​

Wodór cząsteczkowy i jego pozytywny wpływ na starzenie się i choroby związane z wiekiem

 

 

Abstrakcyjny

​

Fizjologiczny proces starzenia jest nieunikniony i postępujący oraz charakteryzuje się pogorszeniem funkcji narządów w miarę upływu czasu. Wodór cząsteczkowy ma niezwykły potencjał działania terapeutycznego i zapobiegawczego, z korzyścią dla różnych narządów organizmu. Wodór ma wiele korzystnych właściwości przeciwutleniających, ponieważ może bezpośrednio neutralizować rodniki hydroksylowe i zmniejszać poziom nadtlenoazotynów. Dodatkowo aktywuje Nrf2 i HO-1, które regulują szereg enzymów antyoksydacyjnych i proteasomów.

Przeciwutleniające działanie wodoru cząsteczkowego pomaga utrzymać stabilność genomu i zmniejsza starzenie się komórek. Bierze także udział w modyfikacji histonów, pomaga w utrzymaniu telomerów i ułatwia proteostazę. Ponadto wodór może służyć jako środek zapobiegawczy poprzez regulację stanu zapalnego i wykorzystanie systemu mTOR wykrywającego składniki odżywcze do autofagii, apoptozy i aktywności mitochondriów – wszystkich czynników związanych ze starzeniem się. W związku z tym bada się jego zastosowanie w leczeniu różnych chorób związanych z wiekiem pod kątem leczenia lub zapobiegania, takich jak zaburzenia neurodegeneracyjne, choroby układu krążenia, choroby płuc i nowotwory. Mówiąc prościej, wodór molekularny oferuje obiecujący wybór w zakresie korzyści zdrowotnych w odpowiedzi na szereg chorób.

​

Wstęp

 

Starzenie się jest procesem nieuniknionym, który rozpoczyna się na długo przed pojawieniem się zewnętrznych oznak starzenia. Charakteryzuje się stopniową utratą funkcji i jest niemal uniwersalna w całym świecie żywym [1] . Chociaż dokładna przyczyna starzenia się jest nadal nieznana, badacze zidentyfikowali kilka zmian komórkowych, które przyczyniają się do pogorszenia funkcjonalności podczas procesu starzenia [2] . Należą do nich zmiany metaboliczne, zmiany biochemiczne i zmiany na poziomie molekularnym [3] . Starzenie się jest także głównym czynnikiem ryzyka przewlekłych chorób niezakaźnych, takich jak choroby neurodegeneracyjne, choroby układu krążenia, cukrzyca i nowotwory [4] . Zrozumienie mechanizmów starzenia ma kluczowe znaczenie dla opracowania interwencji, które mogą opóźnić wystąpienie patologii związanych z wiekiem. Pomimo znacznego postępu, wiele pozostaje jeszcze do nauczenia się na temat starzenia się i sposobów opóźniania jego skutków. Ciągłe badania mają kluczowe znaczenie dla poprawy jakości naszego życia wraz z wiekiem.

​

Starzenie się skóry to złożony proces, który nie został jeszcze w pełni poznany. Sugerowano wiele różnych interwencji terapeutycznych mających na celu odwrócenie lub spowolnienie skutków starzenia, ale większość z nich wykazała jedynie ograniczony sukces. Choć często się o tym zapomina, gazowy wodór molekularny (H2) ma kluczowe znaczenie w wielu obszarach naszego życia. Jest najlżejszą ze wszystkich cząsteczek gazu, a jej działanie terapeutyczne po raz pierwszy wykazano w leczeniu raka skóry [5] . W ostatnich latach badania wykazały, że H2 może również pomóc w poprawie metabolizmu lipidów i glukozy u pacjentów z łagodną cukrzycą typu 2 lub upośledzoną tolerancją glukozy [6] . Ponadto z niedawnego badania wynika, że ​​spożycie wody bogatej w wodór (HRW) korzystnie wpływa na kilka cech związanych ze starzeniem się zdrowych osób starszych, w tym na wydłużenie średniej długości telomerów, i ma tendencję do poprawy metylacji DNA. Odkrycia te sugerują, że H2 może mieć zasadnicze znaczenie w zapobieganiu lub leczeniu chorób związanych ze starzeniem się [7] . Konieczne są dalsze badania, aby poznać mechanizmy korzystnego działania H2. Dostępne dowody sugerują jednak, że H2 może być obiecującym narzędziem opóźniającym lub zapobiegającym wystąpieniu chorób związanych z wiekiem.

