Многие заболевания вызваны окислительным стрессом, который сохраняется в течение длительного времени. Окислительный стресс может привести к серьёзному повреждению тканей. Хотя важно уменьшить это окислительное повреждение, использование обычных антиоксидантов было без особого успеха. В 2007 году наука открыла молекулярный водород как новый антиоксидант в лечении и профилактике заболеваний.

Что такое сердечно-сосудистые заболевания?

Сердечно-сосудистые заболевания - это широкий термин для обозначения целого ряда заболеваний, которые влияют на сердце и кровеносную систему.

Инфаркт миокарда возникает, когда сгусток крови или атеросклеротическая бляшка блокирует коронарные артерии, снабжающие определённую часть сердечной мышцы. Это приводит к гибели мышечных клеток. Существуют препараты, которые могут растворить этот тромб и привести к реперфузии тканей. Но когда это происходит, внезапное нарастание окислительного стресса также может повредить сердечную мышцу, что приводит к так называемому ишемически-реперфузионному повреждению. Тот же механизм может происходить в мозге во время инсульта, что приводит к высвобождению реактивных видов кислорода.

Как водород помогает при сердечных заболеваниях?

Учёные провели множество исследований влияния молекулярного водорода на сердце и мозг. Водород использовался в экспериментах, связанных с остановкой сердца у животных. Адекватно реанимированным крысам одной группе давали вдыхать водород, а другой - нет. Крысы, которым вдыхали водород, имели повышенную выживаемость, хороший неврологический исход и уменьшение гистологических изменений по сравнению с крысами, которые не вдыхали водородный газ.

Водород является мощным антиоксидантом и может поглощать свободные радикалы кислорода

Благоприятный эффект, показанный в данном исследовании, можно объяснить этим свойством водорода.

Было проведено еще несколько исследований, касающихся остановки сердца. Когда водород вводили внутрибрюшинно кроликам при остановке сердца, он также улучшал показатели выживаемости и неврологический исход с уменьшением повреждения и гибели нейронов.

В другом исследовании с крысами водород, введенный внутривенно, улучшил исход после остановки сердца. Исследователи предположили, что этот эффект был обусловлен не только его антиоксидантным свойством, но и другими, менее известными свойствами, такими как антиапоптотические и противовоспалительные свойства. Поскольку эти эффекты очень перспективны, в будущем его можно будет использовать в спасательных операциях, чтобы в экстренных ситуациях одновременно вводить не только кислород, но и водород (газ Брауна).

Одно исследование на людях, о котором стоит упомянуть, было проведено в 2017 году

В этом рандомизированном контролируемом исследовании участвовали 50 пациентов с острой стадией церебрального инфаркта легкой и средней степени тяжести: 25 из них получали 3% водородный газ для ингаляций (по часу два раза в день), а 25 были в контрольной группе без водородных ингаляций. Регулярные МРТ-контроли пациентов показали, что выраженность патологических изменений в инфарктной области мозга была значительно ниже в водородной группе по сравнению с контрольной и быстрее приближалась к норме. Кроме того, физиотерапевтическая оценка оценивалась с помощью так называемого индекса Бартеса - метода оценки способности пациентов справляться с повседневной жизнью. Этот показатель значительно улучшился в водородной группе. Лечение водородом было безопасным в применении. Исследователи подтвердили потенциал широкого и общего применения газовой водородной терапии.

Сердечно-лёгочное шунтирование - это хирургическая процедура, проводимая для пациентов с заблокированными кровеносными сосудами. Когда газообразный водород вводили после операции шунтирования в крысиной модели, водород смог снизить уровень воспалительных медиаторов, таких как цитокины. Этот противовоспалительный эффект может быть использован в будущем в качестве новой терапии после операции шунтирования.

Эффект водорода также изучался на крысах после инфаркта миокарда

Он значительно улучшал функцию левого сердца, уменьшая размер инфаркта и улучшая функцию. Водородный газ также предотвратил ремоделирование левого желудочка (процесс изменения размера, формы и функции камеры сердца) после инфаркта миокарда.

В свиной модели исследователи смогли уменьшить размер инфаркта, вдыхая 2% кислород. Чтобы избежать ишемии и реперфузионного повреждения, посткондиционирование должно проводиться тщательно. Когда давали водород, размер инфаркта уменьшался вместе с индексом апоптоза. Исследователи предположили, что этот эффект был обусловлен даун-регуляцией Akt и GSK3β в тканях миокарда.

Учитывая все эти применения при сердечно-сосудистых заболеваниях, водород можно рассматривать как новый препарат с большим потенциалом в будущем, не в последнюю очередь в неотложной медицине.

