Приложение на водорода и ВОДОРОДНАТА ВОДА в лечението на макулна дегенерация, ретинопатия, глаукома, катаракта и др.

Представяме ви преведен от английски медицински доклад публикуван през 2016 г., който представя събраните научни данни за терапевтичното действие на водородния газ (Н2) в Офталмологията. В края на статията сме поставили връзка към официалния текст на английски. Цифрите, които ще срещнете докато четете, посочват конкретно изследване върху пациенти, резултатите от което са използвани в доклада. В края на официалния документ на английски ще откриете пълен списък от връзки с въпросните номерирани клинични изследвания. Ползите от приема на вода обогатена с водороден газ (водородна вода) за защита и подкрепа на зрението вече са добре известни. В тази научна публикация се разглеждат лечебните ефекти от директното прилагане на водородна вода и физиологичен разтвор обогатен с водороден газ върху окото. Въпреки обема на текста, ви уверяваме , че четенето си заслужава. Особено ако имате нарушено зрение. По заглавията на отделните части на доклада лесно може да откриете информацията за конкретно очно заболяване.

Потенциалната употреба на водорода като успешна терапевтична стратегия срещу очни заболявания. 

Резюме  

Водородът, една от най-известните природни молекули, има множество медицински приложения поради способността му селективно да неутрализира цитотоксичните свободни радикали и да облекчава опасни възпаления. Водородът упражнява защитни ефекти върху различни заболявания, свързани с реактивни кислородни видове (ROS), включително причинени от трансплантация и травми при чревна присадка, хронично възпаление, увреждане при исхемия / реперфузия и др. Особено в окото, водородът е използван за противодействие на множество очни патологии в офталмологичните модели. Тук систематично се преглеждат офталмологичните употреби на водорода и се обсъждат основните механизми на предизвиканите от водорода благоприятни ефекти. Вярваме, че защитните ефекти на водорода, както се доказва от тези новаторски проучвания, ще обогатят нашите фармакологични знания за този природен елемент и ще хвърлят светлина върху откриването на нова терапевтична стратегия срещу очните заболявания. 

Въведение 

Реактивните кислородни видове / свободните радикали (ROS) са група силно реактивни молекули, които се генерират по време на генериращи енергия биохимични реакции и клетъчни функции.1–3 Сред тях физиологичните ROS са признати като необходими сигнални молекули сами по себе си. (Н2МЕДИКАЛ: Медиците отбелязват, че има свободни радикали, които са нужни и полезни за организма) Те са способни да окисляват фосфатазите, киназите, както и други жизненоважни протеини и по този начин ефективно да модулират метаболизма и имунната система.4 Независимо от това, цитотоксичните ROS подтипове, като хидроксилните радикали (· OH) и пероксинитритите (ONOO−) , разграждат митохондриалната мембрана и предизвикват освобождаването на цитохром-с, което допълнително активира апоптозната каскада надолу по веригата.5 Това води до необходимост своевременно да се елиминират цитотоксични ROS, без да се губят други физиологично полезни ROS, които по същество са свързани с биологичните процеси.  

Като цяло, ензимните и неензимните антиоксиданти изграждат ендогенна антиоксидантна защита, за да неутрализират селективно цитотоксичните ROS. Ако обаче оксидативният стрес последователно се натрупва в очите и защитата от ендогенни антиоксиданти е недостатъчна, за да неутрализира излишните ROS или да поддържа клетъчната хомеостаза, тoзи прекомерeн оксидативен стрес води до вредни ефекти и в крайна сметка причинява клетъчна смърт.6,7 Досега, събраните данни сочат, че етиологията на множество очни заболявания, включително катаракта, глаукома, свързана с възрастта дегенерация на макулата, пигментозен ретинит, диабетна ретинопатия (DR) и множество травматични наранявания, 8 са пряко свързани с вредите от ROS. Следователно е необходимо и логично прилагането на високооефективни антиоксиданти, за да се потисне прогресията на очните патологии и да се защитят очите от окислително увреждане (Фигура 1). Благоприятните ефекти, индуцирани от прилагане на антиоксиданти за лечение на очните заболявания, са вдъхновяващи.9,10 Въпреки това, няколко фактора възпрепятстват терапевтичното локално приложение на тези екзогенни чистачи, като ниската мембранна пропускливост на окото и високите токсични странични ефекти. Освен това тези недостатъци биха ограничили прилагането на тези терапии до тесен прозорец от терапевтична доза. 