 

1. Wodór cząsteczkowy (H2) i jego potencjalny proces działania przeciwko starzeniu.

​

1.1 H2 na wskaźnik starzenia poprzez działanie przeciwutleniające.

​

Nagromadzone uszkodzenia DNA są jednym z kluczowych czynników starzenia. Szkodę tę mogą powodować różne bodźce, w tym ROS. Wykazano, że H2 chroni przed uszkodzeniami DNA powodowanymi przez ROS i inne bodźce. Wykazano, że H2 znacząco zmniejsza uszkodzenia DNA nukleozasad w keratynocytach narażonych na promieniowanie UVA [8] . Wykazano również, że H2 może skutecznie chronić przed uszkodzeniami DNA wywołanymi różnymi bodźcami, w tym promieniowaniem i światłem ultrafioletowym A (UVA). Ponadto wykazano, że H2 odwraca skutki starzenia się komórek, co czyni go potężnym narzędziem w walce ze starzeniem się [9] .

 

1.2 H2 na wskaźnik starzenia poprzez działanie przeciwzapalne.

​

Zapalenie jest powszechnym procesem związanym ze starzeniem się, który zmienia komunikację międzykomórkową i sprzyja rozwojowi chorób związanych z wiekiem [10] . H2 jest skutecznym środkiem przeciwzapalnym w różnych tkankach i narządach, w tym w mózgu. W makrofagach H2 może sprzyjać polaryzacji z prozapalnego typu M1 do przeciwzapalnego typu M2. Ponadto H2 może pobudzać wytwarzanie cytokin przeciwzapalnych, takich jak IL-10 i TGF-β [11] . Dlatego istotne jest znalezienie sposobów na zmniejszenie stanu zapalnego w całym organizmie. Wodór (H2) okazał się potencjalną metodą leczenia stanów zapalnych ze względu na jego zdolność do selektywnego hamowania szlaków zapalnych. Badania wykazały, że H2 może skutecznie łagodzić stany zapalne układu nerwowego w różnych stanach neurologicznych. Odkrycia te sugerują, że H2 może być obiecującą terapią w zapobieganiu chorobom związanym z wiekiem.

​

1.3 H2 na wskaźnik starzenia poprzez wpływ na mitochondria.

​

Współczesne badania medyczne zidentyfikowały dziewięć procesów związanych ze starzeniem się, zwanych łącznie „cechami charakterystycznymi” starzenia się. Spośród tych cech dysfunkcja mitochondriów jest jednym z czynników powodujących uszkodzenia związane z wiekiem. Badania wykazują potencjał wodoru (H2) w leczeniu starzenia spowodowanego dysfunkcją mitochondriów. Może bezpośrednio neutralizować reaktywne formy tlenu (ROS) i tłumić wyciek elektronów w łańcuchu transportu elektronów (ETC), regulując w ten sposób metabolizm energetyczny w mitochondriach, wytwarzając mniej RFT i redukując stres oksydacyjny. Ponadto może blokować otwieranie porów przejściowych przepuszczalności mitochondriów i przywracać strukturę komórkową, umożliwiając lepszy transfer energii i zwiększając efektywność metabolizmu energetycznego [12] . Badanie to ukazuje intrygującą perspektywę wykorzystania H2 jako nowatorskiego podejścia do zwalczania zaburzeń związanych z wiekiem i wydłużania życia w najbliższej przyszłości.

​

1.4 H2 na wskaźnik starzenia poprzez apoptozę.

​

Ostatnie badania wykazały, że H2 może modulować apoptozę, proces programowanej śmierci komórki związany z wieloma stanami chorobowymi, w tym rakiem i starzeniem się. Ogólnie rzecz biorąc, H2 chroni tkankę przed uszkodzeniem poprzez swoje działanie antyapoptotyczne. Wykazano, że H2 zwiększa współczynnik wczesnej i późnej apoptozy w raku płuc i zmniejsza współczynnik proliferacji komórek nowotworowych [ 13 , 14 ]. Dodatkowo może znacząco przyczynić się do usuwania komórek nowotworowych z organizmu poprzez swoje działanie proapoptotyczne. Zdolność wodoru cząsteczkowego do przyczyniania się do aktywności anty- i proapoptotycznej sugeruje, że może on odgrywać ważną rolę. H2 może oddziaływać między cechami starzenia a realizacją apoptozy u ludzi.

