År 2007 rapporterade Dr. Ohtas team i Nature Medicine att inandning av 2-4% vätgas signifikant minskade volymerna av cere bral-infarkt i en råttmodell av ischemi-reperfusionsskada orsakad av mitten av cerebral artär ocklusion. Väte var effektivare än edaravone, ett godkänt kliniskt läkemedel för hjärninfarkt, men utan toxiska effekter (S ee-figur till höger).
Författarna visade vidare att upplöst väte i media av odlade celler, vid biologiskt relevanta koncentrationer, minskar nivån av toxiska hydroxylradikaler (* OH), men reagerar inte med andra fysiologiskt viktiga reaktiva syrearter (t.ex. superoxid, kväveoxid, väte peroxid).
Denna biomedicinska forskning om väte är fortfarande i sin spädbarn med endast cirka 1 000 artiklar och 1 600 forskare, men dessa publikationer och forskare antyder att väte har terapeutisk potential i över 170 olika människor och djursjukdommodeller, och i huvudsak varje organ i människokroppen.
Väte verkar ge dessa fördelar via modulering av signaltransduktion, proteinfosforylering och genuttryck (se avsnitt Farmakodynamik). Idén om terapeutiska gasformiga molekyler är inte ett nytt koncept. Till exempel, kolmonoxid (CO), vätesulfid (H 2 S), och naturligtvis kväveoxid (NO *), som ursprungligen förlöjligad av skeptiker, men senare var föremål för en Nobelpriset, är alla biologiskt aktiva gaser. Emellertid, kan det fortfarande vara svårt att tro att H 2 kan utöva någon biologisk effekt, eftersom i motsats till dessa andra gaser, är en icke-radikal, icke-reaktivt, icke-polära, höggradigt diffunderbart neutral gas väte, sålunda är det osannolikt att ha specifika bindningsställen eller interagera med specificitet på en specifik receptor.
Ur evolutionärt perspektiv kanske det inte är konstigt att väte utövar en biologisk effekt.
Förutom sin roll i universums ursprung, var väte också involverat i uppkomsten av livet och spelade en aktiv roll i utvecklingen av eukaryoter. Under miljoner år av utveckling har växter och djur utvecklat ett ömsesidigt förhållande till väteproducerande bakterier, vilket resulterar i basnivåer av molekylväte i eukaryota system. Denna ständiga exponering för molekylärt väte kan ha bevarat de ursprungliga målen för väte, vilket kan extrapoleras av genetiska rester av hydrasasenzymer i högre eukaryoter. Alternativt, men inte exklusivt, kan eukaryoter ha utvecklat känslighet för molekylärt väte under miljoner år av utveckling.
ADMINISTRATIONSMETODER
Molekylärt väte kan administreras via inandning, intag av solubiliserade (upplösta) väte-rika lösningar (t.ex. vatten, smaksatt drycker, etc.), väte-rik hemodialyslösnin, intravenös injektion av väte-rik saltlösning, lokal administrering av väte-rika medier (t.ex. bad, dusch och krämer), hyperbar behandling, intag av väteproducerande material vid reaktion med magsyra, intag av icke- matsmältbara kolhydrater som prebiotiska till väteproducerande tarmbakterier, rektal insufflering och andra metoder.
FARMAKOKINETIK (är läran om läkemedels omsättning i kroppen)
Vätes unika fysikalisk-kemiska egenskaper av hydrofobicitet, neutralitet, storlek, massa etc. ger det överlägsna fördelningsegenskaper som gör det möjligt att snabbt penetrera biomembran (t.ex. cellmembran, blod-hjärna, placenta och testisbarriär) och nå subcellulära fack (t.ex. mitokondrier, kärna etc.) där den kan utöva sina terapeutiska effekter.
Även om olika medicinska kliniker i Japan använder intravenös injektion av väte-rik saltlösning, är de vanligaste metoderna inandning och dricksvattenrikt vatten. Farmakokinetiken för varje metod undersöks fortfarande, men beror på dosering, rutt och tidpunkt. En artikel publicerad i Nature's Scientific Reports jämförde inhalation, injektion och dricka med olika vätekoncentrationer och fann användbara insikter för klinisk användning.
