Молекулярният водород има невероятни свойства в борбата с много заболявания. Общоизвестните свойства на молекулярния водород включват противовъзпалителни, антиоксидантни, антиапоптотични и антиалергични свойства.

Първото изследване, идентифициращо молекулярния водород като терапевтичен газ, е проведено през 2007 г. След като е идентифициран като медицински газ, са проведени множество изследвания, за да се види въздействието му върху различни заболявания. Някои от тях са ракови заболявания, невродегенеративни заболявания като Алцхаймер и Паркинсон, белодробни и сърдечносъдови заболявания и много други. В тази статия ще видим как водородният газ помага при диабетни заболявания.

Какво представлява диабетът и как се развива?

Диабетът е една от водещите причини за заболеваемост и смъртност в света. Той може да доведе до много други заболявания, като например сърдечносъдови заболявания. Почти всеки орган на пациента може да бъде увреден от повишените нива на глюкоза в кръвта, като например очите, нервите, бъбреците, сърцето и други. В напреднал стадий тя може да доведе до смърт. Диабетът може да предразположи към инфекции, като отслаби имунитета. Това може да доведе до лошо заздравяване на рани, което да доведе до загуба на крайници.

И така, какво причинява диабета?

Съществуват няколко вида диабет, но два са най-често срещаните: При диабет тип 1 се наблюдава загуба на бета-клетките на панкреаса, които произвеждат инсулин. Това е така, защото инсулинът е единственият хормон, който понижава нивата на кръвната захар. Загубата на бета-клетките води до неконтролируеми нива на кръвната захар. Тези пациенти се нуждаят от доживотно инсулиново заместване. От друга страна, диабет тип 2 е най-разпространеният тип от всички. Смята се, че той се причинява от комбинация от генетични фактори и фактори на околната среда. При този тип производството на инсулин всъщност е увеличено в ранните етапи. Въпреки това периферните тъкани в организма, които усвояват глюкозата за обмяната на веществата, не реагират на инсулина. Тази резистентност възниква, защото рецепторите стават нечувствителни към инсулина. Те могат да бъдат лекувани с перорални лекарства, но по-късно може да се наложи да се използва инсулин, защото бета-клетките могат да загубят способността си да произвеждат инсулин.

Диабетът е свързан с много други заболявания.

Когато е свързан с високо кръвно налягане, висок холестерол, затлъстяване и повишени нива на пикочна киселина, той може да се нарече метаболитен синдром. Когато се появят всички тези аномалии, човек има висок риск да умре от сърдечносъдово заболяване.

Как молекулярният водород помага на пациентите с диабет?

Молекулярният водород е най-малката газова молекула. Поради това той може лесно да дифундира в тялото и да достигне до вътреклетъчните органели, за да окаже своето въздействие. Както беше споменато по-рано, водородът се използва при лечението на много заболявания и учените продължават да откриват нови приложения всеки ден. Нека да видим каква е научната основа на тези твърдения.

Учените са установили, че водородът може да предпазва бета-клетките от увреждане при диабет тип 1 и че може да действа подобно на инсулина.

При модел на мишка водородът насърчава усвояването на глюкозата в клетките чрез транслокация на глюкозопреносния протеин Glut4, като активира специфични кинази. Водородът значително увеличава експресията на Glut4 в мембраната на скелетните мускули и значително подобрява гликемичния контрол при мишки с диабет тип 1 след хронично интраперитонеално и перорално приложение. Но дългосрочното перорално приложение на водород имаше най-малък ефект върху затлъстелите. Проучването показва, че водородът оказва сходни метаболитни ефекти с инсулина и може да бъде нова терапевтична алтернатива на инсулина при захарен диабет тип 1, тъй като може да се прилага орално.

Има още две азиатски изследвания, които разглеждат лечението на диабет с молекулярен водород.

В едното проучване учените използват модели на мишки, страдащи от диабет тип 2 и затлъстяване. На тези мишки е давана богата на водород вода, която да пият по желание всеки ден. Те не са променили диетата си или нещо друго. След известно време учените открили, че тези мишки имат по-ниски нива на глюкоза в кръвта от преди и функцията им на инсулин се подобрява. Ефектът върху хипергликемията бил подобен на този при ограничаване на храненето. Нивата на триглицеридите също били намалени. Наблюдава се и значително намаляване на теглото им и съдържанието на мазнини.

При пациенти с метаболитен синдром се наблюдава омазняване на черния дроб поради натрупване на свободни мастни киселини. Водородът значително облекчава омазняването на черния дроб.

