Muchas enfermedades están causadas por un estrés oxidativo que persiste durante un largo periodo de tiempo. El estrés oxidativo puede provocar graves daños en los tejidos. Aunque es importante reducir este daño oxidativo, el uso de antioxidantes convencionales no ha tenido mucho éxito. En 2007, la ciencia descubrió el hidrógeno molecular como un antioxidante novedoso en el tratamiento y la prevención de enfermedades.
¿Qué es la enfermedad cardiovascular?
Enfermedad cardiovascular es un término amplio para una serie de enfermedades que afectan al corazón y al sistema circulatorio.
Un infarto de miocardio se produce cuando un coágulo de sangre o una placa aterosclerótica obstruye las arterias coronarias que irrigan una parte concreta del músculo cardiaco. Esto provoca la muerte de las células musculares. Existen fármacos que pueden disolver este coágulo y provocar la reperfusión del tejido. Pero cuando esto ocurre, la repentina acumulación de estrés oxidativo también puede dañar el músculo cardiaco, dando lugar a lo que se conoce como lesión por isquemia-reperfusión. El mismo mecanismo puede producirse en el cerebro durante un ictus, con la consiguiente liberación de especies reactivas del oxígeno.
¿Cómo ayuda el hidrógeno en las enfermedades cardiacas?
Los científicos han investigado mucho sobre los efectos del hidrógeno molecular en el corazón y el cerebro. El hidrógeno se ha utilizado en experimentos con animales en parada cardiaca. A las ratas reanimadas adecuadamente se les dio hidrógeno para inhalar a un grupo y no al otro. Las ratas con inhalación de hidrógeno tuvieron una mayor tasa de supervivencia, un buen resultado neurológico y una reducción de los cambios histológicos en comparación con las ratas que no inhalaron gas hidrógeno.
El hidrógeno es un potente antioxidante y puede eliminar los radicales libres del oxígeno
El efecto beneficioso mostrado en este estudio puede atribuirse a esta propiedad del hidrógeno.
Se han realizado otros estudios sobre la parada cardiaca. Cuando se administró hidrógeno por vía intraperitoneal a conejos en parada cardiaca, también mejoró las tasas de supervivencia y el resultado neurológico, con una reducción de las lesiones y la muerte neuronales.
En otro estudio con ratas, el hidrógeno administrado por vía intravenosa mejoró el resultado tras una parada cardiaca. Los investigadores especularon que este efecto no se debía sólo a su propiedad antioxidante, sino también a otras propiedades menos conocidas, como las propiedades antiapoptóticas y antiinflamatorias. Como estos efectos son muy prometedores, en el futuro podría utilizarse en reanimación, de modo que no sólo se administrara oxígeno, sino también hidrógeno (gas de Brown) simultáneamente en situaciones de emergencia.
En 2017 se realizó un estudio en humanos digno de mención
En este ensayo controlado aleatorio participaron 50 pacientes con infarto cerebral en fase aguda de gravedad leve a moderada: 25 de ellos recibieron gas hidrógeno al 3% por inhalación (una hora dos veces al día) y 25 estaban en el grupo de control sin inhalación de hidrógeno. Los controles periódicos por resonancia magnética de los pacientes habían demostrado que la gravedad de los cambios patológicos en la zona infartada del cerebro era significativamente menor en el grupo de hidrógeno en comparación con el grupo de control y se aproximaba más rápidamente a la normalidad. Además, se evaluó la evaluación fisioterapéutica mediante el llamado índice de Barthes, un método para evaluar la capacidad de los pacientes para enfrentarse a la vida cotidiana. Éste mejoró significativamente en el grupo tratado con hidrógeno. El tratamiento con hidrógeno fue seguro. Los investigadores confirmaron el potencial de aplicación amplia y general de la terapia con gas hidrógeno.
El bypass cardiopulmonar es un procedimiento quirúrgico que se realiza en pacientes con vasos sanguíneos obstruidos. Cuando se administró gas hidrógeno tras la cirugía de bypass en un modelo de rata, el hidrógeno fue capaz de reducir mediadores inflamatorios como las citocinas. Este efecto antiinflamatorio podría utilizarse en el futuro como terapia novedosa tras la cirugía de bypass.
