تحدث العديد من الأمراض بسبب الإجهاد التأكسدي الذي يستمر على مدى فترة طويلة من الزمن. يمكن أن يؤدي الإجهاد التأكسدي إلى تلف شديد في الأنسجة. وعلى الرغم من أهمية الحد من هذا الضرر التأكسدي، إلا أن استخدام مضادات الأكسدة التقليدية لم يحقق نجاحًا كبيرًا حتى الآن. في عام 2007، اكتشف العلم الهيدروجين الجزيئي كمضاد أكسدة جديد في علاج الأمراض والوقاية منها.

ما هي أمراض القلب والأوعية الدموية؟

مرض القلب والأوعية الدموية هو مصطلح واسع يطلق على عدد من الأمراض التي تصيب القلب والدورة الدموية.

ويحدث احتشاء عضلة القلب عندما تؤدي جلطة دموية أو لويحة تصلب الشرايين إلى انسداد الشرايين التاجية التي تغذي جزءًا معينًا من عضلة القلب. يؤدي ذلك إلى موت خلايا العضلة. هناك أدوية يمكن أن تذيب هذه الجلطة وتؤدي إلى إعادة ضخ الأنسجة. ولكن عندما يحدث ذلك، يمكن أن يؤدي التراكم المفاجئ للإجهاد التأكسدي إلى تلف عضلة القلب أيضاً، مما يؤدي إلى حالة تُعرف باسم إصابة نقص التروية الدموية وإعادة التروية. يمكن أن تحدث نفس الآلية في الدماغ أثناء السكتة الدماغية، مما يؤدي إلى إطلاق أنواع الأكسجين التفاعلية.

كيف يساعد الهيدروجين في علاج أمراض القلب؟

أجرى العلماء الكثير من الأبحاث حول تأثيرات الهيدروجين الجزيئي على القلب والدماغ. وقد استُخدم الهيدروجين في تجارب على السكتة القلبية لدى الحيوانات. تم إعطاء الفئران التي تم إنعاشها بشكل كافٍ الهيدروجين لاستنشاقه لمجموعة دون الأخرى. كان لدى الفئران التي استنشقت الهيدروجين معدل نجاة متزايد ونتائج عصبية جيدة وانخفاض في التغيرات النسيجية مقارنة بالفئران التي لم تستنشق غاز الهيدروجين.

الهيدروجين مضاد قوي للأكسدة ويمكنه التخلص من الجذور الحرة للأكسجين

ويمكن أن يُعزى التأثير الإيجابي الذي أظهرته هذه الدراسة إلى خاصية الهيدروجين هذه.

وقد أجريت العديد من الدراسات الأخرى على السكتة القلبية. عندما أُعطي الهيدروجين داخل الصفاق للأرانب المصابة بالسكتة القلبية، فقد أدى أيضًا إلى تحسين معدلات البقاء على قيد الحياة والنتائج العصبية مع تقليل إصابة الخلايا العصبية وموتها.

وفي دراسة أخرى أجريت على الفئران، أدى إعطاء الهيدروجين عن طريق الوريد إلى تحسين النتائج بعد السكتة القلبية. وتكهّن الباحثون أن هذا التأثير لا يرجع فقط إلى خصائصه المضادة للأكسدة، ولكن أيضًا إلى خصائص أخرى أقل شهرة مثل الخصائص المضادة للاستماتة والمضادة للالتهابات. ونظرًا لأن هذه التأثيرات واعدة جدًا، يمكن استخدامه في المستقبل في خدمات الإنقاذ بحيث لا يتم إعطاء الأكسجين فقط بل الهيدروجين (غاز براون) في نفس الوقت في حالات الطوارئ.

أُجريت دراسة بشرية جديرة بالملاحظة في عام 2017

شملت هذه الدراسة العشوائية المنضبطة 50 مريضاً يعانون من احتشاء دماغي في مرحلة حادة مع احتشاء دماغي خفيف إلى متوسط الشدة: 25 منهم تلقوا غاز الهيدروجين بنسبة 3% للاستنشاق (ساعة واحدة مرتين في اليوم) و25 منهم كانوا في المجموعة الضابطة دون استنشاق الهيدروجين. وقد أظهرت فحوصات الرنين المغناطيسي المنتظمة للمرضى أن شدة التغيرات المرضية في منطقة الاحتشاء في الدماغ كانت أقل بكثير في مجموعة الهيدروجين مقارنة بالمجموعة الضابطة وأنها عادت إلى طبيعتها بسرعة أكبر. وعلاوة على ذلك، تم تقييم التقييم العلاجي الفيزيائي باستخدام ما يسمى بمؤشر بارت، وهي طريقة لتقييم قدرة المرضى على أداء الأنشطة اليومية. وقد تحسن هذا بشكل ملحوظ في مجموعة الهيدروجين. كان العلاج بالهيدروجين آمنًا للاستخدام. أكد الباحثون إمكانية استخدام العلاج بغاز الهيدروجين على نطاق واسع وعام.