Учените продължили да изследват защо това се случва на молекулярно ниво. Те открили, че водородът увеличава секрецията на чернодробен хормон, наречен фибробластен растежен фактор 21 (FGF21), на генетично ниво. Този хормон е в състояние да повлияе на секрецията на мастни киселини, а също и на консумацията на глюкоза (наречена глюконеогенеза). Водородът също така стимулира енергийния метаболизъм. Проучването показва потенциалните ползи от водорода за подобряване на затлъстяването, диабета и метаболитния синдром.

Същите учени разширяват изследването си, като използват мишки, хранени с диета с високо съдържание на мазнини. Въпреки нездравословния хранителен режим тези мишки имали сравнително добри нива на триглицеридите и следователно по-дълъг живот. Установено е, че газовият водород може да стимулира пътя на PPARα, който регулира пътя на метаболизма на мастните киселини.

Проведено е кратко клинично изпитване с 30 пациенти с диабет тип 2, които в продължение на 8 седмици са пили по един литър обогатена с водород вода. При пациентите, които са консумирали обогатена с водород вода, е установено намаляване на инсулиновата резистентност и биомаркерите на оксидативния стрес, като например серумните концентрации на окисления LDL (5%, р < 0,05). LDL е основният фактор за развитието на атеросклероза. При тези пациенти се наблюдава и повишено ниво на адипонектин (2%, p ❮ 0,1) - хормон, който потиска чувството за глад, и на извънклетъчна супероксиддисмутаза (2%, p ❮ 0,05) - ендогенен антиоксидантен ензим.

Молекулярният водород като средство за лечение на диабетни усложнения

Молекулярният водород е полезен и при лечението на усложненията на диабета. Съществуват основно 3 вида усложнения, които се появяват при диабет: Ретинопатия, която засяга очите, нефропатия, която засяга бъбреците, и невропатия, която засяга нервите.

Диабетната ретинопатия е една от най-честите причини за слепота. Тя се дължи на повишен оксидативен стрес, който причинява токсичност на околните неврони и води до промени в кръвоносните съдове. Тъй като водата, богата на водород, има едновременно антиоксидантни и противовъзпалителни свойства, учените опитали да лекуват мишки, страдащи от диабетна ретинопатия, с молекулярен водород. Те са били инжектирани с богат на водород физиологичен разтвор в продължение на един месец и са били изследвани промените в очите им. Учените установили, че при тези мишки е намален оксидативният стрес и е повишена активността на антиоксидантните ензими. Следователно водородът може да се счита за ценна възможност за лечение при пациенти с диабетна ретинопатия.

В подобно проучване, използващо модел на плъхове, изследователите установяват намаляване на каспазната активност, намаляване на апоптозата на ретината и съдовата пропускливост. Водородният разтвор също така успява значително да намали уплътняването на паренхима на ретината, което е резултат от диабетната ретинопатия. Те също така заключиха, че водородният разтвор може да има потенциал в клиничното лечение на диабетната ретинопатия.

Захарният диабет също може да доведе до еректилна дисфункция.

Това може да се дължи отчасти на повишения оксидативен стрес. Азотният оксид играе важна роля във физиологичния процес на ерекцията. Ензимите, които го произвеждат, могат да бъдат нарушени от оксидативния стрес.

В проучване, предназначено да изследва това, диабетни плъхове са разделени на две групи и едната група получава богат на водород физиологичен разтвор, а другата - нормален физиологичен разтвор в продължение на 8 седмици. Групата с водород е имала повишени нива на азотен оксид поради повишената активност на синтеза на азотен оксид (синтезиращият ензим). Това е довело до подобряване на еректилната функция при тези животни, оценена чрез измерване на интракавернозното налягане (венозната система на пениса) след електростимулация на кавернозното тяло. Максималното интракавернозно налягане се е увеличило значително след лечение с богат на водород физиологичен разтвор в сравнение с нелекуваните диабетни плъхове. Беше направено заключението, че водородът може да бъде полезен и при еректилна дисфункция при пациенти с диабет.

От всички тези изследвания става ясно, че водородът наистина може да има бъдеще при лечението на диабет.