Baserat på detta och olika studier sammanfattar vi kort farmakokinetiken för inandning och dricka.
INANDNING AV HYDROGEN
För inandning är en 2-4% vätgasblandning vanlig eftersom den ligger under brännbarhetsnivån; dock några studier använder 66,7% H 2 och 33,3% O 2 , som är icke-toxisk och effektiv, men brandfarligt. Inhalation av väte når en maximal plasmanivå (dvs. jämvikt baserat på Henrys lag) på cirka 30 minuter, och vid upphörande av inhalation sker återkomsten till baslinjen på cirka 60 minuter.
ORALT INTAG AV HYDROGEN VATTEN
Den koncentration / löslighet av väte i vatten vid standardomgivningstemperatur och tryck (SATP) är 0,8 mM eller 1,6 ppm (1,6 mg / L). För referens, konventionell vatten (t.ex. kran, filtrerades, flaska, etc.) innehåller mindre än 0,0000002 ppm H 2 , vilket är väl under den terapeutiska nivån (Se F & 7-8). Koncentrationen på 1,6 ppm uppnås lätt med många metoder , såsom att bara bubbla vätgas i vatten. På grund av molekylärt väte låga molmassa (dvs. 2,02 g / mol H 2 vs. 176,12 g / mol C-vitamin), det finns fler vätemolekyler i en 1,6 mg dos av H 2 än det finns C-vitamin molekyler i en 100-mg dos av ren vitamin C (dvs 1,6 mg H 2 har 0,8 millimol H 2 kontra 100 mg C-vitamin har 0,57 millimol vitamin C).
Halveringstiden för väterikt vatten är kortare än andra gasformiga drycker (t.ex. kolsyrat eller syresatt vatten), men terapeutiska nivåer kan kvarstå under tillräckligt lång tid för enkel optimistfig4konsumtion.
Förtäring av väterikt vatten resulterar i en toppökning i plasma och andningskoncentration på 5-15 minuter på ett dosberoende sätt (se figur). Ökning av andningsväte är en indikation på att väte diffunderar genom submukosa och går in i systemisk cirkulation där det förvisas ut från lungorna. Denna ökning av blod- och andningskoncentrationen återgår till baslinjen inom 45-90 min beroende på den intagna dosen.
FARMAKOKINETIK
Även om en betydande mängd forskning i celler, vävnader, djur, människor och till och med växter har bekräftat vätgaseffekt i biologiska system, förblir de exakta underliggande molekylära mekanismerna och de primära målen svårfångade.
ANTIOXIDANT-LIKE EFFEKT
Ursprungligen föreslogs att den positiva effekten av väte berodde på en antioxidant som väte selektivt neutraliserade cytotoxiska hydroxylradikaler in vitro. Men även om H2 reducerar * OH-radikaler, såsom har visats i olika system, kan det hända att det inte sker via direkt rensning, och det kan inte heller helt förklara alla fördelar med väte. Till exempel, i en dubbelblind placebokontrollerad studie med reumatoid artrit , hade väte en kvarvarande effekt som fortsatte att förbättra sjukdomens symtom i fyra veckor efter att väteadministrationen avslutades. Många cellstudier visar också att förbehandling med väte har märkbara positiva effekter även när överfallet (t.ex. toxin, strålning, skada etc.) administreras långt efter att allt väte har försvunnit ur systemet [25-27]. Dessutom,7 M -1 sek -1 ), och koncentrationen av väte vid den cellulära nivån är också ganska låg (mikromolära nivåer), vilket gör det osannolikt att H 2 effektivt sätt skulle kunna konkurrera med de många andra nukleofila mål i cellen.
