BEVEZETÉS

A molekuláris hidrogén (vagyis a H2 gáz) elnyerte a figyelmét egyetemi kutatóknak és orvosoknak a világ minden tájáról a benne rejlő terápiás hatás miatt. [1]. Az egyik legelső cikket a hidrogénről, amelyben orvosi gázként tekintettek rá, 1975-ben publikálták, Dole és a Baylor és Texas A&M Egyetem munkatársai nevéhez fűződik. [2]. A Science tudományos lapban publikálták, hogy a hiperbár hidrogénterápia (8 atm) elégséges volt ahhoz, hogy csökkentse a melanóma daganatokat az egerek esetében. Ezzel együtt a hidrogénterápia iránti érdeklődés 2007-ben új lendületet kapott, amikor igazolták, hogy a gázhalmazállapotú hidrogén belélegzése (a 4,6%-os gyúlékonysági szint alatt) vagy egy vizes anyag lenyelése, amely tartalmaz feloldott hidrogént, gyakorolhat biológiai hatást, terápiás hatást szintén. [3]. Ezek az eredmények arra engednek következtetni, hogy a hidrogénnek helye van a klinikai és orvosi alkalmazásban. [4]. Ez az MHF-cikk nem tárgyalja a negatív hidrogénionokat, (hidridet, H-), a pH-t (pl. Lúgos víz), a mikrofürtös vizet vagy más olyan témákat, amelyek áltudományos állítások tárgyát képezik.

2007-ben Dr. Ohta csapata a Nature Medicine-ben [3] számolt be arról, hogy az agyi infarktus térfogatának belélegzése patkányok esetében, a középső agyi artéria elzáródása által kiváltott iszkémia-reperfúziós sérüléssel. A hidrogén hatékonyabb volt, mint az edaravona, amely egy klinikailag jóváhagyott gyógyszer az agyi infarktusra mérgező hatások nélkül (bal oldali ábra). A szerzők azt is kimutatták, hogy a tenyésztett sejtekben feloldott hidrogén biológiailag releváns koncentrációban csökkenti a mérgező hidroxilgyökök (* OH) szintjét, de nem reagál más fiziológiailag fontos reaktív oxigénfajokkal (például szuperoxiddal, nitrogén -monoxiddal, hidrogénnel) peroxid).

Ez a biológiai orvosi kutatás a hidrogénnel kapcsolatban még gyerekcipőben jár, csak körülbelül 1000 cikket és 1600 kutatót tartalmaz, de ezek a kiadványok könnyen hozzáférhetőek és közérthetők. A hidrogénben gazdag víz lenyelése a plazmakoncentráció és a légzés maximális növekedését eredményezi 5-15 perc alatt, dózisfüggő módon (lásd az ábrát). A megnövekedett légzésű hidrogén azt jelzi, hogy a hidrogén szétterjed a nyálkahártyán keresztül, és belép a szisztémás keringésbe, ahol kilökik a tüdőből. Ez a vér- és légzőszerv-növekedés 45-90 perc múlva visszatér a kiindulási értékre, az elfogyasztott dózistól függően.

GYÓGYSZERHATÁSTAN

Bár a sejtekben, szövetekben, állatokban, emberekben és még növényekben végzett jelentős kutatások is megerősítették a hidrogén hatását a biológiai rendszerekben, az alapvető molekuláris mechanizmusok és elsődleges célpontok továbbra is megfoghatatlanok [19].

ANTIOXIDÁNS HATÁS

Az egyik mechanizmus, amelyet a hidrogén az oxidatív károsodások elleni védelemre használ, az Nrf2-Keap1 rendszer aktiválása, majd az antioxidáns válasz (ARE), amely különböző citoprotektív fehérjék, például glutation, kataláz, szuperoxid-diszmutáz, termelődéséhez vezet, glutation-peroxidáz, hemo-1-oxigenáz stb. [5, 35, 36]. Néhány betegségmodellben a hidrogén előnyeit tagadják a Nrf2 gén deléció [37, 38], az Nrf2 genetikai redukciója az iRNS használatával [39] vagy az Nrf2 útvonal farmakológiai blokkolása [40, 41]. Fontos, hogy a hidrogén csak akkor aktiválja az Nrf2 útvonalat, ha támadás történik (pl. Toxin, elváltozások stb.) [40], szemben a promoter konstitutív hatásával, amely káros lehet [42, 43]. Az a módszer, amellyel a hidrogén aktiválja az Nrf2 útvonalat, továbbra sem világos [5].

SEJTSZINTŰ MÓDOSULÁS

A hidroxilgyökök eltávolításának és / vagy az Nrf2 útvonal aktiválásának lehetősége mellett a hidrogén sejtmoduláló hatása révén enyhítheti az oxidatív stresszt [5], és csökkentheti a szabad gyökök képződését [44], például a NADPH oxidázrendszer csökkentését [45]. A hidrogénsejtek különböző moduláló hatásai felelősek a hidrogén gyulladáscsökkentő, allergia- és elhízás elleni hatásaiért. A hidrogénről kimutatták, hogy csökkenti a gyulladást elősegítő citokineteket (pl. IL-1, IL-6, IL-8 stb.) [46], gyengíti a TNF-a aktivációt [24], NF-B [47], NFAT [30, 48], NLRP3 [49, 50], HMGB1 [51] és más gyulladásos mediátorokat [5]. Ezenkívül a hidrogén jótékony hatással van az elhízásra és az anyagcserére azáltal, hogy növeli az FGF21 [52], a PGC-1a [53], a PPARa [53] és sok más expresszióját [54]. További 2. hírvivő molekula transzkipciójában van fontos szerepe, az egyik a gherin, az éhséghormon [55], JNK-1 [45], ERK1 / 2 [56], PKC [57], GSK [58], TXNIP [49], STAT3 [59], ASK1 [60], MEK [61], SIRT1 [62] és még sok más. Több mint 200 biomolekulát módosítanak hidrogén beadásával, beleértve több mint 1000 genetikai kifejezést.