wodor

Ostatnie odkrycia w badaniach nad wodorem jako terapeutycznym gazem medycznym, podsumowanie.

Na podstawie pracy autorów: CHIEN-SHENG HUANG, TOMOHIRO KAWAMURA, YOSHIYA TOYODA & ATSUNORI NAKAO

Streszczenie

Ostatnie badania podstawowe i kliniczne wykazały, że wodór jest istotnym fizjologicznym czynnikiem regulacyjnym, wywierającym na komórki i całe organy wpływ antyoksydacyjny, przeciwzapalny i antyapoptotyczny.

Terapeutycznie wodór  podawano na różne sposoby, m.in. poprzez bezpośrednią inhalację 1 – 3%, picie wody maksymalnie nasyconej wodorem oraz poprzez kroplówki z soli fizjologicznej nasyconej wodorem.

Niniejszy przegląd podsumowuje dostępne obecnie dane na temat ochronnej roli wodoru, opisuje ostatnie postępy w wykorzystaniu wodoru jako terapeutycznego gazu medycznego w różnorodnych modelach chorób oraz omawia możliwości wykorzystania wodoru w strategiach terapeutycznych.

Nie ma wiele przesady w twierdzeniu, że w przyszłości wpływ wodoru na medycynę terapeutyczną i profilaktyczną będzie ogromny.

Słowa kluczowe: wodór molekularny, reaktywne formy tlenu, czyli rodniki tlenowe, terapia antyoksydacyjna

Wprowadzenie

Wodór jest najlżejszym i najpowszechniej występującym pierwiastkiem chemicznym we wszechswiecie, stanowiącym źródło energii słońca dzięki fuzji jądrowej produkującej hel. Odkąd Ohsawa i inni odkryli, że gazowy wodór posiada wybiórcze, pozytywnie specyficznie, właściwości antyoksydacyjne i antyapoptotyczne (zapobiegające martwicy poreperfuzyjnej), chroniące mózg, serce i wątrobę przed urazem niedokrwienno-reperfuzyjnym (I/R) oraz udarem, poprzez wybiórczą neutralizację wyłącznie rodników hydroksylowych. Wodór gazowy stał się głównym przedmiotem badań nad terapeutycznymi gazami medycznymi.

Nagromadzone dowody w różnorakich dziedzinach biomedycznych za pomocą klinicznych i eksperymentalnych modeli wielu chorób dowodzą, że wodór, podawany dowolną drogą, może działać w charakterze wybiórczego wychwytywcza reaktywnych form tlenu (ROS) i wywiera silny efekt chroniący komórki i całe narządy przed martwicą niedokrwienną. Niniejszy przegląd skupi się na rolach fizjologicznych tego gazu u ludzi.

Określa też skuteczność i strategie terapeutyczne oraz próbuje wyjaśnić możliwe mechanizmy powiązane z jego ochronnymi efektami. Co więcej, streszczono odkrycia w ostatnich badaniach nad wodorem w różnorakich modelach chorób.

Chemia wodoru oraz jego zastosowanie przemysłowe

Wodór jest bezbarwnym, bezwonnym, niemetalicznym, bezsmakowym i wysoce palnym gazem dwuatomowym o wzorze chemicznym H2. Robert Boyle po raz pierwszy sztucznie wyprodukował gaz wodorowy poprzez rozpuszczenie żelaza w rozcieńczonym kwasie solnym w 1671. Henry Cavendish odkrył, że wodór jest gazem dyskretnym i nazywał go „palnym powietrzem”. Lavoisier nazwał tę właściwość ‘wodorem’ (ang. hydrogen)  w 1783, od greckich słów hydro, ‘woda’, oraz genes, ‘formować’.

Wolny wodór jest na naszej planecie dość rzadki, gdyż ziemska atmosfera zawiera mniej, niż 1 część wodoru na milion, około 0,5 PPM, choć wodór składa się na niemal 75% masy elementarnej wszechświata. Większość atomów wodoru znaleźć można w wodzie i związkach organicznych. Wodór jest wysoce reaktywny względem tlenu i innych utleniaczy – oksydantów w obecności konkretnego katalizatora lub w wysokiej temperaturze. Jedna z najbardziej spektakularnych demonstracji jego reaktywności miała miejsce w 1937, kiedy do doszło do katastrofy sterowca Hindenburg. Niemniej jednak, bezpieczne stężenia wodoru w powietrzu i czystym tlenie wynoszą odpowiednio poniżej 4,6% objętościowych.

Obecnie dwa najpowszechniejsze sposoby na pozyskiwanie wodoru to przetwarzanie paliw kopalnych, kraking. Najwięcej wodoru wykorzystuje się do produkcji amoniaku do azotowych nawozów sztucznych. Jako jeden z najpowszechniej produkowanych chemikaliów nieorganicznych, amoniak syntezowany składa się z trzech atomów wodoru i jednego atomu azotu (3H2 + N2  2NH3) i służy za surowiec do nawozu azotowego, konieczny, by sprostać potrzebom odżywczym roślin. Wodór wykorzystano również w charakterze nośnika energii.

Energia chemiczna przechodzi w energię mechaniczną poprzez spalanie wodoru w silniku spalinowym wewnętrznego spalania lub dzięki reakcji wodoru z tlenem w ogniwie paliwowym celem zasilania silnika elektrycznego. Gęstość energii wodoru trzykrotnie przewyższa masowo tą w benzynie (143 MJ/kg względem 46,9 MJ/kg).

Role fizjologiczne cząsteczek wodoru u ludzi

Wodór nie jest endogennie produkowany w komórkach ludzkich, ponieważ nie wytwarzamy hydrogenaz. Niemniej jednak, beztlenowe organizmy bytujące stale w jelicie grubym głównie pozyskują energię do swego metablizmu głównie poprzez rozkład węglowodanów, celulozy, przede wszystkim z niestrawionych fragmentów polisacharydowych komórek roślinnych, jak również ze skrobi, poprzez aktywność własnych hydrogenaz generują uwalnianie wodoru do treści jelitowej.

Ocenia się, że dziennie aż ponad 12 litrów wodoru produkowanych jest w ludzkim organizmie w normalnych warunkach fizjologicznych, głównie za sprawą fermentacji nieprzyswajalnych węglowodanów przez mikroorganizmy żyjące w jelicie grubym. Gdy wodór wejdzie już do układu krążenia, może jedynie w części wydostać się z organizmu tylko przez płuca. Dlatego badanie wodoru w powietrzu wydychanym stanowi podstawę rutynowego testu oddechowego wykonywanego urządzeniem o nazwie Gastrolizer określającego zawartość wodoru gazowego w powietrzu wydychanym. Służy to do  oceny ewntualnego przerostu bakteryjnego w jelicie cienkim. Terapie antybiotykowe mogą zmienić wyniki testów wydychania H2 poprzez zmniejszenie liczebności beztlenowych, wytrucie mikroorganizmów produkujących H2.

