Kiedy DNA zawarte w komórkach zostaje uszkodzone, komórki te zaczynają dzielić się, rozpoczynając proces naprawy. Jednym z głównych czynników powodujących uszkodzenia komórek na poziomie DNA są wolne rodniki hydroksylowe. To atomy z niesparowanymi elektronami, które są w stanie wyrządzić nam ogromne szkody na poziomie molekularnym.

Jest jednak sposób na walkę z wolnymi rodnikami. Istnieją substancje, które je neutralizują, które określamy mianem antyoksydantów. Jednym z najskuteczniejszych z nich jest wodór molekularny. Pozwala on na selektywne neutralizowanie wolnych rodników hydroksylowych, które są dla naszych komórek niezwykle groźne.

Wodór: paliwo alternatywne do medycyny alternatywnej.

(Opublikowano również na stronie Fundacji Medycyny Alternatywnej i Integracyjnej , wrzesień 2018 r.)

Wodór (H2 ) został wychwalany za wykorzystanie w „ zielonej energii ” jako paliwo alternatywne, ale badania biomedyczne w ciągu ostatniej dekady sugerują, że ma on również terapeutyczne zalety biologiczne. Na przykład we wstępnych ponad 1000 badaniach przedklinicznych i klinicznych stwierdzono, że wodór ma działanie przeciwutleniające, przeciwzapalne, przeciwalergiczne, przeciw otyłości i przeciw starzeniu się [1, 2].

 Jest to raczej zaskakujące z punktu widzenia biochemii, ponieważ wodór, naturalny produkt uboczny fermentacji przez mikroflorę jelitową, od dawna uważany jest za „biologicznie obojętny” [3].

Czym dokładnie jest wodór molekularny? 
Wodór cząsteczkowy to po prostu dwa atomy wodoru związane ze sobą, tworzące razem gazowy wodór. Ma on budowę chemiczną HH o prostym wzorze chemicznym „H2 ”. Chociaż charakter atomu wodoru jest często związany z innymi atomami, takimi jak tlen, tworząc wodę (H 2 O), lub do węgla w celu wytworzenia metanu (CH4 ), to dla korzyści terapeutycznej  szczególnie potrzebny jest w formie gazowej  H2.

Dodatkowo, aby uniknąć nieporozumienia,  ważne jest rozróżnienie pomiędzy pH i H2 ;  mają zupełnie inne właściwości. Termin pH odnosi się do stężenia dodatnio naładowanych jonów wodoru (H+ ) w roztworze, który jest zupełnie różny od H2 gazu. Rzeczywiście wodór molekularny nie ma wpływu na pH i nie ma odniesienia do wody alkalicznej. Ponadto, gdy H2 gaz rozpuszcza się w wodzie, to nie zmienia się skład chemiczny wody i jej właściwości (na przykład nie stanowi H4O), ale jest po prostu H2, gazem który rozpuszcza się w wodzie.

 Jak podajemy wodór molekularny? 
W badaniach klinicznych wykazano, że wodóru cząsteczkowy podaje sięnajczęsciej wziewnie, lub jako wodę, która zawiera rozpuszczone H 2 gazu (to znaczy wodę wodorowaną), a takiże jako kąpiele w wodzie wodorowej, podawane dożylnie solanki wodoru, a nawet hiperbaryczne komory wodoru [4].

Jakie są kluczowe zalety wodoru molekularnego? 
Wykazano, że wodór ma działanie terapeutyczne . Jest leczniczy w ponad 170 różnych modelach chorób ludzi i zwierząt, a właściwie w każdym narządzie ludzkiego ciała [5]. Głównym tego powodem jest to, że H2 pomaga złagodzić nadmierny stres oksydacyjny i stany zapalne, które leżą u podstaw praktycznie każdej choroby i patologii [1, 2].

W jaki sposób wodór zapewnia działanie przeciwutleniające, przeciwzapalne i przeciwstarzeniowe? 
Wodór cząsteczkowy został po raz pierwszy opisany w Nature Medicine [6] w celu ochrony mózgu podczas urazu niedokrwiennego / reperfuzyjnego i selektywnego zmniejszania cytotoksycznych rodników tlenowych [6]. Wiele badań na zwierzętach i badaniach klinicznych wykazało następnie, że gazowy wodór podawany przez inhalację lub picie wody wodorowej może osłabić markery stresu oksydacyjnego i poprawić status przeciwutleniacza.

