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Medizin

Neuroglobin: Antidot bei Kohlenmonoxid­vergiftung

Sonntag, 11. Dezember 2016

Pittsburgh – Eine gentechnische Variante von Neuroglobin, einem sauerstoffbindenden Protein aus dem Gehirn und der Netzhaut des Auges, könnte als Antidot bei cwirksam sein. Eine Infusion hat in einer Studie in Science Translational Medicine (2016; 8: 368ra173) Mäuse vor dem Erstickungstod bewahrt. 

Da Kohlenmonoxid (CO) unsichtbar und geruchlos ist, die Atemwege nicht reizt und unbemerkt durch Betondecken und Wände dringt, werden schleichende Vergiftungen oft zu spät erkannt. Die Behandlung besteht in der Beatmung mit 100-prozentigem Sauerstoff, der das Kohlenmonoxid jedoch nur langsam verdrängt.

Die CO-Halbwertzeit wird lediglich von 320 auf 74 Minuten verkürzt, beziehungsweise auf 20 Minuten bei einer hyperbaren Sauerstofftherapie, die allerdings nur an wenigen Orten verfügbar ist. Für viele Patienten kommt die Rettung deshalb zu spät. In Deutsch­land sterben jedes Jahr etwa 3.000 Menschen an einer Kohlenstoffmonoxidintoxikation – vermutlich sind es mehr, da die Intoxikation aufgrund der unspezifischen Symptome oft nicht erkannt wird.

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Eine Alternative könnte die Infusion der Variante eines erst im Jahr 2000 im Gehirn von Menschen und Mäusen (und später auch in der Retina) entdeckten Neuroglobins sein. Neuroglobin bindet dort nicht nur Sauerstoff stärker als Hämoglobin. Auch die Affinität zu Kohlenmonoxid ist deutlich erhöht. Durch die Modifikation des Moleküls konnte ein Team um Mark Gladwin von der Universität Pittsburgh die Affinität noch einmal erhöhen. In Laborexperimenten band Ngb-H64Q-CCC Kohlenmonoxid 500-fach stärker als Hämoglobin.

Dadurch kommt es im Blut zu einem schnellen Übertritt der CO-Moleküle vom Hämoglobin zum Neuroglobin. Die Bindungsstellen im Hämoglobin stehen dann im Prinzip wieder für den Sauerstoff zur Verfügung. Die Halbwertzeit des CO in zellfreier Flüssigkeit oder in Erythrozyten wurde auf sensationelle 0,11 bis 0,41 Minuten verkürzt. 

Damit könnte eine Kurzinfusion von Ngb-H64Q-CCC innerhalb kurzer Zeit CO aus dem Blut eliminieren und den Sauerstofftransport zum Gewebe wieder herstellen. Tatsächlich gelang es den Forschern, bei Mäusen die Erholungszeit von einer Kohlenmonoxid­vergiftung deutlich zu verkürzen. Auch der Kreislauf der Tiere konnte stabilisiert werden. Sieben von acht Mäusen überlebten eine Intoxikation, die normalerweise für mehr als 90 Prozent der Tiere tödlich endet. 

Das Neuroglobin wurde nach der Infusion (in ähnlicher Weise wie dies für Myoglobin nach einer Rhabdomyolyse bekannt ist) innerhalb kurzer Zeit komplett über die Nieren eliminiert. Soweit erkennbar blieb die Behandlung ohne negative Folgen für die Tiere. Dennoch dürften vor einer Anwendung bei Menschen noch weitere tierexperimentelle Studien notwendig sein.

© rme/aerzteblatt.de

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