Водородът, безцветен, без вкус и без мирис двуатомен газ, първоначално е признат за медицинско терапевтично вещество през 1975 г. 12 Впоследствие Ohsawa и негови сътрудници. 13 идентифицират индуцираните от водорода защитни ефекти върху модел на мозъчен инфаркт при плъхове през 2007 г. и подчертават откриването на водорода, като газообразен агент почистващ свободните радикали. След това се съобщава за предизвикани от водород терапевтични ефекти върху широк спектър от заболявания, включително причинени от трансплантация травми на чревна присадка, когнитивни дефицити, възпалителни заболявания, болест на Паркинсон, метаболитни синдроми, както и увреждане от исхемия-реперфузия (I / R) при мозъка, черния дроб, миокарда, червата и бъбреците.14–22  

Водородът може да упражнява антиоксидантна и антиапоптотична активност чрез селективна неутрализация на цитотоксичните ROS, като · OH и ONOO−. Междувременно сигналните ROS, играещи метаболитни роли, като супероксид и водороден пероксид, са далеч по-малко засегнати.13 За разлика от останалите антиоксидантни със силна редукционна реактивност, водородът не нарушава физиологичните реакции на окисляване, нито нарушава основните защитни механизми. Наскоро беше потвърдено, че водородът може да регулира нивата на експресия на няколко ендогенни антиоксидантни ензими, включително супероксиддисмутаза, глутатион пероксидаза, глутатион редуктаза и глутатион трансфераза.23,24 Тези предимства показват, че прилагането на водородна терапия може да действа като безопасна и ефективна стратегия срещу свързаните с ROS нарушения, без да предизвиква странични ефекти.  

Водородът може да проникне през мембраните и да се дифузира в органелите на клетките (напр. митохондриите и ядрената ДНК) и по този начин да получи достъп до вътреклетъчния източник на цитотоксичен ROS.13,24 Въз основа на благоприятната характеристика на разпределение, водородът е много ефективен за намаляване на нивото на цитотоксични ROS, които увреждат ядрената ДНК и митохондриите. Установено е, че вдишването на водород е по-ефективно от „Едаравона“, одобрен силен антиоксидант в Япония, за облекчаване на ефектите причинени от исхемия окислително увреждане в невроните.25 Освен това водородът се счита за противовъзпалително средство, тъй като значително намалява циркулационните нива на множество възпалителни цитокини, като хемокин (C-C мотив), лиганд 2 (CCL2), интерлевкин (IL) -1β, IL-6 и фактор на туморна некроза-α.26-28, Водородът особено подобрява натрупването на активирана микроглия, което показва възпаление и ремоделиране 

Водородът се прилага чрез инхалация на субекта, като се използва вентилаторна верига или назална канюла.30–32 По-нататъшно проучване посочва, че водородът може да се приема разтворен във вода  или в неговата солюбилизирана форма, чрез обогатен с водород физиологичен разтвор (HRS). Това са мобилни и лесни за контролиране и прилагане методи на прием. 24,33,34 По-важното е, че може да се постигне по-висока концентрация на водород разтворени във вода или включен във физиологичен разтвор. Досега, както in vitro, така и in vivo проучванията са потвърдили, че антиоксидантните свойства на HRS могат да намалят честотата на свързаните с ROS заболявания. HRS може да се прилага перорално или под формата на перитонеални или интравенозни инжекции.  

Основната насока и цел на потенциалната клинична практика е да осигури безопасна доставка на водород и прецизен анализ на ефективността. Тъканната съвместимост на водорода е задоволителна, тъй като той е ендогенно вещество, което се произвежда непрекъснато в човешките черва.40 От гледна точка на безопасността водородът изпреварва много други антиоксиданти, тъй като не показва токсичност дори при високи концентрации. Вдишването на водород вече се използва за предотвратяване на декомпресионна болест при водолази и осигурява добри профили на безопасност   

Водородът може да модулира няколко биологични функции и проявява антиоксидантни и противовъзпалителни ефекти. Способността на водорода да неутрализира свободните радикали, особено хидроксилните радикали, както и други вредни ROS, може да се използва за лечение или предотвратяване на очни нарушения, свързани с оксидативен стрес. В клиничната практика офталмологичното използване на водород остава почти непознато поле. Поредица от пионерски експерименти, базирани на лабораторни доказателства, са проверили ценните възможности за разработване на водород в терапевтично средство срещу очни заболявания (Фигура 2). Тук обобщаваме настоящото използване на водорода в офталмологичните експерименти и обсъждаме потенциалната му клинична приложимост (Таблица 1). 

