فوم هایی که مقادیر کمی از گاز کربن مونواکسید را در خود جای داده اند می توانند برای مبارزه با کولیت و سایر شرایط التهابی به دستگاه گوارش منتقل و به کارگرفته شوند.
مونوکسید کربن به صور بالقوه به عنوان یک گاز کشنده شناخته می شود. اما در دوزهای پایین، خواص مفیدی از جمله تاثیر در کاهش التهاب و تحریک بازسازی بافت را نشان داده است.
تیمی از محققان دانشکاه MIT راهی جدید برای آزادسازی مونوکسید کربن در بدن بدون خطرناک بالقوه آن ابداع کرده‌اند. آنها با الهام از تکنیک های مورد استفاده در غذاشناسی مولکولی (molecular gastronomy)، توانستند مونوکسید کربن را در فوم های پایداری که قابلیت آزاد سازی در دستگاه گوارش را دارد، ادغام کنند.
در مطالعه‌ای روی موش‌ها، محققان نشان دادند که این فوم‌ها التهاب روده بزرگ را کاهش داده و به معکوس کردن روند نارسایی حاد کبدی ناشی از سوء مصرف داروی استامینوفن کمک می‌کند. به گفته محققان، این روش جدید می تواند برای انتقال گازهای درمانی دیگر نیز استفاده شود.
استادیار MIT جیووانی تراورسو می‌گوید: «توانایی انتقال گاز فرصت‌های کاملاً جدیدی را در مورد نحوه‌ی تفکر ما به درمان باز می‌کند. ما معمولاً گاز را به عنوان یک داروی درمانی خوراکی (یا رکتال) در نظر نمی گیریم، بنابراین این روش یک راه هیجان انگیز جدید برای کمک به بیماران فراهم می‌کند.»
آزاد سازی فوم کربن مونواکسید
از اواخر دهه 1990، Otterbein که بر روی اثرات درمانی دوزهای پایین مونوکسید کربن مطالعه داشت، متوجه شد که این گاز اثرات مفیدی در جلوگیری از رد اندام های پیوندی، کاهش رشد تومور، و تعدیل التهاب و آسیب حاد بافتی دارد. استنشاق کربن مونواکسید در دوزهای بالا، باعث اتصال این مولکول به هموگلوبین و ممانعت از دریافت اکسیژن کافی توسط بدن شده و در نهایت می‌تواند باعث عوارض جدی برای بدن و حتی مرگ شود.
سال هاست که اثر مفید مونواکسید کربن در پاتوژنز انواع بیماری ها در حالت گاز استنشاقی کشف شده است اما به دلایل مربوط به مدیریت ایمن و قابل تکرار و نگرانی های کارکنان، استفاده از آن در کلینیک همچنان چالش برانگیز است. آزمایشگاه تراورسو با استفاده از توسعه روش‌های جدید برای رساندن دارو به دستگاه گوارش، به مقابله با چالش تحویل گاز کربن مونواکسید پرداخته است. آنها به علت آسانی استفاده از فوم‌ها، ایده ترکیب گاز را در یک فوم به وجود آوردند. دقیقاً به همان روشی که از دی اکسید کربن برای ایجاد فوم هایی با ترکیب میوه ها، سبزیجات یا طعم های دیگر استفاده می شود.
فوم های آشپزی معمولاً با افزودن یک عامل غلیظ کننده یا ژلاتینی به مایع یا جامدی که پوره شده است. سپس مخلوط کردن آن برای ترکیب با هوا با استفاده از یک دستگاهی که گازهایی مانند دی اکسید کربن یا هوای فشرده را تزریق می کند، انجام می شود. این دستگاه می تواند هر نوع گازی را در فوم خود ترکیب کند. برای ایجاد فوم ها از افزودنی های غذایی مانند آلژینات، متیل سلولز و مالتودکسترین استفاده می‌شود. با تغییر میزان صمغ زانتام (برای تثبیت فوم)، محققان می‌توانند مدت زمانی که طول می‌کشد تا گاز پس از تزریق فوم‌ها آزاد شود را کنترل کنند.
پس از کنترل زمان انتشار گاز در بدن، محققان تصمیم گرفتند فوم ها را برای چند کاربرد مختلف آزمایش کنند. اولین آزمایش، کاربرد موضعی را مطالعه کردند. در مطالعه‌ای روی موش‌ها، آنها دریافتند که رساندن فوم به شکل شیاف، التهاب ناشی از کولیت یا آسیب به علت دریافت پرتو و تشعشع (Radiation proctitis) را کاهش دهد.
درمان‌های فعلی کولیت و سایر بیماری‌های التهابی مانند بیماری کرون شامل داروهایی سرکوب کننده ایمنی است که می‌تواند بیماران را مستعد ابتلا به عفونت‌ها کند. به گفته محققان، درمان آن در شرایط با فومی که بتواند مستقیماً روی بافت ملتهب اثر بگذارد، یک جایگزین بالقوه یا رویکرد مکمل برای آن درمان‌های سرکوب‌کننده ایمنی ارائه می‌کند. اگرچه در این مطالعه فوم ها از طریق رکتوم داده شد، اما می توان آنها را به صورت خوراکی نیز در بدن آزاد کرد.
کنترل دوز
در ادامه محققان به بررسی کاربردهای سیستمیک احتمالی که به دلیل توانایی انتشار از دستگاه گوارش به سایر نقاط بدن رخ می‌دهد، پرداختند. در این بررسی مونوکسید کربن به اندام های دوردستی مانند کبد منتشر شد. برای این مطالعه، از موشی با آسیب کبدی به علت سوء مصرف استامینوفن استفاده کردند. آنها دریافتند که گاز منتشر شده در دستگاه گوارش تحتانی می تواند به کبد رسیده و التهاب و آسیب بافتی را در آنجا به طور قابل توجهی کاهش دهد.
در این آزمایش‌ها، محققان هیچ اثر نامطلوبی پس از تجویز مونوکسید کربن پیدا نکردند. مطالعات قبلی بر روی انسان نشان داده است که مقادیر کمی مونوکسید کربن را می توان به طور امن استنشاق کرد. یک فرد سالم دارای غلظت مونوکسید کربن حدود 1 درصد در جریان خون است و مطالعات داوطلبان انسانی نشان داده است که این گاز تا سطح 14 درصد، بدون عوارض جانبی قابل تحمل است.
اوتربین می‌گوید: «ما فکر می‌کنیم که فوم مورد استفاده در این مطالعه، حتی به سطوحی نگران کننده نمی‌رسد. با توجه به آزمایش گازهای استنشاقی، تا زمانی که بتوان دوز مصرفی را کنترل کرد، می‌توان این درمان را بی خطر نامید.
در این مطالعه، محققان همچنین ژل‌های حاوی مونوکسید کربن و همچنین مواد جامد پر از گاز (همانند آبنبات هایی حاوی حباب های کربن دی اکسید تحت فشار) را تولید کردند. محققین این مطالعه قصد دارند در آینده این فوم های تولیدی را بر روی بیماران انسانی آزمایش کنند.
