Aplicarea hidrogenului și a apei cu hidrogen în tratamentul degenerescenței maculare, retinopatiei, glaucomului, cataractei etc.

29 aprilie 2021

Vă prezentăm un raport medical tradus din engleză publicat în 2016, care prezintă datele științifice colectate despre acțiunea terapeutică a hidrogenului gazos (H2) în Oftalmologie. La sfârșitul articolului am plasat un link către textul oficial în limba engleză. Cifrele pe care le veți întâlni pe măsură ce citiți indică un studiu specific asupra pacienților, ale cărui rezultate au fost folosite în raport. La sfârșitul documentului oficial în limba engleză veți găsi o listă completă de link-uri către studiile clinice numerotate în cauză. Beneficiile consumului de apă îmbogățită cu hidrogen gazos (apă cu hidrogen) pentru a proteja și susține vederea sunt deja binecunoscute. Această publicație științifică discută efectele terapeutice ale aplicării directe a apei cu hidrogen și a soluției saline îmbogățite cu hidrogen gazos asupra ochiului. În ciuda lungimii textului, vă asigurăm că lectura merită. Mai ales dacă aveți vedere afectată. După titlurile diferitelor părți ale raportului, puteți găsi cu ușurință informații despre o anumită boală oculară.

Utilizarea potențială a hidrogenului ca strategie terapeutică de succes împotriva bolilor oculare.

Abstract

Hidrogenul, una dintre cele mai cunoscute molecule ale naturii, are numeroase aplicații medicale datorită capacității sale de a neutraliza selectiv radicalii liberi citotoxici și de a atenua inflamațiile periculoase. Hidrogenul exercită efecte protectoare asupra unei varietăți de boli legate de specii reactive de oxigen (ROS), inclusiv cele cauzate de transplant și leziuni ale grefei intestinale, inflamații cronice, leziuni de ischemie/reperfuzie etc. În special în ochi, hidrogenul a fost utilizat pentru a contracara multiple patologii oculare la modelele oftalmice. Aici revizuim sistematic utilizările oftalmice ale hidrogenului și discutăm mecanismele care stau la baza efectelor benefice induse de hidrogen. Credem că efectele protectoare ale hidrogenului, evidențiate de aceste studii inovatoare, ne vor îmbogăți cunoștințele farmacologice despre acest element natural și vor face lumină asupra descoperirii unei noi strategii terapeutice împotriva bolilor oculare.

Introducere

Speciile reactive de oxigen/radicalii liberi (ROS) sunt un grup de molecule foarte reactive care sunt generate în timpul reacțiilor biochimice generatoare de energie și al funcțiilor celulare.1 -3 Dintre acestea, ROS fiziologici sunt recunoscute ca molecule de semnalizare necesare în sine. (H2MEDICAL: Medicii observă că există radicali liberi care sunt atât necesari, cât și benefici pentru organism.) Aceștia sunt capabili să oxideze fosfatazele, kinazele și alte proteine vitale și astfel să moduleze eficient metabolismul și sistemul imunitar.4 Cu toate acestea, subtipurile ROS citotoxice , cum ar fi radicalii hidroxil (-OH) și peroxinitritul (ONOO-), degradează membrana mitocondrială și declanșează eliberarea citocromului-c, care activează în continuare cascada apoptotică din aval.5 Acest lucru duce la necesitatea eliminării prompte a ROS citotoxice fără a pierde alte ROS utile din punct de vedere fiziologic care sunt intrinsec legate de procesele biologice.

