Stan zapalny a pianka z tlenkiem węgla

Tlenek węgla (CO) od dawna uważany jest za gaz toksyczny. Jednak w małych dawkach paradoksalnie przejawia korzystne właściwości. Nowe ustalenia naukowe wykazały, że zmniejsza stan zapalny i może pomóc w stymulowaniu regeneracji tkanek.

W badaniu na myszach naukowcy wykazali, że pianki z tlenkiem węgla zmniejszyły stan zapalny okrężnicy i pomogły odwrócić ostrą niewydolność wątroby spowodowaną przedawkowaniem paracetamolu. Technika ta może być również wykorzystana do dostarczania innych gazów terapeutycznych. Publikacja nowych studiów ukazała się na łamach „Science Translational Medicine”.

Sposób dostarczania gazu i pomysł na piankę

Zespół badaczy opracował nowatorski sposób dostarczania tlenku węgla do organizmu z pominięciem jego potencjalnie niebezpiecznych skutków. Zainspirowani technikami stosowanymi w gastronomii molekularnej, badacze byli w stanie włączyć tlenek węgla do stabilnych pianek, które to z kolei można dostarczyć do przewodu pokarmowego.

Zespół z Massachusetts Institute of Technology stworzył zmodyfikowany syfon, który można podłączyć do dowolnego rodzaju gazownika, co pozwoliło na wprowadzenie do pianki tlenku węgla. W celu stworzenia pianki eksperci skorzystali z dodatków do żywności, takich jak alginian, metyloceluloza i maltodekstryna. Dodano również gumę ksantanową, aby ustabilizować fakturę pianki. Zmieniając ilość gumy, badacze mieli możliwość kontrolowania tego, jak długo potrwa uwalnianie gazu po podaniu pianek.

Gdy osiągnięto kontrolę nad czasem uwalniania gazu w organizmie, badacze poddali testom pianki pod kątem różnorodnych zastosowań. Po pierwsze, sprawdzali dwa rodzaje zastosowań miejscowych, analogicznych do nakładania kremu w celu złagodzenia swędzenia lub zapalenia. W doświadczeniach na myszach odkryli, że dostarczenie pianki doodbytniczo zmniejszyło stan zapalny spowodowany zapaleniem jelita grubego lub popromiennym zapaleniem odbytnicy.

Jak leczy się zapalenie jelita grubego?

Obecne metody leczenia zapalenia jelita grubego i innych stanów zapalnych, np. choroby Leśniowskiego-Crohna, zazwyczaj obejmują leki, które tłumią układ odpornościowy, co może sprawić, że pacjenci są bardziej podatni na infekcje. Leczenie tych schorzeń za pomocą pianki, która może być stosowana bezpośrednio do tkanki objętej stanem zapalnym, stanowi potencjalną alternatywę lub podejście uzupełniające do tych terapii immunosupresyjnych, twierdzą badacze. Podczas gdy w tym badaniu pianki były podawane doodbytniczo, możliwe byłoby również dostarczenie ich doustnie, mówią naukowcy.

Tlenek węgla w leczeniu wątroby?

Naukowcy postanowili następnie zbadać możliwe zastosowania ogólnoustrojowe, w których tlenek węgla mógłby być dostarczany do odległych organów (np. wątroby) ze względu na jego zdolność do dyfuzji z przewodu pokarmowego w inne miejsce w organizmie. Badanie przeprowadzono w modelu doświadczenia na myszach, doprowadzono więc do przedawkowania paracetamolu, który powoduje poważne uszkodzenia wątroby. W toku stosowania innowacyjnej terapii eksperci stwierdzili, że gaz dostarczony do dolnego odcinka przewodu pokarmowego był w stanie dotrzeć do wątroby i znacznie zmniejszyć stan zapalny oraz uszkodzenia tkanek tam widocznych.

W tym badaniu naukowcy stworzyli również żele zawierające tlenek węgla oraz ciała stałe wypełnione gazem. Używali technik podobnych do tych, stosowanych w produkcji twardych cukierków zawierających pęcherzyki CO₂ pod ciśnieniem. Oprócz opracowania pianek do ewentualnych testów na ludziach eksperci planują sprawdzać nowe środki w dalszych studiach o szerokim zasięgu.