Molekylært brint har fantastiske egenskaber i kampen mod mange sygdomme. De almindeligt kendte egenskaber ved molekylær brint omfatter antiinflammatoriske, antioxidante, anti-apoptotiske og anti-allergiske egenskaber.

Den første forskning, der identificerede molekylær brint som en terapeutisk gas, blev gennemført i 2007. Efter at det blev identificeret som en medicinsk gas, blev der gennemført en masse forskning for at se dens virkninger på forskellige sygdomme. Nogle af dem er kræft, neurodegenerative sygdomme som Alzheimers og Parkinsons sygdom, lungesygdomme og hjerte-kar-sygdomme og mange flere. Lad os i denne artikel se, hvordan brintgas hjælper i forbindelse med diabetessygdomme.

Hvad er diabetes, og hvordan udvikler den sig?

Diabetes er en af de førende årsager til sygelighed og dødelighed i verden. Det kan føre til mange andre sygdomme som f.eks. hjerte-kar-sygdomme. Næsten alle patientens organer kan blive beskadiget af forhøjede blodglukoseværdier, såsom øjne, nerver, nyrer, hjerte og andre. I fremskredne stadier kan det føre til døden. Diabetes kan disponere for infektioner ved at svække immuniteten. Dette kan føre til dårlig sårheling, hvilket kan resultere i tab af lemmer.

Så hvad er årsagen til diabetes?

Der findes flere typer diabetes, men to er de mest almindelige: Ved type 1-diabetes er der et tab af de betaceller i bugspytkirtlen, som producerer insulin. Dette skyldes, at insulin er det eneste hormon, der sænker blodsukkerniveauet. Tabet af betaceller fører til ukontrollerbare blodsukkerniveauer. Disse patienter har brug for livslang insulinsubstitution. På den anden side er type 2-diabetes den mest almindelige type af alle. Den menes at være forårsaget af en kombination af genetik og miljømæssige faktorer. I denne type er insulinproduktionen faktisk øget i de tidlige stadier. Men de perifere væv i kroppen, der optager glukose til stofskiftet, reagerer ikke på insulin. Denne resistens opstår, fordi receptorerne bliver ufølsomme over for insulin. De kan behandles med oral medicin, men kan senere få brug for insulin, fordi betacellerne kan miste deres evne til at producere insulin.

Diabetes er forbundet med mange andre sygdomme.

Når den er forbundet med højt blodtryk, højt kolesteroltal, fedme og forhøjet urinsyreindhold, kan det kaldes metabolisk syndrom. Når alle disse abnormiteter opstår, har personen en høj risiko for at dø af hjerte-kar-sygdomme.

Hvordan hjælper molekylært brint diabetespatienter?

Molekylær brint er det mindste gasmolekyle. Det kan derfor let diffundere i kroppen og nå frem til intracellulære organeller for at udøve sin virkning. Brint er som tidligere nævnt blevet anvendt til behandling af mange sygdomme, og forskerne opdager stadig nye anvendelsesmuligheder hver dag. Lad os se, hvad der er det videnskabelige grundlag for disse påstande.

Forskere har fundet ud af, at brint kan beskytte betaceller mod skader ved type 1-diabetes, og at det kan virke på samme måde som insulin.

I en musemodel fremmede brint glukoseoptagelsen i cellerne via translokation af glukosetransportproteinet Glut4 ved at aktivere specifikke kinaser. Brint øgede ekspressionen af Glut4 i skeletmuskelmembranen betydeligt og forbedrede markant den glykæmiske kontrol hos type 1-diabetiske mus efter kronisk intraperitoneal og oral indgift. Men langvarig oral indgift af brint havde den mindste effekt på de overvægtige. Undersøgelsen viser, at brint udøver lignende metaboliske virkninger som insulin og kunne være et nyt terapeutisk alternativ til insulin ved type 1-diabetes mellitus, da det kan administreres oralt.