Dzięki dokładnym badaniom nad mechanizmami przeciwstarzeniowymi możemy wykorzystać potężny potencjał H2 w celu promowania zdrowego funkcjonowania i długowieczności naszych ciał.

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

Zdjęcie dzięki uprzejmości: NCBI

​

2. Terapia H2: środek przechwytujący w walce z chorobami związanymi ze starzeniem się.

 

2.1 Wpływ H2 na serce.

​

Wykazano, że wodór gazowy (H2) ma różne działanie ochronne na serce, od zapobiegania urazom zawału mięśnia sercowego po łagodzenie przerostu serca i niewydolności serca. W szczególności sól fizjologiczna bogata w wodór (HRS) znacząco zmniejszała stan zapalny i apoptozę spowodowane niedokrwieniem/uszkodzeniem reperfuzyjnym mięśnia sercowego. Można to przypisać jego zdolności do aktywacji mitofagii za pośrednictwem PINK1/Parkina [15] . Ponadto wdychanie niskiego stężenia gazowego H2 (2%) poprawiło ogłuszenie mięśnia sercowego w modelach świńskich. Zwiększenie stężenia do 4% powodowało znaczne zmniejszenie wielkości zawałów mięśnia sercowego [16] .

Ponadto przewlekłe leczenie HRS skutecznie zmniejszyło przerost lewej komory u szczurów. Hamuje aktywację NF-κB i związanych z nią cytokin prozapalnych, zmniejszając w ten sposób zwłóknienie śródmiąższowe wywołane przeciążeniem ciśnieniowym i zmniejszając dysfunkcję serca [17] . Odkrycia te dodatkowo podkreślają potencjał terapeutycznego wykorzystania gazu H2, czyli HRS, w celu ochrony przed różnymi zaburzeniami sercowo-naczyniowymi.

 

2.2 Wpływ H2 na naczynia krwionośne.

 

Starzenie się naczyń znacząco przyczynia się do wystąpienia chorób układu krążenia (CVD). Te związane z wiekiem zmiany wynikają z różnych czynników, w tym dysfunkcji śródbłonka, zapalenia i zwapnień w komórkach mięśni gładkich naczyń (VSMC) [ 18 , 19 ]. Spożywanie wody bogatej w wodór zmniejsza poziom utlenionej lipoprotein o małej gęstości (LDL), czyli „złego” cholesterolu, i poprawia poziom lipoprotein o dużej gęstości (HDL), czyli „dobrego” cholesterolu. Dodatkowo pomaga regulować metabolizm glukozy [ 20 , 21 ]. Uważa się, że jednym z mechanizmów tego zjawiska jest zdolność wodoru do zmniejszania stresu oksydacyjnego, tłumienia stanu zapalnego, zachowania funkcji mitochondriów i modulowania biodostępności tlenku azotu. Zmiany te udokumentowano w badaniach na szczurach z nadciśnieniem, które wykazały, że picie wody bogatej w wodór zapewnia ochronę przed związanym z wiekiem zanikiem naczyń poprzez poprawę wrażliwości na odruch barorefleksyjny [22] . Dlatego woda bogata w wodór może potencjalnie stanowić terapię zapobiegawczą przeciwko chorobom sercowo-naczyniowym związanym z wiekiem.