Wodór jest eliminowany z ludzkiego organizmu na trzy sposoby: poprzez wydalanie gazów jelitowych, wydzielanie z powietrzem wydechowym po wchłonięciu w jelitach do krwi w organizmie oraz poprzez ponowne zmetabolizowanie go za sprawą mikroorganizmów okrężnicy. Bakterie okrężnicy są w stanie eliminować wodór dzięki trzem metodom metabolicznym. Mogą zredukować wodór do siarkowodoru (4H2 + SO42- + H+  HS- + 4 H2O) lub też wykorzystać wodór do produkcji octanu (4H2 + 2CO2  CH3COO- + H+ + 2H2O).

Co interesujące, niedawne badania wykazały, że wodór w ludzkim organizmie może posłużyć za modulator ścieżki sygnałowej, jak inne gazowe cząsteczki sygnałowe (np. tlenek azotu (NO), CO oraz H2S), zaś wodór zaproponowano uznać, jako „czwartą gazową cząsteczkę sygnałową”.

Możliwe mechanizmy wodoru w charakterze środka leczniczego

Choć zaproponowano różnorodne mechanizmy ochrony tkanek i komórek korzystające z działania wodoru, z szerszym poparciem spotkała się rola wodoru jako wybiórczego, wyjątkowego antyoksydantu. Właściwości antyoksydacyjne wodoru obejmują działanie w charakterze wychwytywacza wolnych rodników. Wodór wybiórczo redukuje jedynie rodniki hydroksylowe ( • OH) oraz nadtlenoazotyn (ONOO-), bardzo silne utleniacze wchodzące w niszczące reakcje utleniania z kwasami nukleinowymi DNA, lipidami i białkami, co prowadzi do zgubnej w skutkach fragmentacji DNA, peroksydacji lipidów i inaktywacji białek enzymatycznych.

Eksperymenty biochemiczne wykorzystujące markery fluorescencyjne i pułapki spinowe spektroskopii rezonansu elektronowego wykazują, że już nawet wpływ wodoru cząsteczkowego na nadtlenoazotyn (ONOO-) jest wyraźnie słabszy, niż na rodniki hydroksylowe. Kolejnym możliwym mechanizmem leżącym u podstaw ochrony komórkowej wodoru może być wzrost aktywności enzymów antyoksydacyjnych, jak katalaza, dysmutaza ponadtlenkowa czy hem oksygenazy-1 wynikająca ze zredukowania środowiska cytoplazmy. Postulowano również właściwości antyapoptotyczne wodoru wynikające z hamowania aktywacji kaspazy-3. W różnorakich modelach „urazowych” wodór wykazywał znaczące działanie przeciwzapalne. Zazwyczaj uraz zapalny tkanki wywołany stresem oksydacyjnym zahamowany jest wodorem przy pomocy regulacji w dół, cytokin prozapalnych, jak interleukina (IL)-1β, chemokina (motyw CC) liganda 2 i czynnik martwicy nowotworu-α (TNF-α).

Potencjalne zalety terapii wodorowej

Wodór może mieć potencjalnie ogromny wpływ jako bezpieczny i skuteczny terapeutyczny gaz medyczny oraz wykazuje kilka potencjalnych zalet w porównaniu z obecnymi terapiami farmakologicznymi. Po pierwsze, wodór jest wysoce penetrującym medium struktury ustroju i potencjalnie mogący dosięgać obszarów subkomórkowych, nieosiągalnych przez tradycyjne roślinne antyoksydanty, jak mitochondria i jądra, które są głównym obszarem powstawania ROS i uszkodzeń DNA, lecz także bardzo trudne w leczeniu farmakologicznym. Po drugie, wodór wybiórczo redukuje szkodliwe rodniki hydroksylowe ( • OH) i nadtlenoazotyn (ONOO-), lecz nie redukuje stabilnego stanu tlenku azotu (NO).

Endogenne ścieżki sygnałowe NO modulują napięcia naczyń krwionośnych płuc oraz interakcje leukocytów śródbłonka, a więc może okazać się bardzo korzystnym dla zachowania, ochrony endogenicznego NO. Ten brak reaktywności na NO może pozwolić na podawanie gazowego wodoru wraz z podtlenkiem azotu NO za pomocą respiratora podczas operacji chirurgicznych, co wykazało już skuteczność kliniczną. Hiporeaktywność wodoru z innymi gazami w stężeniach terapeutycznych może pozwolić na podawanie go z innymi gazami leczniczymi, łącznie z gazowymi środkami znieczulającymi. Ostatecznie, leczenie wodorem w testach in vitro nie wyeliminowało (O2-)lub (H2O2 -). Makrofagi i neutrofile muszą generować ROS w rodzaju (O2-)lub (H2O2-) celem zabicia pewnych rodzajów bakterii wchłoniętych przez fagocytozę. Tak więc (O2-)lub (H2O2-) pełnią ważną rolę w makrofagach i neutrofilach.

W przeciwieństwie do niespecyficznych antyoksydantów wszystko wskazuje na to, że terapia wodorowa nie wpływa na naturalny system immunologiczny i pozwoli na fagocytozę infekujących organizmów. To, czy podobna reakcja głównie występuje w złożonych warunkach biologicznych nie jest jasne. Co więcej, badania eksperymentalne wykazały, że wodór cechuje się wysoką skutecznością terapeutyczną względem zakażenia pasożytami oraz zakażenia florą bakteryjną mieszaną.

Podawanie wodoru

Droga wziewna – układ oddechowy

Wodór można z łatwością podać drogą inhalacjii wprowadzając gaz poprzez respirator, maskę na twarz lub przewód nosowy. Jest to dość prosta opcja terapeutyczna. Wodór nie sprawia ryzyka wybuchu w powietrzu i czystym tlenie przy stężeniu <4%. Niemniej jednak bezpieczeństwo wciąż jest brane pod uwagę, a pożądane stężenie wodoru należy monitorować i utrzymywać za pomocą sprawdzonej, dostępnej na rynku aparatury.

Bezpieczeństwo wodoru dla ludzi zademonstrowano dzięki jego zastosowaniu w hydreloksie, egzotycznej mieszance gazów do oddychania składającej się w 49% z wodoru, w 50% z helu i w 1% z tlenu, która używana jest do zapobiegania chorobie dekompresyjnej i narkozie azotowej w głębinowym nurkowaniu technicznym.

Doustne przyjmowanie wody bogatej w wodór, przez przewód pokarmowy

Chociaż wdychany gaz wodorowy może działać szybciej, ta metoda podawania nie jest użyteczna w życiu codziennym ani też odpowiednia do stałego dozowania i do stosowania profilaktycznego lub terapeutycznego. Z drugiej strony, rozpuszczony w wodzie wodór może być korzystny, ponieważ jest jego łatwo aplikować przesyłać, łatwo się wchłania i stanowi bezpieczny sposób na podanie wodoru cząsteczkowego. Picie wody bogatej w wodór (HD) daje porównywalne efekty do wdychania wodoru.