În general, antioxidanții enzimatici și neenzimatici construiesc apărări antioxidante endogene pentru a neutraliza selectiv SRO citotoxice. Cu toate acestea, dacă stresul oxidativ se acumulează în mod constant în ochi și protecția prin antioxidanți endogeni este insuficientă pentru a neutraliza excesul de ROS sau pentru a menține homeostazia celulară, acest stres oxidativ excesiv duce la efecte dăunătoare și în cele din urmă provoacă moartea celulelor.6,7 Până în prezent, datele colectate sugerează că etiologia bolilor oculare multiple, inclusiv cataracta, glaucomul, degenerescența maculară legată de vârstă, retinita pigmentară, retinopatia diabetică (DR) și leziunile traumatice multiple8, sunt direct legate de afectarea ROS. Prin urmare, administrarea de antioxidanți extrem de eficienți este necesară și logică pentru a inhiba progresia patologiilor oculare și pentru a proteja ochii de deteriorarea oxidativă (Figura 1). Efectele benefice induse de aplicarea antioxidanților pentru tratamentul bolilor oculare sunt inspiratoare.9,10 Cu toate acestea, mai mulți factori împiedică aplicarea topică terapeutică a acestor scavengers exogeni, cum ar fi permeabilitatea scăzută a membranei oculare și efectele secundare toxice ridicate. Mai mult, aceste dezavantaje ar limita aplicarea acestor terapii la o fereastră îngustă a dozei terapeutice.

Hidrogenul, un gaz diatomic incolor, insipid și inodor, a fost inițial recunoscut ca substanță terapeutică medicală în 1975.12 Ulterior, Ohsawa și asociații săi. 13 au identificat efectele protectoare induse de hidrogen într-un model de șobolan de infarct cerebral în 2007 și au subliniat descoperirea hidrogenului ca agent gazos de captare a radicalilor liberi. Efectele terapeutice induse de hidrogen au fost raportate de atunci asupra unei game largi de boli, inclusiv leziuni ale grefei intestinale induse de transplant, deficite cognitive, boli inflamatorii, boala Parkinson, sindroame metabolice și leziuni de ischemie-reperfuzie (I/R) la creier, ficat. , miocard, intestin și rinichi.14-22

Hidrogenul poate exercita activitate antioxidantă și antiapoptotică prin neutralizarea selectivă a ROS citotoxice, cum ar fi - OH și ONOO-. Între timp, semnalizarea ROS care joacă roluri metabolice, cum ar fi superoxidul și peroxidul de hidrogen, sunt mult mai puțin afectate.13 Spre deosebire de alți antioxidanți cu reactivitate redox puternică, hidrogenul nu perturbă reacțiile fiziologice de oxidare și nici nu afectează mecanismele de apărare de bază. Recent, s-a confirmat că hidrogenul poate regla nivelurile de expresie ale mai multor enzime endogene antioxidante, inclusiv superoxid dismutază, glutation peroxidază, glutation reductază și glutation transferaza.23,24 Aceste avantaje sugerează că administrarea terapiei cu hidrogen poate acționa ca o soluție sigură. și strategie eficientă împotriva tulburărilor legate de ROS fără a provoca efecte secundare.

Hidrogenul poate pătrunde prin membrane și poate difuza în organele celulare (de exemplu, mitocondrii și ADN nuclear) și astfel obține acces la sursa intracelulară de ROS citotoxice.13,24 Pe baza caracteristicii de distribuție favorabilă, hidrogenul este foarte eficient în reducerea nivelului de citotoxice. ROS care dăunează ADN-ului nuclear și mitocondriilor. Inhalarea de hidrogen s-a dovedit a fi mai eficientă decât „Edaravone”, un antioxidant puternic aprobat în Japonia, în ameliorarea efectelor cauzate de deteriorarea oxidativă a ischemiei în neuroni.25 În plus, hidrogenul este considerat un agent antiinflamator, deoarece reduce semnificativ circulația. niveluri de citokine inflamatorii multiple, cum ar fi chemokine (motivul C-C), ligand 2 al celulei C (CCL2), interleukina (IL)-1β, IL-6 și factorul de necroză tumorală-α.26-28, hidrogenul îmbunătățește în special acumularea de microglia activată, care indică inflamație și remodelare.

