HYDRO VỚI BỆNH CẤP TÍNH VÀ MÃN TÍNH

Tiến bộ y học  gần đây hướng tới  tiềm năng của hydro phân tử cho các ứng dụng phòng ngừa và điều trị

1.GIỚI THIỆU:   Căng thẳng oxy hóa dai dẳng là một trong những nguyên nhân chính của hầu hết các bệnh liên quan đến lối sống, ung thư và quá trình lão hóa. Stress oxy hóa cấp tính trực tiếp gây ra tổn thương nghiêm trọng cho các mô. Mặc dù tầm quan trọng lâm sàng của tổn thương do oxy hóa, các chất chống oxy hóa có thành công điều trị hạn chế. Chúng tôi đã đề xuất rằng hydro phân tử (H2) có tiềm năng như một chất chống oxy hóa “mới” trong các ứng dụng phòng ngừa và điều trị [Ohsawa et al., Nat Med. Năm 2007: 13; 688-94]. H2 có một số ưu điểm như một chất chống oxy hóa tiềm năng: H2 nhanh chóng khuếch tán vào các mô và tế bào, và nó đủ nhẹ để không làm rối loạn các phản ứng oxy hóa khử chuyển hóa cũng như không ảnh hưởng đến các loại oxy phản ứng (ROS) có chức năng trong việc truyền tín hiệu tế bào, do đó, cần có ít tác dụng phụ của việc tiêu thụ H2. Có một số phương pháp để tiêu thụ hoặc tiêu thụ H2, bao gồm hít khí hydro, uống nước hòa tan H2 (nước hydro), tắm hydro, tiêm nước muối hòa tan H2 (nước muối hydro), nhỏ nước muối hydro lên mắt và tăng sản xuất H2 đường ruột của vi khuẩn. Kể từ khi xuất bản bài báo đầu tiên về H2 trên tạp chí Nature Medicine vào năm 2007, các tác dụng sinh học của H2 đã được xác nhận bằng việc công bố hơn 38 loại bệnh, trạng thái sinh lý và thử nghiệm lâm sàng trên các tạp chí sinh học / y tế hàng đầu, và một số nhóm đã bắt đầu khám lâm sàng. . Hơn nữa, H2 không chỉ cho thấy tác dụng chống lại stress oxy hóa mà còn có nhiều tác dụng chống viêm và chống dị ứng. H2 điều chỉnh các biểu hiện gen khác nhau và quá trình phosphoryl hóa protein, mặc dù các cơ chế phân tử nằm dưới tác động rõ rệt của một lượng rất nhỏ H2 vẫn còn khó nắm bắt. Từ khóa: Chống viêm, chống oxy hóa, thuốc hydro, khí y tế, ty thể, stress oxy hóa, tái tưới máu thiếu máu cục bộ, ROS.

 Ở đây, chúng tôi xem xét những tiến bộ gần đây đối với các ứng dụng điều trị và phòng ngừa của H2 trong các lĩnh vực rộng rãi.

2.. ROS LÀ MỘT TRONG NHỮNG NGUYÊN NHÂN CHỦ YẾU CỦA BỆNH VIÊM MŨI VÀ BỆNH VIÊM GAN  2.1. Căng thẳng oxy hóa dai dẳng ROS được tạo ra bên trong cơ thể trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta, chẳng hạn như khi tập thể dục quá mức, hút thuốc, tiếp xúc với tia cực tím hoặc ô nhiễm không khí, lão hóa, căng thẳng về thể chất hoặc tâm lý, v.v. [16-19]. Bên trong mỗi sinh vật hiếu khí, ROS được tạo ra khi hô hấp tiêu thụ oxy. Là bước đầu tiên trong việc tạo ra ROS bền vững, phần lớn các gốc anion superoxide (● O2-) được tạo ra trong ty thể bằng cách rò rỉ điện tử từ chuỗi vận chuyển điện tử [3, 7 20, 21]. Superoxide dismutase chuyển đổi thành hydrogen peroxide (H2O2), được chuyển hóa bởi glutathione peroxidase hoặc catalase để tạo ra nước (H2O). Các gốc hydroxyl có hoạt tính cao (● OH) được tạo ra từ H2O2 thông qua phản ứng Fenton hoặc Weise với sự có mặt của các kim loại hoạt động xúc tác, chẳng hạn như Fe2 + và Cu + [22]; do đó, thao tác của các gen liên quan đến chống oxy hóa kéo dài tuổi thọ hoặc ngăn ngừa các mô hình bệnh tật [23-27].