Wodę wodorową można uzyskać na kilka sposobów, m.in. poprzez elektrolizę wody wodociągowej w specjalnych urządzeniach z błoną półprzepuszczalną, np. urządzenie typu Kangen, poprzez rozpuszczenie wodoru w wodzie pod ciśnieniem lub drogą reakcji magnezu z wodą (Mg + 2H2O  Mg(OH)2 + H2), istnieją jeszcze inne mniej użyteczne sposoby.

Wstrzykiwany dożylnie płyn bogaty w wodór

Chociaż doustne podawanie jest bezpieczne i wygodne, wodór w wodzie z czasem wyparowuje, a ponadto część wodoru może zostać utracona w żołądku lub jelicie, co sprawia, że kontrola efektywnej dawki podawanego wodoru jest trudna. Podawanie wodoru poprzez wstrzykiwany nośnik 0,9 % NaCl, bogaty w wodór może pozwolić na lepszą kontrolę dokładności stężenia wodoru.

Badania nad wodorem w różnych modelach chorób

Centralny układ nerwowy

Odkąd Ohsawa i inni odkryli, że wdychany gazowy wodór może zredukować rozmiar martwicy pozawałowej u szczurów w modelu ogniskowego uraz I/R mózgu poprzez wychwytywanie szkodliwych ROS, w rodzaju (O2-)lub (H2O2-), wiele badań poświęcono wpływowi wodoru na patologię mózgu. Ponieważ wodór z łatwością przenika przez barierę krew-mózg, może okazać się obiecującym środkiem do ochrony neuronów wewnątrzczaszkowych.

Zaburzenie niedotlenno-niedokrwienne (HI) występuje w okresie okołoporodowym i stanowi główną przyczynę uszkodzeń mózgowych u noworodków. Śmierć komórek neuronalnych z powodu martwicy lub apoptozy powiązana jest z urazem niedokrwirnnym mózgu wywołanym HI. Cai i inni odkryli, że inhalacja 2% wodoru, jak również iniekcja soli nasyconej wodorem, chroni mózg dzięki hamowaniu apoptozy neuronowej oraz redukuje działanie kaspazy-3 i kaspazy-12. Co więcej, te krótkotrwałe efekty przełożono na długoterminowe usprawnienie funkcjonowania neurologicznego i neurobehawioralnego, gdy przeprowadzono testy 5 tygodniu po urazie mózgu wywołanymi HI.

Do sprzecznych wyników doszli Matchett i inni, gdy wykorzystali modele umiarkowanego i poważnego niedotlenienia mózgu u noworodków. Inhalacja 2,9% wodoru nie zmniejszyła wielkości zawału serca lub peroksydacji lipidów mózgu, lecz trend wskazywał na korzystny wpływ na przypadek zamknięcia tętnicy środkowej mózgu w modelu dorosłego szczura z ogniskowym niedokrwieniem.

Wyniki, do których doszli Matchett i inni różniły się od poprzednich badań, które wskazywały na korzystne efekty terapii gazowym wodorem w modelu ogniskowego niedokrwienia u dorosłego szczura oraz łagodnego HI u noworodków. Te różnice w okryciach mogą być wywołane różnymi warunkami eksperymentalnymi, jak stopień urazu HI, wiek młodych, stężenie wodoru i długość ekspozycji na działanie wodoru.

Przyjmowanie doustne wody zawierającej terapeutyczną dawkę wodoru jest alternatywnym sposobem podawania wodoru. Nagata i inni zademonstrowali, że spożycie wody wodorowej zapobiega pogorszeniu uczenia się i pamięci wywołanemu stresem powodowanym przewlekłym przymusem fizycznym w modelu myszy. Witamina C, nieenzymatyczny antyoksydant, jest szczególnie ważna i liczna w mózgu. Sato i inni odkryli, że podawanie wody bogatej w wodór myszom niebędących w stanie syntezować witaminy C znacznie zmniejszyło tworzenie nadtlenku wodoru (H2O2-) płatach mózgu w modelu niedotlenno-niedokrwiennym poprzez redukcję poziomu rodnika hydroksylowego i nadtlenku wodoru w specyficznych warunkach, jak niedokrwienie i reperfuzja in vivo.

Skuteczność wodoru wykazano także w neurologicznej chorobie zwyrodnieniowej. Fujita i inni podali nasyconą wodorem wodę pitną pacjentom z chorobą Parkinsona przy doustnym wprowadzaniu 1-metylo-4-fenylo-1,2,3,6-tetrahydropirydyny (MPTP). Picie wody zawierającej wodór o stężeniu nawet tak niskim, jak 0,04mM znacznie zmniejsza utratę neuronów dopaminergicznych oraz redukuje nawarswianie się uszkodzeń DNA i peroksydację lipidów, co wskazuje, że picie wody zawierającej H2 może być w codziennym życiu bardzo przydatne do zapobiegania lub minimalizacji ryzyka stresu oksydacyjnego związanego ze stylem życia lub neurodegeneracji w nigrostriatalnym szlaku dopaminergicznym.

Podobnie, Fujita i inni odkryli skuteczność doustnego przyjmowania wody wodorowej w modelu szczurów z chorobą Parkinsona poprzez iniekcję wewnątrzprążkową katecholaminergicznej neurotoksyny 6-hydroksydopaminy (6-OHDA). Zademonstrowali, że podanie wodoru, przed lub po stereotaktycznej iniekcji 6-OHDA, skutecznie zapobiega rozwojowi i postępowi zwyrodnienia nigrostriatalnego u szczurów. Dlatego też wodór może być w stanie opóźnić rozwój choroby Parkinsona.

Choroba Alzheimera, kolejna choroba neurodegeneracyjna, jest najpowszechniejszym powodem postępującej demencji wśród osób starszych i wiąże się z utratą funkcji cholinergicznej poprzez nagromadzanie się amyloidu, stres oksydacyjny i niedotlenienie. Gromadzenie się -amyloidu w mózgu, zwłaszcza amyloidu β-42, rozpoczyna kaskadę zdarzeń, która w końcu prowadzi do dysfunkcji neuronów, neurodegeneracji i demencji. Li i inni odkryli, że wlewka soli fizjologicznej bogatej w wodór, dootrzewnowo, codziennie przez 2 tygodnie, usprawnia funkcje poznawcze i pamięciowe w modelu szczurzym przypominającym chorobę Alzheimera wywołaną amyloidem β1-42 zapobiegając zapaleniu neuronów i stresowi oksydacyjnemu.

ROS – reaktywne formy tlenu – odgrywają kluczową rolę w drugiej fazie urazu rdzenia kręgowego, która może prowadzić do dalszej przewlekłej neurodegeneracji. Chen i inni wykazali, że wlewka soli fizjologicznej bogatej w wodór znacząco zmniejsza stres oksydacyjny, wywołujący objawy zapalne i śmierć komórek apoptotycznych, jak również usprawnia funkcję ruchową po urazie rdzenia kręgowego w modelu szczurzym ostrego urazu rdzenia kręgowego.

