Le monoxyde de carbone est un gaz inodore et incolore produit lorsque les combustibles fossiles brûlent de manière incomplète. C’est aussi un tueur silencieux.
Selon les Centers for Disease Control (CDC), plus de 400 décès et 20 000 visites aux urgences peuvent être attribués à une intoxication au monoxyde de carbone (CO) chaque année. Bien que les détecteurs de CO et le bon fonctionnement de votre foyer et de vos appareils de chauffage puissent aider à prévenir l’exposition, les options de traitement sont limitées pour les personnes souffrant d’empoisonnement au CO.
C’est pourquoi Tim Johnstone, professeur adjoint de chimie et de biochimie à l’UC Santa Cruz, a travaillé au développement d’un antidote facile à administrer.
« Si vous êtes exposé au monoxyde de carbone, le principal traitement en ce moment est l’air frais », a déclaré Johnstone. « C’est une question de temps. À l’air frais, il faut quatre à six heures pour que le niveau de CO dans le sang soit réduit de moitié. Avec 100 % d’oxygène ou d’oxygène hyperbare, la demi-vie se raccourcit davantage. Même dans ce cas, les niveaux élevés de CO dans le sang peuvent persister assez longtemps pour entraîner des déficits à long terme et des problèmes neurologiques. »
Johnstone a étudié la chimie du monoxyde de carbone, composé d’un atome d’oxygène et d’un atome de carbone reliés par une triple liaison. Dans un contexte biologique, le CO se lie aux centres métalliques comme le fer dans l’hémoglobine, ce qui empêche alors cette protéine de fonctionner normalement, transportant l’oxygène des poumons vers les tissus du reste du corps.
Pour atténuer cela, Johnstone a conçu de petites molécules qui possèdent de nombreuses caractéristiques du site actif de l’hémoglobine, mais peuvent lier le CO beaucoup plus étroitement que la protéine. Dans un article récent publié dans Communications chimiquesson groupe a décrit la capacité d’une de ces molécules à se lier au CO, à séquestrer le CO qui est déjà lié à l’hémoglobine et à sauver les globules rouges exposés au CO, autant de signes prometteurs pour un futur antidote.
Johnstone dit qu’il s’agit de premiers résultats, mais l’espoir est de créer un traitement au point de service qui puisse être administré rapidement. Les symptômes d’empoisonnement au monoxyde de carbone les plus courants sont les maux de tête, les étourdissements, la faiblesse, les maux d’estomac, les vomissements, les douleurs thoraciques et la confusion. Parce qu’il imite la grippe, les gens peuvent ressentir des symptômes sans se rendre compte du danger et retarder la recherche d’un traitement.
L’étudiant diplômé Daniel Droege a été la personne responsable de ce projet et est le premier auteur de l’article. En plus de la recherche sur l’empoisonnement au monoxyde de carbone, le laboratoire de Johnstone travaille également sur des médicaments contenant de l’antimoine utilisés pour traiter la maladie tropicale négligée, la leishmaniose, en développant de nouveaux agents anticancéreux à base d’arsenic et en découvrant de nouveaux motifs de liaison du groupe principal.
Daniel G. Droege et al, Un complexe fer-porphyrine soluble dans l’eau capable de sauver les globules rouges empoisonnés au CO, Communications chimiques (2022). DOI : 10.1039/D1CC05542A