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Il 26 gennaio scorso, Ling Wang e Qinzi Xu, due scienziati biomedici presso l’Università di Pittsburgh, in Pennsylvania, hanno collocato un topo anestetizzato sotto una cappa chimica (dov'è possibile, quindi, eseguire manipolazioni e trattamenti che generano una diffusione di vapori tossici con la sicurezza di esser protetti).
È stato acceso un interruttore per diffondere all'interno della cappa il monossido di carbonio (CO) nella misura del 3% per 4 minuti e mezzo: una concentrazione così alta avrebbe ucciso la maggior parte degli uomini quasi immediatamente. Di conseguenza, la pressione del Sangue del topo è scesa precipitosamente e la sua frequenza cardiaca è diventata irregolare. Poi, attraverso un tubo endovenoso, i due ricercatori hanno somministrato nel topo una molecola sviluppata in laboratorio. Pochi istanti dopo, la pressione del sangue del roditore è salita fino a stabilizzarsi. Insomma, un vero e proprio antidoto per contrastare l'avvelenamento da CO.
Il ruolo della neuroglobina
Emesso da motori, stufe e caminetti, il monossido di carbonio è un gas insapore e inodore, pericolosissimo, che uccide soprattutto in due modi. Innanzitutto, si lega strettamente all’Emoglobina nel sangue, impedendo così di distribuire l'Ossigeno verso tutto il corpo. In secondo luogo, il CO inibisce il processo di respirazione nei mitocondri, ovvero le centrali elettriche delle cellule.
Oggi, nei casi di avvelenamento, i medici utilizzano un trattamento sviluppato più di 50 anni fa: l’ossigeno ad alta pressione. “Nel corso del tempo si sono sperimenti alcuni modi biochimici per liberare l'emoglobina dal monossido di carbonio ma non hanno funzionato. Ecco perché usiamo una terapia che è vecchia come l’ossigeno”, ha affermato Lance Becker, medico presso la Hofstra Northwell School of Medicine di Manhasset, Stati Uniti d’America. “Quindi - ha aggiunto il medico - l’idea di scoprire qualcosa che potrebbe funzionare meglio, più velocemente, è molto attraente”. Quel qualcosa, come descritto nel numero di questa settimana di Science Translational Medicine, è la neuroglobina, una proteina normalmente presente nel cervello e nella retina che protegge le cellule da un danno, legando l’ossigeno e l’ossido di azoto.
La scoperta dell'antidoto è avvenuta per caso. Il gruppo di ricerca di Pittsburgh, guidato dal dott. Mark Gladwin, infatti, stava originariamente studiando le proprietà della neuroglobina quando ha notato che le molecole isolate quasi sempre hanno avuto legate a sé il CO, sottoprodotto naturale della dissociazione dell’emoglobina.
Nello specifico, poi, nello studio sul topo, il gruppo aveva progettato una versione mutata della neuroglobina che aveva legato il CO 500 volte più forte rispetto a quello che lega l’emoglobina.
Ebbene, quando gli studiosi hanno somministrato in meno di cinque minuti una dose letale di CO, la neuroglobina aveva salvato l’87% dei topi. “Questo agente è fenomenale: può separare il monossido di carbonio dall’emoglobina”, ha affermato Lindell Weaver, un medico dell’Intermountain Healthcare di Salt Lake City che cura i pazienti con l’ossigeno ad alta pressione.
Weaver ha spiegato, tuttavia, che l’avvelenamento da CO attiva una serie di percorsi immunologici che causano danni persistenti al sistema nervoso e cardiovascolare. "Gli effetti a lungo termine del monossido di carbonio sono complicati. Rimuoverlo, quindi, potrebbe non essere sufficiente. Ma questo agente potrebbe essere salva-vita se somministrato immediatamente”.
La squadra di Gladwin adesso ha l’intenzione di sperimentare ulteriormente l’efficacia e la sicurezza della neuroglobina nei ratti, nei grandi mammiferi e, infine, nei pazienti.