Układ sercowo-naczyniowy

W układzie sercowo-naczyniowym, są dowody na to, iż skuteczne wprowadzenie do ustroju wodoru zapewnia ochronę przeciwko urazowi reperfuzyjnemu mięśnia sercowego I/R, urazowi I/R wynikającemu z zimna po przeszczepie serca oraz rozwojowi miażdżycy. Hayashida i inni odkryli, że podczas urazu I/R spowodowanego przez przemijające zamknięcie gałęzi przedniej zstępującej lewej tętnicy wieńcowej u szczurów, inhalacja gazowego wodoru H2 na poziomie 0,5% – 2% znacząco ogranicza stopień zawału mięśnia sercowego bez zmiany parametrów hemodynamicznych.

Kolejne badanie z wykorzystaniem tego samego modelu wykazało, że iniekcja soli fizjologicznej 0,9% NaCl wzbogaconej w wodór zapewnia kardioprotekcję przed urazem I/R zmniejszając stężenie w osoczu  dialdehydu malonowego mięśnia sercowego (MDA), apoptozę komórek serca oraz działanie kaspazy-3, jak również redukuje rozmiar zawału.

Uraz I/R po przeszczepie serca uznawany jest dziś za główny czynnik determinujący pierwotne odrzucenie przeszczepu oraz następowe przewlekłe odrzucania, może również przyspieszyć późniejszy rozwój choroby wieńcowej w przeszczepie. Nakao i inni wykorzystali szczurzy model synergicznej heterotopowej transplantacji serca przy 6 godz. i 8 godz. zimnym –  hipotermicznym – niedokrwieniu i odkryli, że inhalacja wodorem (2%) skutecznie tłumi uraz zawałowy mięśnia sercowego.

Leczenie wodorem znacznie obniżyło poziom peroksydacji lipidów oraz białek surowicy HMGB-1 w porównaniu z kontrolą leczenia przy pomocy powietrza bez domieszki wodoru. Co więcej, podwójna terapia wodorem oraz CO zapewniła kumulacyjną ochronę oraz złagodziła uraz I/R przeszczepu, redukując obszar zawału i zmniejszając poziom troponiny w surowicy I oraz aktywności kinazy kreatyninowej.

Miażdżyca oraz powiązane z nią choroby sercowo-naczyniowe są wynikiem stanu zapalnego oraz stresu oksydacyjnego, charakteryzującego się gromadzeniem komórek zapalnych oraz produktów oksydacyjnych w krwinkach dotkniętych nimi. Ohsawa i inni wykorzystali model myszy bez apolipoproteiny E, szybko rozwijającej miażdżycę z uwagi na osłabione oczyszczanie lipoprotein w osoczu. Doustne podawanie wody uzupełnionej wodorem (0,6mM) ad libitum przez 6 miesięcy zapobiegało rozwojowi miażdżycy u myszy bez apolipoproteiny E, po części dzięki jej właściwości ograniczającej szkodliwe skutki stresu oksydacyjnego w krwinkach tych myszy.

Płuca

Dysproporcja pomiędzy wytwarzaniem reaktywnych form tlenu ROS i układem ochrony antyoksydacyjnej związana jest z pewnymi stanami patologicznymi płuc, jak zapalenie płuc, uraz płuc wywołany oddechowo (VILI) oraz ostry zespół zaburzeń oddychania. Wdychanie gazu terapeutycznego jest rozsądnym podejściem do leczenia urazu płucnego, gdyż stanowiłoby to łatwą w podawaniu, nieskomplikowaną opcję terapeutyczną w trakcie zabiegu operacyjnego.

Ostatnio nasza grupa wykazała, że inhalacja wodoru 2% tłumi VILI w modelu mysim (zaprezentowanym na American Thoracic Society 2010 International Conference, Huang i inni, Inhalacja Gazowego Wodoru Tłumi Urazy Płucne Wywołane Oddychaniem u Myszy, New Orleans, 17 maja 2010). Oddychanie 2% wodorem w mieszance powietrznej znacznie złagodziło uraz płucny wywołany VILI, w tym obrzęk śródmiąższowy, zgrubienie przegrody wyrostka i infiltracja komórek zapalnych. Dane te stanowią solidny dowód na to, iż wdychany wodór mógłby terapeutycznie złagodzić VILI dzięki swoim właściwościom antyoksydacyjnym i przeciwzapalnym.

Wystawienie na działanie wysokich ciśnień parcjalnych tlenu np. oddychanie czystym tlenem, przez długi czas prowadzi do hiperoksycznego urazu płuc, zapalenia chemicznego, a ten z kolei do niewydolności oddechowej. Długotrwałe wysokie stężenia tlenu w znacznym stopniu pogarszają czynność płuc, wywołują i zwiększają reakcje zapalne. W naszym badaniu, hiperoksja (spowodowana wystawieniem na działanie 98% O2, 2% N2) trwająca przez 60 godzin spowodowała obrzęk płuc i doprowadziła do pogorszenia wymiany gazowej.

Hiperoksja w obecności wodoru 2% (98% O2, 2% H2) znacząco złagodziła hiperoksyczny uraz płuc. Co ciekawe, wodór zwiększył poziom oksygenazy hemu (HO)-1 mRNA oraz białka HO-1 w tkance płuc z urazem, co oznacza, że efekty ochronne wodoru można osiągnąć za pośrednictwem indukcji HO-1.

Ostry uraz płuc wtórny wobec znanego uszkodzenia narządów, po którym następuje szkodliwe zapalenie ogólnoustrojowe, jest wydarzeniem kluczowym. Analizując uraz płuc wywołany przez uraz jelit I/R w szczurzym modelu, Mao i inni odkryli, że leczenie wlewką soli fizjologicznej bogatej w wodór zmniejsza infiltrację neutrofili, peroksydację lipidów błony, aktywację NF-κB oraz poziom prozapalnych cytokin w tkankach płucnych w porównaniu z tymi u szczurów leczonych samą solą fizjologiczną.

Hiperoksja w obecności 2% wodoru w znacznym stopniu zredukowała hiperoksyczny uraz płuc poprzez zwiększenie poziomu białek hemooksygenazy (HO-1) w tkance płuc z urazem, co oznacza, że efekty ochronne można osiągnąć za pośrednictwem indukcji HO-1 wodorem.

Układ wydalniczy

Cisplatyna jest silnym środkiem chemoterapeutycznym wykorzystywanym w leczeniu wielu nowotworów. Skuteczność cisplatyny zależy od dawki, lecz znaczne ryzyko nefrotoksyczności często utrudnia stosowanie wyższych dawek, które mogłyby zmaksymalizować właściwości przeciwnowotworowe. W wysokim natężeniu, sama cisplatyna powoduje gromadzenie się ROS, co może odgrywać kluczową rolę w nefrotoksyczności wywołanej cisplatyną.

