Το μοριακό υδρογόνο έχει εκπληκτικές ιδιότητες στην καταπολέμηση πολλών ασθενειών. Οι κοινώς γνωστές ιδιότητες του μοριακού υδρογόνου περιλαμβάνουν αντιφλεγμονώδεις, αντιοξειδωτικές, αντι-αποπτωτικές και αντιαλλεργικές ιδιότητες.

Η πρώτη έρευνα που αναγνώρισε το μοριακό υδρογόνο ως θεραπευτικό αέριο διεξήχθη το 2007. Αφού αναγνωρίστηκε ως θεραπευτικό αέριο, διεξήχθησαν πολλές έρευνες για να διαπιστωθούν οι επιδράσεις του σε διάφορες ασθένειες. Ορισμένες από αυτές είναι καρκίνοι, νευροεκφυλιστικές ασθένειες όπως η νόσος του Alzheimer και η νόσος του Parkinson, πνευμονικές και καρδιαγγειακές παθήσεις και πολλές άλλες. Σε αυτό το άρθρο, ας δούμε πώς το αέριο υδρογόνο βοηθά στις ασθένειες του διαβήτη.

Τι είναι ο διαβήτης και πώς αναπτύσσεται

Ο διαβήτης είναι μία από τις κύριες αιτίες νοσηρότητας και θνησιμότητας στον κόσμο. Μπορεί να οδηγήσει σε πολλές άλλες ασθένειες όπως οι καρδιαγγειακές παθήσεις. Σχεδόν κάθε όργανο του ασθενούς μπορεί να υποστεί βλάβη από τα αυξημένα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα, όπως τα μάτια, τα νεύρα, τα νεφρά, η καρδιά και άλλα. Σε προχωρημένα στάδια, μπορεί να οδηγήσει σε θάνατο. Ο διαβήτης μπορεί να προδιαθέσει σε λοιμώξεις αποδυναμώνοντας το ανοσοποιητικό σύστημα. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε κακή επούλωση πληγών, με αποτέλεσμα την απώλεια άκρων.

Τι προκαλεί λοιπόν τον διαβήτη

Υπάρχουν διάφοροι τύποι διαβήτη, αλλά δύο είναι οι πιο συνηθισμένοι: Στον διαβήτη τύπου 1, υπάρχει απώλεια των β-κυττάρων του παγκρέατος που παράγουν ινσουλίνη. Αυτό συμβαίνει επειδή η ινσουλίνη είναι η μόνη ορμόνη που μειώνει τα επίπεδα σακχάρου στο αίμα. Η απώλεια των β-κυττάρων οδηγεί σε ανεξέλεγκτα επίπεδα σακχάρου στο αίμα. Αυτοί οι ασθενείς χρειάζονται ισόβια υποκατάσταση με ινσουλίνη. Από την άλλη πλευρά, ο διαβήτης τύπου 2 είναι ο πιο κοινός τύπος από όλους. Θεωρείται ότι προκαλείται από ένα συνδυασμό γενετικών και περιβαλλοντικών παραγόντων. Σε αυτόν τον τύπο, η παραγωγή ινσουλίνης είναι στην πραγματικότητα αυξημένη στα αρχικά στάδια. Ωστόσο, οι περιφερικοί ιστοί του σώματος που απορροφούν τη γλυκόζη για το μεταβολισμό δεν ανταποκρίνονται στην ινσουλίνη. Αυτή η αντίσταση εμφανίζεται επειδή οι υποδοχείς γίνονται αναίσθητοι στην ινσουλίνη. Μπορούν να αντιμετωπιστούν με φάρμακα από το στόμα, αλλά μπορεί να χρειαστούν ινσουλίνη αργότερα, επειδή τα β-κύτταρα μπορεί να χάσουν την ικανότητά τους να παράγουν ινσουλίνη.

Ο διαβήτης συνδέεται με πολλές άλλες ασθένειες.

Όταν συνδέεται με υψηλή αρτηριακή πίεση, υψηλή χοληστερόλη, παχυσαρκία και αυξημένα επίπεδα ουρικού οξέος, μπορεί να ονομαστεί μεταβολικό σύνδρομο. Όταν εμφανίζονται όλες αυτές οι ανωμαλίες, το άτομο έχει υψηλό κίνδυνο να πεθάνει από καρδιαγγειακά νοσήματα.