Slutligen, om mekanismen främst var förknippad med att rensa hydroxylradikaler, bör vi se en större effekt av inandning jämfört med dricka, men detta är inte alltid fallet. Kort sagt anser vi det vara felaktigt eller åtminstone ofullständigt att hävda att fördelarna med väte beror på att det fungerar direkt som en kraftfull antioxidant. Faktum är att väte är selektivt eftersom det är en mycket svag antioxidant och därmed inte neutraliserar viktig ROS eller störa viktiga biologiska signalmolekyler. Icke desto mindre visade en metabolisk spårningsstudie med användning av deuteriumgas att under fysiologiska förhållanden oxideras deuteriumgas, och oxidationshastigheten för väte ökar med en ökande mängd oxidativ stress, men den fysisk-kemiska mekanismen för detta kan fortfarande inte vara direkt radikala scavenging.
Dock påvisar inte alla studier att väte oxideras via vävnader däggdjurs, och det har även rapporterats att deuteriumgas inte utöva en terapeutisk effekt i modellen studerades medan en H gjorde (opublicerad data).
NRF2 PATHWAY
Till skillnad från konventionella antioxidanter har väte förmågan att minska överdriven oxidativ stress, men endast under förhållanden där cellen upplever onormalt höga nivåer av oxidativ stress som skulle vara skadlig och inte hormonisk.
En mekanism som väte använder för att skydda mot oxidativ skada är genom aktivering av Nrf2-Keap1-systemet och efterföljande induktion av vägen för antioxidant-svarelementet (ARE), vilket leder till produktion av olika cytoprotektiva proteiner som glutation, katalas, superoxid-disutas, glutationperoxidas, heme-1 syrgas, etc. I vissa sjukdomsmodeller negeras fördelarna med väte genom att använda Nrf2-genutsläpp, Nrf2-genetisk tystnad med användning av iRNA eller genom att farmakologiskt blockera Nrf2-vägen. Viktigare, väte aktiverar endast Nrf2-vägen när det finns ett övergrepp (t.ex. toxin, skada etc.) i motsats till att konstituerande agerar som en promotor, vilket kan vara skadligt.
CELLMODULATION
Förutom den potentiella rensningen av hydroxylradikaler och / eller aktivering av Nrf2-vägen, kan väte förbättra oxidativ stress via en cellmoduleringseffekt och minska bildningen av fria radikaler ,
såsom nedreglering av NADPH-oxidasystemet.
De olika cellmoduleringseffekterna av väte är ansvariga för att förmedla de antiinflammatoriska, antiallergiska och fetmaeffekterna av väte. Väte har visats nedreglera proinflammatoriska cytokiner (t.ex. IL-1, IL-6, IL-8, etc.), dämpar aktiveringen av TNF-a [24], NF-B , NFAT, NLRP3, HMGB1 och andra inflammatoriska mediatorer. Dessutom har väte fördelaktiga effekter på fetma och metabolism genom att öka uttrycket av FGF21 [52], PGC-1a, PPARa och mer. Ytterligare 2:
a budbärarmolekyler eller transkriptionsfaktorer påverkade av väte inkluderar ghrelin, JNK-1, ERK1 / 2, PKC, GSK, TXNIP, STAT3 , ASK1, MEK , SIRT1 och många fler. Över 200 biomolekyler förändras genom väteadministrering inklusive över 1000 genuttryck.
Emellertid är de främsta målen och huvudreglerna som ansvarar för dessa förändringar fortfarande svårfångade. Det finns många återkopplingssystem och slingor att tänka på, vilket gör det svårt att avgöra om vi upptäcker orsaken eller effekten av väteadministrering.
Den exakta mekanismen för hur väte modulerar signaltransduktion, genuttryck och proteinfosforylering undersöks fortfarande. En nyligen publicerad i Scientific Reports ger goda bevis som tyder på att en av mekanismerna genom vilka väte åstadkommer de olika cellmoduleringseffekterna är genom att modifiera lipidperoxidation i cellmembranet. I odlade celler undertryckte väte vid biologiskt relevanta koncentrationer den friradikala reaktionsberoende peroxidationen och återhämtade Ca2 + -inducerade genuttryck, bestämda genom omfattande mikroarray-analys (se figur 6).
