Consiglio TOP | Consegna sicura e veloce | Qualità professionale | Indipendente dal produttore | Consegna nell'UE| Consegna in Svizzera

Effetto anti-apoptotico

In questo articolo conosceremo un altro importante beneficio dell'idrogeno: il suo effetto anti-apoptotico. Prima di entrare nei dettagli, cerchiamo di sapere cosa significa apoptosi.

Cos'è l'apoptosi?

L'apoptosi è la morte cellulare che avviene normalmente nel nostro corpo a causa dell'invecchiamento o come parte controllata della crescita e dello sviluppo. Questa morte cellulare programmata può avvenire come risultato di vari processi biochimici all'interno della cellula. È una forma di suicidio dovuta all'attivazione del meccanismo di morte interna.

Quindi cosa succede realmente quando la cellula è costretta a suicidarsi?

Questo provoca l'attivazione di vari processi chimici nel corpo. Le proteine conosciute come caspasi sono innescate e distruggono l'architettura cellulare. Questo a sua volta innesca un enzima chiamato DNAse, che è in grado di degradare il DNA. Il DNA è il materiale genetico nel nucleo della cellula che controlla l'intera cellula. La cellula danneggiata comincia quindi gradualmente a ridursi e vengono rilasciati più enzimi proteolitici, distruggendo la cellula dall'interno. Sulla superficie delle cellule si formano macchie simili a bolle.

Quando il mitocondrio, il generatore di energia all'interno della cellula, viene distrutto, il citocromo C viene rilasciato e la cellula si disintegra in piccoli frammenti racchiusi in una membrana. Quando l'interno della cellula viene distrutto, rilascia sostanze chimiche che agiscono come segnali di pericolo per l'esterno della cellula che sta morendo. Alcuni di questi sono ATP e UTP. L'ATP, un nucleotide, e l'UTP, un nucleoside, sono legati alle cellule fagocitiche. Queste cellule possono ingerire e digerire parti del tessuto e altre parti.

Quando le cellule fagocitate ricevono il segnale che una cellula sta morendo, cercano di raggiungere quei particolari frammenti cellulari. Questi frammenti di cellule espongono anche fosfolipidi che normalmente non sono visibili all'esterno. Questo aiuta i macrofagi a identificare accuratamente questi frammenti, e iniziano a inghiottirli. I macrofagi possono secernere sostanze come le citochine che possono scatenare l'infiammazione nell'area circostante.

Tuttavia, la membrana cellulare rimane intatta durante questo processo. Pertanto, non c'è molto danno al tessuto circostante. Questo è diverso dalla necrosi, dove la cellula muore a causa di traumi e lesioni. Ma qui, la membrana cellulare è danneggiata e tutte le sostanze tossiche vengono rilasciate all'esterno, causando un sacco di infiammazione.

Qual è il ruolo dell'apoptosi?

L'apoptosi può avvenire quando la cellula invecchia naturalmente e "decide" che il suo scopo è stato servito. Può anche verificarsi quando un batterio o un virus estraneo invade la cellula e la cellula cerca di contenere l'infezione suicidandosi.

L'apoptosi può verificarsi anche in altre malattie. Quando c'è molto stress ossidativo, le cellule possono subire l'apoptosi. Ci sono molte malattie che mostrano un aumento dell'apoptosi come parte del loro processo patologico. Il morbo di Alzheimer, il morbo di Parkinson e l'AIDS e altri hanno un aumento dell'apoptosi. Usando farmaci anti-apoptotici, possiamo non solo fermare questi processi patologici, ma anche combattere il processo di invecchiamento in una certa misura.

Come funziona l'idrogeno come anti-apoptotico?

Dalla pubblicazione di Ohta et al. sugli effetti dell'idrogeno nel 2015, molti studi sono stati condotti per testare l'efficacia dell'idrogeno contro varie malattie. Anche in questo primo studio, è stato stimato che l'idrogeno ha proprietà anti-apoptotiche attraverso la regolazione dell'espressione genica delle cellule. Abbiamo elencato alcuni degli studi nell'appendice. Qui riassumerò le prove scientifiche dell'efficacia dell'idrogeno nel combattere l'apoptosi che è stata dimostrata in modelli animali.