Ссылки
Драбек Т. и П.М. Кочанек, Улучшение исходов после реанимации: от гипертензии и гемодилюции к терапевтической гипотермии и Н2. Circulation, 2014. 130(24): p. 2133-5.
Fujii, Y., et al, Инсуффляция газообразного водорода сдерживает воспалительную реакцию сердечно-легочного шунтирования в крысиной модели. Artif Organs, 2013. 37(2): p. 136-41.
Hayashi, T., et al, Inhalation of hydrogen gas attenuates intermittent hypoxia-induced left ventricular remodelling in mice. American Journal of Physiology - Heart and Circulatory Physiology, 2011. 301(3): p. H1062-9.
Hayashida, K., et al. H(2) газ улучшает функциональный исход после остановки сердца в степени, сравнимой с терапевтической гипотермией в крысиной модели. J Am Heart Assoc, 2012. 1(5): p. e003459.
Hayashida, K., et al, Ингаляция водорода во время нормоксической реанимации улучшает неврологический исход в крысиной модели остановки сердца, независимо от целенаправленного управления температурой. Circulation, 2014.
Huo, T.T., et al., Hydrogen-Rich Saline Improves Survival and Neurological Outcome after Cardiac Arrest and Cardiopulmonary Resuscitation in Rats. Anesth Analg, 2014.
Jing, L., et al, Cardioprotective Effect of Hydrogen-rich Saline on Isoproterenol-induced Myocardial Infarction in Rats. Heart Lung Circ, 2014.
Kasuyama, K., et al, Hydrogen-rich water attenuates experimental periodontitis in a rat model. J Clin Periodontol, 2011. 38(12): p. 1085-90.
Nagatani, K., et al, The Effect of Hydrogen Gas on a Mouse Bilateral Common Carotid Artery Occlusion. Brain Edema XVActa Neurochirurgica Supplement 2013.
Noda, K., et al, Питьевая вода с добавлением водорода защищает сердечные аллотрансплантаты от ухудшения, связанного с воспалением. Transpl Int, 2012. 25(12): p. 1213-22.
Qin, Z.X., et al, Богатый водородом солевой раствор предотвращает образование неоинтимы после повреждения каротидного баллона путем подавления ROS и пути TNF-alpha/NF-kappaB. Атеросклероз, 2012. 220(2): с. 343-50.
Sakai, K., et al. Ингаляция водородного газа защищает от оглушения и инфаркта миокарда у свиней. Scandinavian Cardiovascular Journal, 2012. 46(3): p. 183-9.
Shinbo, T., et al, Ингаляция оксида азота плюс водородный газ уменьшает ишемически-реперфузионное повреждение и выработку нитротирозина в сердце мыши. Am J Physiol Heart Circ Physiol, 2013. 305(4): p. H542-50.
Sun, Q., et al, Пероральный приём богатой водородом воды ингибирует интимальную гиперплазию в артериализированных трансплантатах вен у крыс. Cardiovasc Res, 2012. 94(1): p. 144-53.
Wu, S., et al, Hydrogenated saline attenuates doxorubicin-induced heart failure in rats. Pharmacy, 2014. 69(8): p. 633-6.
Xie, Q., et al, Водородный газ защищает от сывороточной и глюкозной депривации-индуцированного повреждения миокарда в клетках H9c2 через активацию пути NFE2 родственного фактора 2/гемовой оксигеназы 1. Mol Med Rep, 2014. 10(2): p. 1143-9.
Yoshida, A., et al, H(2) опосредует кардиопротекцию через вовлечение K(ATP) каналов и поры перехода проницаемости митохондрий у собак. Cardiovasc Drugs Ther, 2012. 26(3): p. 217-26.
Wang P, Jia L, Chen B, et al. Ингаляция водорода превосходит мягкую гипотермию в улучшении сердечной функции и неврологического исхода в модели асфиксической остановки сердца у крыс. Shock. 2016 Sep;46(3):312-8.
Tao B, Liu L, Wang N, et al. Hydrogen-rich saline attenuates lipopolysaccharide-induced heart dysfunction by restoring fatty acid oxidation in rats by mitigating C-jun N-terminal kinase activation. Shock. 2015 Dec;44(6):593-600.
Yue L, Li H, Zhao Y, Li J, Wang B. [Влияние богатого водородом физраствора на сигнальные пути Akt/GSK3β и сердечную функцию во время ишемии-реперфузии миокарда у крыс]. Zhonghua Yi Xue Za Zhi. 2015 May 19;95(19):1483-7.
Zhang G, Gao S, Li X, et al. Pharmacological postconditioning with lactic acid and hydrogen-rich saline attenuates myocardial reperfusion injury in rats. Sci Rep. 2015 Apr 30;5:9858.
Han L, Tian R, Yan H, et al. Богатая водородом вода защищает от ишемического повреждения мозга у крыс, регулируя буферные белки кальция. Brain Res. 2015 Jul 30;1615:129-38.
Chen Y, Jiang J, Miao H, Chen X, Sun X, Li Y. Hydrogen-rich saline attenuates vascular smooth muscle cell proliferation and neointimal hyperplasia by inhibiting reactive oxygen species production and inactivating Ras-ERK1/2-MEK1/2 and Akt pathways. Int J Mol Med. 2013 Mar;31(3):597-606.
Yu YS, Zheng H. Хроническое лечение богатым водородом солевым раствором уменьшает окислительный стресс и ослабляет гипертрофию левого желудочка у спонтанно гипертензивных крыс. Mol Cell Biochem. 2012 Jun;365(1-2):233-42.
Zheng H, Yu YS. Хроническое лечение богатым водородом физраствором ослабляет сосудистую дисфункцию у спонтанно гипертензивных крыс. Biochem Pharmacol. 2012 1 мая;83(9):1269-77.
Nagatani K, Takeuchi S, Kobayashi H, Otani N, Wada K, Fujita M, et al. The effect of hydrogen gas on a mouse bilateral common carotid artery occlusion. Acta Neurochir Suppl 2013; Vol. 118, pp. 61-3.

Hirohisa Ono, MD, Yoji Nishijima, MD,Shigeo Ohta, PhD, et al. Hydrogen Gas Inhalation Treatment in Acute Cerebral Infarction: A Randomised Controlled Clinical Trial of Safety and Neuroprotection. Журнал инсульта и цереброваскулярных заболеваний, том 26, №11, 2017: стр. 2587-2594 https://doi.org/10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2017.06.012Get