Потенциални терапевтични ефекти при дегенерация на ретината  

Ретиналната дегенерация (РД) е хетерогенна група от наследствени дистрофии на ретината, която се характеризира с прогресивна апоптоза на фоторецепторите.41–43 Текущите терапевтични стратегии срещу РД включват генна терапия, хранителни добавки, антиапоптотична терапия, трансплантация на ретина, ретинални протези и терапия със стволови клетки . Въпреки това, терапевтичните ефекти на гореспоменатите подходи остават незадоволителни поради сложността на етиологията и хроничния цикъл на патологична прогресия.44,45 Доказано е, че ROS играе ключова роля в независимата от каспаза фоторецепторна апоптоза при РД.46 Тази идея се подкрепя допълнително от факта, че множество антиоксиданти са били успешни в ефективното потискане на фоторецепторната дегенерация в моделите на РД.47–49 Като се има предвид мощната способност на водорода за изчистване на свободните радикали, е разумно да се предположи, че екзогенното добавяне на водород може да облекчи оксидативния стрес при ДР и действа като терапевтична стратегия за забавяне или предотвратяване на дегенерацията на фоторецептора.   

Прекомерното излагане на светлина може да предизвика образуването и натрупването на ROS в ретините и в крайна сметка да доведе до апоптоза на фоторецепторите.43,49 Патологичният механизъм на индуцираната от светлината РД е отчасти подобен на този на РД. Следователно, този силно възпроизводим модел е широко използван в патологичните и терапевтични изследвания на човешки РД. Досега две независими проучвания установиха, че наситеният водороден разтвор предпазва ретината от индуцирани от светлината увреждания чрез отслабване на оксидативния стрес.51 По-подробно, разследванията с помощта на електронен микроскоп установиха, че третирането с водород  защитава клетъчните органели на фоторецепторите срещу предизвикани от светлината увреждания. До известна степен тези резултати от микроструктурата потвърждават, че водородът може да проникне през мембраните и след това да навлезе в ядрото и митохондриите. Нещо повече, концентрацията на малондиалдехид в ретината, предполагаем маркер за липидна пероксидация, беше значително намалена чрез водородна терапия, което показва, че защитните ефекти на водорода се дължат на неговите антиоксидантни свойства.50 Тези обнадеждаващи констатации, базирани на фототоксичните модели, проверяват ефикасността на водорода за спиране на фоторецепторната дегенерация и разработването на нов терапевтичен препарат за предотвратяване на уврежданията на ретината при свързана с възрастта дегенерация на макулата или пигментозен ретинит. В дългосрочна перспектива забавянето на появата и прогресирането на РД чрез клинична водородна терапия и създаването на ефективен административен протокол са в центъра на бъдещите изследвания. 

Потенциалните терапевтични ефекти срещу диабетна ретинопатия (ДР) 

ДР е водещата причина за слепота в работната сила на развитите страни и също така действа като значима причина за слепота сред възрастното население.52 Общото разпространение на ретинопатията сред пациентите с диабет е около 26%. Както клиничните, така и експерименталните проучвания показват, че ДР е тясно свързан с оксидативен стрес: предизвиканите от ROS биохимични промени могат да предизвикат както структурни, така и функционални аномалии в микроваскулатурата на диабетните ретини, което води до разрушаване на кръвно-ретиналната бариера.53,54 кръвно-ретиналната бариера е от решаващо значение за разделянето на невронните елементи на ретината от циркулацията и защитата на ретината от циркулиращи възпалителни клетки и цитотоксични елементи.55 Следователно, ROS се счита за основен фактор за патологията на ДР. Ново изследване се стреми да изследва ефекта на физиологичен разтвор обогатен с водород HRS върху стрептозотоцин-индуциран миши-модел на ДР. Установено е, че HRS потиска активността на каспазата, намалява апоптозата на ретината и намаля съдовата пропускливост.56 Освен това, HRS терапията отслабва удебеляването на паренхима на ретината. Друго проучване също така показва действието на HRS за облекчаване на индуцирания от стрептозотоцин ДР и установява, че кръвно-ретиналната бариера е ефективно запазена.57  

