Inhalacje wodorem molekularnym a choroby metaboliczne

Wodór molekularny a choroby metaboliczne.

Główne komponenty kliniczne zespołu metabolicznego to otyłość brzuszna, dyslipidemia z nadmiernym stężeniem kwasów tłuszczowych, podwyższone ciśnienie tętnicze oraz insulinooporność bez nietolerancji glukozy. Gdy czynniki te występują razem u tego samego pacjenta, długoterminowe prognozy mogą wskazywać na potencjalne zagrożenie życia – w szczególności występuje znaczny wzrost ryzyka chorób sercowo-naczyniowych [135]. Ponadto cukrzyca typu 2 i choroba Alzheimera związane z zespołem metabolicznym są powiązane z nakładaniem się szlaków stresu oksydacyjnego. Chociaż szlaki te nie są dokładnie takie same w przypadku tych dwóch chorób, może występować synergiczne połączenie szkodliwych efektów [139]. Częstość występowania i rozpowszechnienie zespołu metabolicznego silnie wzrastają z wiekiem – problem jest często stwierdzany w populacji osób starszych, zwłaszcza mężczyzn, w związku ze zmianami w poziomie hormonów płciowych w procesie starzenia się [11] [140].

KUP INHALATOR WODORU

Stres oksydacyjny czynnikiem wywołującym

Istotnym elementem patogenezy zespołu metabolicznego jest stres oksydacyjny [141] [142]. Poziomy RFT/RFA są w zespole metabolicznym znacząco podwyższone, podobnie jak otyłość brzuszna i insulinooporność [143] [144].

Zwiększona produkcja wolnych rodników RFT/RFA, które atakują i utleniają wielonienasycone kwasy tłuszczowe w procesie znanym jako peroksydacja lipidów, jest bardzo silna zespole metabolicznym. Peroksydowane lipidy są ostatecznie przekształcane w wodoronadtlenki lipidów, takie jak sprzężone dieny i dialdehyd malonowy (MDA) [145] [146].

Poziom peroksydowanych lipidów jest podwyższony u pacjentów z otyłością, zespołem metabolicznym i cukrzycą typu 2 [147]. Oprócz lipidów komórkowych, wolne rodniki RFT/RFA mogą również atakować i modyfikować węglowodany, białka i DNA [148] [149]. Te zmodyfikowane przez RFT/RFA biomolekuły zostały wykorzystane jako markery stresu oksydacyjnego [12] [14]. Peroksydacja i uszkodzenia spowodowane przez RFT/RFA mają szczególnie istotny wpływ na zaburzenia funkcjonowania mitochondriów, ale utracie funkcji mitochondriów można zapobiec stosując suplementację przeciwutleniaczami i fosfolipidami [148].

Woda wzbogacona wodorem została wykorzystana w leczeniu modeli zespołu metabolicznego u szczurów. Na przykład szczury SHR-ND są genetycznie zmodyfikowanymi szczurami, u których rozwija się MetSyn i występuje u nich hiperinsulinemia, hiperglikemia, hiperlipidemia ze zwiększonym stresem oksydacyjnym i stanem zapalnym [149] . Leczenie szczurów SHR-ND przez szesnaście tygodni wodą bogatą wzbogaconą w wodór poprawiło działania ich nerek (wzrost klirensu kreatyniny o 22%, p < 0,05) [149]. Poprawie uległa również sytuacja wynikająca z uszkodzenia nerek w wyniku stwardnienia kłębuszków nerkowych (zmniejszenie o 17%, p < 0,05). Wreszcie, całkowita pojemność antyoksydacyjna osocza określona przez biologiczny potencjał antyoksydacyjny, mierzona przez standardowe reakcje Fe3+ do Fe2+, również uległa poprawie o 22% (p < 0,05) [149].

Korzystny wpływ wody wzbogaconej w wodór badano również w hodowlach szczurzych mioblastów L6, gdzie odnotowano gwałtowny wzrost wychwytu glukozy [150].

