Molekularni vodik ima neverjetne lastnosti v boju proti številnim boleznim. Splošno znane lastnosti molekularnega vodika so protivnetne, antioksidativne, anti-apoptotične in antialergijske lastnosti.

Prva raziskava, v kateri je bil molekularni vodik opredeljen kot terapevtski plin, je bila opravljena leta 2007. Ko je bil opredeljen kot medicinski plin, je bilo opravljenih veliko raziskav, da bi ugotovili njegove učinke na različne bolezni. Med njimi so rakave bolezni, nevrodegenerativne bolezni, kot sta Alzheimerjeva in Parkinsonova bolezen, pljučne in srčno-žilne bolezni ter številne druge. V tem članku si oglejmo, kako vodikov plin pomaga pri sladkorni bolezni.

Kaj je sladkorna bolezen in kako se razvije?

Sladkorna bolezen je eden glavnih vzrokov obolevnosti in umrljivosti na svetu. Povzroči lahko številne druge bolezni, kot so bolezni srca in ožilja. Zaradi povišane ravni glukoze v krvi so lahko poškodovani skoraj vsi bolnikovi organi, kot so oči, živci, ledvice, srce in drugi. V napredovalih fazah lahko povzroči smrt. Sladkorna bolezen lahko zaradi oslabljene odpornosti povzroči okužbe. To lahko vodi v slabo celjenje ran, zaradi česar lahko pride do izgube okončin.

Kaj torej povzroča sladkorno bolezen?

Obstaja več vrst sladkorne bolezni, vendar sta dve najpogostejši: pri sladkorni bolezni tipa 1 pride do izgube beta celic trebušne slinavke, ki proizvajajo inzulin. Inzulin je namreč edini hormon, ki znižuje raven sladkorja v krvi. Izguba celic beta povzroči nenadzorovano raven sladkorja v krvi. Ti bolniki potrebujejo doživljenjsko nadomeščanje z inzulinom. Po drugi strani pa je sladkorna bolezen tipa 2 najpogostejša vrsta sladkorne bolezni. Povzročila naj bi jo kombinacija genetskih in okoljskih dejavnikov. Pri tem tipu je proizvodnja inzulina v zgodnjih fazah dejansko povečana. Vendar se periferna tkiva v telesu, ki absorbirajo glukozo za presnovo, ne odzivajo na inzulin. Do odpornosti pride, ker receptorji postanejo neobčutljivi na inzulin. Zdravimo jih lahko s peroralnimi zdravili, vendar bodo pozneje morda potrebovali inzulin, ker lahko celice beta izgubijo sposobnost proizvajanja inzulina.

Sladkorna bolezen je povezana s številnimi drugimi boleznimi.

Kadar je povezana z visokim krvnim tlakom, visokim holesterolom, debelostjo in povišano ravnijo sečne kisline, jo lahko imenujemo presnovni sindrom. Ko se pojavijo vse te nepravilnosti, ima oseba veliko tveganje za smrt zaradi bolezni srca in ožilja.

Kako molekularni vodik pomaga bolnikom s sladkorno boleznijo?

Molekularni vodik je najmanjša molekula plina. Zato se zlahka razprši po telesu in doseže znotrajcelične organele, kjer začne delovati. Kot smo že omenili, se vodik uporablja pri zdravljenju številnih bolezni, znanstveniki pa še vedno vsak dan odkrivajo nove načine uporabe. Poglejmo, kakšna je znanstvena podlaga za te trditve.

Znanstveniki so ugotovili, da lahko vodik zaščiti celice beta pred poškodbami pri sladkorni bolezni tipa 1 in da lahko deluje podobno kot inzulin.

Na mišjem modelu je vodik z aktivacijo posebnih kinaz spodbujal vnos glukoze v celice s translokacijo beljakovine za prenos glukoze Glut4. Vodik je znatno povečal izražanje Glut4 v membrani skeletnih mišic in po kroničnem intraperitonealnem in peroralnem dajanju znatno izboljšal glikemični nadzor pri miših s sladkorno boleznijo tipa 1. Dolgotrajno peroralno dajanje vodika pa je imelo najmanjši učinek na debele miši. Študija kaže, da ima vodik podobne presnovne učinke kot inzulin in bi lahko bil nova terapevtska alternativa inzulinu pri sladkorni bolezni tipa 1, saj ga je mogoče dajati oralno.