L'inalazione di idrogeno ha dimostrato di esercitare effetti antiossidanti e anti-apoptotici e proteggere il cervello durante la lesione da ischemia-riperfusione. Questo avviene riducendo i radicali liberi ossidativi come il radicale idrossile e il perossinitrito.

L'idrogeno è anche efficace nel ridurre le lesioni epatiche acute. Quando la soluzione salina ricca di idrogeno è stata somministrata ai topi, l'attività delle sostanze che promuovono l'apoptosi, come JNK e caspasi-3, è stata inibita. Questo può inibire la morte cellulare nel fegato non solo nelle lesioni acute, ma anche nella cirrosi epatica e nella proliferazione compensatoria delle cellule epatiche che porta alla malattia del fegato.

L'effetto anti-apoptotico è anche importante nei trapianti d'organo per ridurre la morte cellulare. Negli innesti intestinali, l'idrogeno ha dimostrato di upregolare la proteina anti-apoptotica eme ossigenasi 1. Quando gli innesti sono stati pretrattati con idrogeno prima del trapianto, la funzione è stata protetta, con conseguenti migliori tassi di sopravvivenza nei destinatari dell'innesto.

Quando l'idrogeno è stato somministrato come gas da inalazione dopo un intervento di bypass cardio-polmonare, ha prodotto risultati positivi, e i ricercatori hanno suggerito questo trattamento come una nuova potenziale terapia.

L'idrogeno può migliorare la sopravvivenza nella sepsi. Questo è importante perché la sepsi rimane una delle principali cause di morte nei pazienti critici in ospedale. Quando la soluzione salina ricca di idrogeno è stata somministrata a modelli animali, si è scoperto che riduce l'apoptosi oltre alle sue proprietà antinfiammatorie e antiossidanti, riducendo così gli effetti della sepsi.

È possibile provare bruciore di stomaco quando siamo stressati. Le ulcere gastriche indotte dallo stress possono essere prevenute bevendo liquidi ricchi di idrogeno. Il trattamento con idrogeno può ridurre il livello di caspasi nella mucosa gastrica e ridurre il danno alla mucosa gastrica prevenendo l'apoptosi cellulare.

Gli attacchi di cuore sono molto comuni nei tempi moderni

Tuttavia, è stato dimostrato che la soluzione salina ricca di idrogeno riduce le dimensioni dell'infarto miocardico. Un altro gruppo ha scoperto che l'idrogeno gassoso migliora il recupero della funzione ventricolare sinistra dopo l'anossia-riossigenazione (il che significa che la riperfusione di solito causa quello che viene chiamato danno da riperfusione). L'idrogeno ha ridotto le dimensioni dell'infarto senza alterare i parametri emodinamici. Il gas idrogeno ha anche impedito il rimodellamento ventricolare sinistro (il processo di cambiamento delle dimensioni, della forma e della funzione del ventricolo) dopo l'infarto miocardico.

L'emorragia subaracnoidea è considerata una condizione pericolosa per la vita e può portare alla morte delle cellule cerebrali. L'idrogeno è in grado di modificare i percorsi che portano alla morte, in particolare attraverso il percorso Akt/GSK3β. Questo riduce l'apoptosi dei neuroni nel cervello e migliora il risultato dopo l'emorragia subaracnoidea.

Non solo, l'idrogeno può anche agire sui polmoni e ridurre la morte cellulare nelle lesioni polmonari. Induce i geni anti-apoptotici. Così, la proteina anti-apoptotica Bcl 2 è upregolata e le proteine che promuovono l'apoptosi, come Bax, sono downregolate.

L'idrogeno ha dimostrato di ridurre l'apoptosi nel pancreas nella pancreatite acuta, riducendo così il rischio di sviluppare il diabete mellito.

Nel caso della retinopatia diabetica, l'apoptosi retinica e i biomarcatori di permeabilità vascolare sono stati ridotti dall'inalazione di gas idrogeno in un modello di ratto. Questi risultati suggeriscono un potenziale uso dell'idrogeno per trattare questa malattia, che spesso porta alla cecità.