Các ROS này được tạo ra trong điều kiện rò rỉ điện tử khỏi chuỗi vận chuyển điện tử [28]. Trên thực tế, các protein tách rời kiểm soát tiềm năng của màng để ngăn chặn sự sản sinh ROS và do đó ngăn chặn bệnh tiểu đường [29-31]. Ti thể aldehyde hydydrogenase 2 (ALDH2) có chức năng như một chất bảo vệ chống lại stress oxy hóa bằng cách giải độc các aldehyde gây độc tế bào, chẳng hạn như 4-hydroxy-2-nonenal [4, 5, 32]. Do đó, một khiếm khuyết của ALDH2 đủ gây ra các kiểu hình của bệnh mất trí nhớ phụ thuộc vào tuổi bằng cách tích tụ các aldehyde gây độc tế bào như vậy [32]. Nghịch lý thay, các aldehyde như vậy lại kích thích hệ thống bảo vệ chống lại stress oxy hóa [33]. Do đó, stress oxy hóa có hai mặt, làm tổn thương các mô và để tăng cường hệ thống bảo vệ.

 2.2. Căng thẳng oxy hóa cấp tính Stress oxy hóa cấp tính phát sinh từ nhiều tình huống khác nhau: viêm nhiễm, nhồi máu cơ tim hoặc não, cấy ghép nội tạng, tập thể dục nặng, ngừng chảy máu do phẫu thuật, và những tình huống khác [2, ● O2- và H2O2 có ít năng lượng oxy hóa hơn và nghịch lý là được coi là các thành phần tín hiệu quan trọng trong việc thiết lập khả năng chịu ứng suất oxy hóa [44, 45]. Do đó, các gốc gây độc tế bào như ● OH phải được trung hòa mà không ảnh hưởng đến các hoạt động sinh học thiết yếu của các ROS khác, bao gồm NO • [46, 47   

3. ĐẶC ĐIỂM . Chúng tôi nhận thấy rằng H2 có chức năng như một chất chống oxy hóa nhẹ nhưng hiệu quả [12]. Hydro là nguyên tố phong phú nhất trong vũ trụ, chiếm gần 75% khối lượng của vũ trụ; tuy nhiên, hydro không có trên trái đất ở dạng đơn nguyên tử và có trong nước và các hợp chất hữu cơ hoặc vô cơ. Khí hiđro, có công thức phân tử H2, là một chất khí không màu, không mùi, không vị và rất dễ cháy. Bầu khí quyển của trái đất chứa ít hơn 1 phần triệu khí hydro [48]. H2 khá kém hoạt động và hoạt động như một khí trơ khi không có chất xúc tác hoặc ở nhiệt độ cơ thể. H2 không phản ứng với hầu hết các hợp chất, kể cả khí oxi ở nhiệt độ thường. Khí hydro chỉ dễ cháy ở nhiệt độ cao hơn 527 ° C và phát nổ bằng phản ứng dây chuyền nhanh với oxy chỉ trong phạm vi nổ của nồng độ H2 (4 - 75%, thể tích / thể tích). H2 có thể được hòa tan trong nước lên đến 0,8 mM (1,6 ppm, wt / vol) dưới áp suất khí quyển, và H2 nhanh chóng xuyên qua thành kính và nhựa của bất kỳ bình nào, trong khi bình nhôm có thể giữ lại khí hydro trong thời gian dài ( hydro izumio được bảo quản trong bịch nhôm 4 lớp)

4. ẢNH HƯỞNG ĐẾN BỨC XẠ HYDROXYL TRONG TẾ BÀO NUÔI DƯỠNG  

 4.1. Loại bỏ ● OH, nhưng không loại bỏ● O2-,

4.2. Các hiệu ứng khác bằng cách sử dụng hệ thống H2 hòa tan trong các tế bào lông thính giác được nuôi cấy được bảo vệ môi trường khỏi các gốc tự do [50] và được cho là giảm ● OH, được đánh giá bởi sự giảm huỳnh quang HPF trong mô tiền đình [51]. ● OH gây ra hầu hết các tổn thương tế bào do bức xạ ion hóa. H2 thể hiện tác dụng bảo vệ chống lại tổn thương do bức xạ gây ra ở các tế bào và chuột được nuôi cấy [52]. Bức xạ vũ trụ được biết là gây ra tổn thương DNA và lipid liên quan đến tăng stress oxy hóa và vẫn là mối quan tâm lớn trong du hành vũ trụ. Dự kiến, các hoạt động không gian sẽ tăng lên trong những năm tới cả về số lượng và thời gian. Do đó, điều quan trọng là phải ước lượng và ngăn ngừa những rủi ro mà các phi hành gia gặp phải do stress oxy hóa trước khi phát triển các triệu chứng lâm sàng của bệnh. Schoenfeld và cộng sự. đưa ra giả thuyết rằng việc cung cấp H2 cho các phi hành gia bằng cách hít hoặc uống nước hydro có thể mang lại một chiến lược phòng ngừa / điều trị mới và khả thi để ngăn ngừa các tác dụng phụ do bức xạ gây ra [53]. Mặt khác, điều trị bằng H2 kéo dài tuổi thọ có thể tái tạo của các tế bào mô đệm đa năng của tủy xương trong ống nghiệm trong khi vẫn bảo toàn được điện thế biệt hóa và nội tiết. Liệu pháp tế bào với tế bào mô đệm đa năng tủy xương / tế bào gốc trung mô đại diện cho một cách tiếp cận đầy hứa hẹn trong lĩnh vực y học tái tạo. Tần số thấp của tế bào gốc trung mô trong tủy xương trưởng thành đòi hỏi sự mở rộng ex vivo của tế bào gốc trung mô sau khi thu hoạch; tuy nhiên, thao tác như vậy gây ra sự già đi của tế bào làm mất khả năng biệt hóa, tăng sinh và điều trị của các tế bào gốc trung mô. Vì stress oxy hóa là một trong những nguyên nhân chính thúc đẩy quá trình lão hóa tế bào in vivo cũng như in vitro, H2 đã ngăn chặn quá trình hóa già trong quá trình mở rộng tế bào gốc trung mô. 