Naomi Nakashima-Kamimura i inni odkryli, że woda bogata w wodór łagodzi nefrotoksyczność wywołaną cisplatyną, co po części odbywa się za pośrednictwem neutralizacji ROS, wtórnej wobec właściwości cisplatyny hamującej redukującą formę glutationu. Pomimo swych ochronnych efektów względem nefrotoksyczności wywołanej cisplatyną, wodór nie zakłócił działania antyrakowego cisplatyny wobec rakowych linii komórkowych in vitro lub u myszy nowotworami in vivo.

Dlatego też wodór przedstawia cenną zdobycz dla poprawienia jakości życia pacjentów przechodzących chemoterapię poprzez efektywne łagodzenie nefrotoksycznych, efektów ubocznych cisplatyny.

Znaczną większość późnych niewydolności po przeszczepach nerek przypisać można przewlekłej nefropatii przeszczepu charakteryzującej się postępującym pogarszaniem się funkcjonowania nerek, wzrostem nadciśnienia nerkopochodnego i białkomoczem. Cardinal i inni odkryli, że doustne podawanie wody wodorowej zapobiega przewlekłej nefropatii przeszczepu w modelu transplantacji nerki u gryzoni.

Woda wodorowa usprawniła funkcjonowanie przeszczepu, spowolniła postęp choroby, zredukowała uraz oksydacyjny oraz produkcję mediatora zapalnego, zwiększając tym samym ogólną przeżywalność, po części dzięki redukcji uszkodzeń wywołanych stresem oksydacyjnym oraz redukcji aktywacji ścieżek sygnałowych kinazy białkowej aktywowanych mitogenami oraz produkcji cytokin.

Wątroba

Przedłużone ciepłe (bez hipotermii) niedokrwienie wątroby pogarsza stres oksydacyjny po reperfuzji i prowadzi do poważnych uszkodzeń tkanek charakteryzujących się zwiększeniem aktywności enzymów wątrobowych i śmiercią komórek. W roku 2007, Fukuda i inni odkryli, że wdychany wodór, w stężeniu tak niskim, jak 2-4%, redukuje ciepły uraz wątroby I/R w modelu mysim i powiązany jest z mniejszym stresem oksydacyjnym, w tym redukcją śmierci komórek wątroby oraz aktywności aminotransferazy alaninowej i MDA wątroby.

Systematyczne leczenie antybiotyczne może zniszczyć ochronne bakterie komensalne w jelitach żywiciela, co w końcu doprowadzi do zredukowanego stężenia H2 w wątrobie. Kajiya i inni odkryli, że H2 uwalniany przez bakterie jelitowe może złagodzić zapalenie wątroby u myszy wywołane Konkanawaliną A (Con A). Co więcej, wykazali także, że H2 jest w stanie hamować aktywację komórek T odbywającą się za pośrednictwem Con A, która powoduje niszczącą tkankę produkcję TNF-α i IFN-γ in vitro.

Żółtaczka obturacyjna jest zagrażającym życiu stanem, któremu towarzyszy endotoksemia, ogólnoustrojowa reakcja zapalna, uraz wątroby, a nawet niewydolność wielu organów. Eksperymentalne i kliniczne badania wykazały, że nadmierny stres oksydacyjny może prowadzić do uszkodzenia wątroby w żółtaczce obturacyjnej. Liu i inni zbadali wpływ wlewki soli fizjologicznej nasyconej wodorem na uszkodzenia wątroby wywołanej żółtaczką obturacyjną z wykorzystaniem modelu szczura z ligacją przewodu żółciowego.

Leczenie za pomocą wlewek soli fizjologicznej nasyconej wodorem znacznie zmniejszyło aktywność aminotransferazy alaninowej aminotransferazę asparaginianową, zawartość tkanki MDA, aktywność mieloperoksydazy, poziom cytokiny prozapalnej, poziom HMGB1 oraz zmian histopatologicznych, w tym martwicy hepatocytów, w porównaniu z kontrolowanymi wątrobami u szczurów leczonych zwyczajną solą fizjologiczną. Co więcej, wlewka soli fizjologicznej bogatej w wodór znacznie zwiększyła aktywność enzymów antyoksydacyjnych (dysmutazy ponadtlenkowej i katalazy) i regulowała w dół aktywację zewnątrzkomórkowej kinazy regulowanej sygnałowo (ERK)-1/2.

Trzustka

Ciężkie ostre zapalenie trzustki charakteryzuje się przerwaniem błony komórkowej, obrzękiem, krwawieniem śródmiąższowym, martwicą i reakcją zapalną, a powodowane jest konwersją proenzymów do ich form aktywnych w komórkach groniastych. ROS i ich pochodne mogą odgrywać ważną rolę w wywoływaniu ciężkiego ostrego zapalenia trzustki, jak również w aktywacji rekrutacji neutrofili i makrofagów.

W modelu szczurzym, L-arginina może wywołać ostre zapalenie trzustki, charakteryzujące się ciężkim obrzękiem śródmiąższowym trzustki, wakuolizacją, znaczną infiltracją neutrofili, urazem komórek pęcherzykowych i martwicą w trzustce. Chen i inni zademonstrowali, że infuzja soli fizjologicznej bogatej w wodór w żyłę ogonową znacznie osłabiło nasilenie ostrego zapalenia trzustki wywołanego L-argininą u szczurów poprzez łagodzenie wzrostu aktywności amylazy w surowicy oraz hamowanie infiltracji neutrofili, oksydacji lipidów i obrzęku tkanki trzustki.

Jelito

Uraz niedokrwienno reperfuzyjny (I/R) jelita często pojawia się w różnych warunkach klinicznych, w tym podczas zabiegu chirurgicznego np. tętniaka aorty brzusznej, zamknięcia tętnicy krezkowej, krążenia pozaustrojowego, uduszenia jelit, wstrząsu krwotocznego martwiczego zapalenia jelit u noworodków oraz transplantacji jelita cienkiego. Buchholz i inni na szczurzym modelu przeszczepu jelita cienkiego wykazali, że potraktowanie zwierzęcia wodorem znacząco łagodzi uraz jelit wywołane transplantacją, w tym łagodzi erozję śluzówki i podział bariery śluzowej.

Około-operacyjna inhalacja 2% wodorem złagodziła zaburzoną perystaltykę jelit po transplantacji, złagodziła regulację w górę mediatorów zapalnych i wiązała się ze znacznie obniżoną perystaltyką jelit w porównaniu do przeszczepów przy podawaniu zwykłego powietrza. Chociaż przeszczep jelita cienkiego uznano za opcję terapeutyczną leczenia pacjentów z niewydolnością jelit, słaba ochrona oraz uraz I/R podczas transplantacji wciąż są głównymi przyczynami zachorowalności i śmierci pacjentów. Okołooperacyjne podawanie gazowego wodoru poprzez respirator może być skuteczną i możliwą do użycia klinicznego strategią terapeutyczną w razie przeszczepu jelit.