Hidrogenul este administrat subiectului prin inhalare folosind un circuit ventilator sau o canulă nazală.30-32 Studii ulterioare indică faptul că hidrogenul poate fi luat dizolvat în apă sau în forma sa solubilizată, prin soluție salină bogată în hidrogen (HRS). Acestea sunt metode mobile și ușor de controlat și administrat.24,33,34 Mai important, pot fi obținute concentrații mai mari de hidrogen dizolvat în apă sau încorporate în soluție salină. Până acum, atât studiile in vitro, cât și in vivo au confirmat că proprietățile antioxidante ale HRS pot reduce incidența bolilor legate de ROS. HRS poate fi administrat oral sau sub formă de injecții peritoneale sau intravenoase.

Principalul ghid și obiectivul potențialei practici clinice este de a asigura livrarea sigură a hidrogenului și o analiză precisă a performanței. Compatibilitatea tisulară a hidrogenului este satisfăcătoare deoarece este o substanță endogenă care este produsă în mod continuu în intestinul uman.40 Din punct de vedere al siguranței, hidrogenul depășește mulți alți antioxidanți deoarece nu prezintă toxicitate chiar și la concentrații mari. Inhalarea de hidrogen este deja folosită pentru a preveni boala de decompresie la scafandri și oferă profiluri bune de siguranță.

Hidrogenul poate modula mai multe funcții biologice și prezintă efecte antioxidante și antiinflamatorii. Capacitatea hidrogenului de a neutraliza radicalii liberi, în special radicalii hidroxil, precum și alte ROS dăunătoare, poate fi folosită pentru a trata sau a preveni tulburările oculare asociate cu stresul oxidativ. În practica clinică, utilizarea oftalmică a hidrogenului rămâne un domeniu aproape necunoscut. O serie de experimente de pionierat, bazate pe dovezi de laborator, au verificat potențialul valoros de dezvoltare a hidrogenului într-un agent terapeutic împotriva bolilor oculare (Figura 2). Aici, rezumăm utilizarea actuală a hidrogenului în experimentele oftalmice și discutăm aplicabilitatea sa clinică potențială (Tabelul 1).

Efecte terapeutice potențiale în degenerarea retinei

Degenerescenta retiniană (DR) este un grup eterogen de distrofii retiniene moștenite caracterizate prin apoptoză progresivă a fotoreceptorilor.41-43 Strategiile terapeutice actuale împotriva DR includ terapia genică, suplimentarea nutrițională, terapia antiapoptotică, transplantul retinian, protezele retiniene și terapia cu celule stem. Cu toate acestea, efectele terapeutice ale abordărilor menționate mai sus rămân nesatisfăcătoare din cauza etiologiei complexe și a ciclului cronic de progresie patologică.44,45 S-a demonstrat că ROS joacă un rol cheie în apoptoza fotoreceptorilor independenți de caspază în PD.46 Această idee este susținută în continuare. prin faptul că antioxidanții multipli au avut succes în suprimarea eficientă a degenerării fotoreceptorilor în modelele de PD.47 -49 Având în vedere capacitatea puternică de captare a radicalilor liberi a hidrogenului, este rezonabil să sugerăm că suplimentarea cu hidrogen exogen poate atenua stresul oxidativ în PD și poate acționa ca o strategie terapeutică pentru a întârzia sau preveni degenerarea fotoreceptorilor.

Supraexpunerea la lumină poate induce formarea și acumularea de ROS în retine și poate duce în cele din urmă la apoptoza fotoreceptorilor.43,49 Mecanismul patologic al DR indusă de lumină este parțial similar cu cel al PD. Prin urmare, acest model foarte reproductibil a fost utilizat pe scară largă în studii patologice și terapeutice ale RD umană. Până acum, două studii independente au descoperit că o soluție saturată de hidrogen protejează retina de deteriorarea indusă de lumină prin atenuarea stresului oxidativ.51 Mai detaliat, investigațiile la microscopul electronic au descoperit că tratamentul cu hidrogen protejează organelele celulelor fotoreceptoare împotriva daunelor induse de lumină. Într-o oarecare măsură, aceste rezultate microstructurale confirmă faptul că hidrogenul poate pătrunde în membrane și apoi poate intra în nucleu și mitocondrii. Mai mult decât atât, concentrația de malondialdehidă în retină, un marker presupus al peroxidării lipidelor, a fost redusă semnificativ prin terapia cu hidrogen, indicând faptul că efectele protectoare ale hidrogenului se datorează proprietăților sale antioxidante.50 Aceste constatări încurajatoare, bazate pe modele de fototoxicitate, verifică eficacitatea hidrogenului în stoparea degenerescenței fotoreceptorilor și dezvoltarea unui nou agent terapeutic pentru a preveni afectarea retinei în degenerescența maculară legată de vârstă sau retinita pigmentară. Pe termen lung, întârzierea debutului și progresiei DR prin terapia clinică cu hidrogen și stabilirea unui protocol administrativ eficient reprezintă centrul cercetărilor viitoare.