VETENSKAPLIG ERKÄNNANDE AV HYDROGEN
Även om de primära målen eller exakta biokemiska mekanismerna för väte fortfarande inte fullt ut förstås, blir den terapeutiska effekten i celler, vävnader, djur, människor och till och med växter allmänt accepterad på grund av de nu över 500 peer-reviewade artiklarna och de 1 600 forskare om de medicinska effekterna av väte. Kvaliteten på publikationerna förbättras också med en genomsnittlig effektfaktor (IF) för de tidskrifter som publicerar väte är cirka 3. Tabellen nedan visar några av de studier som publicerats i de högre IF-tidskrifterna, som sträcker sig från 6 till 27.
HYDROGEN OCH MEDICINSKA ANVÄNDNINGAR
Väte som medicinsk gas växer också eftersom det har omedelbara medicinska tillämpningar för att hjälpa till med många av de nuvarande hälsokriserna. Dixon och kollegor vid Loma-Linda University rapporterade att väte har potential att hjälpa till med de 8/10-sjukdomar som orsakats av sjukdomarna enligt listan av Centers of Disease Control . Dr. Banks, från VA / U i Washington, rapporterade att intag av väterikt vatten skyddade mot neurodegenerativa förändringar som orsakats av traumatisk hjärnskada hos möss. Deras resultat visar att väteadministrering minskade hjärnödem, blockerade patologiskt tauuttryck och bibehöll ATP-nivåer. Denna och andra studier har djupa effekter för händelser där hjärnskada (t.ex. hjärnskakning, kronisk traumatisk encefalopati, etc.) är en vanlig förekomst. Även om många rapporterar dramatiska effekter av väteterapi, från snabb smärta och inflammationslindring till normalisering av glukos- och kolesterolnivåer, kanske andra människor inte märker några omedelbara eller observerbara fördelar. Väte anses inte vara ett kraftfullt läkemedel, och som nämnts hjälper det bara att föra cellen / organet tillbaka till homeostas utan att orsaka stora störningar. placeboeffekt eller andra saker , även om vissa forskare har noterat att vissa människor är mer känsliga för väte och upplever större effekter.
MÄNSKLIG FORSKNING
Även om forskningen om väte ser lovande ut i cell- eller djurmodeller krävs mer långvariga kliniska studier för att bekräfta dess effektivitet hos människor. Det finns bara totalt 40 mänskliga studier; få är på ett dubbelblind placebokontrollerat slumpmässigt sätt med tillräckliga ämnesnummer. Några av dessa kliniska studier tyder på att intag av väterikt vatten var fördelaktigt för metaboliskt syndrom, diabetes och hyperlipidemi. En annan 1-årig placebo-kontroll klinisk studie antydde att väterikt vatten är fördelaktigt för Parkinsons sjukdom, medan andra kliniska studier tyder på betydande fördelar för reumatoid artrit, mitokondriell dysfunktion, träningsprestanda, atletisk återhämtningstid, sårläkning,
Det har gjorts ytterligare 15+ mänskliga studier avslutade med lovande resultat, som håller på att förbereda och publicera manuskript genom den peer-granskade processen. Mer mänskliga studier krävs för att bestämma korrekt dosering, tidpunkt, administreringssätt och för vilka sjukdomar och eventuellt genotyper är väte mest effektiv. Väte är fortfarande i sin linda, och mer data krävs innan vi vetenskapligt kan göra anspråk på någon verklig fördel, men de preliminära uppgifterna är spännande.
Forskningen om sjukdomsmodeller, verkningsmekanismer och kliniska studier är särskilt relevant eftersom den höga säkerhetsprofilen för molekylväte gör det till ett överlägset val.
SÄKERHETEN MED HYDROGENTERAPI?
Väte produceras naturligt av tarmflora vid fibersmältning. En studie från University of Florida och Forsythe Institute i Boston, Massachusetts bekräftade att väte som producerats från bakterier utövade terapeutiska effekter. De fann att rekonstituering av intestinal mikrobiota med H 2 -producerande E. coli, men inte är H 2 med brist mutant E. coli, var skyddande mot Concanvalin A-inducerad hepatit.