V Aziji sta potekali še dve raziskavi, ki sta obravnavali zdravljenje sladkorne bolezni z molekularnim vodikom.

V eni študiji so znanstveniki uporabili mišje modele, ki so trpeli za sladkorno boleznijo tipa 2 in debelostjo. Te miši so vsak dan po želji pile vodo, bogato z vodikom. Pri tem niso spreminjali prehrane ali česar koli drugega. Po določenem času so znanstveniki ugotovili, da so imele te miši nižjo raven glukoze v krvi kot prej in da se je izboljšalo njihovo delovanje inzulina. Učinek na hiperglikemijo je bil podoben učinku omejitve prehrane. Zmanjšala se je tudi raven trigliceridov. Znatno sta se zmanjšali tudi njihova teža in vsebnost maščob.

Pri bolnikih s presnovnim sindromom se zaradi kopičenja prostih maščobnih kislin pojavi zamaščenost jeter. Vodik je znatno ublažil zamaščenost jeter.

Znanstveniki so nato na molekularni ravni raziskali, zakaj se to zgodi. Odkrili so, da vodik na genetski ravni poveča izločanje jetrnega hormona, imenovanega fibroblastni rastni faktor 21 (FGF21). Ta hormon lahko vpliva na izločanje maščobnih kislin in tudi na porabo glukoze (imenovano glukoneogeneza). Vodik spodbuja tudi energijsko presnovo. Študija kaže na potencialne koristi vodika pri izboljšanju debelosti, sladkorne bolezni in presnovnega sindroma.

Isti znanstveniki so svojo študijo razširili z uporabo miši, ki so se prehranjevale z visoko vsebnostjo maščob. Kljub nezdravi prehrani so imele te miši razmeroma dobro raven trigliceridov in zato daljšo življenjsko dobo. Ugotovljeno je bilo, da lahko plinski vodik spodbuja pot PPARα, ki uravnava pot presnove maščobnih kislin.

Opravljena je bila kratka klinična raziskava s 30 bolniki s sladkorno boleznijo tipa 2, ki so 8 tednov pili en liter vode, obogatene z vodikom. Pri bolnikih, ki so uživali vodo, obogateno z vodikom, se je zmanjšala inzulinska rezistenca in biomarkerji oksidativnega stresa, kot so serumske koncentracije oksidiranega LDL (5 %, p < 0,05). LDL je glavni dejavnik pri razvoju ateroskleroze. Pri teh bolnikih so se povečale tudi ravni adiponektina (2 %, p ❮ 0,1), hormona, ki zavira občutek lakote, in zunajcelične superoksid dismutaze (2 %, p ❮ 0,05), endogenega antioksidativnega encima.

Molekularni vodik kot zdravilo za zdravljenje diabetičnih zapletov

Molekularni vodik je koristen tudi pri zdravljenju zapletov sladkorne bolezni. Pri sladkorni bolezni se pojavljajo predvsem tri vrste zapletov: Retinopatija, ki prizadene oči, nefropatija, ki prizadene ledvice, in nevropatija, ki prizadene živce.

Diabetična retinopatija je eden najpogostejših vzrokov slepote. Nastane zaradi povečanega oksidativnega stresa, ki povzroča toksičnost za okoliške nevrone in povzroči spremembe v krvnih žilah. Ker ima voda, bogata z vodikom, antioksidativne in protivnetne lastnosti, so znanstveniki poskusili z molekularnim vodikom zdraviti miši, obolele za diabetično retinopatijo. Mesec dni so jim vbrizgavali fiziološko raztopino, bogato z vodikom, in preučevali spremembe na njihovih očeh. Znanstveniki so ugotovili, da se je pri teh miših zmanjšal oksidativni stres in povečala aktivnost antioksidativnih encimov. Zato lahko vodik štejemo za dragoceno možnost zdravljenja pri zdravljenju bolnikov z diabetično retinopatijo.

V podobni študiji na modelu podgan so raziskovalci ugotovili zmanjšanje aktivnosti kaspaz, zmanjšano apoptozo mrežnice in prepustnost žil. Vodikova slanica je lahko tudi znatno ublažila zadebelitev parenhima mrežnice, ki je posledica diabetične retinopatije. Ugotovili so tudi, da ima vodikova raztopina lahko potencial pri kliničnem zdravljenju diabetične retinopatije.