Na przykład w małym otwartym badaniu z udziałem 20 pacjentów z potencjalnym zespołem metabolicznym pacjenci przyjmowali 1,5-2 l wody wodorowej (~ 0,6 mM) dziennie przez 8 tygodni [7]. Średnio oprócz poprawy tolerancji cholesterolu i glukozy u pacjentów stwierdzono zmniejszenie o 43% markera oksydacyjnego TBARS (substancji reaktywnych w stosunku do kwasu tiobarbiturowego) w moczu oraz wzrost o 39% enzymu przeciwutleniającego dysmutazy ponadtlenkowej [7]. Podobne korzyści wykazano również u 16 zdrowych osób w randomizowanym badanie z podwójnie ślepą próbą kontrolowane placebo [8]. Picie wody wodorowej przez 4 tygodnie obniżyło marker oksydacyjny aldehydu malonowego (MDA) o ≈26%, p <0,001, zwiększyło dysmutazę ponadtlenkową oraz poziomy glutationu głównego przeciwutleniacza o 25,9% (p = 0,003) i 10,1% (p = 0,007) odpowiednio [8].

Oprócz wykazania podobnego działania przeciwutleniającego, inne badania na zwierzętach i badania kliniczne również wykazały zmniejszone zapalenie [9]. Na przykład, H2 może zmniejszać i modyfikować mediatory zapalne / czynników transkrypcyjnych (np cytokiny, białko C-reaktywne, TNF-a, NF-kB, NFAT, itd.) [10] [1, 2, 5, 9, 11].

Dokładny mechanizm (y), w którym H2 tłumi stres oksydacyjny wciąż jest badany. Jednak za pomocą interferencji miRNA, badań genów itp. wykazano, że wodór może aktywować szlak Nrf2 [5, 12], który reguluje transkrypcję ponad 200 genów cytoprotekcyjnych [13]. Aktywacja szlaku Nrf2 reguluje enzymy fazy ii obejmujące detoksykację ( np.ABCG2, MRP3, MRP4, GST), przeciwutlenianie ( np. NQO1, NQO2, HO-1), antyapoptotyczne ( np. Bcl-2) i metaboliczne ( np., G6PD, TKT, PPARγ) szlaki [14]. To może pomóc wyjaśnić dlaczego H2  wywiera również działanie przeciwcukrzycowe i przeciw otyłości [15, 16].

Korzyści z autofagii, usuwanie dysfunkcyjnych komórek:
Badania na zwierzętach i komórkach podobnie wykazują korzystny wpływ wodoru na transdukcję sygnału i ekspresję genów [5]. Zbadano również korzyści płynące z autofagii i mitofagii (mechanizmów samohibnializujących w celu usuwania uszkodzonych / dysfunkcyjnych komórek i mitochondriów).

Terapia wodorowa u gryzoni aktywowała szlaki autofagii, zwiększała liczbę autofagosomów, autolizosomów [17, 18] i mitofagię, w której pośredniczy szlak sygnałowy PINK1 / Parkin [19]. Jednak zbyt duża autofagia może być również patologiczna, co miało miejsce w badaniu uszkodzenia niedokrwiennego / reperfuzyjnego mięśnia sercowego u szczurów [20]. Jednak wodór był w stanie wywierać działanie ochronne w tym modelu choroby poprzez osłabienie stresu retikulum endoplazmatycznego i zmniejszenie nadmiernej autofagii [20].

Neurologiczne i inne korzyści zdrowotne
Niektóre ekscytujące badania neurologiczne nad wodorem są bardzo obiecujące. Japoński rząd zatwierdził inhalację gazem H2, jako zaawansowany lek stosowany w leczeniu zespołu pourazowego zatrzymania krążenia. Okazuje się, że wodór przynosi również korzyści neurologiczne [21].

W małym randomizowanym kontrolowanym badaniu klinicznym z udziałem 50 pacjentów z zawałem mózgu [22] porównywano wdychanie wodoru z zatwierdzonym lekiem medycznym, edaravone. Według MRI i wyników NIHSS co do oceny klinicznej nasilenia udaru, te wstępne wyniki sugerują, że wodoroterapia była bardziej skuteczna niż zatwierdzony lek medyczny [22]. Wydaje się, że po prostu picie wody wodorowej ma dobre efekty w trwających 1 rok randomizowanych, kontrolowanych placebo badaniach Parkinsona [23] i łagodnych zaburzeniach poznawczych (n = 73) (szczególnie tych o genotypie APOE4) [24]. Małe, podwójnie zaślepione, kontrolowane placebo badanie krzyżowe również wykazało korzyści neurologiczne u zdrowych osób. Picie wody wodorowej (600 ml / dzień) przez 4 tygodnie spowodowało zmniejszenie aktywacji nerwów współczulnych w spoczynku oraz poprawę nastroju i zmniejszenie stanów lękowych [25].