Andra studier visar också att bakteriellt producerat väte från acarbosadministration är terapeutiskt. Kanske detta hjälper till att förklara varför en stor klinisk prövning från Journal of American Medical Association (JAMA)) fann signifikanta minskningar av kardiovaskulära händelser av de som tog det väteproducerande akarbos läkemedlet. Dessa studier antyder inte bara den terapeutiska verkan av molekylärt väte, utan visar också dess höga säkerhetsprofil. Väte är mycket naturligt för våra kroppar, eftersom vi utsätts för det dagligen som ett resultat av normal bakteriemetabolism.
Dessutom har vätgas använts vid djuphavsdykning sedan 1940-talet för att förhindra dekompressions sjukdom. Hundratals mänskliga studier för djuphavsdykning har visat inhalation av vätgas, i större ordningsfaktorer än vad som krävs för terapeutiskt bruk, tolereras väl av kroppen utan kroniska toxiska effekter. Hos vissa personer rapporteras emellertid att väte kan leda till lös avföring, och i sällsynta fall med diabetiker, hypoglykemi, vilket kontrolleras genom att minska nivån av insulin som administreras.
En sådan hög säkerhetsprofil kan betraktas som paradoxal eftersom kemoterapeutiska medel som utövar biologiska effekter bör ha både gynnsamma och skadliga effekter beroende på dosering, tidpunkt, placering, varaktighet etc.
Skadliga effekter har ännu inte rapporterats för väte 2020-08-15. Men de kanske skadliga effekterna är så kortvariga och milda att de maskeras av de gynnsamma effekterna, eller till och med det som förmedlar de gynnsamma effekterna via hormonvägar. Men sådana skadliga effekter har ännu inte rapporterats för väte. Men de kanske skadliga effekterna är så kortvariga och milda att de maskeras av de gynnsamma effekterna, eller till och med det som förmedlar de gynnsamma effekterna via hormonvägar.
FRAMTIDA INRIKTNINGAR
Målet för Molecular Hydrogen Institute ( MHI)) är att hjälpa till att främja forskning, utbildning och medvetenhet om väte som en terapeutisk medicinsk gas. Det är ovanligt att hitta en behandling som har både en hög terapeutisk potential och en hög säkerhetsprofil; väte verkar passa in i denna kombination. Vissa forskare har blivit intresserade av väte på grund av dess oförutsedda förmåga att ha en biologisk effekt; med insikten att väte är både säkert och effektivt utvecklas en moralisk skyldighet att främja forskning, utbildning och medvetenhet om väte som medicinsk gas. Vi välkomnar andra biomedicinska forskare att gå med oss för att belysa de in vitro molekylära mekanismerna för väte och att utföra välkontrollerade kliniska prövningar på väte för att förstå den bästa doseringen, tidpunkten, genotypen och metoden för väteadministrering. Med bara några hundra peer-reviewade artiklar och ett par tusen biomedicinska forskare är väteforskningen fortfarande i sin linda. De preliminära studierna tyder emellertid på att molekylärt väte är något som bör drivas, undersökas och klargöras för den potentiella nyttan av sjukdomsförebyggande och -behandling.
Referenser
Nagoya University
Verkställande direktör Molecular Hydrogen Institute
Slovakiska medicinska universitetet
Institutionen för intern medicin,
University of Washington
Nippon Medical School
Kyushu University School of
Pharmacy
Institutionen för strålningsmedicin, tredje militära medicinska universitetet
Wonju College of Medicine,
Yonsei University
Sidan skapades 2020-03-22 av Mio Solution AB
Denna sida tillhandahåller information om alternativa behandlingar med hydrogenterapi,
där faktum endast bygger på vetenskapliga studier, vi ställer inga diagnoser.
Vi pekar endast mot vetenskapliga studier och informerar vad som finns i övriga
länder såsom Kina, USA och inom EU med flera.
ALLA har rätt till likvärdig vård inom EU, enligt EU-rätten