Der har været to andre asiatiske undersøgelser, der har undersøgt diabetesbehandling med molekylær brint.

I den ene undersøgelse anvendte forskerne musemodeller, der led af type 2-diabetes og fedme. Disse mus fik brintrigt vand, som de kunne drikke efter behag hver dag. De ændrede ikke deres kost eller noget andet. Efter et stykke tid opdagede forskerne, at disse mus havde lavere glukoseniveauer i blodet end tidligere, og at deres insulinfunktion blev forbedret. Virkningen på hyperglykæmi var den samme som ved diætrestriktion. Triglyceridniveauet blev også reduceret. Der var også en betydelig reduktion i deres vægt og fedtindhold.

Hos patienter med metabolisk syndrom opstår fedtlever på grund af ophobning af frie fedtsyrer. Hydrogen mindskede fedtleveren betydeligt.

Forskerne fortsatte med at undersøge, hvorfor dette sker på molekylært niveau. De opdagede, at brint øger sekretionen af et leverhormon kaldet fibroblastvækstfaktor 21 (FGF21) på genetisk niveau. Dette hormon er i stand til at påvirke udskillelsen af fedtsyrer og også glukoseforbruget (kaldet glukoneogenese). Hydrogen stimulerer også energistofskiftet. Undersøgelsen tyder på potentielle fordele ved brint i forbindelse med forbedring af fedme, diabetes og metabolisk syndrom.

De samme forskere udvidede deres undersøgelse ved at bruge mus, der blev fodret med en fedtholdig kost. På trods af den usunde kost havde disse mus relativt gode triglyceridniveauer og dermed en længere levetid. Det blev fundet, at brintgas kan stimulere PPARα-vejen, som regulerer fedtsyremetabolismen.

Der blev gennemført et kort klinisk forsøg med 30 type 2-diabetespatienter, som drak en liter brintberiget vand i 8 uger. De patienter, der indtog brintberiget vand, viste en reduktion af insulinresistens og biomarkører for oxidativ stress, såsom serumkoncentrationer af oxideret LDL (5 %, p < 0,05). LDL er den vigtigste faktor i udviklingen af åreforkalkning. Disse patienter viste også øgede niveauer af adiponectin (2 %, p ❮ 0,1), et hormon, der hæmmer sultfornemmelser, og ekstracellulær superoxiddismutase (2 %, p ❮ 0,05), et endogent antioxidant enzym.

Molekylær brint som behandling af diabetiske komplikationer

Molekylær brint er også nyttigt til behandling af komplikationer ved diabetes. Der er hovedsageligt 3 typer komplikationer, der opstår ved diabetes: Retinopati, som påvirker øjnene, nefropati, som påvirker nyrerne, og neuropati, som påvirker nerverne.

Diabetisk retinopati er en af de mest almindelige årsager til blindhed. Den skyldes øget oxidativ stress, som forårsager forgiftning af de omkringliggende neuroner og resulterer i ændringer i blodkarrene. Da hydrogenrigt vand har både antioxidante og antiinflammatoriske egenskaber, forsøgte forskerne at behandle mus, der lider af diabetisk retinopati, med molekylær brint. De blev injiceret med brintrig saltvand i en måned, og deres øjenforandringer blev undersøgt. Forskerne fandt ud af, at oxidativt stress blev reduceret, og at antioxidant-enzymaktiviteten blev øget hos disse mus. Derfor kan brint betragtes som en værdifuld behandlingsmulighed i behandlingen af patienter med diabetisk retinopati.

I en lignende undersøgelse med en rottemodel fandt forskerne et fald i caspaseaktivitet, reduceret nethindes apoptose og reduceret vaskulær permeabilitet. Brintlage var også i stand til at dæmpe den fortykkelse af nethindeparenkymet, som skyldes diabetisk retinopati, betydeligt. De konkluderede også, at brintsaltlage kan have potentiale i den kliniske behandling af diabetisk retinopati.

Diabetes mellitus kan også føre til erektil dysfunktion.