Zapalenie jelita grubego wywołane dekstranem z siarczanem sodu (DDS) u gryzoni jest ugruntowanym modelem zwierzęcym ludzkiego zapalenia jelit, w szczególności wrzodziejącego zapalenia jelita grubego. DDS wywierać będzie negatywny wpływ na funkcjonowanie czynnościowej bariery komórek nabłonkowych, a następnie narazi tkankę jelita na działanie bakterii treści jelitowej. Gdy na działanie DDS wystawiono zwierzęta za pośrednictwem wody pitnej, zapalenie jelita grubego wywołane DDS charakteryzowało się utratą wagi, biegunką lub krwawym stolcem oraz zapaleniem jelit wykrytym za pomocą badania histopatologicznego.

Doustne podawanie wody wodorowej (0,78mM) zapobiegło rozwojowi zapalenia jelita grubego wywołanego DDS u myszy. Podawanie H2 w znacznym stopniu zredukowało objawy kliniczne zapalenia jelita grubego wywołanego DDS, przy czym H2 zapobiegł zniszczeniu struktury krypt nabłonkowych zachodzącemu za pośrednictwem DDS, co wynikało z oceny histopatologicznej.

Chen i inni zademonstrowali, że leczenie wodorem szczurów, za pośrednictwem iniekcji soli fizjologicznej bogatej w wodór do żyły ogonowej, wykazywało efekty ochronne względem dysfunkcji i uszkodzeń skurczowych jelit wywołanych ciepłym urazem przeszczepiennym I/R jelit. Te efekty ochronne zapewne wywołane są zdolnością wodoru do hamowania stresu oksydacyjnego i apoptozy  wywoływanych I/R oraz do wspomagania proliferacji komórek nabłonka.

Ta sama grupa skorzystała również z podobnego modelu, podając sól fizjologiczną bogatą w wodór droga wlewki do żyły szyjnej, i odkryła, że sól fizjologiczna bogata w wodór zredukowała zapalenie i stres oksydacyjny, jak wykazały zmniejszone wyniki po urazach I/R, aktywności surowicy oksydazy (DAO), poziomów TNF-α , IL-1β i IL-6, poziomów MDA tkanki oraz aktywności karbonylu białek i mieloperoksydazy.

Ostatnio przeprowadzono obszerne badania w dziedzinie zespołu jelita drażliwego (IBS). Pacjenci z IBC i większością bakterii jelitowych produkujących wodór cechują się częstszym występowaniem biegunki, niż pacjenci z IBC z większością bakterii jelitowych produkujących metan. Co więcej, antybiotyczna eliminacja przerostu bakteryjnego w IBS z dominującymi producentami wodoru prowadzi do redukcji objawów biegunki, co sugeruje, że H2 produkowany przez bakterie w okrężnicy prowadzi do nadmiernej kurczliwości. Dlatego też bakterie produkujące wodór mogą być celem terapeutycznym w leczeniu pacjentów z IBS, zwłaszcza tych, u których dominującym objawem jest biegunka.

Oczy

Przemijający wzrost ciśnienia wewnątrzgałkowego, jak ostra jaskra z zamkniętym kątem oraz zamknięcie tętnicy siatkówki, doprowadza do urazu niedokrwiennego siatkówki I/R i może spowodować martwicę oraz apoptozę komórek siatkówki oka prowadzącą do znacznej redukcji grubości wielu warstw siatkówki. Oharazawa i inni przygotowali krople do oczy nasycone H2 (0,8 mM, pH 7,2) poprzez rozpuszczenie gazu H2 w soli fizjologicznej do poziomu nasycenia, a potem używali tych kropli na powierzchni gałki ocznej w sposób ciągły (4L/min) podczas niedokrwienia lub reperfuzji.

Zakraplacz, połączony z torebką z kroplami do oczy nasyconymi H2, utrzymywany był blisko oka szczura, a krople podawano na powierzchnię gałki ocznej. Odkryto, że wodór w kroplach natychmiastowo przenikał ciało szkliste i prowadził do zwiększonej koncentracji H2 w ciele szklistym po podaniu. Dlatego też krople nasycone H2 mogłyby skutecznie chronić siatkówkę przed urazem IR poprzez wychwytywanie rodników hydroksylowych i wywierać ochronny wpływ poprzez miejscowe stosowanie roztworu H2.

Słuch

ROS mogą prowadzić do urazu niedokrwiennego  w komórkach w narządzie spiralnym, w ślimaku oraz do odbiorczego ubytku słuchu. Kikkawa i inni wykorzystali antymycynę A, inhibitor mitochondrialnego kompleksu łańcucha oddechowego III in vivo generując ototoksyczność poprzez ROS in situ.

Wykorzystując ten model, odkryli, że nasycona wodorem pożywka z wysokimi stężeniami bezpośrednio rozpuszczonego wodoru (1,3±0,1mg/l) w znacznym stopniu obniżała ROS, szczególnie produkcję komórkowych rodników hydroksylowych i peroksydację lipidów w nabłonku słuchowym, jak i prowadziła do zwiększenia  przeżywalności komórek włosów.

Reakcje alergiczne

Itoh i inni zademonstrowali z wykorzystaniem modelu mszy, że picie wody bogatej w wodór (0,9mM) może złagodzić reakcję alergiczną typu natychmiastowego hamując fosforylację Lub powiązaną z FcεRI i jej odgórnymi molekułami sygnałowymi, co z kolei hamuje aktywność oksydazy NADPH i redukuje generację nadtlenku wodoru (H2O2-). Wskazuje to na to, iż korzystne właściwości wodoru nie wynikają jedynie z jego aktywności wychwytywania, lecz także z modulowania specyficznej gazowej ścieżki sygnałowej.

Metabolizm

Zespół metaboliczny charakteryzuje się kardiometabolicznymi czynnikami ryzyka, do których zaliczyć można otyłość, insulinooporność, nadciśnienie tętnicze i dyslipidemię; wiąże się to z podwyższonym ryzykiem rozwinięcia choroby układu krążenia i cukrzycy typu II; i wciąż jest poważnym problemem w Stanach Zjednoczonych. Ostatnio doniesiono, że stres oksydacyjny odgrywa kluczową rolę w patogenezie zespołu metabolicznego.

Przeprowadzono kilka badań wykazujących ochronne efekty wodoru względem zaburzeń metabolicznych. Kajiyama i inni leczyli pacjentów z cukrzycą typu II za pomocą wodoru rozpuszczonego w wodzie (900 ml/dzień) przez 8 tygodni. Picie wody wodorem doprowadziło do znaczącego klinicznie zredukowania poziomu kilku biomarkerów stresu oksydacyjnego, łącznie z utlenioną lipoproteiną o małej gęstości (LDL), cholesterolem w osoczu i 8-izoprostanów w moczu, jak również do poprawy metabolizmu glukozy u pacjentów w cukrzycą typu II.

Badanie pilotażowe przeprowadzone w Kanadzie zademonstrowało, że woda bogata w wodór produkowana poprzez wprowadzenie metalicznego magnezu do wody pitnej także okazała się skuteczna w łagodzeniu stresu oksydacyjnego u ludzi z potencjalnym zespołem metabolicznym.