5. ƯU ĐIỂM

5.1. Khuếch tán nhanh H2 do đó nó có ưu điểm như một chất chống oxy hóa tiềm năng. Đầu tiên, nó có đặc điểm phân bố thuận lợi với khả năng vật lý riêng của nó để dễ dàng thâm nhập vào màng sinh học và khuếch tán vào bào tương.  Khi H2 đi đến nhân và ty thể một cách hiệu quả, việc bảo vệ DNA nhân và ty thể cho thấy tác dụng phòng ngừa đối với các bệnh liên quan đến lối sống, ung thư và quá trình lão hóa [12]. Hơn nữa, H2 đi qua hàng rào máu não, mặc dù hầu hết các hợp chất chống oxy hóa không thể; đây cũng là một lợi thế của H2. Theo dõi nồng độ H2 bên trong các mô khác nhau có thể chứng minh sự khuếch tán khí [58].

5.2. Không loại bỏ trực tiếp ROS quan trọng về mặt chức năng 

 H2 có nhiều ưu điểm hơn từ khía cạnh độc tính so cới các loại khí khác: H2 không có độc tính tế bào ngay cả ở nồng độ cao [78-81]. Hơn nữa, các tiêu chuẩn an toàn đã được thiết lập đối với nồng độ khí hydro cao để hít vào vì khí hydro áp suất cao được sử dụng trong hỗn hợp khí lặn sâu để ngăn ngừa bệnh do giảm áp và huyết khối khí động mạch [81]. Tính an toàn của H2 đối với con người được chứng minh qua ứng dụng của nó trong Hydreliox, một hỗn hợp khí thở  gồm 49% H2, 50% heli và 1% O2, được sử dụng để ngăn ngừa bệnh giảm áp và mê nitơ trong quá trình lặn kỹ thuật rất sâu [78 -81].

6. CÁC PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ KHÍ HYDRO: 

6.1. Hít Hydro. Khí hydro có thể được hít vào bằng cách cung cấp khí hydro qua máy thở, khẩu trang hoặc ống thông mũi. Vì khí hydro hít vào hoạt động nhanh hơn, nó có thể thích hợp để bảo vệ chống lại stress oxy hóa cấp tính. Đặc biệt, hít khí không ảnh hưởng đến huyết áp [12];Chuột hít phải khí hydro trong hỗn hợp oxit nitơ (N2O) (để gây mê), O2 và N2. Việc hít phải H2 thực sự làm tăng H2 hòa tan trong máu động mạch tùy thuộc vào nồng độ khí hydro, và nồng độ H2 trong máu tĩnh mạch thấp hơn trong máu động mạch; mức độ khác nhau giữa máu động mạch và máu tĩnh mạch cho thấy lượng H2 được kết hợp vào các mô [12].

6.2. Sự khuếch tán nhanh của hydro như một khí y tế Khí có khả năng khuếch tán dễ dàng trong các vật liệu khác nhau và trở nên phân bố đồng đều trong một không gian xác định.. Sự khuếch tán khí H2 thực sự được chứng minh bằng cách theo dõi nồng độ của nó bên trong các mô khác nhau. H2 có thể được phát hiện bằng các điện cực cụ thể. Nồng độ H2 đã được theo dõi trong cơ tim chuột. Điện cực được đưa vào cơ tim không thiếu máu cục bộ của tâm thất trái. Tỷ lệ bão hòa H2 gia tăng đối với cơ tim không thiếu máu cục bộ và máu động mạch là tương tự. Sau đó, điện cực được đưa vào vùng có nguy cơ nhồi máu để khảo sát sự khuếch tán của H2 vào cơ tim do thiếu máu cục bộ, gây ra bởi tắc động mạch vành. Đáng chú ý, nồng độ H2 tăng ngay cả trong cơ tim thiếu máu cục bộ. Mặc dù tốc độ tăng dần của bão hòa H2 trong cơ tim thiếu máu cục bộ chậm hơn so với cơ tim không thiếu máu cục bộ, mức đỉnh của H2 trong cơ tim thiếu máu cục bộ là xấp xỉ 2/3 giá trị quan sát được đối với cơ tim không thiếu máu cục bộ [58

