Wróć do listy publikacji

Wodór cząsteczkowy: zapobiegawczy i terapeutyczny gaz medyczny na różne choroby

01 czerwca 2023
  • Wodór i Zdrowie
Wodór cząsteczkowy: zapobiegawczy i terapeutyczny gaz medyczny na różne choroby

W 2007 roku odkryto, że wodór cząsteczkowy (H2) ma selektywne właściwości przeciwutleniające, dodatkowo wykazano, że wpływa on korzystnie na różne choroby. Naukowcy dokładnie opisali efekty biologiczne H2 i mechanizmy jego działania w różnych chorobach, w tym przede wszystkim w zespole metabolicznym, uszkodzeniu narządów wewnętrznych i chorobie nowotworowej. Badania przeprowadzone w 2007 roku wykazały, że medycyna wodorowa ma ogromną przyszłość i przynosi niesamowite efekty w profilaktyce oraz terapii chorób u ludzi.

Wodór H2 jest łatwopalnym, bezbarwnym, bezwonnym gazem, który w odpowiednich warunkach może działać jako środek redukujący. Wcześniej twierdzono, że jest fizjologicznie obojętny w komórkach ssaków i nie reaguje z aktywnymi substratami w układach biologicznych. Jednak ostatnio pojawił się nowy gaz medyczny H2, który może mieć potencjalnie szerokie zastosowanie.

Po raz pierwszy efekty terapeutyczne wodoru zostały opisane w 1975 roku. Później wykazano, że wdychanie H2 pod wysokim ciśnieniem może leczyć zapalenie wątroby wywołane przez pasożyty. Natomiast w 2007 roku Ohsawa wraz ze współpracownikami wykryli, że wodór H2 ma właściwości przeciwutleniające, które chronią mózg przed urazami i udarami poprzez selektywne neutralizowanie rodników hydroksylowych i nadtlenoazotynów.

Do tej pory zaobserwowano i opisano terapeutyczne działanie wodoru w różnych narządach, w tym m.in. w mózgu, sercu, trzustce i wątrobie. Dodatkowo H2 pośredniczy w stresie oksydacyjnym i może wykazywać działanie przeciwzapalne i przeciwapoptotyczne.

Działanie wodoru jako środka terapeutycznego

H2 ma selektywne właściwości przeciwutleniające, przeciwzapalne i przeciwapoptotyczne. Uszkodzenia egzogenne spowodowane promieniowaniem indukują nadmierną produkcję ROS w komórkach. Wodór cząsteczkowy przenika przez biomembrany i skutecznie dociera do jąder komórkowych. Selektywnie usuwa z nich OH i ONO, w ten sposób zapobiega uszkodzeniom DNA. H2 zmniejsza również ekspresję cytokin prozapalnych oraz czynników prapoptotycznych. Moduluje transdukcje sygnału w obrębie i pomiędzy wieloma szlakami w komórce.

Podawanie wodoru cząsteczkowego zmniejsza działanie takich markerów stresu oksydacyjnego jak mieloperoksydaza, dialdehyd malonowy, 8-hydroksy-dezoksyguanozyna8-OHdG, 8-izo-prostaglandyna F2a we wszystkich chorobach człowieka. Dodatkowo ostatnie badania dowiodły, że H2 łagodzi niektóre procesy patologiczne w roślinach i pomaga zachować świeżość owoców.

Badanie z 2001 roku wykazało, że wdychanie H2 może wyleczyć zapalenie wątroby, stanowi to pierwszy dowód właściwości przeciwzapalnych wodoru. Zazwyczaj H2 hamuje uszkodzenia tkanki zapalnej wywołane stresem oksydacyjnym poprzez regulację cytokin prozapalnych i zapalnych jak interleukina, czynnik martwicy nowotworów, międzykomórkowa cząsteczka adhezyjna, czynnik jądrowy kappa. Wodór może być stosowany jako środek terapeutyczny w stanach związanych z posocznicą związanych z zapaleniem lub zespołem dysfunkcji wielonarządowej.

H2 wywiera działanie antyapoptotyczne poprzez zwiększanie lub zmniejszanie czynników związanych z apoptozą. Wodór hamuje ekspresję czynników proapoptotycznych, białka X związanego z chłoniakiem oraz reguluje w górę czynniki antyapoptotyczne. W 2014 roku badacze japońscy potwierdzili, że wywołany przez H2 efekt neuroprotekcyjny jest częściowo związany z aktywacją szlaku przeciwapoptotycznej kinazy białkowej B.

Podawanie H2 indukuje ekspresję różnych genów. Badania potwierdziły, że niektóre z cząsteczek jak NF-κB, c-Jun N, kinaza keratynowa itp. mogą być wtórnie regulowane przez wodór molekularny, a niektóre z nich mogą stać się bezpośrednimi celami H2.