Picie wody bogatej w wodór (0,55 –0,65mM, 1,5 –2L/dzień) przez okres 8 tygodni doprowadziło do 39% wzrostu dysmutazy ponadtlenkowej enzymów antyoksydacyjnych oraz 43% spadku substancji reagujących z kwasem tiobarbiturowym w moczu. Co więcej, uczestnicy badania wykazali 8% wzrost cholesterolu-lipoprotein o wysokiej gęstości (HDL) i 13% spadku całkowitego cholesterolu/cholesterolu-HDL ze stanu bazowego do tygodnia 4. Dlatego też picie wody bogatej w wodór stanowi potencjalnie nową strategię terapeutyczną i zapobiegawczą w odpowiedzi na zespół metaboliczny.

Akarboza, inhibitor α-glukozydazy, jest środkiem farmakologicznym, który wyraźnie zmniejsza hiperglikemię poposiłkową poprzez opóźnienie trawienia disacharydów, redukując tym samym absorbcję glukozy przez jelito cienkie. Suzuki i inni obserwowali 12 zdrowych ochotników przyjmujących Akarbiozę w dawce 300mg/dzień (trzykrotnie po 100mg dziennie) i odkryli, że leczenie akarbozą znacznie zwiększyło ilość wydychanego H2 w porównaniu z ilością wydychanego H2 przed leczeniem za pomocą akarbozy.

Na podstawie tych obserwacji, zaproponowali, że ten inhibitor α-glukozydazy może nieoczekiwanie zredukować ryzyko wystąpienia choroby układu krążenia u pacjentów z obniżoną tolerancją glukozy lub cukrzycą typu II oraz, że korzyści te można przypisać, przynajmniej po części, możliwości neutralizacji stresu oksydacyjnego przez te leki drogą zwiększania produkcji H2 w przewodzie pokarmowym.

Infekcje

Nadmierna produkcja ROS i zredukowany antyoksydacyjny system ochronny odgrywają ważną rolę w patogenezie zakażenia i posocznicy. W 2001, Gharib i inni odkryli, że oddychanie atmosferą wodorową wywiera ogromny wpływ przeciwzapalny na myszy z przewlekłym urazem wątroby powiązanym z schistosomatozą, na co wskazywało mniejsze zwłóknienie, usprawniona heodynamika, zwiększona aktywność syntezy tlenku azotu II, zwiększona aktywność enzymów antyoksydacyjnych, zmniejszony poziom nadtlenku lipidowego oraz zmniejszony poziom krążenia TNF-α.

Xie i inni, w roku 2009, zademonstrowali także, że leczenie gazowym wodorem łagodzi posocznicę flory mieszanej i urazy organów wywołane posocznicą u myszy dzięki zdolności gazowego wodoru do redukcji poziomu pola grupy wysokiej mobilności 1 (HMGB1) w surowicy i tkance.

Onkogeneza

Coraz więcej badań pozwoliło odkryć, że ludzkie komórki nowotworowe są w stanie produkować znacznie więcej ROS, niż nietransformowane linie komórkowe, co sprzyja dalszej onkogenezie i potencjalnie zwiększa proliferację komórek, syntezę DNA, angiogenezę, inwazję i przerzuty odległe. W roku 1975, Dole i inni zauważyli, że hiperbaryczna terapia wodorowa może zredukować rozmiar nowotworów skóry u bezwłosych myszy albinosów z rakiem płasko-nabłonkowym.

Myszy leczyli w komorze hyperbarycznej z mieszanką 2,5% tlenu i 97,5% wodoru pod ciśnieniem 8 atmosfer przez 2 tygodnie i zaobserwowali, że nowotwory u myszy poczerniały, odpadły, skurczyły się, a nawet całkowicie zniknęły w grupie leczonej terapia wodorową, w porównaniu z grupą kontrolną. Saitoh i inni odkryli, że woda bogata w wodór uzupełniona o nanokoloidy platyny, poprzez swą aktywność antyoksydacyjną, szybciej działała przeciw-utleniająco i preferencyjnie hamowała klonalny wzrost ludzkich komórek raka języka w porównaniu z komórkami zdrowymi.

Efekty radio-ochronne

Chociaż radioterapia jest klinicznie powszechnie stosowana w formie terapii przeciwnowotworowej lub w formie paliatywnej leczenia pewnych typów raka, wystawienie na działanie promieniowania jonizującego może doprowadzić do uszkodzeń komórek śródbłonka i apoptozy w przewodzie żołądkowo-jelitowym i układzie krwiotwórczym. Qian i inni odkryli, że potraktowanie komórek hodowli tkankowej za pomocą pożywki bogatej w wodór przed napromieniowaniem może znacznie opóźnić zniszczenie ludzkich limfocytów wywołane promieniowaniem (AHH-1), apoptozę komórek i zwiększyć ich żywotność in vitro.

Wstrzyknięcie dootrzewnowe soli fizjologicznej bogatej w wodór przed napromieniowaniem w modelu mysim także ochroniło naczynia śródbłonkowe żołądka przez urazem wywołanym promieniowaniem, zredukowało MDA osocza i poziom jelitowej 8-8- hydroksydeoksyguanozyny, jak i zwiększyło poziom osocza endogennych enzymów antyoksydacyjnych, w tym dysmutazy ponadtlenkowej i glutationu-S-transferazy.

Ostry zespół radiacyjny powodowany jest uszkodzeniami tkanek organów poprzez nadmierne wystawienie na działanie promieniowania jonizującego. Ogólnie przyjęło się, że promieniowanie jonizujące wchodzi w interakcję z cząsteczkami wody w organizmie i powstają z niej różne aktywne wolne rodniki, z których aż ponad połowa to rodniki hydroksylowe, zdolnych do uszkodzeń komórkowych wywołanych promieniowaniem. Ponieważ gazowy wodór jest w stanie selektywnie wychwytywać rodniki hydroksylowe, Liu i inni zaproponowali, iż gazowy wodór, zwłaszcza w formie wody z wodorem, może pełnić obiecującą, kluczową rolę jako nowy czynnik radioochronny w medycynie zapobiegawczej.

Niepożądane skutki terapii wodorowej

Aby dostarczyć dowodów na bezpieczeństwo wodoru rozpuszczonego w wodzie (0,45–0,57 mM), Saitoh i inni [87] ocenili ewentualne niepożądane efekty wodoru rozpuszczonego w wodzie, w tym mutagenność, genotoksyczność in vivo i podprzewlekłą toksyczność w modelu szczurzym. (20 ml/kg/dzień przez 28 dni drogą infuzji dożołądkowej). Wystąpiło kilka statystycznie istotnych zmian w hematologii (np. ilość bazofili u samic szczurów) oraz parametrach klinicznych chemii (np. zmniejszona aminotransferaza asparaginianowa oraz aminotransferaza alaninowa u samców szczurów).