También se estudió el efecto del hidrógeno en ratas tras un infarto de miocardio
Mejoró significativamente la función del corazón izquierdo, al tiempo que reducía el tamaño del infarto y mejoraba la función. El gas hidrógeno también impidió el remodelado ventricular izquierdo (proceso de cambio del tamaño, la forma y la función de la cavidad cardíaca) tras un infarto de miocardio.
En un modelo porcino, los investigadores consiguieron reducir el tamaño del infarto inhalando un 2% de oxígeno. Para evitar la isquemia y la lesión por reperfusión, el posacondicionamiento debe hacerse con cuidado. Cuando se administró hidrógeno, el tamaño del infarto se redujo junto con el índice de apoptosis. Los investigadores sugirieron que este efecto se debía a la regulación a la baja de Akt y GSK3β en el tejido miocárdico.
Teniendo en cuenta todas estas aplicaciones en las enfermedades cardiovasculares, el hidrógeno puede considerarse un fármaco novedoso con un gran potencial en el futuro, sobre todo en la medicina de urgencias.
Referencias
Drabek, T. y P.M. Kochanek, Mejorar los resultados de la reanimación: de la hipertensión y la hemodilución a la hipotermia terapéutica pasando por el H2. Circulation, 2014. 130(24): p. 2133-5.
Fujii, Y., et al, La insuflación de gas hidrógeno frena la respuesta inflamatoria del bypass cardiopulmonar en un modelo de rata. Artif Organs, 2013. 37(2): p. 136-41.
Hayashi, T., et al, La inhalación de gas hidrógeno atenúa el remodelado ventricular izquierdo inducido por la hipoxia intermitente en ratones. Revista Americana de Fisiología - Fisiología Cardiaca y Circulatoria, 2011. 301(3): p. H1062-9.
Hayashida, K., et al. El gas H(2) mejora el resultado funcional tras una parada cardiaca hasta un punto comparable a la hipotermia terapéutica en un modelo de rata. J Am Heart Assoc, 2012. 1(5): p. e003459.
Hayashida, K., et al, La inhalación de hidrógeno durante la reanimación normóxica mejora el resultado neurológico en un modelo de rata de parada cardiaca, independientemente del control de la temperatura. Circulation, 2014.
Huo, T.T., et al, La solución salina rica en hidrógeno mejora la supervivencia y el resultado neurológico tras la parada cardiaca y la reanimación cardiopulmonar en ratas. Anesth Analg, 2014.
Jing, L., et al, Efecto cardioprotector de la solución salina rica en hidrógeno en el infarto de miocardio inducido por isoproterenol en ratas. Heart Lung Circ, 2014.
Kasuyama, K., et al, El agua rica en hidrógeno atenúa la periodontitis experimental en un modelo de rata. J Clin Periodontol, 2011. 38(12): p. 1085-90.
Nagatani, K., et al, Efecto del gas hidrógeno en una oclusión de la arteria carótida común bilateral en ratón. Edema cerebral XVActa Neurochirurgica Supplement 2013.
Noda, K., et al, El agua potable suplementada con hidrógeno protege los aloinjertos cardíacos del deterioro asociado a la inflamación. Transpl Int, 2012. 25(12): p. 1213-22.
Qin, Z.X., et al, La solución salina rica en hidrógeno previene la formación de neoíntima tras la lesión del globo carotídeo suprimiendo las ERO y la vía TNF-alfa/NF-kappaB. Aterosclerosis, 2012. 220(2): p. 343-50.
Sakai, K., et al. La inhalación de gas hidrógeno protege contra el aturdimiento miocárdico y el infarto en cerdos. Revista Cardiovascular Escandinava, 2012. 46(3): p. 183-9.
Shinbo, T., et al, La inhalación de óxido nítrico más gas hidrógeno reduce la lesión por isquemia-reperfusión y la producción de nitrotirosina en el corazón de ratón. Am J Physiol Heart Circ Physiol, 2013. 305(4): p. H542-50.