المجازة القلبية الرئوية هي عملية جراحية تُجرى للمرضى الذين يعانون من انسداد الأوعية الدموية. عندما تم إعطاء غاز الهيدروجين بعد جراحة المجازة في نموذج الفئران، كان الهيدروجين قادرًا على تقليل الوسطاء الالتهابيين مثل السيتوكينات. ويمكن استخدام هذا التأثير المضاد للالتهابات في المستقبل كعلاج جديد بعد جراحة المجازة.

كما تم بحث تأثير الهيدروجين أيضًا في الفئران بعد احتشاء عضلة القلب

وقد أدى ذلك إلى تحسين وظيفة القلب الأيسر بشكل ملحوظ، مع تقليل حجم الاحتشاء وتحسين الوظيفة. كما منع غاز الهيدروجين أيضًا إعادة تشكيل البطين الأيسر (عملية تغيير حجم وشكل ووظيفة حجرة القلب) بعد احتشاء عضلة القلب.

في نموذج الخنزير، تمكن الباحثون من تقليل حجم الاحتشاء عن طريق استنشاق 2 % من الأكسجين. لتجنب الإصابة بنقص التروية وإعادة ضخ الدم، يجب إجراء تكييف ما بعد الاحتشاء بعناية. عندما تم إعطاء الهيدروجين، انخفض حجم الاحتشاء إلى جانب مؤشر موت الخلايا المبرمج. وقد افترض العلماء أن هذا التأثير كان بسبب انخفاض تنظيم Akt و GSK3β في أنسجة عضلة القلب.

وبالنظر إلى كل هذه التطبيقات في أمراض القلب والأوعية الدموية، يمكن اعتبار الهيدروجين دواءً جديدًا له إمكانات كبيرة في المستقبل، ليس أقلها في طب الطوارئ.

