Il monossido di carbonio ha potuto risultare essere un vita risparmiatore per i pazienti che recuperano dai trapianti di organi

Il monossido di carbonio, un gas tossico che uccide migliaia di Americani ogni anno, potrebbe risultare essere un vita risparmiatore per i pazienti che recuperano dai trapianti di organi, colpi o attacchi di cuore, secondo la nuova ricerca dal centro cardiovascolare dell'università del Michigan.

In uno studio recente, gli scienziati di U-M hanno trovato quello che inalano le piccole quantità di monossido di carbonio per parecchie settimane dopo che l'ambulatorio di trapianto ha impedito lo sviluppo di una reazione infiammatoria letale in mouse sperimentali che ricevono la trachea trapiantata, o le trachee.

Se la terapia del monossido di carbonio funziona pure in pazienti umani come fa in mouse, potrebbe impedire una risposta infiammatoria, chiamata bronchiolite obliterative, che si sviluppa in quasi 50 per cento di tutti i pazienti che ricevono un trapianto del polmone da un donatore indipendente. OB'è la complicazione più comune che segue un trapianto del polmone in esseri umani e nel più micidiale. Accade quando il sistema immunitario del paziente rifiuta il polmone trapiantato ed invia un esercito delle celle di T per attaccare e distruggere il tessuto non Xeros.

“Nessuno è esattamente sicuro come accade, ma le piccole gallerie di ventilazione nel polmone gonfiano e diventano progressivamente più piccole finché il paziente non possa più respirare,„ dice David J. Pinsky, M.D., il J. Griswold Ruth, professore di Margery & di M.D. Hopkins Ruth di medicina interna e capo di medicina cardiovascolare nella facoltà di medicina di U-M, che ha diretto la ricerca. “Corrente, non abbiamo efficaci trattamenti per OB'. A meno che il paziente ricevi un nuovo trapianto del polmone, il risultato è generalmente interno.„

I risultati dello studio di U-M sono stati pubblicati il 18 luglio nell'edizione più recente del giornale di medicina sperimentale (JEM).

Fuochi del gruppo di ricerca di Pinsky sulla relazione fra monossido di carbonio e ossido di azoto - due gas tossici hanno prodotto dai tipi differenti di celle nell'organismo. I risultati della ricerca di U-M suggeriscono che le probabilità di un paziente di vivere o della morte dopo che un trapianto del polmone dipende, nella grande parte, dal risultato di una lotta di potere interna fra due enzimi che gestiscono la produzione cellulare di questi gas.

“Hmox, o l'enzima dell'ossigenase del heme, è responsabili della sintesi di monossido di carbonio,„ Pinsky spiega. “In primo luogo è stato identificato come una proteina di scossa del calore indotta nelle circostanze di sforzo per contribuire a proteggere le celle da danno. L'espressione di Hmox aumenta di pazienti di trapianto umani del polmone con OB'.

“La sintasi dell'ossido di azoto, o il iNOS, è l'enzima responsabile della sintesi di ossido di azoto,„ Pinsky aggiunge. “Quando ha espresso in celle endoteliali in vasi sanguigni, li induce a dilatare e rilassarsi. Ma quando ha espresso in celle epiteliali in gallerie di ventilazione, genera una pletora di leucociti che avviano una risposta infiammatoria. L'espressione di iNOS egualmente aumenta durante il rigetto del polmone.

“Pensiamo che Hmox ed il monossido di carbonio siano il modo dell'organismo di prova di limitare l'infiammazione e la lesione del tessuto indotte da iNOS e ossido di azoto durante il rigetto,„ Pinsky diciamo. “I nostri dati indicano che la produzione localizzata di CO assicura la protezione critica contro OB'indotto dall'espressione del iNOS. È un meccanismo saldante. Quando l'espressione di Hmox va su, diminuisce l'espressione del iNOS e sopprime una via chiave di segnalazione in questione nella risposta immunitaria.„

Per verificare la loro ipotesi, gli scienziati di U-M hanno studiato due tipi di mouse sperimentali - un gruppo mancava del gene per l'enzima di Hmox e non poteva sintetizzare il monossido di carbonio. Un altro gruppo ha prodotto insolitamente gli alti livelli di Hmox e del CO. Quando gli scienziati di U-M hanno trapiantato le trachee da un tipo di mouse nell'altro, le differenze genetiche fra i due sforzi dei mouse hanno avviato il rigetto, l'infiammazione e la limitazione significativa delle vie respiratorie nei destinatari del trapianto.

Ma gli scienziati di U-M hanno scoperto che potrebbero salvare i mouse avendoli inalano l'aria Co-arricchita (100 PPM) per due settimane dopo trapianto, o dando loro una droga che induce gli alti livelli dell'espressione di Hmox.

“Abbiamo trovato che i livelli naturali dell'enzima di Hmox non erano abbastanza su di impedire l'occlusione della galleria di ventilazione in mouse dopo trapianto,„ diciamo Hiroaki Harada, M.D., un ricercatore di U-M e co-primo autore dello studio. “Abbiamo dovuto usare le droghe per amplificare l'espressione di Hmox nei mouse o per amplificare il suo prodotto finito con inalazione prolungata di monossido di carbonio.„

“Il monossido di carbonio è letale a determinate dosi, ma gli animali hanno tollerato il livello di 100 PPM per due settimane senza i problemi evidenti,„ Pinsky dice. “Nei termini umani, è equivalente all'importo che ricevereste la seduta in un ingorgo stradale in Città del Messico.„

Il punto seguente era di analizzare la quantità di enzima di Hmox espressa in globuli bianchi ed in celle epiteliali che allineano la trachea innestata. “Abbiamo fatto questo per determinare la sorgente del CO,„ Pinsky dice. “Stava venendo dall'infiltrazione delle celle immuni dal host o dalle celle epiteliali erogarici che allineano l'innesto? Per impedire il rifiuto della galleria di ventilazione, i nostri risultati indicano che l'espressione di Hmox e la generazione di monossido di carbonio devono accadere in celle innestate del tessuto.„

I ricercatori egualmente hanno trovato che mentre sia il monossido di carbonio inalato che internamente prodotto ha avuto un effetto positivo su infiammazione e sulla limitazione della galleria di ventilazione del trapianto, ha inalato l'ossido di azoto non ha avuto effetto e l'ossido di azoto internamente prodotto ha reso la reazione infiammatoria peggiore.

Il gruppo di ricerca di Pinsky precedentemente ha pubblicato la prova per l'efficacia terapeutica di inalazione di CO in mouse che recuperano dal tipo di lesioni cardiovascolari causate dai coaguli di sangue ai polmoni. Pinsky mantiene che il gioco di destrezza fra il CO e NESSUN è un fattore importante nel rigetto dopo i trapianti di cuore e nel ripristino dopo altri tipi di danneggiamenti dell'apparato cardiovascolare.

Pinsky crede che il monossido di carbonio possa l'un giorno essere comune nell'ospedale ICU come l'ossido di azoto inalato è oggi, ma avverta che moltissima ricerca supplementare sarà richiesta per risolvere le domande importanti di dosaggio e della tossicità.

“La finestra terapeutica per monossido di carbonio è molto piccola,„ dice. “Le piccole quantità sono buone, ma un poco più vi uccideranno. Così il dosaggio sarà sempre una questione seria in tutte le terapie future.„