Мутантний білок нейроглобін рятує від смертельного отруєння чадним газом.
Чадний газ не має ні смаку, ні кольору, ні запаху, але при цьому досить отруйний - через те, що утворює надзвичайно міцний комплекс з білком гемоглобіном.
Як ми знаємо ще зі школи, гемоглобін переносить кисень з легких до інших органів і тканин, але, якщо з гемоглобіном з'єднався чадний газ, молекула кисню його звідти вже не витіснить. Грубо кажучи, CO позбавляє організм кисню - зв'язуючись з гемоглобіном, чадний газ припиняє газообмін. Крім того, він зупиняє окислювальні процеси в мітохондріях - клітинних органелах, які за допомогою кисню видобувають для клітини енергію.
Найчастіше отруєння чадним газом трапляються при пожежі або в будинках з пічним опаленням; однак не варто забувати, що СО утворюється при згорянні автомобільного палива, газу, при виробництві деяких хімічних сполук, так що можливостей отруїтися їм насправді більше, ніж здається.
Перші ознаки отруєння проявляються, коли з чадним газом зв'язується 20% гемоглобіну, а смерть настає, коли ця частка доходить до 50% і вище. Чи є якась протиотрута, яка допомогла б знешкодити чадний газ, який потрапив в організм? Зазвичай у таких випадках використовують тільки один засіб - штучна вентиляція легень з кисневою подушкою. Іноді можна зустріти згадки про речовину під назвою ацизол, який рекомендують приймати «за 30-40 хвилин до контакту з чадним газом» - ацизол модифікує гемоглобін так, щоб він не так сильно пов'язував СО. Але в цілому спроби знайти швидку і надійну протиотруту від чадного газу досі ні до чого не приводили.
Можливо, що в якості такої протиотрути можна використовувати білок нейроглобін. У мозку і в сітківці очі нейроглобін пов'язує надлишок кисню і монооксид азоту NO, підтримуючи тканинний і клітинний гомеостаз і забезпечуючи запас кисню на випадок, якщо його раптом стане не вистачати. Дослідники з Піттсбурзького університету, які займалися нейроглобіном, помітили, що він часто буває пов'язаний ще й з СО. У кожного з нас є якась кількість гемоглобіну, пов'язаного з CO, який утворюється як побічний продукт деяких біохімічних процесів; при руйнуванні такого гемоглобіну СО переходить до нейроглобіну.
Якщо нейроглобін в принципі здатний пов'язувати чадний газ, то, можливо, цю його здатність можна посилити? У статті в Science Translational Medicine Марк Гледвін (Mark T. Gladwin) і його колеги описують мутантну версію нейроглобіну, яка утримує СО в 500 разів сильніше, ніж гемоглобін - іншими словами, що за фізико-хімічними законами, СО буде краще зв'язуватися з мутантним нейроглобіном, обігаючи до нього.
Експерименти показали, що нейроглобін дійсно може бути прекрасним антидотом проти чадного газу: коли мишам протягом декількох хвилин давали подихати повітрям з 3% СО (а це смертельно небезпечна концентрація як для тварин, так і для людей), то у них швидко з'являлися всі характерні ознаки отруєння - які, однак, так само швидко проходили після внутрішньовенної ін'єкції мутантного нейроглобіну. Новий білок рятував від смерті 87% отруєних мишей.
Поки що ніяких побічних ефектів від нейроглобіну виявити не вдалося; в організмі він не накопичується - його поступово виводять нирки. Однак тут ще необхідно перевірити, як реагує на нього імунна система: якщо білок дратує імунітет, наслідки можуть бути досить неприємними. З іншого боку, якщо мова йде про дійсно важке отруєння чадним газом, то неприємності з імунітетом, які можуть трапитися в перспективі, можливо, не така вже велика ціна за порятунок життя.