La espuma de monóxido de carbono puede ayudar a combatir la colitis

Madrid, 30 de junio. (Europa Press) –

Se sabe que el monóxido de carbono es un gas muy peligroso, pero en pequeñas cantidades tiene propiedades beneficiosas porque reduce la inflamación y estimula la regeneración de los tejidos.

Ahora, un equipo de investigadores dirigido por el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), el Hospital Brigham and Women’s, la Universidad de Iowa y el Centro Médico Beth Israel Deacons en los Estados Unidos ha desarrollado una nueva forma de administrar monóxido de carbono al cuerpo. Evitando sus peligrosas consecuencias.

Inspirado en las técnicas utilizadas en la gastronomía molecular, logró incorporar monóxido de carbono en espumas estables que pueden llegar al tracto digestivo, según publica la revista Science Translational Medicine.

En un estudio con ratones, los investigadores encontraron que estas espumas reducen la colitis y ayudan a revertir la insuficiencia hepática grave causada por una sobredosis de paracetamol. La nueva técnica también podría usarse para administrar otros gases terapéuticos, dicen los investigadores.

“La capacidad de administrar gas abre nuevas posibilidades para la forma en que pensamos acerca de las terapias. Por lo general, no consideramos el gas como un tratamiento que se toma por vía oral (o se administra en el recto), por lo que ofrece una nueva y maravillosa. Una forma de pensar en cómo podemos ayudar a los pacientes”, dijo la ingeniería mecánica en el MIT. Dijo Giovanni Traverzo, profesor asistente y gastroenterólogo en Brigham and Gynecology Hospital, Carl von Dassal, asistente de desarrollo profesional.

Desde finales de la década de 1990, Leo Otterbein, profesor de cirugía y autor principal de la Escuela de Medicina de Harvard y el Centro Médico Beth Israel Deacon, ha estado estudiando los efectos terapéuticos de los niveles bajos de monóxido de carbono.

Se ha demostrado que este gas tiene efectos beneficiosos en la prevención del rechazo de trasplantes, la reducción del crecimiento tumoral y la reversión de la inflamación y las lesiones graves de los tejidos.

Cuando se inhala en altas concentraciones, se une a la hemoglobina en la sangre y evita que el cuerpo obtenga suficiente oxígeno, lo que puede provocar problemas de salud graves e incluso la muerte. Sin embargo, en dosis bajas, tiene efectos beneficiosos como reducir la inflamación y promover la regeneración de tejidos, dice Otterbean.

“Sabemos desde hace años que cuando se administra monóxido de carbono en forma de inhalador, es beneficioso para todo tipo de síntomas”, admite. “Sin embargo, su uso en el hospital por varias razones es un desafío y está asociado con preocupaciones sobre el manejo seguro y regenerativo y los trabajadores de la salud, lo que ha llevado a las personas a encontrar otras formas de manejarlo”.

Hace unos años, Christophe Steiger, expostdock del MIT y nuevo autor del estudio, presentó Traversho y Otterbeen. El laboratorio de Traverse se especializa en desarrollar nuevos métodos de administración de fármacos en el tracto gastrointestinal. Para enfrentar el desafío de administrar un gas, se les ocurrió la idea de combinar el gas en una espuma, al igual que los cocineros usan el dióxido de carbono para crear espumas con frutas, verduras u otros sabores.

Las espumas de cocción se forman espesando o agregando un agente gelificante a un líquido o sólido purificado, y luego se usa un sifón especial para conectar el aire o para expulsar gases como el dióxido de carbono o el aire comprimido.

El equipo del MIT ha desarrollado un sifón modificado que se puede conectar a cualquier tipo de cilindro de gas, lo que permite incorporar monóxido de carbono en su espuma. Para crear la espuma, utilizaron aditivos alimentarios como alginato, metilcelulosa y maltodextrina. También se agregó pegamento de sándalo para estabilizar la espuma. Al cambiar la cantidad de goma de sándalo, los investigadores pueden controlar el tiempo que se libera el gas después de administrar la espuma.

Después de demostrar que puede controlar el tiempo de liberación de gas en el cuerpo, los investigadores decidieron probar las espumas para algunas aplicaciones diferentes. Primero, exploraron dos tipos de aplicaciones tópicas, como aplicar una crema para calmar las áreas inflamadas o con picazón.

En un estudio con ratones, encontraron que el uso de espuma rectal reduce la inflamación causada por la colitis o proctitis inducida por radiación (inflamación del recto causada por la radioterapia para el cáncer de cuello uterino o de cuello uterino).

Los tratamientos actuales para otras afecciones inflamatorias, como la colitis y la enfermedad de Crohn, a menudo incluyen medicamentos que suprimen el sistema inmunitario, lo que hace que los pacientes sean más susceptibles a las infecciones.

Según los investigadores, el tratamiento de estas afecciones con espuma que se puede aplicar directamente sobre los tejidos inflamados proporciona una alternativa viable o un enfoque complementario a esas terapias inmunosupresoras. Los investigadores dijeron que aunque la espuma se administraba por el recto, podía administrarse por vía oral.

“Las espumas son muy fáciles de usar, lo que ayuda a traducirse en el cuidado del paciente”, dice Byrne.

Debido a su capacidad para propagarse desde el tracto gastrointestinal a otras partes del cuerpo, los investigadores comenzaron a explorar las posibles aplicaciones sistemáticas del monóxido de carbono en órganos distantes, como el hígado.

Para este estudio, utilizaron un modelo de ratón de sobredosis de paracetamol que causa daño hepático severo. Descubrieron que el gas inyectado en el tracto gastrointestinal inferior llega al hígado y reduce en gran medida la inflamación y el daño tisular observados en el hígado.

En estos experimentos, los investigadores no encontraron ningún efecto adverso después de la administración de monóxido de carbono. Estudios previos en humanos han demostrado que pequeñas cantidades de monóxido de carbono pueden inhalarse de forma segura.

Una persona sana tiene una concentración de monóxido de carbono de alrededor del 1 por ciento en el torrente sanguíneo, y los estudios realizados por voluntarios humanos muestran que se puede tolerar hasta el 14 por ciento sin efectos adversos.

“Con la espuma utilizada en este estudio, creemos que ni siquiera debemos preocuparnos”, dice Otterbeen. Puede controlar la cantidad que administra, al igual que con cualquier otro medicamento. Otro aspecto positivo de este enfoque es que podemos controlar la cantidad adecuada”, dice.

En este estudio, los investigadores desarrollaron geles que contenían monóxido de carbono y sólidos llenos de gas, utilizando técnicas utilizadas para hacer caramelos duros con burbujas de dióxido de carbono bajo presión. Planean crear espumas para posibles pruebas en pacientes humanos y probarlas en otros estudios.