L'idrogeno può essere ingerito inalando il gas, inalando una soluzione di aerosol ricca di idrogeno, iniettando una soluzione salina ricca di idrogeno, facendo un bagno di idrogeno e bevendo idrogeno sciolto in acqua. Per l'ingestione quotidiana, il metodo più appropriato è bere acqua arricchita di idrogeno o inalare il gas di idrogeno prodotto da un elettrolizzatore.

Anche se l'idrogeno è l'elemento chimico più abbondante nell'universo, non è stato utilizzato in ambito terapeutico per trattare le malattie. Tuttavia, recenti scoperte su questo gas sorprendente hanno cambiato le cose. Centinaia di studi sull'idrogeno, finora soprattutto in modelli animali, suggeriscono che è efficace per molte malattie anche nell'uomo. È sicuro che vedremo l'idrogeno nelle cliniche nel prossimo futuro. Grazie ai suoi effetti anti-apoptotici e anti-ossidanti, potrebbe anche essere usato come agente anti-età.

Fonti

Ohta, S., L'idrogeno molecolare come nuovo antiossidante: panoramica dei vantaggi dell'idrogeno per le applicazioni mediche. Methods Enzymol, 2015. 555: p. 289-317.
Shen, M.H., et al, Hydrogen as a novel and effective treatment for acute carbon monoxide poisoning. Medical Hypotheses, 2010. 75(2): p. 235-237.
Sun, H., et al, The protective role of hydrogen-rich saline in experimental liver injury in mice. Journal of Hepatology, 2011. 54(3): p. 471-80.
Buchholz, B.M., et al, Hydrogen-enriched preservation protects isogenic intestinal graft and improves recipient gastric function during transplantation. Transplantation, 2011. 92(9): p. 985-92.
Li, G.M., et al. Effects of treatment with hydrogen-rich saline on polymicrobial sepsis. Journal of Surgical Research, 2013. 181(2): p. 279-86.
Liu, X., et al, The protective of hydrogen on stress-induced gastric ulceration. Int Immunopharmacol, 2012. 13(2): p. 197-203.
Fujii, Y., et al, Insufflazione di gas idrogeno inibisce la risposta infiammatoria in bypass cardiopolmonare in un modello di ratto. Artif Organs, 2013. 37(2): p. 136-41.
Zhang G, Gao S, Li X, et al. Il postcondizionamento farmacologico con acido lattico e salina ricca di idrogeno allevia il danno da riperfusione miocardica nei ratti. Sci Rep. 2015 Apr 30;5:9858.
Bari, F., et al, L'inalazione di gas idrogeno protegge la reattività cerebrovascolare dal danno ipossico perinatale moderato ma non grave nei maialini appena nati. Stroke, 2010. 41(4): p. E323-E323.
Hong, Y., et al, effetto neuroprotettivo della soluzione salina ricca di idrogeno contro il danno neurologico e l'apoptosi nelle prime lesioni cerebrali dopo l'emorragia subaracnoidea: possibile ruolo della via di segnalazione Akt/GSK3beta. PLoS One, 2014. 9(4): p. e96212.
Huang, C.S., et al, Hydrogen inhalation ameliorates ventilator-induced lung injury. Critical Care, 2010. 14(6): p. R234.
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.
Oharazawa, H., et al, Protection of the Retina by Rapid Diffusion of Hydrogen: Somministrazione di gocce oculari caricate con idrogeno nella lesione da ischemia-riperfusione retinica. Investigative Ophthalmology & Visual Science, 2010. 51(1): p. 487-492.
Qu, J., et al, Inalazione di gas idrogeno attenua ouabain-indotta neuropatia uditiva in gerbilli. Acta Pharmacologica Sinica, 2012. 33(4): p. 445-451.
Hayashida, K., Sano, M., Ohsawa, I., Shinmura, K., Tamaki, K., et al. (2008) L'inalazione di gas idrogeno riduce le dimensioni dell'infarto nel modello di ratto di lesione miocardica da ischemia-riperfusione. Comunicazioni di ricerca biochimica e biomedica, 373, 30-35.

I campi segnati con * sono obbligatori.