Dette kan til dels skyldes øget oxidativt stress. Nitrogenoxid spiller en vigtig rolle i den fysiologiske erektionsproces. De enzymer, der fremstiller det, kan forstyrres af oxidativ stress.

I en undersøgelse, der skulle undersøge dette, blev diabetiske rotter delt op i 2 grupper, og den ene gruppe fik hydrogenrig saltvand, mens den anden fik normal saltvand i 8 uger. Brintgruppen havde øgede nitrogenoxidniveauer på grund af øget aktivitet af nitrogenoxidsyntase (det syntetiserende enzym). Dette resulterede i en forbedret erektil funktion hos disse dyr, som blev vurderet ved at måle det intracavernosale tryk (penisens venesystem) efter elektrostimulering af corpus cavernosum. Det maksimale intracavernosale tryk steg betydeligt efter behandling med hydrogenrig saltvand sammenlignet med ubehandlede diabetiske rotter. Det blev konkluderet, at brint også kan være nyttigt i forbindelse med erektil dysfunktion hos diabetespatienter.

Ud fra al denne forskning ser det ud til, at brint faktisk kan have en fremtid inden for diabetesbehandling.

Referencer
Kamimura, M., Nishimaki, K., Ohsawa, I., & Ohta, S. (2011). Molekylær brint forbedrer fedme og diabetes ved at inducere hepatisk FGF21 og stimulere energimetabolismen hos db/db-mus. Fedme (Silver Spring), 1396-403
Kamimura, M., & Ichimiya, S. (2016). Molekylær brint stimulerer genekspression af den transkriptionelle coactivator PGC-1α for at forbedre fedtsyremetabolismen. NPJ Aging Mech Dis.
Feng, Y., et al. (2013), Hydrogenrig saltvand forebygger tidlig neurovaskulær dysfunktion ved at hæmme oxidativt stress hos STZ-diabetiske rotter. Curr Eye Res, 2013. 38(3): s. 396-404.
Amitani, H., et al. "Hydrogen forbedrer glykæmisk kontrol i type1 diabetisk dyremodel ved at fremme glukoseoptagelse i skeletmuskulaturen." 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 (Beskyttende virkninger af hydrogenrig saltvand mod erektil dysfunktion i en streptozotocin-induceret diabetisk rottemodel). J Urol, 2012.
Jin, D., et al, Anti-diabetisk virkning af alkalireduceret vand på OLETF-rotter. Biosci Biotechnol Biochem, 2006. 70(1): s. 31-7.
Kim, M.J. og H.K. Kim, Anti-diabetic effects of electrolyzed reduced water in streptozotocin-induced and genetic diabetic mice. Life Sci, 2006. 79(24): s. 2288-92.
Li, Y., et al, Protective mechanism of reduced water against alloxan-induced pancreatic beta-cell damage: Scavenging effect against reactive oxygen species. Cytotechnology, 2002. 40(1-3): s. 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. Animal cell technology meets genomics, 2005: pp. 121-124.
Li, Y., et al, Suppressive virkninger af elektrolyseret reduceret vand på alloxan-induceret apoptose og type 1-diabetes mellitus. Cytotechnology, 2011. 63(2): s. 119-31.
Oda, M., et al., Electrolyzed and natural reduced water exhibit insulin-like activity on glucose uptake into muscle cells and adipocytes. Animal Cell Technology: Products from Cells, Cells as Products, 2000: pp. 425-427.
Shirahata, S., Anti-oxidativt vand forbedrer diabetes. 2001
Shirahata, S., et al, Anti-diabetisk virkning af vand indeholdende hydrogenmolekyle og Pt-nanopartikler. BMC Proc, 2011. 5 Suppl 8: p. 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) Supplering af hydrogenrigt vand forbedrer lipid- og glukosemetabolismen hos patienter med type 2-diabetes eller nedsat glukosetolerance. Nutrition Research, 28, 137-143.