Efecte terapeutice potențiale împotriva retinopatiei diabetice (DR)

RD este cauza principală a orbirii în forța de muncă din țările dezvoltate și, de asemenea, acționează ca o cauză semnificativă a orbirii în populația adultă.52 Prevalența generală a retinopatiei în rândul pacienților cu diabet zaharat este de aproximativ 26%. Atât studiile clinice, cât și cele experimentale au arătat că DR este strâns asociată cu stresul oxidativ: modificările biochimice induse de ROS pot provoca anomalii atât structurale, cât și funcționale în microvascularizația retinei diabetice, ducând la defalcarea barierei sânge-retiniene.53,54. bariera este critică pentru separarea elementelor neuronale retiniene de circulație și protecția retinei de celulele inflamatorii circulante și elementele citotoxice.55 Prin urmare, ROS este considerat un contributor major la patologia DR. Un nou studiu a încercat să investigheze efectul soluției saline HRS îmbogățite cu hidrogen asupra modelului de șoarece DR indus de streptozotocină. S-a descoperit că HRS inhibă activitatea caspazei, reduce apoptoza retiniană și scade permeabilitatea vasculară.56 În plus, terapia HRS a atenuat îngroșarea parenchimului retinian. Un alt studiu a demonstrat, de asemenea, acțiunea HRS în ameliorarea DR indusă de streptozotocină și a constatat că bariera sânge-retină a fost păstrată în mod eficient.57

ROS poate regla nivelul de expresie a factorului de creștere endotelial vascular (VEGF) și poate îmbunătăți activitatea receptorului VEGF prin efecte complexe de rețea de semnalizare. Un studiu de pionierat bazat pe un model de șoarece indus de hiperoxie a constatat că HRS a contracarat CNV și a redus expresia VEGF prin inhibarea stresului oxidativ.60 Prin urmare, proprietatea anti-VEGF este considerată o altă acțiune de protecție funcțională a hidrogenului gazos. Aceste studii preliminare sugerează că hidrogenul acționează ca o metodă de succes pentru continuarea tratamentului clinic al DR. Un studiu încrucișat randomizat, dublu-orb, controlat cu placebo, a constatat deja că adăugarea de HRS îmbunătățește metabolismul lipidelor și glucozei la pacienții cu diabet zaharat de tip 2 sau cu toleranță la glucoză afectată.61 Aceste efecte ale hidrogenului pot fi aplicate în tratamentul diabeticilor. complicații, în special DR, în care tulburarea metabolică joacă un rol cheie.

Efectele terapeutice potențiale împotriva neuropatiei optice traumatice

Neuropatia optică traumatică este una dintre cele mai devastatoare cauze ale pierderii permanente a vederii și orbirii totale. După leziuni traumatice, cum ar fi zdrobirea nervului optic, semnele proeminente de apoptoză ale celulelor ganglionare retiniene (RGC) sunt găsite în retinele lezate. 62 Stresul oxidativ este considerat un factor patologic care mediază procesul apoptotic posttraumatic al RGC. 63 Un studiu de pionierat a constatat că hidrogenul a promovat supraviețuirea RGC și a îmbunătățit recuperarea funcției vizuale într-un model de șoarece de atrofie a nervului optic.64 Mai mult decât atât, etichetarea dUTP cu deoxinucleotidil transferază terminală și testele de colorare cu malondialdehidă sugerează că efectele neuroprotectoare sunt mediate de suprimarea morții celulare induse de radicalii liberi citotoxici. Aceste descoperiri instrumentale evidențiază posibilitatea utilizării hidrogenului ca agent eficient împotriva neuropatiei optice traumatice în practica clinică.