Sladkorna bolezen lahko povzroči tudi erektilno disfunkcijo.

To je lahko deloma posledica povečanega oksidativnega stresa. Dušikov oksid ima pomembno vlogo v fiziološkem procesu erekcije. Encime, ki ga proizvajajo, lahko oksidativni stres poruši.

V študiji, namenjeni preučevanju tega, so diabetične podgane razdelili v dve skupini, pri čemer je ena skupina 8 tednov prejemala fiziološko raztopino, bogato z vodikom, druga pa običajno fiziološko raztopino. V skupini z vodikom se je povečala raven dušikovega oksida zaradi povečane aktivnosti sintaze dušikovega oksida (encim, ki ga sintetizira). To je pri teh živalih izboljšalo erektilno funkcijo, kar so ocenili z merjenjem intrakavernoznega tlaka (venski sistem penisa) po elektrostimulaciji kavernoznega telesa. Največji intrakavernozni tlak se je po zdravljenju s fiziološko raztopino, bogato z vodikom, v primerjavi z nezdravljenimi diabetičnimi podganami znatno povečal. Ugotovljeno je bilo, da je vodik lahko koristen tudi pri motnjah erekcije pri sladkornih bolnikih.

Iz vseh teh raziskav je razvidno, da ima vodik morda res prihodnost pri zdravljenju sladkorne bolezni.

Reference
Kamimura, M., Nishimaki, K., Ohsawa, I. in Ohta, S. (2011). Molekularni vodik izboljšuje debelost in sladkorno bolezen z indukcijo jetrnega FGF21 in spodbujanjem energijske presnove pri miših db/db. Obesity (Silver Spring), 1396-403
Kamimura, M. in Ichimiya, S. (2016). Molekularni vodik spodbuja izražanje genov transkripcijskega koaktivatorja PGC-1α za izboljšanje presnove maščobnih kislin. NPJ Aging Mech Dis.
Feng, Y., et al. (2013), S fiziološko raztopino bogata z vodikom preprečuje zgodnjo nevrovaskularno disfunkcijo z zaviranjem oksidativnega stresa pri STZ-diabetičnih podganah. Curr Eye Res, 2013. 38(3): str. 396-404.
Amitani, H., et al. "Hydrogen Improves Glycemic Control in Type1 Diabetic Animal Model by Promoting Glucose Uptake into Skeletal Muscle" (Vodik izboljša nadzor nad glikemijo pri živalskem modelu sladkorne bolezni tipa 1 s spodbujanjem privzema glukoze v skeletne mišice). 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" (Zaščitni učinki s soljo bogate z vodikom proti erektilni disfunkciji pri modelu diabetičnih podgan, povzročenih s streptozotocinom). J Urol, 2012.
Jin, D., et al, Anti-diabetic effect of alkaline-reduced water on OLETF rat (Protidiabetični učinek alkalno reducirane vode na podgane OLETF). Biosci Biotechnol Biochem, 2006. 70(1): str. 31-7.
Kim, M.J. in H.K. Kim, Anti-diabetični učinki elektrolitsko reducirane vode pri streptozotocin-induciranih in genetsko diabetičnih miših. Life Sci, 2006. 79(24): str. 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): str. 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: str. 121-124.
Li, Y., et al, Suppressive effects of electrolyzed reduced water on alloxan-induced apoptosis and type 1 diabetes mellitus (Zaviralni učinki elektrolitske reducirane vode na apoptozo, povzročeno z aloksanom, in sladkorno bolezen tipa 1). Cytotechnology, 2011. 63(2): str. 119-31.
Oda, M., et al., Electrolyzed and natural reduced water exhibit insulin-like activity on glucose uptake into muscle cells and adipocytes. Tehnologija živalskih celic: izdelki iz celic, celice kot izdelki, 2000: str. 425-427.
Shirahata, S., Antioksidativna voda izboljšuje sladkorno bolezen. 2001
Shirahata, S., et al, Anti-diabetični učinek vode, ki vsebuje vodikovo molekulo in Pt nanodelce. BMC Proc, 2011. 5 Suppl 8: str. 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.