Niemniej jednak, zmian tych nie uznano za biologicznie istotne, ponieważ różnice były nieznaczne, pojawiały się tylko u jednej z płci oraz zachodziły w normalnych zakresach klinicznych. Znaczny wzrost wagi bezwzględnej śledziony zauważono u samic w grupie leczonej wodą z wodorem, lecz stosunek wagowy śledziony względem ciała nie zmienił się i nie zaobserwowano również znaczących zmian w badaniu histopatologicznym lub sekcji zwłok.

U ludzi zaobserwowano podobne kliniczne parametry chemii, w tym spadek aminotransferazy asparaginianowej i aminotransferazy alaninowej oraz wzrost gammaglutamylotransferazy i bilirubiny całkowitej w grupie otrzymującej wodę pitną uzupełnioną wodorem. Wszystkie te parametry pozostały w akceptowalnym zakresie klinicznym. Co więcej, sześć zdarzeń niepożądanych, które spotkały czworo ludzi (20,0%) ocenił badacz i stwierdził, że mogą być powiązane z wystawieniem na działanie wodoru. Te niepożądane efekty to m.in. luźne stolce (u trzech z 20 osób), zwiększenie częstotliwości oddawania stolca (u jednej osoby), zgaga (u jednej osoby) i bóle głowy (u jednej osoby).

Przyszłe kierunki badań

Koncepcja używania gazowego wodoru H2 do celów terapeutycznych jest nową dziedziną badań. Dlatego posiadamy bardzo niewiele informacji na temat ścieżek i procesów regulowanych in vivo przez cząsteczkowy wodór. Biorąc po uwagę wszystkie zebrane już dane, korzystne efekty stosowania wodoru niewątpliwie spowodowane są, po części, ich właściwością wychwytywania rodników, choć bezpośrednie wychwytywanie wolnych rodników przez wodór należałoby jeszcze dokładniej zbadać.

Jednak jedynie właściwość wychwytywania ROS raczej nie jest jedynym wyjaśnieniem działania klinicznego i należy spodziewać się występowania też innych  mechanizmów biologicznych wodoru zwłaszcza jako cząsteczki sygnalizacyjnej. Przyszłe badania niezbędne są do wyjaśnienia szczegółowych mechanizmów działaniawodoru jako cząsteczki biologicznej.

Na podstawie wyników  badań podstawowych, odpowiednio zaplanowane, wielkoskalowe i perspektywiczne badania kliniczne są pilnie uzasadnione, by zoptymalizować dawki, określenia czasowe i metody podawania. Co więcej, dogłębniejsze zrozumienie farmakokinetyki, biologii i toksyczności wodoru z pewnością pomoże nam skorzystać z potencjału ochronnego gazowego wodoru przed szerokim, powszechnym zastosowaniem klinicznym.

Streszczenie

Leczenie wodorem jest obiecującą potencjalną opcją terapeutyczną w leczenie różnorakich chorób. Inhalacja gazowego wodoru w formie terapii chorobowej od niedawna cieszy się zainteresowaniem, a liczba gazów terapeutycznych wciąż jeszcze rośnie. Choć wymagane są dalsze badania, wodór może wywrzeć ogromny wpływ jako nowe i innowacyjne narzędzia terapeutyczne, mogące sprostać niezaspokojonym potrzebom medycznym, które sprawiają obecnie poważne problemy zdrowotne.

Powrót do listy wykładów >

9 komentarzy
Dasiek

2016-01-22 16:25:04 Odpowiedz

Na rynku dostępne są urządzenia do produkcji HHO. Czy można by było zastosować to do inhalacji?

    Akademia Długowieczności

    2016-01-24 22:26:20 Odpowiedz

    Z tego co wiemy o HHO to jest mieszanina wodoru i tlenu jako efekt elektrolizy wody. Zastosowanie tej mieszanki do wzbogacenia mieszanki oddechowej o wodór i tlen jest pozytywne niemniej jest to mieszanka wybuchowa i wspaniale palna. Dlatego wskazana jest wyjątkowa ostrożność.

BogusławB

2016-02-21 14:27:30 Odpowiedz

Witam,czy jest jakieś przeciwwskazanie do podawiania wody red-ox dzieciom?ile ? od kiedy -wiek? itp
Chodzi mi o czesty sposób czyli troche gestego soku,zalac do pelna w butelce ze smoczkiem woda red-ox i tak podawac .
Dziekuje ,pozdrawiam
/ pacjent Pana Doktora Pokrywki od 20 lat Bogusław B./

Dasiek

2016-04-16 14:11:48 Odpowiedz

Poszukiwałem informacji na temat zastosowania HHO i znalazłem coś takiego
http://www.greenfuelh2o.com/hydrogen_for_health_charged_water_machine_p/hho4h.htm
Gdyby połączyć odpowiedniej długości rurkę żeby wdychać wydychane CO2 z wytwornicą HHO. Jaką wydajność powinna mieć ta wytwornica żeby zachować najbardziej odpowiednie proporcje gazów. Z tego co wiem to wodór powinien zabezpieczyć przed oparzeniem tlenowym ale co z azotem czy można by go pominąć przynajmniej na jakiś czas.

Dasiek

2016-04-16 16:13:56 Odpowiedz

Jeśli człowiek wykonuje oddechów na minutę : 12
ilośc oddechów na godzinę : 12×60=720

1odech – 0.5 dm3
720 oddechów -x 0,5 = 360dm3

wdychany tlen 20,95%
wydychany tlen 16,40%
zuzyty tlen 20,95%-16,40%=4,55%

4,55% * 360 dm3 = 0,0455 * 360 dm3 = 16,38 dm3 tlenu / 1 godzinę

Czy te obliczenia coś wniosą?

Michał

2016-04-26 07:12:32 Odpowiedz

Pojawił się na rynku Polskim generator aktywnego wodoru Ellaim. Gość robi testy na zawartość wodoru, ma specjalny miernik do pomiaru tego gazu, wychodzi to całkiem dobrze. Co o tym sądzicie ?

Dasiek

2016-06-03 11:22:49 Odpowiedz

Jest to kolejna odmiana urządzenia do produkcji wody alkalicznej.

Dasiek

2017-01-26 18:39:17 Odpowiedz

Od trzech miesięcy korzystam z mojego urządzenia do produkcji wodoru. Połączyłem wytwornicę HHO z 0,6 metrowym odcinkiem peszla żeby zwiększyć w mieszance gazów zawartość CO2. Przy zasilaniu 5A otrzymuję 13l/h gazu HHO. Oddychałem już nawet 2 godziny taką mieszaniną. Nie dostrzegłem jakichś szczególnych rzeczy oprócz tego, że poza mną domownicy przeszli grypę.
A tak to wygląda https://www.facebook.com/1566937196927041/photos/a.1653357958284964.1073741828.1566937196927041/1782234028730689/?type=3&theater

    Akademia Długowieczności

    2017-01-28 14:32:32 Odpowiedz

    Gratulujemy efektywnej realizacji projektu! 🙂

Napisz komentarz