6.3. Tác dụng bảo vệ đối với mô hình tái tưới máu do thiếu máu cục bộ do nhồi máu não ở chuột Khí hydro được áp dụng cho mô hình tái tưới máu thiếu máu cục bộ ở chuột như một mô hình cấp tính [82]. Chúng tôi tạo ra thiếu máu cục bộ khu trú do tắc động mạch não giữa chuột với sự tái tưới máu sau đó. Một ngày sau khi tắc động mạch não giữa, thể tích nhồi máu giảm phụ thuộc H2. Một tuần sau khi tắc động mạch não giữa, sự khác biệt về thể tích nhồi máu giữa chuột không điều trị và chuột được điều trị H2 tăng lên. Những con chuột được xử lý bằng H2 cũng cho thấy sự cải thiện về trọng lượng cơ thể, nhiệt độ và các khiếm khuyết về vận động so với những con chuột không được điều trị. Như vậy, H2 không chỉ ngăn chặn chấn thương sọ não ban đầu, mà còn cả sự tiến triển của chấn thương. H2 giảm rõ rệt một số dấu ứng suất oxy hóa. Trong thí nghiệm này, H2 đã được chứng minh là có khả năng làm giảm rõ rệt stress oxy hóa và ngăn chặn chấn thương não [12].

6.4. Tác dụng bảo vệ đối với tổn thương do tái tưới máu do thiếu máu cục bộ ở gan và tim , việc hít khí hydro cũng được áp dụng cho mô hình tổn thương tái tưới máu do thiếu máu cục bộ ở gan [83]. Hít phải H2 làm giảm rõ ràng sự thoái hóa do tái tưới máu do thiếu máu cục bộ ở gan và làm tăng tác dụng bảo vệ khi phụ thuộc vào H2. Ngược lại, khí Heli (He) không có tác dụng gì, chứng tỏ H2 rõ ràng có tác dụng bảo vệ cụ thể [84]. Mức độ bảo vệ tim chống lại tổn thương do thiếu máu cục bộ-tái tưới máu được đánh giá bằng cách đo tổn thương oxy hóa và kích thước ổ nhồi máu sau khi tắc và tái tưới máu động mạch vành từ trước xuống bên trái. Hít một mức khí hydro không cháy (2%) trước khi tái tưới máu đã làm giảm đáng kể tổn thương cơ tim do stress oxy hóa và kích thước ổ nhồi máu mà không ảnh hưởng đến các thông số huyết động, và do đó ngăn ngừa việc tái tạo lại thất trái có hại [58].

6.5. Tác dụng bảo vệ trong cấy ghép nội tạng Hít phải H2 cải thiện đáng kể tổn thương ghép phổi và ruột và ngăn ngừa viêm cơ quan từ xa nhờ tác dụng chống oxy hóa của nó [85, 86]. Liệu pháp kết hợp với H2 và CO đã chứng minh hiệu quả điều trị nâng cao thông qua cả cơ chế chống oxy hóa và chống viêm, và có thể là một cách tiếp cận khả thi về mặt lâm sàng để ngăn ngừa tổn thương tái tưới máu do thiếu máu cục bộ lạnh của cơ tim [87]. Khí hydro hít vào làm giảm hiệu quả các phản ứng viêm liên quan đến tổn thương phổi do máy thở gây ra, ở cả cấp độ cục bộ và toàn thân, thông qua tác dụng chống oxy hóa, chống viêm và chống apxe của nó [88].

Chống viêm Nhiễm trùng huyết, một hội chứng rối loạn chức năng đa cơ quan, là nguyên nhân tử vong hàng đầu ở những bệnh nhân nặng [89]. Hít khí hydro cải thiện đáng kể tỷ lệ sống sót và tổn thương cơ quan của chuột bị nhiễm trùng huyết với thắt và thủng manh tràng vừa hoặc nặng bằng cách giảm mức độ cytokine tiền viêm sớm và muộn trong huyết thanh và mô [90]. Tác động của điều trị H2 2% đã được nghiên cứu về tỷ lệ sống sót và tổn thương cơ quan trong mô hình viêm tổng quát do zymosan gây ra. Tác dụng có lợi của việc điều trị H2 tổn thương cơ quan do zymosan gây ra có liên quan đến việc giảm mức độ sản phẩm oxy hóa, tăng hoạt động của enzym chống oxy hóa, và giảm mức độ cytokine tiền viêm sớm và muộn trong huyết thanh và mô. Điều trị H2 được bảo vệ chống lại tổn thương nhiều cơ quan trong một mô hình viêm tổng quát do zymosan gây ra, cho thấy khả năng sử dụng H2 như một tác nhân điều trị trong điều trị các tình trạng liên quan đến hội chứng rối loạn chức năng đa cơ quan liên quan đến viêm [91].