Skorelowało to dobrze z wczesnym badaniem na zwierzętach, które przeprowadziliśmy, gdzie wodoroterapia skutecznie zwiększała odporność na ostry i przewlekły stres poprzez regulację osi podwzgórze-przysadka-nadnercza i reakcje zapalne na stres [26]. Następnie dostarczyliśmy dowody w badaniu opublikowanym wFrontier’s Journal of Behavioural Neuroscience , że doustne spożycie wody wodorowej może odwrócić zachowania autystyczne (np. Upośledzone zachowania społeczne, upośledzenie pamięci, zapalenie TNF-α i IL-6 itp.) Wywołane przez matkę narażoną na VPA toksyny u myszy [27]

Jednak badania nad wodorem jest jeszcze w powijakach, a terapia H2 nie jest panaceum na wszystkie choroby. Na przykład nie znaleziono potwierdzenia w badaniach, że wodór jest korzystny dla mózgu, w modelu niedokrwienia i reperfuzji [28-31]. W jednym badaniu stwierdzono, że H2 był nieskuteczny w umiarkowanym do ciężkiego noworodkowym modelu uszkodzenia w wyniku niedokrwienia-reperfuzji u szczurów [ 32]. Niemniej jednak wstępne dane z badań na zwierzętach i badaniach klinicznych nadal sugerują, że wodór może mieć znaczące implikacje w obecnym medycynie, ponieważ jest bezpieczny, łatwy w podawaniu i ma natychmiastowe zastosowania kliniczne [1, 2].

 

