθρακα έργα καθώς και σε ανθρώπους ασθενείς, όπως κάνει σε ποντίκια, θα μπορούσε να αποτρέψει μια φλεγμονώδη αντίδραση, που ονομάζεται αποφρακτική βρογχιολίτιδα, η οποία αναπτύσσεται σε σχεδόν 50 τοις εκατό όλων των ασθενών που λαμβάνουν μεταμόσχευση πνεύμονα από μη συγγενή δότη. OB είναι η πιο συχνή επιπλοκή μετά από μεταμόσχευση πνευμόνων στους ανθρώπους και η πιο θανατηφόρα. Αυτό συμβαίνει όταν το ανοσοποιητικό σύστημα του ασθενούς απορρίψει το μεταμοσχευμένο πνεύμονα και στέλνει ένα στρατό από τα Τ-κύτταρα να επιτεθούν και να καταστρέψουν το ξένο ιστό.
"Κανείς δεν είναι σίγουρος πώς ακριβώς συμβαίνει, αλλά από τους μικρούς αεραγωγούς στους πνεύμονες διογκώνονται και γίνονται προοδευτικά μικρότερο έως ότου ο ασθενής δεν μπορεί να αναπνεύσει», λέει ο David J. Pinsky, MD, ο J. Griswold Ruth, MD & Margery Hopkins Ruth Καθηγητής Παθολογίας και επικεφαλής της καρδιαγγειακής ιατρικής στο UM Ιατρικής Σχολής, ο οποίος διηύθυνε την έρευνα. "Επί του παρόντος, δεν έχουμε αποτελεσματικές θεραπείες για OB. Εκτός αν ο ασθενής λαμβάνει ένα νέο μεταμόσχευση πνεύμονα, το αποτέλεσμα είναι συνήθως μοιραία."
Αποτελέσματα της UM μελέτης δημοσιεύθηκε τον Ιούλιο 18 στην πιο πρόσφατη έκδοση του Journal of Experimental Medicine (JEM) .
Ερευνητική ομάδα Pinsky επικεντρώνεται στη σχέση μεταξύ του μονοξειδίου του άνθρακα και οξείδιο του αζώτου - δύο δηλητηριώδη αέρια που παράγονται από διαφορετικούς τύπους κυττάρων στο σώμα. UM ευρήματα της έρευνας υποδεικνύουν ότι οι πιθανότητες ενός ασθενή του που ζουν ή πεθαίνουν μετά από μια μεταμόσχευση πνεύμονα εξαρτάται, σε μεγάλο βαθμό, από το αποτέλεσμα μιας εσωτερικής μάχης για την εξουσία ανάμεσα σε δύο ένζυμα που ελέγχουν την κυτταρική παραγωγή των αερίων αυτών.
"Hmox, ή αίμης οξυγενάσης ένζυμο, είναι υπεύθυνη για τη σύνθεση του μονοξειδίου του άνθρακα," εξηγεί ο Pinsky. «Ήταν η πρώτη χαρακτηρίζεται ως μια πρωτεΐνη θερμικού σοκ που προκαλείται κάτω από συνθήκες στρες για να βοηθήσει προστατεύουν τα κύτταρα από βλάβες. Hmox αυξάνει την έκφραση στο ανθρώπινο ασθενείς με μεταμόσχευση πνεύμονα με OB.
"Συνθετάσης του νιτρικού οξειδίου, ή ΟΙΝΟΣ, είναι το ένζυμο που είναι υπεύθυνο για τη σύνθεση του νιτρικού οξειδίου," Pinsky προσθέτει. "Όταν είναι εκφρασμένα σε ενδοθηλιακά κύτταρα στα αιμοφόρα αγγεία, προκαλεί τους να διαστέλλονται και να χαλαρώσετε. Αλλά όταν είναι εκφρασμένα σε επιθηλιακά κύτταρα στους αεραγωγούς, παράγει μια πλημμύρα των λευκοκυττάρων που πυροδοτούν μια φλεγμονώδη αντίδραση. Έκφραση των ΟΙΝΟΣ αυξάνει επίσης κατά τη διάρκεια της απόρριψης του μοσχεύματος πνεύμονα .
"Πιστεύουμε ότι Hmox και το μονοξείδιο του άνθρακα είναι ο τρόπος του σώματος της προσπάθειας για τον περιορισμό της φλεγμονής των ιστών και η ζημία που προκαλείται από ΟΙΝΟΣ και το μονοξείδιο του αζώτου κατά την απόρριψη του μοσχεύματος," Pinsky λέει. «Τα στοιχεία μας δείχνουν ότι η τοπική παραγωγή CO παρέχει κρίσιμη προστασία κατά των OB που προκαλείται από την έκφραση ΟΙΝΟΣ. Είναι ένας μηχανισμός εξισορρόπησης. Όταν Hmox έκφραση ανεβαίνει, μειώνει ΟΙΝΟΣ έκφρασης και καταστέλλει ένα βασικό μονοπάτι σηματοδότησης που εμπλέκονται στην ανοσολογική απάντηση."
Για να ελέγξετε την υπόθεσή τους, UM επιστήμονες μελέτησαν δύο τύπους πειραματικών ποντίκια - μια ομάδα έλειπε το γονίδιο για το ένζυμο Hmox και δεν ήταν σε θέση να συνθέσουν το μονοξείδιο του άνθρακα. Μια άλλη ομάδα που παράγεται ασυνήθιστα υψηλά επίπεδα Hmox και ΣΙΑ Όταν οι επιστήμονες UM μεταμοσχευθούν windpipes από το ένα είδος ποντικού στην άλλη, γενετικές διαφορές μεταξύ των δύο στελεχών του ποντίκια προκάλεσε την απόρριψη μοσχεύματος, φλεγμονή και σημαντική στένωση των αεραγωγών στο λήπτες μοσχευμάτων.
Αλλά UM επιστήμονες ανακάλυψαν ότι μπορούσα να σώσω τα ποντίκια από την κατοχή τους εισπνέουν CO αέρα εμπλουτισμένο (100 ppm) για δύο εβδομάδες μετά τη μεταμόσχευση, είτε δίνοντάς τους ένα φάρμακο που προκαλεί υψηλά επίπεδα Hmox έκφρασης.