6,7. Các báo cáo khác: Liệu pháp hydro làm giảm quá trình chết theo chương trình trên mô hình chuột thiếu oxy-thiếu máu cục bộ ở trẻ sơ sinh [92]; khí hydro làm giảm sự biến đổi xuất huyết tăng cường đường huyết cấp tính ở mô hình chuột bị thiếu máu cục bộ khu trú [93]; hydro là chất bảo vệ thần kinh và duy trì phản ứng mạch máu não ở lợn sơ sinh bị ngạt [94]; tác dụng có lợi của khí hydro trong mô hình chuột bị chấn thương sọ não thông qua việc giảm stress oxy hóa [95]; tác dụng có lợi của khí hydro chống lại tổn thương do thiếu máu cục bộ-tái tưới máu tủy sống ở thỏ [96]; và hydro bảo vệ các tế bào lông tiền đình khỏi các gốc tự do [9

8. CÁC PHƯƠNG PHÁP ỨNG DỤNG HYDRO KHÁC:

  7.1  hydro hít vào hoạt động nhanh hơn, nó có thể thích hợp để bảo vệ chống lại stress oxy hóa cấp tính. nước hòa tan H2, cụ thể là nước hydro) có thể có lợi vì nó là chất di động, dễ sử dụng và là phương tiện an toàn để cung cấp H2 [98]. 

7.2. Ngăn ngừa suy giảm nhận thức trên chuột làm tăng mức độ căng thẳng oxy hóa trong não, làm suy giảm khả năng học tập và trí nhớ [100, 101]. Tiêu thụ nước hydro ad libitum ngăn chặn sự gia tăng căng thẳng oxy hóa và ngăn ngừa suy giảm nhận thức. Sự tăng sinh thần kinh trong con quay hồi mã của hồi hải mã đã bị ức chế bởi căng thẳng hạn chế [101]

7.3. Phòng ngừa và Điều trị đối với Mô hình Bệnh Parkinson Trong bệnh Parkinson, rối loạn chức năng ty thể và căng thẳng oxy hóa liên quan là nguyên nhân chính gây mất tế bào dopaminergic ở chất nền [102]. H2 uống được đưa ra trước hoặc sau khi phẫu thuật lập thể để điều trị thoái hóa phúc mạc do 6-hydroxydopamine ở mô hình chuột mắc bệnh Parkinson. Nước hydro ngăn chặn cả sự phát triển và tiến triển của thoái hóa nigrostriatal. Nước hydro có khả năng làm chậm sự phát triển và tiến triển của bệnh Parkinson [103]. Uống nước hydro ức chế sự mất tế bào thần kinh dopaminergic trong một mô hình bệnh Parkinson khác do MPTP gây ra (1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine) [104].

7.4. Phòng ngừa xơ vữa động mạch Stress oxy hóa có liên quan đến xơ vữa động mạch [105, 106]; Uống nước hydro ad libitum làm giảm mức độ stress oxy hóa động mạch chủ và ngăn ngừa xơ cứng động mạch ở chuột loại apolipoprotein E [109]. Do đó, tiêu thụ nước hydro có khả năng ngăn ngừa xơ cứng động mạch hiệu quả hơn các chất chống oxy hóa khác [110].

7.5. Cải thiện hội chứng chuyển hóa Tăng stress oxy hóa trong bệnh béo phì ảnh hưởng đến hội chứng chuyển hóa [111]. Uống nước hydro trong thời gian dài đã kiểm soát đáng kể chất béo và trọng lượng cơ thể, mặc dù không thay đổi trong việc tiêu thụ thức ăn và nước. Hơn nữa, uống nước hydro làm giảm nồng độ glucose, insulin và triglycerid huyết tương, ảnh hưởng của việc tăng đường huyết tương tự như việc hạn chế ăn kiêng [112].

7.6. Phòng chống các tác dụng ngoại ý của thuốc chống khối u Cisplatin là một loại thuốc chống ung thư được sử dụng rộng rãi trong điều trị một loạt các khối u;  Hít phải khí hydro (1% H2 trong không khí) hoặc uống nước hydro đã cải thiện tỷ lệ tử vong và giảm trọng lượng cơ thể do cisplatin gây ra, và giảm bớt độc tính trên thận. Tiêu thụ nước hydro cải thiện sự biến chất đi kèm với giảm quá trình apoptosis ở thận. Mặc dù có tác dụng bảo vệ chống lại độc tính do cisplatin gây ra, H2 không làm giảm hoạt tính chống khối u của cisplatin đối với các dòng tế bào ung thư in vitro và trên chuột mang khối u in vivo. Do đó, H2, dù là khí hydro hay nước hydro, đều có thể cải thiện chất lượng cuộc sống của bệnh nhân trong quá trình hóa trị [99].

7.7. Phản ứng chống dị ứng : hydro có thể làm giảm phản ứng dị ứng loại tức thì bằng cách ngăn chặn quá trình phosphoryl hóa Lyn liên kết với FcεRI và các phân tử tín hiệu hạ nguồn của nó, sau đó ức chế hoạt động của NADPH oxidase và giảm sự tạo ra hydro peroxit [115] .