Otyłość

Otyłość jest ważnym elementem i głównym czynnikiem ryzyka zespołu metabolicznego; może ona stanowić stan patologiczny, w którym dochodzi do nadmiernego nagromadzenia tkanki tłuszczowej w organizmie wraz ze skróceniem średniej długości życia i/lub nasileniem problemów zdrowotnych [151]. Otyłość jest powszechnie związana z zaburzeniem równowagi w ilości i proporcjach lipidów w komórkach, tkankach i płynach ustrojowych. Podczas rozwoju otyłości stwierdzono także wzrost stresu oksydacyjnego [152]. Potwierdzono, że picie wody wzbogaconej wodorem zmniejsza wątrobowy stres oksydacyjny u myszy Db/db, u których brakuje receptora leptyny [153]. Stwierdzono także, że woda wzbogacona H₂ zwiększa wątrobową ekspresję fibroblastycznego czynnika wzrostu 21, który jest zaangażowany w szlaki wydatkowania kwasów tłuszczowych i glukozy w organizmie, co prowadzi do stymulacji metabolizmu energetycznego. U ludzi spożywanie wody wzbogaconej w H₂ (1,5 - 2 l/dzień, wyprodukowanej w wyniku reakcji z pałeczkami magnezowymi), przez okres 8 tygodni, zwiększało zdolność antyoksydacyjną u pacjentów z zespołem metabolicznym [154].

Zostało to określone poprzez pomiar zwiększonej ekspresji enzymów antyoksydacyjnych, takich jak dysmutaza ponadtlenkowa (wzrost o 39%), oraz redukcję substancji oksydacyjnych, takich jak MDA w moczu (reduykcja o 43%, mierzona w reakcji z kwasem tiobarbiturowym). Poprawie uległa również dyslipidemia, gdyż poziom HDL wzrósł o 8%, a stosunek całego cholesterolu do HDL zmniejszył się o 13% [154]. Nie zaobserwowano zmian w poziomie glukozy we krwi na czczo w tym okresie [154]. W innym badaniu –przeprowadzonym na grupie osób u których podejrzewano zespół metaboliczny – stwierdzono, że spożywanie wody wzbogaconej wodorem (1 l/dzień) przez okres około 10 tygodni promowało obniżenie poziomu cholesterolu całkowitego i LDL w surowicy [155].

Co więcej, poprawił się poziom HDL, mierzony za pomocą różnych testów, co wskazuje na ochronę przed utlenianiem LDL średnio o 31% (p < 0,05). Wyjaśnieniem zmian w lipoproteinach cholesterolu i LDL była redukcja apolipoproteiny B10 i E. Zwiększenie stężenia HDL nastąpiło w wyniku kilku różnych mechanizmów, takich jak ochrona przed utlenianiem, a to spowodowało zahamowanie adhezji komórek zapalnych i działania czynnika martwicy nowotworów-α w śródbłonku. Skutkowało to również stymulacją wypływu cholesterolu z makrofagów [155].
Zmiany w zakresie lipidów lub dyslipidemii, związane lub niezwiązane z otyłością i zespołem metabolicznym, także ulegają poprawie po stosowaniu wodoru [156]. Jednym ze sposobów działania wodoru jest zmniejszenie ekspresji translokazy kwasów tłuszczowych CD36, która zmniejsza wychwyt nadmiaru kwasów tłuszczowych przez ludzkie komórki wątroby i promuje stłuszczenie wątroby [156]. W zwierzęcych modelach dyslipidemii wykazano, że odkładanie się lipidów w tętnicach zmniejsza się, kiedy osoby badane piją wodę wzbogaconą wodorem [157]. Również u myszy apo E knock-out cierpiących na zespół metaboliczny zaobserwowano poprawę profilu lipoprotein w osoczu, taką jak redukcja LDL-C, apoB i apoE o około 30% (p < 0,05). Było to widoczne po czterech tygodniach dootrzewnowego podawania roztworów soli wzbogaconych H₂ [158]. Ten sam efekt obserwowano u chomików karmionych dietą wysokotłuszczową. Wyniki te sugerują, że H₂ ma istotne działanie przeciwmiażdżycowe [158].

Ważnym składnikiem transportowym w błonach plazmatycznych jest transporter kasetowy wiążący ATP – ABCA1, znany również jako białko regulujące wypływ cholesterolu. Poziom tego składnika błony wiąże się z niedoborem lipoprotein o dużej gęstości [159]. Najnowsze badania u pacjentów z hipercholesterolemią wykazały, że spożywanie 1 l/dobę wody wzbogaconej H₂ przez okres 10 tygodni może aktywować system wypływu cholesterolu zależny od transportera ABCA1. Poprawiło to funkcję lipoprotein HDL u pacjentów z hipercholesterolemią w podwójnie ślepym, kontrolowanym placebo badaniu klinicznym (redukcja o 47%, p < 0,05) [160].
 

KUP BUTELKĘ DO PRODUKCJI WODY WODOROWEJ

Insulinoodporność oraz cukrzyca.