Sun, Q., et al, La ingesta oral de agua rica en hidrógeno inhibe la hiperplasia intimal en injertos venosos arterializados en ratas. Cardiovasc Res, 2012. 94(1): p. 144-53.
Wu, S., et al, La solución salina hidrogenada atenúa la insuficiencia cardiaca inducida por doxorrubicina en ratas. Farmacia, 2014. 69(8): p. 633-6.
Xie, Q., et al, El gas hidrógeno protege contra la lesión miocárdica inducida por la privación de suero y glucosa en células H9c2 mediante la activación de la vía del factor 2 relacionado con el NFE2/heme oxigenasa 1. Mol Med Rep, 2014. 10(2): p. 1143-9.
Yoshida, A., et al, El H(2) media la cardioprotección a través de la participación de los canales K(ATP) y los poros de transición de permeabilidad de las mitocondrias en perros. Cardiovasc Drugs Ther, 2012. 26(3): p. 217-26.
Wang P, Jia L, Chen B, et al. La inhalación de hidrógeno es superior a la hipotermia leve para mejorar la función cardiaca y el resultado neurológico en un modelo de parada cardiaca por asfixia en ratas. Shock. 2016 Sep;46(3):312-8.
Tao B, Liu L, Wang N, et al. La solución salina rica en hidrógeno atenúa la disfunción cardiaca inducida por lipopolisacáridos restaurando la oxidación de ácidos grasos en ratas al mitigar la activación de la cinasa N-terminal C-jun. Shock. 2015 dic;44(6):593-600.
Yue L, Li H, Zhao Y, Li J, Wang B. [Efectos de la solución salina rica en hidrógeno sobre las vías de señalización Akt/GSK3β y la función cardiaca durante la isquemia-reperfusión miocárdica en ratas]. Zhonghua Yi Xue Za Zhi. 19 de mayo de 2015;95(19):1483-7.
Zhang G, Gao S, Li X, et al. El poscondicionamiento farmacológico con ácido láctico y solución salina rica en hidrógeno atenúa la lesión por reperfusión miocárdica en ratas. Sci Rep. 2015 Abr 30;5:9858.
Han L, Tian R, Yan H, et al. El agua rica en hidrógeno protege contra la lesión cerebral isquémica en ratas mediante la regulación de las proteínas amortiguadoras del calcio. Brain Res. 2015 Jul 30;1615:129-38.
Chen Y, Jiang J, Miao H, Chen X, Sun X, Li Y. El agua salina rica en hidrógeno atenúa la proliferación de células musculares lisas vasculares y la hiperplasia neointimal mediante la inhibición de la producción de especies reactivas de oxígeno y la inactivación de las vías Ras-ERK1/2-MEK1/2 y Akt. Int J Mol Med. 2013 Mar;31(3):597-606.
Yu YS, Zheng H. El tratamiento crónico con solución salina rica en hidrógeno reduce el estrés oxidativo y atenúa la hipertrofia ventricular izquierda en ratas espontáneamente hipertensas. Mol Cell Biochem. 2012 Jun;365(1-2):233-42.
Zheng H, Yu YS. El tratamiento crónico con solución salina rica en hidrógeno atenúa la disfunción vascular en ratas espontáneamente hipertensas. Biochem Pharmacol. 1 de mayo de 2012;83(9):1269-77.
Nagatani K, Takeuchi S, Kobayashi H, Otani N, Wada K, Fujita M, et al. Efecto del gas hidrógeno en una oclusión bilateral de la arteria carótida común en ratones. Acta Neurochir Suppl 2013; Vol. 118, pp. 61-3.
Hirohisa Ono, MD, Yoji Nishijima, MD,Shigeo Ohta, PhD, et al. Tratamiento de inhalación de gas hidrógeno en el infarto cerebral agudo: ensayo clínico controlado aleatorizado de seguridad y neuroprotección. Journal of Stroke and Cerebrovascular diseases, Vol 26, No.11, 2017: pp 2587-2594 https://doi.org/10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2017.06.012Get