Bibliografia

  1. Zhang, Y., i in., Hydrogen Therapy in Cardiovascular and Metabolic Diseases: od Bench do Bedside. Cell Physiol Biochem, 2018. 47 (1): p. 1-10.
  2. Sano, M. i wsp., Obiecująca nowatorska terapia wodorem w medycynie ratunkowej i krytycznej. Acute Med Surg, 2018. 5 (2): s. 1. 113–118.
  3. Li, HM i in., Transfer wodoru z gazu obojętnego do gazu terapeutycznego. Med Gas Res, 2017. 7 (4): str. 265–272.
  4. Ohta, S., Wodór molekularny jako gaz zapobiegawczy i terapeutyczny: inicjacja, rozwój i potencjał medycyny wodorowej. Pharmacol Ther, 2014.
  5. Ichihara, M. i in., Korzystne efekty biologiczne i leżące u podstaw mechanizmy wodoru molekularnego – kompleksowy przegląd 321 oryginalnych artykułów. Med Gas Res, 2015. 5 : p. 12
  6. Ohsawa, I. i wsp., Wodór działa jako przeciwutleniacz terapeutyczny poprzez selektywne redukowanie cytotoksycznych rodników tlenowych. Nat Med, 2007. 13 (6): str. 688–694.
  7. Nakao, A. i wsp., Skuteczność wody bogatej w wodór na status przeciwutleniaczy u osób z potencjalnym zespołem metabolicznym – badanie pilotażowe otwarte. Journal of Clinical Biochemistry and Nutrition, 2010. 46 (2): s. 1. 140–149.
  8. Trivic, T. i in., Picie wody bogatej w wodór przez 4 tygodnie pozytywnie wpływa na enzymy przeciwutleniające w surowicy u zdrowych mężczyzn: badanie pilotażowe. Aktualne tematy w badaniach Nutraceutical, 2017. 15 (1): s. 1. 45–48.
  9. Ishibashi, T., i wsp., Zużycie wody zawierającej duże stężenie wodoru cząsteczkowego zmniejsza stres oksydacyjny i aktywność choroby u pacjentów z reumatoidalnym zapaleniem stawów: otwarte badanie pilotażowe. Medical Gas Research, 2012. 2 (1): s. 1. 27
  10. Nicolson, GL, i in., Kliniczne skutki podawania wodoru: od chorób zwierząt i ludzi do medycyny wysiłkowej. International Journal of Clinical Medicine, 2016. 7(1).
  11. Ohta, S., Wodór molekularny jako nowy przeciwutleniacz: przegląd zalet wodoru w zastosowaniach medycznych. Methods Enzymol, 2015. 555 : p. 289–317.
  12. Yuan, J. i wsp., Woda bogata w wodór osłabia stres oksydacyjny u szczurów z urazowym uszkodzeniem mózgu poprzez szlak Nrf2. J Surg Res, 2018. 228 : p. 238–246.
  13. Swamy, SM, NS Rajasekaran i VJ Thannickal, Nuclear Factor-Erythroid-2-Factor Factor 2 in Aging and Fibrosis płuc. Am J Pathol, 2016. 186 (7): s. 1. 1712–23.
  14. Shelton, P. i AK Jaiswal, Czynnik transkrypcji 2 czynnik związany z NF-E2 (Nrf2): protoonkogen? FASEB J, 2013. 27 (2): s. 1. 414–23.
  15. Korovljev, D. i wsp., Wodór molekularny wpływa na skład ciała, profile metaboliczne i funkcję mitochondriów u kobiet z nadwagą w średnim wieku. Ir J Med Sci, 2017.
  16. Kamimura, N., i in., Molecular Hydrogen poprawia otyłość i cukrzycę poprzez indukowanie wątrobowego FGF21 i stymulowanie metabolizmu energetycznego u myszy db / db. Otyłość, 2011.
  17. Wang, H., i wsp., Bogata w wodór autofagia aktywowana solą fizjologiczną za pomocą szlaków HIF-1alfa w modelu bólu neuropatycznego. Biomed Res Int, 2018. 2018 : p. 4670834.
  18. Ma, H. i wsp., [Bogata w wodór sól fizjologiczna osłabia przeczulicę bólową i zmniejsza cytokiny u szczurów z neuralgią popółpaścową poprzez aktywację autofagii]. Xi Bao Yu Fen Zi Mian Yi Xue Za Zhi, 2017. 33 (2): str. 155–158.
  19. Wu, X. i wsp., Wodór wywiera neuroprotekcyjny wpływ na uszkodzone neurony OGD / R w hipokampie szczura poprzez ochronę funkcji mitochondriów poprzez regulację mitofagii za pośrednictwem szlaku sygnałowego PINK1 / Parkin. Brain Res, 2018.
  20. Gao, Y., i in., Wodór gazowy tłumi niedokrwienie mięśnia sercowego Uraz związany z reperfuzją niezależny od postwarunku u szczurów poprzez osłabienie autofagii wywołanej stresem siateczki śródplazmatycznej. Cell Physiol Biochem, 2017. 43 (4): str. 1503–1514.
  21. Tamura, T., i wsp., Skuteczność wdychanego HYdrogenu na wyniki neurologiczne po niedokrwieniu BRaina podczas opieki po zatrzymaniu krążenia (próba HYBRID II): protokół badania dla randomizowanego kontrolowanego badania. Trials, 2017. 18 (1): p. 488
  22. Ono, H. i wsp., Leczenie inhalacją gazowego wodoru w ostrym zawale mózgu: randomizowane kontrolowane badanie kliniczne dotyczące bezpieczeństwa i neuroprotekcji. J Stroke Cerebrovasc Dis, 2017.
  23. Yoritaka, A. i wsp., Pilotażowe badanie terapii H (2) w chorobie Parkinsona: randomizowane badanie z podwójnie ślepą próbą, kontrolowane placebo. Zaburzenia ruchowe, 2013.
  24. Nishimaki, K. i wsp., Wpływ wodoru cząsteczkowego ocenianego na modelu zwierzęcym i randomizowanym badaniu klinicznym dotyczącym łagodnych zaburzeń poznawczych. Curr Alzheimer Res, 2017.
  25. Mizuno, K. i wsp., Woda bogata w wodór dla poprawy nastroju, lęku i funkcji nerwów autonomicznych w życiu codziennym. Med Gas Res, 2017. 7 (4): str. 247-255.
  26. Gao, Q. i wsp., Wodór cząsteczkowy zwiększa odporność myszy na stres. Sci Rep, 2017. 7 (1): p. 9625.
  27. Guo, Q., i in., Woda bogata w wodór poprawia autystyczne zaburzenia behawioralne u potomstwa myszy leczonych kwasem walproinowym. Front Behav Neurosci, 2018. 12 : p. 170
  28. Kuroki, C. i wsp., Neuroprotekcyjne działanie gazu wodorowego na mózg w modelu niedokrwienia-reperfuzji: badanie P-31-Nmr. Journal of Physiological Sciences, 2009. 59 : s. 1. 371–371.
  29. Cai, JM i wsp., Neuroprotekcyjne działanie soli fizjologicznej w szczurzym noworodkowym modelu niedotlenienia-niedokrwienia. Brain Res, 2009. 1256 : p. 129–137.
  30. Kuroki, C. i wsp., Neuroprotekcyjne działanie wodoru na mózg w modelu stresu hipoksyjnego i modelu niedokrwienia-reperfuzji: badanie P-31 NMR. Neuroscience Research, 2008. 61 : p. S274-S274.
  31. Cai, J. i wsp., Terapia wodorowa zmniejsza apoptozę w modelu szczurzego niedotlenienia i niedokrwienia noworodka. Neurosci Lett, 2008. 441 (2): s. 1. 167-172.
  32. Matchett, GA i wsp., Wodór jest nieskuteczny w umiarkowanych i ciężkich noworodkowych modelach szczurów z niedotlenieniem i niedokrwieniem. Brain Research, 2009. 1259 : str. 90–7.
    …………………………………………………………………………………………………………….

    Źródło:

    http://www.molecularhydrogeninstitute.com/hydrogen-alternative-fuel-to-alternative-medicine