7.8. Hydro tác động đến cấy ghép ROS .Nhóm của Nakao đã thử nghiệm hiệu quả của việc điều trị bằng nước hydro trong một mô hình ghép thận, trong đó các bộ phận sinh dục từ chuột Lewis được cấy ghép trực tiếp vào những người nhận đã trải qua phẫu thuật cắt thận hai bên. Uống nước hydro đã cải thiện chức năng của allograft, làm chậm sự tiến triển của bệnh thận allograft mãn tính, giảm tổn thương do oxy hóa và sản xuất chất trung gian gây viêm, và cải thiện khả năng sống sót tổng thể. Các con đường truyền tín hiệu viêm, chẳng hạn như các kinase protein được kích hoạt bởi mitogen, ít được kích hoạt hơn trong cơ quan thận của những con chuột được xử lý bằng nước hydro so với những con chuột được xử lý bằng nước bình thường. Do đó, nước hydro uống là một chất chống oxy hóa và chống viêm hiệu quả, làm giảm bệnh thận mạn tính, cải thiện sự sống sót của thận chuột [116].

7.9. Uống nước hydro  được chứng minh là ngăn ngừa sự hình thành superoxide trong các lát não của chuột loại bỏ SMP30 / GNL bị cạn kiệt vitamin C [117], H2 trong nước uống làm giảm thính lực do tiếng ồn ở chuột lang [118], tức là uống nước hydro cải thiện tình trạng suy giảm nhận thức ở những con chuột được tăng tốc độ lão hóa [119], và H2 thể hiện tác dụng bảo vệ tim mạch ở những con chuột được chiếu xạ [120].

 8.PHƯƠNG PHÁP TIÊM MUỐI HYDRO

 8.1. Lợi thế của tiêm Mặc dù dùng đường uống an toàn và tiện lợi, H2 trong nước có xu hướng thoát ra ngoài theo thời gian và một số H2 bị mất trong dạ dày hoặc ruột, gây khó khăn cho việc kiểm soát nồng độ H2 đưa vào cơ thể. Quản lý H2 thông qua một dung dịch muối hydro tiêm (H2- nước muối hòa tan) phương tiện có thể cho phép cung cấp nồng độ H2 chính xác hơn [121].

8.2. Ảnh hưởng của nước muối hydro đối với các mô hình bệnh tật khác nhau Nhóm của Sun đã sử dụng nước muối bão hòa H2 bằng cách tiêm vào màng bụng cho các mô hình động vật khác nhau với thành công lớn. Vì vậy, nước muối hydro có tiềm năng trong điều trị lâm sàng thực tế. Ví dụ, tiêm nước muối hydro cho thấy tác dụng bảo vệ thần kinh trên mô hình chuột thiếu oxy-thiếu máu cục bộ ở trẻ sơ sinh [121]. Hơn nữa, nước muối H2 đã được áp dụng cho một con chuột mô hình bệnh Alzheimer, được tạo ra bằng cách tiêm peptide Aβ1-42 vào não thất. Điều trị bằng H2 làm giảm mức độ căng thẳng oxy hóa và các dấu hiệu viêm và ngăn ngừa rối loạn chức năng trí nhớ và rối loạn chức năng vận động, tương ứng [122].

9. PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ TRỰC TIẾP HYDRO

Cải thiện mô hình tăng nhãn áp : thuốc nhỏ mắt nạp H2 được điều chế bằng cách hòa tan H2 trong dung dịch muối và nhỏ trực tiếp lên bề mặt mắt [131, 132]. Trong bệnh tăng nhãn áp cấp tính của mắt, sự tăng nhãn áp thoáng qua làm giảm đáng kể độ dày của võng mạc do tổn thương do thiếu máu cục bộ tái tưới máu qua trung gian tạo ra các loại oxy phản ứng [133]. Việc áp dụng trực tiếp thuốc nhỏ mắt có chứa H2 được cải thiện tình trạng tái tưới máu do thiếu máu cục bộ gây tổn thương võng mạc trên mô hình chuột. Khi nhỏ mắt H2 liên tục, nồng độ H2 tăng lên trong thể thủy tinh và nồng độ • OH giảm trong quá trình tái tưới máu do thiếu máu cục bộ võng mạc. Thuốc nhỏ mắt H2 làm giảm số lượng tế bào dương tính với dấu hiệu stress oxy hóa và apoptotic 1 ngày sau chấn thương tái tưới máu do thiếu máu cục bộ, và giảm mỏng võng mạc với sự hoạt hóa kèm theo của Müller glia, tế bào hình sao và microglia ở 7 ngày sau chấn thương tái tưới máu do thiếu máu cục bộ, cải thiện sự phục hồi của độ dày lớp võng mạc bên trong> 70%.

10. PHƯƠNG PHÁP KHÁC

10.1. Sản xuất hydro trong vi khuẩn đường ruột, Các khí y tế khác, CO, NO và H2S, được tạo ra bởi các hệ thống enzym nội sinh. Phát triển dược phẩm đã tận dụng lợi thế của các hệ thống này để thiết kế các phân tử ngoại sinh để mô phỏng những phân tử được tạo ra từ nội sinh; tuy nhiên, động vật có vú thiếu enzym của riêng chúng để tạo ra H2 [70]. Thay vì các hệ thống enzym nội sinh, quá trình sản xuất tự phát khí hydro trong cơ thể con người xảy ra thông qua quá trình lên men carbohydrate không tiêu hóa bởi hệ vi khuẩn đường ruột thường trú [134]. H2 được chuyển đến tuần hoàn cửa và thải ra ngoài qua hơi thở với một lượng đáng kể [135]. 