المراجع
Drabek, T. and P.M. Kochanek، تحسين نتائج الإنعاش: من ارتفاع ضغط الدم وتجلط الدم إلى انخفاض حرارة الجسم العلاجي إلى H2. Circulation, 2014. 130(24): p. 2133-5.
Fujii, Y., وآخرون، نفخ غاز الهيدروجين يقيد الاستجابة الالتهابية لتجاوز القلب والرئة في نموذج الفئران. Artif Organs، 2013. 37(2): ص. 136-41.
Hayashi, T., et al., استنشاق غاز الهيدروجين يخفف من إعادة تشكيل البطين الأيسر الناجم عن نقص الأكسجين المتقطع في الفئران. American Journal of Physiology - Heart and Circulatory Physiology, 2011. 301(3): p. H1062-9.
Hayashida, K., et al. يحسن غاز H(2) من النتائج الوظيفية بعد السكتة القلبية إلى حد مماثل لخفض حرارة الجسم العلاجي في نموذج الفئران. J Am Heart Assoc, 2012. 1(5): p. e003459.
Hayashida, K., وآخرون، استنشاق الهيدروجين أثناء الإنعاش الطبيعي يحسن النتيجة العصبية في نموذج فأر للسكتة القلبية، مستقل عن إدارة درجة الحرارة المستهدفة. Circulation, 2014.
Huo, T.T., وآخرون، المحلول الملحي الغني بالهيدروجين يحسن البقاء على قيد الحياة والنتيجة العصبية بعد السكتة القلبية والإنعاش القلبي الرئوي في الفئران. Anesth Analg, 2014.
جينغ، ل. وآخرون، التأثير الواقي للقلب من المحلول الملحي الغني بالهيدروجين على احتشاء عضلة القلب الناجم عن الأيزوبروترينول في الفئران. Heart Lung Circ, 2014.
Kasuyama, K., وآخرون، الماء الغني بالهيدروجين يخفف من التهاب اللثة التجريبي في نموذج الفئران. J Clin Clin Periodontol، 2011. 38(12): ص. 1085-90.
Nagatani, K., et al, تأثير غاز الهيدروجين على انسداد الشريان السباتي المشترك الثنائي للفأر. ملحق وذمة الدماغ XVActa Neurochirurgica 2013.
Noda, K., et al., يحمي ماء الشرب المكمل بالهيدروجين الطعوم القلبية من التدهور المرتبط بالالتهاب. Transpl Int, 2012. 25(12): ص. 1213-22.
Qin, Z.X., et al., محلول ملحي غني بالهيدروجين يمنع تكوين نيووينتيما بعد إصابة بالون الشريان السباتي عن طريق قمع ROS ومسار TNF-alpha/NF-kappaB. تصلب الشرايين، 2012. 220(2): ص. 343-50.
ساكاي، ك. وآخرون. استنشاق غاز الهيدروجين يحمي من صعق عضلة القلب واحتشاء عضلة القلب في الخنازير. المجلة الاسكندنافية للقلب والأوعية الدموية، 2012. 46(3): ص 183-9.
شينبو، ت. وآخرون، استنشاق أكسيد النيتريك بالإضافة إلى غاز الهيدروجين يقلل من إصابة نقص التروية الدموية وإعادة ضخ الدم وإنتاج النيتروتيروزين في قلب الفأر. Am J Physiol Physiol Heart Circ Physiol, 2013. 305(4): p. H542-50.
Sun, Q., et al., تناول الماء الغني بالهيدروجين عن طريق الفم يثبط تضخم بطانة الشرايين في طعوم الوريد الشرياني في الفئران. Cardiovasc Res, 2012. 94(1): p. 144-53.
وو، س. وآخرون، المحلول الملحي المهدرج يخفف من قصور القلب الناجم عن دوكسوروبيسين في الفئران. Pharmaceutics, 2014. 69(8): p. 633-6.
Xie, Q., et al., يحمي غاز الهيدروجين من إصابة عضلة القلب الناجمة عن الحرمان من المصل والجلوكوز في خلايا H9c2 من خلال تنشيط مسار إشارات العامل المرتبط بـ NFE2 / العامل المرتبط بـ NFE2 / مسار إشارات إنزيم الأكسجيناز الهيمي 1. Mol Med Rep, 2014. 10(2): p. 1143-9.
Yoshida, A., et al., H(2) يتوسط H(2) حماية القلب عن طريق إشراك قنوات K(ATP) ومسامات انتقال النفاذية في الميتوكوندريا في الكلاب. Cardiovasc Drugs Ther, 2012. 26(3): p. 217-26.
Wang P, Jia L, Chen B, et al. استنشاق الهيدروجين يتفوق على انخفاض حرارة الجسم الخفيف في تحسين وظيفة القلب والنتائج العصبية في نموذج السكتة القلبية الخانقة للفئران. الصدمة. 2016 سبتمبر؛ 46(3):312-8.
تاو ب، ليو ل، وانغ ن، وآخرون. يخفف المحلول الملحي الغني بالهيدروجين من الخلل الوظيفي القلبي الناجم عن عديد السكاريد الشحمي عن طريق استعادة أكسدة الأحماض الدهنية في الفئران عن طريق تخفيف تنشيط كيناز C-jun N-terminal kinase. Shock. 2015 ديسمبر؛ 44(6):593-600.
Yue L، Li H، Zhao Y، Li J، Wang B. [تأثيرات المحلول الملحي الغني بالهيدروجين على مسارات إشارات Akt/GSK3β ووظيفة القلب أثناء إعادة ضخ نقص تروية عضلة القلب في الفئران]. Zhonghua Yi Yi Xue Za Zha Zhi. 2015 مايو 19؛ 95 (19):1483-7.
Zhang G, Gao S, Li X, et al. يخفف التكييف الدوائي اللاحق بحمض اللاكتيك والمحلول الملحي الغني بالهيدروجين من إصابة إعادة ضخ عضلة القلب في الفئران. Sci Rep. 2015 أبريل 30؛ 5:9858.
Han L, Tian R, Yan H, et al. يحمي الماء الغني بالهيدروجين من إصابة الدماغ الإقفارية في الفئران عن طريق تنظيم بروتينات تخزين الكالسيوم. Brain Res. 2015 يوليو 30؛ 1615:129-38.
Chen Y، Jiang J، Miao H، Chen X، Sun X، Li Y. محلول ملحي غني بالهيدروجين يخفف من تكاثر خلايا العضلات الملساء الوعائية وتضخم النسيج البطاني الوعائي الجديد عن طريق تثبيط إنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية وتعطيل مسارات Ras-ERK1/2-MEK1/2 و Akt. Int J J Mol Med. 2013 Mar;31(3):597-606.
يو Yu YS، Zheng H. يقلل العلاج الملحي الغني بالهيدروجين المزمن من الإجهاد التأكسدي ويخفف من تضخم البطين الأيسر في الفئران ذات ارتفاع ضغط الدم العفوي. Mol Cell Biochem. 2012 يونيو؛ 365(1-2): 233-42.
Zheng H، Yu YS. العلاج المزمن بمحلول ملحي غني بالهيدروجين يخفف من ضعف الأوعية الدموية في الفئران المصابة بارتفاع ضغط الدم العفوي. Biochem Pharmacol. 2012 مايو 1؛ 83 (9):1269-77.
Nagatani K, Takeuchi S, Kobayashi H, Otani N, Wada K, Fujita M, et al. تأثير غاز الهيدروجين على انسداد الشريان السباتي المشترك الثنائي للفأر. Acta Neurochir Suppl 2013; Vol. 118, pp. 61-3.

Hirohisa Ono, MD, Yoji Nishijima, MD, Shigeo Ohta, PhD, et al. علاج استنشاق غاز الهيدروجين في حالات الاحتشاء الدماغي الحاد: تجربة سريرية عشوائية مضبوطة للسلامة والحماية العصبية. مجلة السكتة الدماغية والأمراض الدماغية الوعائية، المجلد 26، رقم 11، 2017: ص 2587-2594 https://doi.org/10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2017.06.012Get