ROS може да регулира нивата на експресия на съдов ендотелен растежен фактор (VEGF) и да засили активността на VEGF рецептора чрез сложни сигнални мрежиови ефекти. Пионерско проучване, базирано на индуциран от хипероксия модел на мишка, установи, че HRS противодейства на CNV и намалява експресията на VEGF чрез инхибиране на оксидативния стрес.60 Следователно, анти-VEGF свойството се разглежда, като друго функционално защитно действие на водородния газ. Тези предварителни проучвания показват, че водородът действа, като успешен метод за по-нататъшно клинично лечение на ДР. Рандомизирано, двойно-сляпо, плацебо-контролирано, кръстосано проучване вече е установило, че добавянето на HRS подобрява метаболизма на липидите и глюкозата при пациенти с диабет тип 2 или с нарушен глюкозен толеранс.61 Тези ефекти на водорода могат да бъдат приложени в лечението на диабетичните усложнения, особено към ДР, при които метаболитното разстройство играе ключова роля. 

Потенциалните терапевтични ефекти срещу травматична оптична невропатия  

Травматичната оптична невропатия е една от най-опустошителните причини за трайна зрителна загуба и пълна слепота. След травматично увреждане, като смачкване на зрителния нерв, в увредените ретини се откриват видни признаци на апоптоза на ганглиозни клетки на ретината (RGCs). 62 Оксидативният стрес се счита за патологичен фактор, който медиира посттравматичния процес на апоптоза на RGCs. 63 Пионерско проучване установи, че водородът насърчава оцеляването на RGCs и подобрява възстановяването на зрителната функция при миши-модел на атрофия на зрителния нерв.64 Освен това терминалният дезоксинуклеотидил трансфераза dUTP, обозначаващ оцветяване и анализ на малондиалдехид, предполагат, че невропротективните ефекти са медиирани чрез потискане на клетъчната смърт предизвикана от цитотоксичните свободни радикали. Тези инструментални открития подчертават възможността за използване на водорода, като ефективно средство срещу травматичната оптична невропатия в клиничната практика.  

Потенциалните терапевтични ефекти срещу катаракта  

Катарактата е водещата причина за слепота по света и засяга до 80% от човешкото население на възраст над 70 години.65 Разпространението й се увеличава в много страни поради нарастването на остарялото население. Понастоящем единственото ефективно лечение на катаракта е хирургично отстраняване и заместване на катаракта с изкуствена вътреочна леща.66 Въпреки това първоначално проучване показва, че водородът действа като алтернативна терапия при пациенти с катаракта.23 Доказано е, че водородът може да забави образуване на катаракта и да възстанови антиоксидантния капацитет в модел на селенит катаракта, чрез поддържане на активността на множество ензимни и неензимни антиоксиданти. Натрупването на малондиалдехид в лещите на лекуван със селенит плъх също е ефективно потиснато, което показва, че водородът евентуално предотвратява окисляването на линдите в мембранната леща. Според класическите теории ROS има решаващ етиологичен принос за появата на катаракта: Оксидативния стрес води до прилив на вредни биохимични реакции в лещата, включително омрежване и агрегиране на протеини на лещата, пероксидация на мембранни липиди, апоптоза на епителните клетки на лещата и евентуалното образуване и прогресиране на катаракта.67 С оглед на мощната способност на водорода да елиминира свободните радикали (ROS) е разумно да се изследват допълнително терапевтичните му ефекти върху патологията на катаракта в клинични условия. 

Потенциалните терапевтични ефекти срещу алкално увреждане на роговицата  

Случайното изгаряне на алкали е ужасна травма за окото, която води до остро възпаление и вторична патологична неоваскуларизация на роговицата. Балансът между ангиогенните и антиангиогенните фактори определя съдбата на неоваскуларизацията на роговицата, както и прогностичното зрение.68,69 Досега съществуващи терапии за предотвратяване на появата на неоваскуларизация на роговицата, като антиангиогенните лекарства, фотокоагулация с аргонов лазер, фотодинамична терапия и лимбална трансплантацията на стволови клетки и др., далеч не са ефективни и ефикасни. ROS активират транскрипционния ядрен фактор kappa B (NF-kB), който след това се транслоцира в ядрото, за да предизвика експресията на възпалителни цитокини като VEGF, моноцитен хемотактичен протеин-1 (MCP-1), IL и фактор на туморна некроза- α.70 Тези цитокини не само причиняват неоваскуларизация на роговицата, но също така активират възпалителни клетки, които допълнително изострят възпалението. Следователно, ROS трябва да се счита за ключов спусък за патологична неоваскуларизация на роговицата и възпалителния отговор след изгарянето. Тази хипотеза е потвърдена от проучване върху животни: ROS може директно да доведе до патологична неоваскуларизация на роговицата чрез активиране на NF-kB пътя в роговицата на мишката след увреждане причинено от изгаряне.71 По-важното е, че локалното използване на обогатен с водород разтвор значително намали ангиогенезата в тези роговици. Установено е, че напояването с водородна вода значително задържа фосфорилирането на NF-kB и намалява нивото на протеин VEGF. Тези обнадеждаващи констатации предполагат, че оксидативният стрес в началото на увреждането на роговица може да бъде силно редуциран. Водородът може да се превърне в мощно лечение срещу ангиогенеза при алкално изгаряне на роговицата. 