10.2. Các chất ức chế α-glucosidase . Thuốc ức chế α-Glucosidase là tác nhân dược lý đặc biệt làm giảm tăng đường huyết sau ăn thông qua việc làm chậm quá trình tiêu hóa disaccharide, do đó làm giảm hấp thu glucose. Một thử nghiệm dịch tễ học quy mô lớn đã chứng minh rằng điều trị bệnh nhân rối loạn dung nạp glucose bằng chất ức chế α-glucosidase có liên quan đến việc giảm 25% nguy cơ tiến triển thành bệnh tiểu đường, giảm 34% nguy cơ phát triển bệnh tăng huyết áp de novo, và giảm 49% nguy cơ biến cố tim mạch [136]. Hơn nữa, phân tích tổng hợp bảy nghiên cứu dài hạn cho thấy acarbose làm giảm nguy cơ nhồi máu cơ tim cho bệnh nhân tiểu đường loại 2 [137]. Việc giảm nguy cơ biến cố bệnh mạch vành ở bệnh nhân đái tháo đường týp 2 như vậy không được quan sát bằng cách cải thiện việc kiểm soát đường huyết đạt được khi điều trị tăng cường với insulin và glibenclamid [138]. Trên thực tế, acarbose, là một chất ức chế α-glucosidase, làm tăng rõ rệt việc sản xuất H2 ở những người tình nguyện. Do đó, chúng tôi nhận thấy rằng H2 do vi khuẩn đường ruột tạo ra hoạt động như một chất chống oxy hóa duy nhất và ngăn ngừa các biến cố tim mạch [139].

10.3. Tác dụng chống viêm do vi khuẩn đường ruột thông qua hydro Escherichia coli có thể tạo ra một lượng H2 đáng kể bằng cách xúc tác với hydrogenase. Kawai và cộng sự. đã kiểm tra xem H2 thải ra từ vi khuẩn cư trú trong ruột có thể ảnh hưởng đến bệnh viêm gan chuột do concanavalin A gây ra hay không. Tái tạo hệ vi khuẩn đường ruột với E. coli sản xuất H2, nhưng không phải E. coli đột biến thiếu hydrogenase, viêm gan do concanavalin A do concanavalin A gây ra. Những kết quả này chỉ ra rằng H2 được giải phóng từ vi khuẩn đường ruột có thể ngăn chặn tình trạng viêm [140]. H2 cũng làm trung gian ngăn chặn tình trạng viêm ruột kết do dextran natri sulfat gây ra [141]. 10.4. chế độ ăn uống tạo ra H2 từ vi khuẩn đường ruột [142], và lactulose được chứng minh là một chất chống oxy hóa gián tiếp cải thiện bệnh viêm ruột [143].

11. CÁC XÉT NGHIỆM LÂM SÀNG

 Các thử nghiệm lâm sàng cho thấy uống nước hydro làm giảm các dấu hiệu stress oxy hóa ở bệnh nhân tiểu đường tuýp 2 [144] hoặc các đối tượng có hội chứng chuyển hóa tiềm ẩn [145] và ảnh hưởng đến chuyển hóa glucose [144] và cholesterol [145]. Thẩm tách máu bằng cách sử dụng dung dịch thẩm tách với H2 làm giảm đáng kể nồng độ protein 1 và myeloperoxidase của bạch cầu đơn nhân trong huyết tương [146].