Πώς το μοριακό υδρογόνο βοηθά τους ασθενείς με διαβήτη

Το μοριακό υδρογόνο είναι το μικρότερο μόριο αερίου. Επομένως, μπορεί να διαχέεται εύκολα στο σώμα και να φτάνει στα ενδοκυτταρικά οργανίδια για να ασκήσει τα αποτελέσματά του. Το υδρογόνο, όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, έχει χρησιμοποιηθεί στη θεραπεία πολλών ασθενειών και οι επιστήμονες εξακολουθούν να ανακαλύπτουν καθημερινά νέες εφαρμογές. Ας δούμε ποια είναι η επιστημονική βάση για αυτούς τους ισχυρισμούς.

Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι το υδρογόνο μπορεί να προστατεύσει τα βήτα κύτταρα από βλάβες στον διαβήτη τύπου 1 και ότι μπορεί να δράσει παρόμοια με την ινσουλίνη.

Σε ένα μοντέλο ποντικού, το υδρογόνο προώθησε την πρόσληψη γλυκόζης στα κύτταρα μέσω της μετατόπισης της πρωτεΐνης μεταφοράς γλυκόζης Glut4 ενεργοποιώντας συγκεκριμένες κινάσες. Το υδρογόνο αύξησε σημαντικά την έκφραση της Glut4 στη μεμβράνη των σκελετικών μυών και βελτίωσε σημαντικά τον γλυκαιμικό έλεγχο σε διαβητικά ποντίκια τύπου 1 μετά από χρόνια ενδοπεριτοναϊκή και από του στόματος χορήγηση. Αλλά η μακροχρόνια από του στόματος χορήγηση υδρογόνου είχε τη μικρότερη επίδραση στα παχύσαρκα. Η μελέτη δείχνει ότι το υδρογόνο ασκεί παρόμοιες μεταβολικές επιδράσεις με την ινσουλίνη και θα μπορούσε να αποτελέσει μια νέα θεραπευτική εναλλακτική λύση στην ινσουλίνη στον σακχαρώδη διαβήτη τύπου 1, καθώς μπορεί να χορηγηθεί από το στόμα.

Υπήρξαν άλλες δύο ασιατικές έρευνες που εξετάζουν τη θεραπεία του διαβήτη με μοριακό υδρογόνο.

Στη μία μελέτη, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν μοντέλα ποντικιών που έπασχαν από διαβήτη τύπου 2 και παχυσαρκία. Στα ποντίκια αυτά δόθηκε νερό πλούσιο σε υδρογόνο για να πίνουν κατά βούληση κάθε μέρα. Δεν άλλαξαν τη διατροφή τους ή οτιδήποτε άλλο. Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι τα ποντίκια αυτά είχαν χαμηλότερα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα τους από ό,τι πριν και η λειτουργία της ινσουλίνης τους βελτιώθηκε. Η επίδραση στην υπεργλυκαιμία ήταν παρόμοια με τον διαιτητικό περιορισμό. Τα επίπεδα τριγλυκεριδίων ήταν επίσης μειωμένα. Υπήρξε επίσης σημαντική μείωση του βάρους τους και της περιεκτικότητάς τους σε λίπος.

Σε ασθενείς με μεταβολικό σύνδρομο, το λιπώδες ήπαρ εμφανίζεται λόγω της συσσώρευσης ελεύθερων λιπαρών οξέων. Το υδρογόνο ανακούφισε σημαντικά το λιπώδες ήπαρ.

Οι επιστήμονες συνέχισαν να διερευνούν γιατί συμβαίνει αυτό σε μοριακό επίπεδο. Ανακάλυψαν ότι το υδρογόνο αυξάνει την έκκριση μιας ηπατικής ορμόνης που ονομάζεται αυξητικός παράγοντας ινοβλαστών 21 (FGF21) σε γενετικό επίπεδο. Αυτή η ορμόνη είναι σε θέση να επηρεάσει την έκκριση λιπαρών οξέων αλλά και την κατανάλωση γλυκόζης (που ονομάζεται γλυκονεογένεση). Το υδρογόνο διεγείρει επίσης τον ενεργειακό μεταβολισμό. Η μελέτη υποδηλώνει τα πιθανά οφέλη του υδρογόνου στη βελτίωση της παχυσαρκίας, του διαβήτη και του μεταβολικού συνδρόμου.