Потенциалните терапевтични ефекти срещу глаукома  

Известно е, че преходното повишаване на вътреочното налягане предизвиква исхемия / реперфузионно увреждане (I / R) увреждане на ретината и води до некроза и апоптоза на невроните на ретината.72,73 Тези патологични характеристики много приличат на тези при остра глаукома със затваряне на ъгъла. Основните механизми на I / R увреждането са тясно свързани с образуването на свободни радикали (ROS), което е признато за допринасящо за патогенезата на глаукоматозната невродегенерация.74 Обнадеждаващо е показано, че ендогенната добавка с антиоксидантни ензими или мощни антиоксиданти може да забави или предотврати исхемия / реперфузионно увреждане при много ретини на бозайници.75,76 В скорошно проучване, базирано на миши-модел, непрекъснатото приложение на обогатени с водород капки за очи незабавно повишава концентрацията на водород в стъкловидното тяло и потиска индуцирания от I / R окислител стрес, което води до намаляване на апоптозата на невроните в ретината.39 Освен това е потвърдено, че лечението с водород предотвратява активирането на микроглията, която води до продължаваща невродегенерация в увредените ретини. Друго проучване, насочено към изследване на антиапоптозния механизъм на терапията с богат на водород физиологичен разтвор(HRS), установява, че HRS намаля увреждането от I / R на ретината чрез инхибиране на поли ADP-рибоза полимераза 1, ядрен ензим, участващ в регулирането на множество патофизиологични клетъчни процедури, включително ДНК окисление и каспаза-3-медиирана апоптоза.77 Тези антиапоптотични и противовъзпалителни свойства водят до продължаващо понататъшно тестване на терапевтичните ефекти на водорода срещу глаукоматозните патологии в бъдещата клинична практика. 

Индуцираната от глутамат екситотоксичност е друг независим от вътреочното налягане фактор, допринасящ за апоптозата на RGCs при глаукома.78 Прилагането на HRS намалява ексцитотоксичното увреждане на глутамата и подобрява възстановяването на ретината при морски свинчета.38 Тези полезни резултати могат да се отдадат на потискането на глиалните клетки и насърчаване на клирънса на глутамат. Тези основни механизми обогатяват познанията ни за водорода, като ново терапевтично средство при лечението на глаукома. 

Заключение  

Терапевтичният медицински газ водород може да действа като разумен подход за лечение на свързано с оксидативен стрес заболяване. Водородът е обещаващ газообразен агент, който излиза на преден план в терапевтичните изследвания през последните няколко години. Той може селективно да намали цитотоксичните ROS и да упражнява органозащитни ефекти чрез регулиране на оксидативния стрес и възпалението. Водородът е толкова мек, че не нарушава метаболитните реакции на окисление-редукция и не нарушава действието на нужните свободни радикали, участващи в клетъчната сигнализация. Както беше подчертано по-рано, ефективността и безопасността на водорода за подобряване на очните патологии са проверени чрез поредица от експерименти. Пионерските опити, разгледани в настоящия доклад, разпалват надеждата за откриване на ново, лесно и универсално терапевтично средство срещу очни заболявания. Бъдещата водородна терапия трябва да се стреми да установи добре дефинирани насоки за приложение и да определи точни индикации за клинична практика.

Екипът на Н2МЕДИКАЛ истински се стреми да образова нашата общественост, както и да допринесе за по-доброто качество на живот на всеки. Нашите уреди притежават медицинска сертификация и се отличават с максимален терапевтичен ефект, както и най-висок клас на безопасност. /вижте уредите/

Възка към оригиналния научен доклад и рефернции на английски: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4878665/

Научете кои са Водородно-толерантните Заболявания в меню ВОДОРОДНА МЕДИЦИНА./линк/