Препратки
Kamimura, M., Nishimaki, K., Ohsawa, I., & Ohta, S. (2011). Молекулярният водород подобрява затлъстяването и диабета чрез индуциране на чернодробния FGF21 и стимулиране на енергийния метаболизъм при db/db мишки. Obesity (Silver Spring), 1396-403
Kamimura, M., & Ichimiya, S. (2016). Молекулярният водород стимулира генната експресия на транскрипционния коактиватор PGC-1α, за да подобри метаболизма на мастните киселини. NPJ Aging Mech Dis (Стареене на механиката).
Feng, Y., et al. (2013), Hydrogen-rich saline prevents early neurovascular dysfunction by inhibiting oxidative stress in STZ-diabetic rats (Богатият на водород солен разтвор предотвратява ранната невросъдова дисфункция чрез инхибиране на оксидативния стрес при STZ-диабетни плъхове). Curr Eye Res, 2013 г. 38(3): стр. 396-404.
Amitani, H., et al. "Hydrogen Improves Glycemic Control in Type1 Diabetic Animal Model by Promoting Glucose Uptake into Skeletal Muscle" (Водородът подобрява гликемичния контрол при диабетен модел на животни тип 1 чрез насърчаване на усвояването на глюкоза в скелетната мускулатура). PLoS One, 2013. 8(1).
Fan, M., et al, "Protective Effects of Hydrogen-Rich Saline Against Erectile Dysfunction in a Streptozotocin Induced Diabetic Rat Model" (Защитни ефекти на богатия на водород физиологичен разтвор срещу еректилната дисфункция при модел на диабетен плъх, предизвикан от стрептозотоцин). J Urol, 2012 г.
Jin, D., et al, Anti-diabetic effect of alkaline-reduced water on OLETF rats (Антидиабетичен ефект на алкално-редуцирана вода върху плъхове с OLETF). Biosci Biotechnol Biochem, 2006. 70(1): стр. 31-7.
Kim, M.J. and H.K. Kim, Anti-diabetic effects of electrolyzed reduced water in streptozotocin-induced and genetic diabetic mice (Антидиабетни ефекти на електролизно редуцирана вода при стрептозотоцин-индуцирани и генетично диабетни мишки). Life Sci, 2006. 79(24): стр. 2288-92.
Li, Y., et al, Protective mechanism of reduced water against alloxan-induced pancreatic beta-cell damage: Scavenging effect against reactive oxygen species. Цитотехнология, 2002 г. 40(1-3): стр. 139-49.
Li, Y.-P., Teruya, K., Katakura, Y., Kabayama, S., Otsubo, K.,Morisawa, S., et al, Effect of reduced water on the apoptotic cell death triggered by oxidative stress in pancreatic b HIT-T15 cell (Ефект на редуцираната вода върху апоптотичната клетъчна смърт, предизвикана от оксидативен стрес в панкреатична b HIT-T15 клетка). Животинска клетъчна технология среща геномиката, 2005 г.: стр. 121-124.
Li, Y., et al, Suppressive effects of electrolyzed reduced water on alloxan-induced apoptosis and type 1 diabetes mellitus (Потискащи ефекти на електролизираната редуцирана вода върху алоксан-индуцираната апоптоза и захарния диабет тип 1). Цитотехнология, 2011 г. 63(2): стр. 119-31.
Oda, M., et al., Electrolyzed and natural reduced water exhibit insulin-like activity on glucose uptake into muscle cells and adipocytes (Електролизирана и натурална редуцирана вода проявяват инсулиноподобна активност върху усвояването на глюкоза в мускулни клетки и адипоцити). Технология на животинските клетки: продукти от клетки, клетки като продукти, 2000: стр. 425-427.
Shirahata, S., Anti-oxidative water improves diabetes (Антиоксидантната вода подобрява диабета). 2001
Shirahata, S., et al, Anti-diabetic effect of water containing hydrogen molecule and Pt nanoparticles (Антидиабетичен ефект на вода, съдържаща водородна молекула и Pt наночастици). BMC Proc, 2011. 5 Suppl 8: стр. P18.
Xiao X1, Cai J, Xu J, Wang R, Cai J, Liu Y, Xu W, Sun X, Li R. Protective effects of hydrogen saline on diabetic retinopathy in a streptozotocin-induced diabetic rat model. 2012 J Ocul Pharmaco Ther. Feb;28(1):76-82. doi: 10.1089/jop.2010.0129 . Epub 2011 Jul 26.
Shirahata, S., Nishimura, T., Kabayama, S., Aki, D., Teruya, K., Otsubo, K., Morisawa, S., Ishii, Y., et al. (2008) Supplementation of Hydrogen-Rich Water Improves Lipid and Glucose Metabolism in Patients with Type 2 Diabetes or Impaired Glucose Tolerance. Изследвания на храненето, 28, 137-143.