L'effetto antinfiammatorio è una delle proprietà dell'idrogeno che è stata ampiamente studiata. Questa qualità apre le porte a un potenziale incommensurabile nella cura delle malattie, dato che quasi tutti i processi patologici coinvolgono una qualche forma di infiammazione nella loro patogenesi. Prima di scoprire come l'idrogeno riduce l'infiammazione, vediamo cos'è l'infiammazione e come ci colpisce.
Che cos'è l'infiammazione?
L'infiammazione, in parole povere, è la risposta dell'organismo a una lesione. Queste lesioni possono essere di natura diversa. Può trattarsi di un livido, di un taglio, di un corpo estraneo, di agenti patogeni come batteri, virus e funghi, oppure di sostanze chimiche o radiazioni. L'area sarà rossa, gonfia, calda e dolorosa, associata a una limitazione o perdita di funzionalità di quella parte del corpo. Queste caratteristiche indicano che è in corso un'infiammazione acuta. Si tratta della normale risposta immunitaria dell'organismo per contenere le infezioni e guarire le lesioni. L'infiammazione produce sostanze come le citochine e cellule come i leucociti e i macrofagi che possono accelerare il processo di guarigione. In alcuni casi, però, questo processo infiammatorio acuto può essere anche dannoso. Il tessuto gonfio può colpire altre strutture vitali, compromettendone la funzione e causando malattie.
Il normale processo infiammatorio può diventare patologico nell'infiammazione cronica. L'infiammazione cronica rilascia molte sostanze nocive che possono danneggiare gli organi dell'organismo per lunghi periodi di tempo. Le malattie con infiammazione cronica includono l'artrite reumatoide, le malattie infiammatorie intestinali, l'epatite cronica, ecc.
Come fa l'idrogeno a ridurre l'infiammazione?
È stato dimostrato che l'idrogeno riduce l'infiammazione in modelli animali e nell'uomo. Questo effetto è legato al fatto che riduce lo stress ossidativo causato dai radicali liberi, che svolgono un ruolo importante nell'infiammazione, dove l'infiammazione promuove la formazione di radicali liberi e i radicali liberi formati promuovono l'infiammazione. Si ritiene che l'effetto sui radicali liberi idrossilici sia il principale meccanismo con cui l'idrogeno esercita il suo effetto antinfiammatorio. Può anche agire sopprimendo la formazione del fattore di necrosi tumorale α (TNF α) dai macrofagi, che è uno dei mediatori del processo infiammatorio. Allo stesso tempo, si verifica un'innalzamento dell'interleuchina-10 e una regolazione generale dell'espressione delle citochine verso profili antinfiammatori. Poiché il meccanismo esatto non è ancora del tutto chiaro, potrebbe avere anche altri effetti.
Effetti degli antinfiammatori sugli organi
È stato dimostrato che le proprietà antinfiammatorie aiutano a contrastare molti processi patologici in vari organi e sistemi corporei.
Nel sistema gastrointestinale, l'acqua arricchita di idrogeno è stata in grado di ridurre l'infiammazione e lo sviluppo di fibrosi del fegato nell'infezione epatica indotta da parassiti in modelli animali. L'acqua all'idrogeno è stata anche in grado di proteggere il fegato dalle lesioni da ischemia-riperfusione. Si pensa che ciò sia dovuto ai suoi effetti antiossidanti e antinfiammatori.
Ulteriori studi sugli animali hanno mostrato i seguenti risultati:
L'insufficienza epatica può verificarsi dopo interventi chirurgici importanti sul fegato, come l'epatectomia. La soluzione salina ricca di idrogeno somministrata per via intraperitoneale può ridurre l'insorgere di questa complicazione inibendo la produzione di citochine infiammatorie. Alcune di queste citochine sono il TNF α, l'interleuchina 6 (IL 6) e l'HMBG 1.
È stato dimostrato che l'inalazione di idrogeno riduce l'infiammazione e il rigetto dell'innesto nei trapianti intestinali
È stato dimostrato che la soluzione salina ricca di idrogeno somministrata come infusione è protettiva per il cuore in caso di infarto miocardico o attacco cardiaco. È stato riscontrato un aumento dei livelli di superossido dismutasi e dell'attività della Na(+)-K(+)-ATPasi, una diminuzione dell'attività della Ca(2+)-ATPasi e una riduzione dei livelli di interleuchina-6 e di fattore di necrosi tumorale-α nel siero. Questo ha portato a una riduzione delle dimensioni dell'infarto, a un miglioramento della funzionalità del cuore sinistro e a una riduzione dei cambiamenti patologici nel cuore sinistro.