Οι ίδιοι επιστήμονες επέκτειναν τη μελέτη τους χρησιμοποιώντας ποντίκια που τρέφονταν με δίαιτα υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά. Παρά την ανθυγιεινή διατροφή, τα ποντίκια αυτά είχαν σχετικά καλά επίπεδα τριγλυκεριδίων και επομένως μεγαλύτερη διάρκεια ζωής. Διαπιστώθηκε ότι το αέριο υδρογόνο μπορεί να διεγείρει το μονοπάτι PPARα, το οποίο ρυθμίζει το μονοπάτι του μεταβολισμού των λιπαρών οξέων.

Διεξήχθη μια σύντομη κλινική δοκιμή με 30 ασθενείς με διαβήτη τύπου 2, οι οποίοι έπιναν ένα λίτρο εμπλουτισμένου με υδρογόνο νερού για 8 εβδομάδες. Οι ασθενείς που κατανάλωναν νερό εμπλουτισμένο με υδρογόνο παρουσίασαν μείωση της αντίστασης στην ινσουλίνη και των βιοδεικτών οξειδωτικού στρες, όπως οι συγκεντρώσεις οξειδωμένης LDL στον ορό (5%, p < 0,05). Η LDL είναι ο σημαντικότερος παράγοντας για την ανάπτυξη της αθηροσκλήρωσης. Οι ασθενείς αυτοί παρουσίασαν επίσης αυξημένα επίπεδα αδιπονεκτίνης (2%, p ❮ 0,1), μιας ορμόνης που αναστέλλει το αίσθημα της πείνας, και εξωκυτταρικής δισμουτάσης του υπεροξειδίου (2%, p ❮ 0,05), ενός ενδογενούς αντιοξειδωτικού ενζύμου.

Το μοριακό υδρογόνο ως θεραπεία για τις διαβητικές επιπλοκές

Το μοριακό υδρογόνο είναι επίσης χρήσιμο στη θεραπεία των επιπλοκών του διαβήτη. Υπάρχουν κυρίως 3 τύποι επιπλοκών που εμφανίζονται στον διαβήτη: Αμφιβληστροειδοπάθεια που επηρεάζει τα μάτια, νεφροπάθεια που επηρεάζει τα νεφρά και νευροπάθεια που επηρεάζει τα νεύρα.

Η διαβητική αμφιβληστροειδοπάθεια είναι μία από τις πιο συχνές αιτίες τύφλωσης. Οφείλεται στο αυξημένο οξειδωτικό στρες, το οποίο προκαλεί τοξικότητα στους γύρω νευρώνες και έχει ως αποτέλεσμα αλλαγές στα αιμοφόρα αγγεία. Δεδομένου ότι το πλούσιο σε υδρογόνο νερό έχει τόσο αντιοξειδωτικές όσο και αντιφλεγμονώδεις ιδιότητες, οι επιστήμονες προσπάθησαν να θεραπεύσουν ποντίκια που έπασχαν από διαβητική αμφιβληστροειδοπάθεια με μοριακό υδρογόνο. Τους έκαναν ένεση με αλατούχο διάλυμα πλούσιο σε υδρογόνο για ένα μήνα και μελέτησαν τις αλλαγές στα μάτια τους. Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι το οξειδωτικό στρες μειώθηκε και η δραστηριότητα των αντιοξειδωτικών ενζύμων αυξήθηκε σε αυτά τα ποντίκια. Ως εκ τούτου, το υδρογόνο μπορεί να θεωρηθεί μια πολύτιμη θεραπευτική επιλογή στη διαχείριση των ασθενών με διαβητική αμφιβληστροειδοπάθεια.

Σε μια παρόμοια μελέτη με τη χρήση ενός μοντέλου αρουραίου, οι ερευνητές διαπίστωσαν μείωση της δραστηριότητας της κασπάσης, μειωμένη απόπτωση του αμφιβληστροειδούς και αγγειακή διαπερατότητα. Η άλμη υδρογόνου ήταν επίσης σε θέση να μετριάσει σημαντικά την πάχυνση του αμφιβληστροειδικού παρεγχύματος που προέκυπτε από τη διαβητική αμφιβληστροειδοπάθεια. Κατέληξαν επίσης στο συμπέρασμα ότι η αλατούχος υδρογόνος μπορεί να έχει δυνατότητες στην κλινική θεραπεία της διαβητικής αμφιβληστροειδοπάθειας.

Ο σακχαρώδης διαβήτης μπορεί επίσης να οδηγήσει σε στυτική δυσλειτουργία.