Inhalacje wodorem jako środek terapeutyczny

Badacze wykorzystali kilka wygodnych i skutecznych systemów dostarczania wodoru do organizmu człowieka. Prostym sposobem terapeutycznego podawania H2 jest inhalacja z użyciem obwodu, respiratora, maski twarzowej i kaniuli nosowej. Taką metodę terapii wodorem można samodzielnie wykorzystać w domu, wystarczy do tego generator wodoru. Taki przenośny generator wodoru służy do inhalacji i wytwarza czysty wodór. Urządzenie może wyprodukować nawet do 150 ml/min gazu H2.

Pacjenci najczęściej wdychają wodór przez specjalną maskę twarzową. Wdychany gaz działa szybko i może być stosowany w leczeniu ostrego stresu oksydacyjnego. Eksperyment na zwierzętach wykazał, że  wdychanie H2 połączonego z podtlenkiem azotu, rozpuszcza się w krwi tętniczej do wyższych stężeń niż w krwi żylnej, co potwierdza, że podana dawka H2 została wchłonięta do tkanek. Dodatkowo wdychanie wodoru cząsteczkowego nie powodowało żadnych skutków ubocznych i nie miało wpływu na ciśnienie krwi ani na inne parametry krwi. Inhalacja wodorem  była bezpieczna u pacjentów z urazem mózgu, łagodzi zaburzenia poznawcze wywołane operacją, zmniejsza uszkodzenie przeszczepu płuc i uszkodzenia skóry spowodowane promieniowaniem.

Inhalacje wodorem przy zastosowaniu generatora wodoru to szybka i skuteczna metoda podawania H2, która może być stosowana w codziennej terapii profilaktycznej. Innym sposobem dostarczania wodoru do organizmu jest picie wody wodorowej lub wstrzykiwanie soli fizjologicznej bogatej w wodór.

Działanie wodoru w chorobach układu nerwowego

Wodór cząsteczkowy może przenikać przez barierę krew-mózg poprzez dyfuzję gazową, z tego powodu jego wpływ terapeutyczny na choroby ośrodkowego układu nerwowego był szeroko badany. Ohsawa i jego współpracownicy w 2007 roku ogłosili, że wdychanie H2 za pomocą generatora wodoru zmniejszyło rozmiar zawału w modelu ogniskowego uszkodzenia I/R mózgu u szczurów. Dodatkowo naukowcy badający chorobę Parkinsona odkryli, że doustna dawka H2 łagodziła objawy choroby w modelach mysich, zmniejszając u nich stres oksydacyjny. Wodór badano także pod kątem potencjalnego leczenia choroby Alzhaimera i innego stanu neurodegeneracyjnego. Badacze stwierdzili, że wstrzyknięcie preparatu z wodorem poprawiło funkcje poznawcze i pamięć u szczura z chorobą podobną do Alzhaimera, zapobiegając zapaleniu nerwów i stresowi oksydacyjnemu.

Choroby układu sercowo-naczyniowego – leczniczy wpływ wodoru

Badania naukowe sugerują, że leczenie wodorem chroni przed uszkodzeniami mięśnia sercowego i rozwojem miażdżycy tętnic oraz innych chorób naczyniowych. Inhalacja H2 ograniczyła obszar zawału mięśnia sercowego bez zmiany parametrów hemodynamicznych w szczurzym modelu uszkodzenia I/R mięśnia sercowego. To jest potwierdzenie innego badania, w którym wstrzyknięcie soli fizjologicznej z wodorem zapewniło kardioprotekcję przed urazami I/R. Uszkodzenie I/R mięśnia sercowego po przeszczepie serca jest głównym symptomem pierwotnej dysfunkcji przeszczepu i przewlekłego odrzucania, może również sprzyjać późniejszemu rozwojowi choroby wieńcowej przeszczepu. Naukowcy odkryli, że inhalacja H2 za pomocą generatora wodoru złagodziła uraz I/R serca szczura. Natomiast codzienne picie wody wodorowej może chronić pacjentów alloprzeszczepów serca i aorty przed pogorszeniem stanu związanego z zapaleniem.

Oprócz leczenia wodorem uszkodzenia mięśnia sercowego leczenie solą fizjologiczną z H2 zapobiegało przerostowi lewej komory u szczurów z samoistnym nadciśnieniem tętniczym, zawałowi mięśnia sercowego wywołanego przez izoproterenol i uszkodzeniu mięśnia sercowego wywołanego przez doksorubicynę.

Wpływ wodoru na układ pokarmowy

W 2001 roku Gharib i jego współpracownicy odkryli, że oddychanie H2 pod wysokim ciśnieniem chroni przed uszkodzeniem wątroby wywołanym przez pasożyty. Kolejne badania wykazały efekty terapeutyczne w zapaleniu wątroby wywołanym przez konkanawlinę i w przewlekłym zapaleniu wątroby typu B.