Efecte terapeutice potențiale împotriva cataractei

Cataracta este cauza principală a orbirii la nivel mondial și afectează până la 80% din populația umană cu vârsta peste 70 de ani.65 Prevalența sa este în creștere în multe țări datorită creșterii populației în vârstă. În prezent, singurul tratament eficient pentru cataractă este îndepărtarea chirurgicală și înlocuirea cu o lentilă intraoculară artificială.66 Cu toate acestea, un studiu inițial a arătat că hidrogenul acționează ca o terapie alternativă pentru pacienții cu cataractă.23 S-a demonstrat că hidrogenul poate încetini formarea cataractei și restabilirea capacității antioxidante într-un model de cataractă cu selenit prin menținerea activității mai multor antioxidanți enzimatici și neenzimatici. Acumularea de malondialdehidă în cristalinul șobolanului tratat cu selenit a fost, de asemenea, suprimată în mod eficient, ceea ce indică faptul că hidrogenul previne în cele din urmă oxidarea membranei cristalinului. Conform teoriilor clasice, ROS este un factor etiologic crucial la apariția cataractei: stresul oxidativ duce la o creștere a reacțiilor biochimice dăunătoare în cristalin, inclusiv reticulare și agregare a proteinelor cristalinului, peroxidarea lipidelor membranare, apoptoza celulelor epiteliale ale cristalinului și formarea eventuală și progresia cataractei.67 Având în vedere capacitatea puternică a hidrogenului de a elimina radicalii liberi (ROS), este prudent să se investigheze în continuare efectele sale terapeutice asupra patologiei cataractei în cadrul clinic.

Efecte terapeutice potențiale împotriva leziunilor alcaline corneene

Arsurile alcaline accidentale sunt o traumă teribilă a ochiului care duce la inflamație acută și neovascularizare patologică secundară a corneei. Echilibrul dintre factorii angiogenici și antiangiogenici determină soarta neovascularizării corneene, precum și vederea prognostică. , printre altele, ROS activează factorul de transcripție al factorului nuclear kappa B (NF-kB), care este apoi translocat în nucleu pentru a induce expresia citokinelor inflamatorii cum ar fi VEGF, proteina chemotactică a monocitelor-1 (MCP-1), IL și factor de necroză tumorală- α.70 Aceste citokine nu numai că provoacă neovascularizarea corneei, dar activează și celulele inflamatorii care exacerba și mai mult inflamația. Prin urmare, ROS ar trebui considerat un declanșator cheie pentru neovascularizarea patologică a corneei și răspunsul inflamator după arsura. Această ipoteză a fost confirmată de un studiu pe animale: ROS poate duce direct la neovascularizare patologică a corneei prin activarea NF-kB calea în corneea șoarecelui după leziuni induse de arsuri.71 Mai important, aplicarea topică a unei soluții îmbogățite cu hidrogen a redus semnificativ angiogeneza în aceste cornee. Sa constatat că irigarea cu apă cu hidrogen inhibă în mod semnificativ fosforilarea NF-kB și reduce nivelul proteinei VEGF. Aceste descoperiri încurajatoare sugerează că stresul oxidativ la debutul leziunii corneene poate fi puternic redus. Hidrogenul poate deveni un tratament puternic împotriva angiogenezei în arsurile alcaline ale corneei.