Kolejnym elementem składającym się na zespół metaboliczny jest insulinooporność, czyli stan fizjologiczny, w którym komórki nie reagują na prawidłowe działanie hormonu – insuliny – co prowadzi do przejściowego lub trwałego zwiększenia stężenia glukozy we krwi [136]. Insulinooporność jest głównym czynnikiem rozwoju cukrzycy typu 2, która charakteryzuje się podwyższonym stężeniem glukozy na czczo i dyslipidemią [136] [137] [161].

Stres oksydacyjny również odgrywa istotną rolę w insulinooporności [141]. U chorych na cukrzucę typu 2 uszkodzenia wywoływane przez RFT kumulują się w zespół metaboliczny, a także działają na poziomie czynników troficznych, upośledzają tolerancję na glukozę, aktywują szlaki apoptozy i autofagii, powodują przebudowę tkanek, stymulują zmiany w homeostazie energii komórkowej oraz modyfikują biologię naczyń [9]. W modelach dla cukrzycy typu 2 woda wzbogacona H₂ okazała się korzystna w leczeniu objawów cukrzycy u zwierząt karmionych dietą wysokotłuszczową [158].

Ponadto u osób z insulinoopornością, jak również u pacjentów z cukrzycą typu 2, dodanie wodoru do wody pitnej okazało się korzystne dla normalizacji profili lipidowych i poziomu glukozy [162]. W tym badaniu trzydziestu pacjentów z cukrzycą typu 2 przez okres 8 tygodni piło średnio jeden l/dzień wody wzbogaconej wodorem lub czystej wody; później porównano kilka biomarkerów stresu oksydacyjnego, insulinooporności i metabolizmu glukozy przed i po okresie tych 8 tygodni. U pacjentów z cukrzycą typu 2, którzy spożywali wodę bogatą w wodór, stwierdzono istotne obniżenie poziomu zmodyfikowanych lipoprotein o niskiej gęstości (LDL, spadek o 15,5%, p < 0,01), małych, gęstych lipoprotein o niskiej gęstości (spadek o 5,7%, p < 0,05) oraz 8-izoprostanu w moczu (spadek o 6,6%, p < 0,05) [162].

Spożywanie wody wzbogaconej H₂ wiązało się również ze zmniejszeniem insulinooporności i biomarkerów stresu oksydacyjnego, takich jak stężenie utlenionych LDL w surowicy (5%, p < 0,05), a także zwiększenie stężenia adiponektyny (2%, p < 0,1) i zwiększenie stężenia zewnątrzkomórkowej dysmutazy ponadtlenkowej (2%, p < 0,05). U 4 z 6 pacjentów, którzy przez 8 tygodni spożywali wodę wzbogaconą H₂, wodór normalizował test tolerancji glukozy (p < 0,01), a także poprawiał wydzielanie insuliny (56%, p < 0,05) [163]. Wodór może być również korzystny w cukrzycy typu 1, ponieważ poprawia wychwyt glikemiczny przez mięśnie szkieletowe w modelu zwierzęcym z cukrzycą typu 1 [163].

Nadciśnienie tętnicze. 

Zespół metaboliczny może wpływać na komórki śródbłonka i mięśni gładkich, ale efekty te mogą być osłabione przez wodór – dlatego H₂ może być również przydatny w obniżaniu ciśnienia krwi.

Również podatność na aterogenezę spowodowaną dyslipidemią w naczyniach krwionośnych może być zmniejszona przez ekspozycję na wodór, co zostało zbadane u transgenicznych myszy (apo E-/-) [164]. Leczenie tych myszy dootrzewnowymi iniekcjami soli fizjologicznej wzbogaconej H₂ przez 8 tygodni zmniejszyło poziom aterogennej apolipoproteiny B (apoB) o 50%–75%, oprócz innych odpowiedzi przeciwzapalnych (tłumienie prozapalnej interleukiny-6 i czynnika martwicy nowotworów-α o 20% - 40%, p < 0,05). Złogi lipidowe w ścianach tętnic były również znacząco zmniejszone w korzeniu aorty po podaniu wodoru (redukcja o 20% - 40%, p < 0,05) [164].

Przerost (hiperplazja) błony wewnętrznej (neointimy) i zaawansowana glikacja w komórkach śródbłonka prowadzi do apoptozy. Obu tym zjawiskom można zapobiec, stosując u szczurów wodór cząsteczkowy lub sól fizjologiczną wzbogaconą w H₂ [165] - [167]. Tak więc stosowanie wodoru i wody wzbogaconej w H₂ może być bardzo pomocne w zapobieganiu lub opóźnianiu pojawienia się zespołu metabolicznego i chorób z nimi związanych.
 

Osoby zainteresowane leczeniem wodorem, zapraszamy do naszych punktów partnerskich w Krakowie i Częstochowie.