Dodatkowo wiele badań wykazało ochronne działanie wodoru w innych chorobach wątroby jak uszkodzenie wątroby wywołane promieniowaniem, hepatotoksyczność wywołana acetaminomfenem, niealkoholowe stłuszczeniowe zapalenie wątroby i hepatokarcynogeneza, pooperacyjna niewydolność wątroby i regeneracja wątroby po hepatektomii.

Wykazano także, że podawanie wodoru leczy uszkodzenie błony śluzowej żołądka związane ze stresem i uszkodzenie żołądka wywołane przez aspirynę. Natomiast wstrzyknięcie soli z wodorem zmniejszyło nasilenie ostrego zapalenia trzustki.

Zastosowanie wodoru terapeutycznego w innych schorzeniach

Badacze wykazali, że terapia wodorem jest korzystna w leczeniu różnych chorób układu oddechowego. Inhalacja H2 za pomocą generatora wodoru łagodzi uraz I/R wywołany przeszczepem płuc. Ostatnie badania skoncentrowały się na ochronie H2 przed uszkodzeniem płuc związanych z sepsą. Leczenie wodorem hamowało ostre uszkodzenie płuc wywołane przez sepsę u szczurów, prawdopodobnie w wyniku przeciwutleniających i przeciwzapalnych czynników H2.

Odnotowane ostatnio odkrycia wskazują, że wodór chroni przed uszkodzeniem I/R nerek, co jest spowodowane działaniem przeciwzapalnym i antyapoptycznym H2 oraz selektywną reedukacją cytotoksyczną. Opracowano różne modele zwierzęce w celu zbadania terapeutycznego wpływu H2 na uszkodzenie nerek. W 2009 roku Nakashima-Kamimura wraz z innymi naukowcami donieśli, że inhalacja wodorem oraz picie wody wodorowej złagodziły nefrotoksyczność wywołaną cisplatyną bez uszczerbku dla aktywności przeciwnowotworowej. Dodatkowo inne badania wskazują, że H2 łagodzi uszkodzenie nerek spowodowane także innymi czynnikami.

H2 może również wywierać działanie lecznicze w chorobach układu hematologicznego. Dodatkowo picie wody wodorowej poprawiło miopatie mitochondrialne i zapalne u ludzi, a także złagodziło dystrofię mięśniową Duchenne’a u myszy.

Zdolności wodoru do wychwytywania wolnych rodników może być wykorzystana w terapii leczniczej. Ta zaleta wodoru jest szerzej badana jako część terapii przeciwnowotworowych u ludzi i zwierząt. Dole i jego współpracownicy już w 1975 roku wykazali, że terapia hiperbaryczna H2 powoduje regresję guza skóry u myszy z rakiem płaskonabłonkowym. Dodatkowo ostatnio pojawiły się doniesienia, że HW (wodór wzbogacony wodorem) uzupełniony nanokoloidem platyny wywiera szybsze działanie przeciwutleniające i preferencyjne, a także hamuje wzrost komórek raka języka.

H2 może również złagodzić skutki uboczne wywołane radioterapią raka lub lekami przeciwnowotworowymi. Kanga i jego grupa wskazują, że codzienne spożywanie HW może złagodzić stres oksydacyjny wywołany radioterapią i poprawić jakość życia po ekspozycji na promieniowanie

Wodór jest trudno rozpuszczalny w wodzie. To początkowo ograniczało jego stosowanie. Jednak obecnie wodór  może być podawany w formie inhalacji, wody wodorowej oraz wstrzykiwany z solą fizjologiczną. Funkcjonalność generatora wodoru sprawia, że terapię wodorem możemy przeprowadzić samodzielnie w domu. Produkty nasycone wodorem mają obiecującą przyszłość, mogą być stosowane jako bezpieczne, służące do utrzymania zdrowia.

Tłumaczenie własne Symec Consulting jonizatory.eu na podstawie Molecular hydrogen: a preventive and therapeutic medical gas for various diseases, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5731988/

* Zastrzeżenie:
Produkty, artykuły i inne treści na www.jonizatory.eu nie są do diagnozowania, leczenia, łagodzenia lub zapobiegania jakiejkolwiek chorobie lub w zaburzeniach zdrowia. Artykuły/treści na stronie nie zostały poddane zatwierdzeniu przez agencje rządowe. Treści publikowane na serwisie nie mogą być traktowane jako porady lekarskie lub diagnozowanie jakiejkolwiek choroby. W odniesieniu do spraw dotyczących leczenia konieczny jest kontakt z pracownikami służby zdrowia.

Udostępnij:
Poprzedni Dlaczego potrzebujemy jony ujemne? 25 maja 2023 Następny Terapia wodorem skuteczna przy raku pęcherzyka żółciowego 23 czerwca 2023 wodór cząsteczkowy przy chorobach pęcherzyka żółciowego
Podobnie wpisy z kategorii