​

2.3 Wpływ H2 na chorobę płuc.

​

Idiopatyczne zwłóknienie płuc (IPF) i przewlekła obturacyjna choroba płuc (POChP) są uważane za choroby przyspieszającego starzenia, wykazujące klasyczne cechy związanego z wiekiem pogorszenia stanu płuc [23] . Częstość występowania POChP, będącej czwartą najczęstszą przyczyną zgonów na świecie, wzrasta, szczególnie wśród populacji starszych [24] . Terapia wodorowa (H2T) może stanowić nową i skuteczną metodę leczenia POChP o działaniu przeciwzapalnym, przeciwutleniającym i przeciwapoptotycznym. W doświadczeniach na zwierzętach wykazano, że H2T znacząco łagodzi objawy POChP spowodowane narażeniem na dym papierosowy. Ponadto zmniejsza przebudowę małych dróg oddechowych i przerost komórek kubkowych w nabłonku tchawicy oraz znacznie zmniejsza liczbę komórek zapalnych w płynie z płukania oskrzelowo-pęcherzykowego (BALF) [ 25 , 26 ]. Podobnie w badaniach klinicznych stwierdzono, że wdychanie pary zawierającej 2,4% wodoru zmieszanej z gazem przez okres 45 minut łagodzi stan zapalny u pacjentów chorych na astmę i POChP [27] . Te odkrycia przedkliniczne potwierdzają, że H2T jest potencjalnie realną opcją leczenia chorób płuc związanych z przyspieszonym starzeniem.

 

2.4 Wpływ H2 na choroby metaboliczne.

 

Przewlekłą obturacyjną chorobę płuc (POChP) i idiopatyczne zwłóknienie płuc (IPF) uważa się za choroby przyspieszającego starzenia, wykazujące klasyczne cechy związanego z wiekiem pogorszenia stanu płuc. POChP, będąca jedną z głównych przyczyn zgonów na świecie, stale rośnie, szczególnie wśród osób starszych. Terapia wodorowa (H2T) może stanowić nową i skuteczną metodę leczenia POChP o działaniu przeciwzapalnym, przeciwutleniającym i przeciwapoptotycznym. Ostatnie badania podkreśliły potencjalne korzyści wynikające ze spożywania wody bogatej w wodór (H2) w łagodzeniu objawów cukrzycy. Zaobserwowano to głównie u samców myszy db/db, które wykazywały lepszy poziom otyłości, hiperglikemii i trójglicerydów w osoczu podczas picia H2 przez dłuższy czas.

Co więcej, poziom glukozy we krwi na czczo został znacząco obniżony w wyniku spożycia H2, podobnie jak w przypadku ograniczenia diety. Stwierdzono, że mechanizmy molekularne leżące u podstaw tych ulepszeń obejmują zwiększoną ekspresję wątrobowego czynnika wzrostu fibroblastów 21 (FGF21), hormonu o funkcjach związanych z wydatkowaniem kwasów tłuszczowych i glukozy [28] . Wskazuje to, że H2 może korzystnie wpływać na insulinooporność i związane z nią zaburzenia, takie jak cukrzyca, na poziomie komórkowym poprzez zmniejszenie stresu oksydacyjnego i wzmocnienie systemów obrony antyoksydacyjnej. Zatem możliwe może być częściowe zrekompensowanie problemów zdrowotnych związanych z wiekiem poprzez suplementy diety, takie jak H2.

 

Wniosek

​

W XXI wieku nastąpił dramatyczny rozwój wielu aspektów życia, co z pewnością dotyczy współczesnej medycyny. Postęp technologiczny pozwolił nam uporać się z problemami, które kiedyś uważano za nieuleczalne, takimi jak nieuleczalne choroby i starzenie się. Obecnie obserwujemy pojawienie się gazowego H2 jako „cząsteczki filozoficznej” oferującej potencjalne rozwiązania niektórych z tych problemów [29] . Badania wykazały, że H2 ma dobry profil bezpieczeństwa, jeśli jest prawidłowo podawany i obecnie jest stosowany samodzielnie lub synergistycznie z innymi metodami leczenia, aby pomóc w zwalczaniu różnych schorzeń. Jego potencjalny wpływ na starzenie się jest fascynujący ze względu na jego zdolność do modulowania między innymi autofagii, mTOR, mitochondriów i apoptozy. Chociaż potrzebne są dalsze badania w celu ustalenia, w jaki sposób H2 wpływa na proces starzenia, jego pozytywny wpływ na zdrowie przewlekłe sprawia, że ​​stanowi on zachęcającą perspektywę w leczeniu chorób związanych z wiekiem i przedłużaniu zdrowego życia. Mamy nadzieję, że w nadchodzących latach będziemy w stanie wykorzystać gaz H2, aby zmniejszyć cierpienia wynikające z dolegliwości związanych z wiekiem i poprawić jakość życia ludzi na całym świecie. Byłby to niewątpliwie znaczący przełom dla współczesnej medycyny, napawający optymizmem na przyszłość.

źródło: www.huelightusa.com