 12. HYDRO QUY ĐỊNH SỰ BIỂU HIỆN CỦA GEN VÀ  PROTEIN

Các báo cáo chỉ ra rằng H2 hoạt động như một chất điều hòa chống viêm và chống dị ứng bằng cách gây ra các cytokine gây viêm và ức chế các yếu tố tín hiệu phosphoryl hóa tương ứng; tuy nhiên, các yếu tố phiên mã và kinase liên quan đến các tác động của Hc vẫn chưa được xác định. H2 làm giảm biểu hiện của các yếu tố gây viêm, bao gồm TNF-α, IL-6, IL-1β, CCL2 và IL-10, TNF-γ, IL-12, ICAM-1 [85], HMGB-1 [147] , NF-κB [148], PGE2 và PGE2 [54]. Hơn nữa, H2 lên hoặc xuống điều chỉnh các yếu tố liên quan đến quá trình chết theo hướng ức chế quá trình tự chết: H2 ngăn chặn các biểu hiện của các yếu tố ủng hộ quá trình chết, bao gồm casapase 3 [92, 149] và caspase 12 [92], caspase 8 [86 ] và BAX [86]. Ngược lại, H2 kích thích sự biểu hiện của các yếu tố chống apoptoptic của Bcl-2 và Bcl-xL [86]. H2 tham gia vào quá trình điều hòa các yếu tố khác nhau; điều hòa lên của PCNA, bFGF, HGF, IFN-γ và điều hòa giảm của i-NOS [87] và VEGF [54]. Là một chất góp phần dẫn truyền tín hiệu, H2 ức chế sự photphat hóa của một số protein tín hiệu, bao gồm MEK, p38, ERK, JNK [116] và Lyn, Syk, PLCγ1, γ2, Akt, ERK1 / 2, JNK, p38, cPLA2, ASK1, IκBα [115]. Heme oxygenase-1 (HO-1), một enzyme microomal phân giải heme thành carbon monoxide, sắt tự do và biliverdin, tham gia vào quá trình bảo vệ tế bào chống lại stress oxy hóa và được suy đoán là một mục tiêu điều trị mới [150]. Đáng chú ý, H2 điều chỉnh biểu hiện HO-1, thường được điều chỉnh bởi các khí y tế này [48, 151]

Heme oxygenase-1 (HO-1), một enzyme microomal phân giải heme thành carbon monoxide, sắt tự do và biliverdin, tham gia vào quá trình bảo vệ tế bào chống lại stress oxy hóa và được suy đoán là một mục tiêu điều trị mới [150]. Đáng chú ý, H2 điều chỉnh biểu hiện HO-1, thường được điều chỉnh bởi các khí y tế này [48, 151]. Ngoài ra, H2 còn làm hồi quy biểu hiện của FGF21, là chất điều hòa chuyển hóa năng lượng [112]. Đối với những câu hỏi cơ bản, vẫn chưa rõ H2 điều chỉnh sự biểu hiện gen và quá trình phosphoryl hóa như thế nào, và liệu các quy định trên của quá trình phiên mã và quá trình phosphoryl hóa ở trên là nguyên nhân hay hệ quả của tác động của H2

 13 . KẾT LUẬN : HYDRO TRONG TƯƠNG LAI

Trong báo cáo đầu tiên của chúng tôi được xuất bản vào năm 2007, chúng tôi đã chỉ ra rằng H2 phản ứng với các loại oxy / nitơ phản ứng mạnh, bao gồm ● OH và ONOO– trong các phản ứng không tế bào. Các tế bào được nuôi cấy trong môi trường giàu H2 được bảo vệ chống lại stress oxy hóa nhờ hoạt động ● OH-thu hồi H2, tùy thuộc vào sự giảm của ● OH [12]; tuy nhiên, bằng chứng gần đây cho thấy đặc tính nhặt rác CƠ THỂ  không phải là lời giải thích duy nhất cho tác dụng có lợi mạnh mẽ của H2. Khi tiêu thụ H2 bằng cách uống nước có H2 hòa tan, ngay cả một lượng rất nhỏ H2 cũng có hiệu quả rõ rệt.  Gần đây chúng tôi đã chỉ ra rằng H2 có thể được tích lũy với glycogen ở gan; Phát hiện này chỉ ra sự tích tụ có thể có của H2 trong một khu vực cụ thể; tuy nhiên, lượng H2 không đủ để thể hiện tất cả các chức năng của nó [112]. Ngoài ra, uống 0,04 hoặc 0,08 mM H2 được chứng minh là có hiệu quả [104, 112]. Trong nhiều trường hợp, lượng H2 được sử dụng dường như không phụ thuộc vào mức độ ảnh hưởng. Vi khuẩn đường ruột tạo ra hơn 1 lít khí hydro mỗi ngày, trong khi lượng H2 có nguồn gốc từ việc uống nước hydro ít hơn 50 ml. Tuy nhiên, H2 bổ sung trong nước uống hydro có hiệu quả rõ ràng.

Và ngày nay Hydro vẫn là đề tài được các nhà kha học nghiên cứu nhiều nhất ứng dụng trong y khoa

Người dịch :Nước Thần Kỳ 

2. Ferrari R, Ceconi C, Curello S, Cargnoni A, Pasini E, Visioli O. The occurrence of oxidative stress during reperfusion in experimental animals and men. Cardiovasc Drugs Ther. 1991;5(Suppl 2):277–87. [PubMed] [Google Scholar]

3. Andersen JK. Oxidative stress in neurodegeneration: cause or consequence? Nat Med. 2004;10(Suppl):S18–25. [PubMed] [Google Scholar]

4. Ohta S, Ohsawa I. Dysfunction of mitochondria and oxidative stress in the pathogenesis of Alzheimer's disease: on defects in the cytochrome c oxidase complex and aldehyde detoxification. J Alzheimers Dis. 2006;9:155–66. [PubMed] [Google Scholar]

5. Ohta S, Ohsawa I, Kamino K, Ando F, Shimokata H. Mitochondrial ALDH2 deficiency as an oxidative stress. Ann N Y Acad Sci. 2004;1011:36–44. [PubMed] [Google Scholar]

…………………………………………