Αυτό μπορεί να οφείλεται εν μέρει στο αυξημένο οξειδωτικό στρες. Το μονοξείδιο του αζώτου παίζει σημαντικό ρόλο στη φυσιολογική διαδικασία της στύσης. Τα ένζυμα που το παράγουν μπορεί να διαταραχθούν από το οξειδωτικό στρες.

Σε μια μελέτη που σχεδιάστηκε για να διερευνηθεί αυτό, οι διαβητικοί αρουραίοι χωρίστηκαν σε 2 ομάδες και η μία ομάδα έλαβε φυσιολογικό ορό πλούσιο σε υδρογόνο, ενώ η άλλη ομάδα έλαβε φυσιολογικό ορό για 8 εβδομάδες. Η ομάδα με το υδρογόνο είχε αυξημένα επίπεδα μονοξειδίου του αζώτου λόγω αυξημένης δραστηριότητας της συνθάσης του μονοξειδίου του αζώτου (το ένζυμο που το συνθέτει). Αυτό είχε ως αποτέλεσμα τη βελτίωση της στυτικής λειτουργίας σε αυτά τα ζώα, όπως εκτιμήθηκε με τη μέτρηση της ενδοκοιλιακής πίεσης (φλεβικό σύστημα του πέους) μετά από ηλεκτροδιέγερση του corpus cavernosum. Η μέγιστη ενδοκαβερνοσαλπιγγική πίεση αυξήθηκε σημαντικά μετά τη θεραπεία με αλατούχο διάλυμα πλούσιο σε υδρογόνο σε σύγκριση με τους μη επεξεργασμένους διαβητικούς αρουραίους. Συμπεραίνεται ότι το υδρογόνο μπορεί επίσης να είναι χρήσιμο για τη στυτική δυσλειτουργία σε διαβητικούς ασθενείς.

Από όλη αυτή την έρευνα, φαίνεται ότι το υδρογόνο μπορεί πράγματι να έχει μέλλον στη θεραπεία του διαβήτη.

Αναφορές
Kamimura, M., Nishimaki, K., Ohsawa, I., & Ohta, S. (2011). Το μοριακό υδρογόνο βελτιώνει την παχυσαρκία και τον διαβήτη με την επαγωγή του ηπατικού FGF21 και τη διέγερση του ενεργειακού μεταβολισμού σε db/db ποντίκια. Obesity (Silver Spring), 1396-403
Kamimura, M., & Ichimiya, S. (2016). Το μοριακό υδρογόνο διεγείρει τη γονιδιακή έκφραση του μεταγραφικού συνενεργοποιητή PGC-1α για την ενίσχυση του μεταβολισμού των λιπαρών οξέων. NPJ Aging Mech Dis.
Feng, Y., et al. (2013), Hydrogen-rich saline prevents early neurovascular dysfunction by inhibiting oxidative stress in STZ-diabetic rats. Curr Eye Res, 2013. 38(3): σελ. 396-404.
Amitani, H., et al. "Hydrogen Improves Glycemic Control in Type1 Diabetic Animal Model by Promoting Glucose Uptake into Skeletal Muscle" (Το υδρογόνο βελτιώνει τον γλυκαιμικό έλεγχο σε ζωικό μοντέλο διαβήτη τύπου 1 προάγοντας την πρόσληψη γλυκόζης στον σκελετικό μυ). 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. J Urol, 2012.
Jin, D., et al, Αντιδιαβητική επίδραση του αλκαλικά μειωμένου νερού σε αρουραίους OLETF. Biosci Biotechnol Biochem, 2006. 70(1): p. 31-7.
Kim, M.J. and H.K. Kim, Αντιδιαβητικές επιδράσεις του ηλεκτρολυμένου μειωμένου νερού σε ποντίκια με στρεπτοζοτοκίνη και γενετικό διαβήτη. Life Sci, 2006. 79(24): σ. 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): p. 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: σελ. 121-124.
Li, Y., et al, Suppressive effects of electrolyzed reduced water on alloxan-induced apoptosis and type 1 diabetes mellitus. Cytotechnology, 2011. 63(2): σ. 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: σσ. 425-427.
Shirahata, S., Το αντιοξειδωτικό νερό βελτιώνει τον διαβήτη. 2001
Shirahata, S., et al, Anti-diabetic effect of water containing hydrogen molecule and Pt nanoparticles. 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) Supplementation of Hydrogen-Rich Water Improves Lipid and Glucose Metabolism in Patients with Type 2 Diabetes or Impaired Glucose Tolerance. Nutrition Research, 28, 137-143.