Efecte terapeutice potențiale împotriva glaucomului

Se știe că creșterea tranzitorie a presiunii intraoculare provoacă leziuni de ischemie/reperfuzie (I/R) a retinei și duce la necroză și apoptoză a neuronilor retinieni.72,73 Aceste caracteristici patologice seamănă foarte mult cu cele ale glaucomului acut cu unghi închis. Mecanismele care stau la baza deteriorării I/R sunt strâns legate de formarea radicalilor liberi (ROS), care a fost recunoscut ca contribuind la patogeneza neurodegenerării glaucomatoase.74 În mod încurajator, s-a demonstrat că suplimentarea endogene cu enzime antioxidante sau antioxidanți puternici poate întârzia. sau prevenirea ischemiei/leziunilor de reperfuzie în multe retine de mamifere.75,76 Într-un studiu recent pe modele de șoarece, administrarea continuă de picături oftalmice îmbogățite cu hidrogen a crescut imediat concentrația de hidrogen vitros și a suprimat stresul oxidant indus de I/R, ceea ce duce la o reducerea apoptozei neuronale retiniene.39 În plus, tratamentul cu hidrogen a fost confirmat pentru a preveni activarea microgliei care duce la neurodegenerarea continuă în retinele lezate. Un alt studiu care vizează investigarea mecanismului antiapoptotic al terapiei cu soluție salină bogată în hidrogen (HRS) a constatat că HRS a redus daunele I/R retiniene prin inhibarea poli ADP-ribozei polimerazei 1, o enzimă nucleară implicată în reglarea multiplelor proceduri celulare fiziopatologice, inclusiv ADN-ul. oxidarea și apoptoza mediată de caspaza-3.77 Aceste proprietăți antiapoptotice și antiinflamatorii conduc la testarea continuă a efectelor terapeutice ale hidrogenului împotriva patologiilor glaucomatoase în practica clinică viitoare.

Excitotoxicitatea indusă de glutamat este un alt factor independent de presiunea intraoculară care contribuie la apoptoza RGC în glaucom.78 Administrarea HRS reduce daunele excitotoxice a glutamatului și îmbunătățește recuperarea retinei la cobai.38 Aceste rezultate benefice pot fi atribuite suprimarii celulelor gliale și promovării clearance-ul glutamatului. Aceste mecanisme de bază se adaugă la cunoștințele noastre despre hidrogen ca agent terapeutic nou în tratamentul glaucomului.

Concluzie

Hidrogenul gazos medical terapeutic poate acționa ca o abordare rezonabilă pentru a trata bolile legate de stresul oxidativ. Hidrogenul este un agent gazos promițător care a ajuns în prim-planul cercetării terapeutice în ultimii câțiva ani. Poate reduce selectiv ROS citotoxic și poate exercita efecte de protecție a organelor prin reglarea stresului oxidativ și a inflamației. Hidrogenul este atât de ușor încât nu perturbă reacțiile redox metabolice și nu interferează cu acțiunea radicalilor liberi necesari implicați în semnalizarea celulelor. După cum sa subliniat mai devreme, eficacitatea și siguranța hidrogenului în îmbunătățirea patologiilor oculare au fost verificate printr-o serie de experimente. Experimentele de pionierat revizuite în acest raport aprind speranța de a descoperi un agent terapeutic nou, ușor și universal împotriva bolilor oculare. Terapia cu hidrogen viitoare ar trebui să se străduiască să stabilească ghiduri de aplicare bine definite și să definească indicații precise pentru practica clinică.

Echipa H2MEDICAL este cu adevărat angajată să educe publicul nostru și să contribuie la o mai bună calitate a vieții pentru toată lumea. Dispozitivele noastre sunt certificate medical și au efect terapeutic maxim, precum și cel mai înalt rating de siguranță. /vezi dispozitivele/

Link către raportul științific original și referințele în limba engleză: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4878665/

Aflați care sunt bolile tolerante la hidrogen din meniul Medicina cu hidrogen./LINK/

Best Hydrogen Water Bottle in Pakistan

Discover the best hydrogen water bottle in Pakistan for 2025! Learn about the science, benefits, and features that make H2MEDICAL PRO the top choice for pure, safe, and powerful hydrogen water.

Aplicarea hidrogenului și a apei cu hidrogen în tratamentul degenerescenței maculare, retinopatiei, glaucomului, cataractei etc.

Your rights

Required

Cookies

Performance

Cookies

Functionality

Cookies

Marketing

Cookies