Analiza interakcija organofosfornih spojeva s esterazama i mogućim metama terapije kod otrovanja (OPEsterOX)

HrZZ: Istraživački projekt IP-2022-10-6885

Suradnici na projektu: Goran Šinko, Tena Čadež, Dora Kolić, Višnja Stepanić, Vesna Gabelica Marković, Zoran Radić

Trajanje 48 mjeseci, od 2023.-2027.

Sažetak

Izloženost organofosfatima (OP) od kojih su neki pesticidi ili živčani bojni otrovi (ŽBO) dovodi do inhibicije enzima acetilkolinesteraze (AChE) ključnog za funkcioniranje živčanog sustava. Blokiranje aktivnosti izaziva kolinergičku krizu, odnosno pretjeranu stimulaciju muskarinskih i nikotinskih membranskih receptora u središnjem i perifernom živčanom sustavu, što može dovesti do dugotrajnih posljedica trovanja pa i do smrti. Standardna terapija trovanja OP koja uključuje primjenu antimuskarinika, atropina i oksimskog reaktivatora AChE, nije učinkovita za različite OP, posebice nije za fosforoamidate radi strogo strukturalno ovisnog mehanizma reaktivacije enzima. Alternativna terapija odnosi se na srodni enzim butirilkolinesterazu (BChE) koji veže OP spojeve u cirkulaciji i kao takav djeluje kao stehiometrijsko biočistilo OP. Stoga ovaj projekt koristi poznate (npr. tabun, metamidofos i fenamifos) i neistražene spojeve (A-seriju organofosfata) za bolje razumijevanje mehanizama interakcija kolinesteraza s fosforoamidatima s ciljem pronalaska učinkovitih načina terapije. Biokemijski mehanizam interakcija enzima sveobuhvatno će se proučavati na molekulskoj razini metodama in silico, in vitro i ex vivo kako bi se odredili afiniteti vezanja, brzine inhibicije i učinkovitost reaktivacije enzima. Mehanizmi toksičnosti odabranih OP studirat će se na staničnom nivou. Najučinkovitiji reaktivatori testirat će se kao antidoti na miševima izloženim OP. Također, na mišjem mozgu ispitat će se neuroinflamatorni učinak OP kao i neuroprotektivna djelotvornost oksimske terapije praćenjem specifičnih markera astroglioze, mikroglioze i vijabilnosti neurona. Ove sveobuhvatne analize doprinijet će neupitno poznavanju interakcija fosforoamidata i učinkovitije terapije u otrovanju s njima i sličnim OP.

Radovi

1. Kolić, Dora ; Kovarik, Zrinka. NMDA receptors: structure, function and role in organophosphorus compound poisoning // Biofactors, in press (2024), doi: 10.1002/biof.2048