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Kohlenmonoxid-Vergiftung: Neuartiges Protein als Antidot
Wer für den Urlaub Ferienwohnungen vergleicht, stößt häufig auf die Angabe „Kohlenmonoxid-Melder vorhanden“. Für viele Reisende ist das eine beruhigende Information, um ruhig schlafen zu können.
Zwar verbinden die meisten Kohlenmonoxide (CO) mit einem in der Wohnung genutzten Holzkohlegrill, doch das geruch- und farblose Gas kann auch aus anderen Quellen stammen. Es entsteht immer dann, wenn kohlenstoffhaltige Stoffe unter Sauerstoffmangel nicht vollständig verbrennen, etwa durch defekte Heizungsanlagen, Kamine oder Öfen.
Vorsicht: Gefährliche Kohlenmonoxid-Vergiftung!
Einmal eingeatmet, diffundiert das Gas schnell durch die Alveolarmembran und bindet mit etwa 230- bis 300-fach höherer Affinität als Sauerstoff an Hämoglobin (roter Blutfarbstoff). Die Folge kann eine Kohlenmonoxid-Vergiftung sein, an der weltweit etwa 30.000 Menschen jährlich sterben.
Ärzte behandeln bei Verdacht sofort mit Sauerstoff, um Kohlenmonoxid aus seiner Häm-Bindung zu verdrängen. Allerdings leiden viele Überlebende an langfristigen kardiologischen und neurokognitiven Defiziten, die mit einer langsamen Kohlenmonoxid-Clearance zusammenhängen.
Protein aus Bakterium als neues Kohlenmonoxid-Antidot
Wünschenswert wäre eine effizientere Therapie. Das haben sich auch Forschende der University of Pittsburgh gedacht. Sie entwickelten ein infundierbares Protein, das Kohlenmonoxid schneller aus dem Blut entfernen soll.
Die Wissenschaftler inspirierten sich an einem mikrobiellen Hämprotein namens RcoM – einem natürlichen CO-Sensor. Sie isolierten dieses aus dem Bodenbakterium Paraburkholderia xenovorans und verkürzten es gezielt. Damit gelang es den Forschenden, die Bindungsaffinität zu Kohlenmonoxid weiter zu steigern – ohne dabei Sauerstoff zu binden.
Das entstandene Protein namens RcoM-HBD-CCC verabreichten sie Mäusen – die mit Kohlenmonoxid-haltiger Luft beatmet wurden – über die Halsvene. Dadurch wurde CO über eine Komplexbindung schneller aus den roten Blutkörperchen entfernt und über den Urin ausgeschieden.
Laut den Autoren hat RcoM-HBD-CCC die idealen Eigenschaften, um als pharmazeutisches CO-Antidot eingesetzt zu werden. Im Gegensatz zu vorherigen Untersuchungen an verwandten Proteinen zeigte RcoM-HBD-CCC keine starke Erhöhung des Blutdrucks durch Bindung von Stickstoffmonoxid. Bevor das Protein als Arzneimittel zugelassen wird, müssen jedoch weitere Studien folgen. Quellen:
- Dent MR et al. Engineering a highly selective, hemoprotein-based scavenger as a carbon monoxide poisoning antidote with no hypertensive effect. Proc Natl Acad Sci USA 2025;122(32): e2501389122, doi: 10.1073/pnas.2501389122
- S2k-Leitlinie Diagnostik und Therapie der Kohlenmonoxidvergiftung, AWMF-Registernummer: 040-012, Stand November 2021