Bere acqua ricca di idrogeno ha anche impedito lo sviluppo dell'aterosclerosi in uno speciale modello murino dopo 6 mesi. L'aterosclerosi è il processo che restringe i vasi sanguigni attraverso la formazione di placche ricche di colesterolo nelle pareti dei vasi sanguigni.
L'acqua ricca di idrogeno è efficace anche contro la retinopatia diabetica influenzando il processo infiammatorio.
L'idrogeno molecolare è efficace anche nella neuroprotezione contro la neurodegenerazione acuta. È stato riscontrato che aumenta l'espressione dei geni antinfiammatori.
Le lesioni polmonari indotte dalla ventilazione possono verificarsi nei pazienti sottoposti a ventilazione meccanica a causa dello stress ossidativo e delle risposte infiammatorie. Si tratta di una delle principali cause di mortalità e morbilità nei pazienti in terapia intensiva. In un modello murino, è stato dimostrato che l'inalazione di idrogeno migliora il processo di scambio di gas e riduce il danno polmonare indotto dal ventilatore.
L'idrogeno è importante anche per il benessere delle ossa. La citochina TNF α svolge uno dei ruoli più importanti nelle malattie infiammatorie croniche come l'artrite reumatoide e l'osteoporosi postmenopausale. Il trattamento con gas idrogeno può ridurre gli effetti infiammatori del TNF α sugli osteoblasti. Gli osteoblasti sono le cellule delle ossa che partecipano alla formazione di nuovo osso. Nelle malattie sopra citate, la funzione degli osteoblasti è compromessa. La terapia con idrogeno può ridurre lo stress ossidativo, che svolge un ruolo importante nella patogenesi di queste malattie croniche.
Un piccolo studio clinico giapponese condotto su 20 pazienti affetti da artrite reumatoide (RA) ha dimostrato che bere 530 ml di acqua arricchita di idrogeno al giorno per un totale di 8 settimane ha portato a una riduzione dei biomarcatori di danno della RA (come la proteina C-reattiva e altri). 5 di questi 20 pazienti avevano manifestazioni precoci di RA. 4 di questi 5 pazienti hanno mostrato una remissione completa della malattia, diventando privi di sintomi e senza ulteriori prove di un aumento dei biomarcatori della malattia.
L'ipertensione polmonare è un'elevata pressione sanguigna nei polmoni. È diversa dall'ipertensione sistemica. Questa pressione danneggia in modo irreversibile i vasi sanguigni dei polmoni. Il ventricolo destro del cuore, dovendo pompare contro l'aumento della pressione, si ipertrofizza. Questi cambiamenti sono generalmente considerati irreversibili e ci sono pochi farmaci per il trattamento sintomatico di questa condizione. È stato dimostrato che la soluzione salina ricca di idrogeno somministrata per via orale o iniettiva previene lo sviluppo dell'ipertensione e dell'ipertrofia del ventricolo destro in un modello di ratto. Si pensa che ciò sia dovuto alle proprietà antiossidanti e antinfiammatorie dell'idrogeno.
Oltre a queste applicazioni, gli effetti antinfiammatori dell'idrogeno sono stati sfruttati nelle condizioni della pelle come la dermatite atopica e la psoriasi. Un piccolo studio clinico asiatico ha dimostrato che: La somministrazione di soluzione fisiologica arricchita di H2 (1 ppm) per infusione endovenosa in pazienti affetti da psoriasi, il consumo di acqua arricchita di H2 (5 ppm) o l'inalazione di gas H2 al 3% per un periodo di 4 settimane hanno migliorato in modo significativo tutti i sintomi della psoriasi (indice di gravità dell'area psoriasica) e i biomarcatori DAS28 nonché l'interleuchina-6. Le lesioni psoriasiche sono quasi scomparse in tutti i pazienti trattati con l'idrogeno.
Come possiamo trarre beneficio dall'idrogeno?
L'infiammazione è coinvolta in molti processi patologici ed è mediata da sostanze come le citochine. La produzione di citochine può essere ridotta dall'effetto antinfiammatorio dell'idrogeno. È utile assumere l'idrogeno come metodo terapeutico. È utile anche come metodo preventivo per mantenere il benessere generale.
L'idrogeno è efficacemente somministrato tramite un nebulizzatore, ad esempio, perché entra direttamente nei polmoni e può essere diffuso nella circolazione. È consigliabile utilizzare un elettrolizzatore personale per produrre idrogeno a casa in concentrazioni sicure ogni volta che ne hai bisogno.
Anche bere acqua arricchita di idrogeno può essere un metodo efficace. Gli scienziati stanno ancora studiando come introdurre l'idrogeno come opzione terapeutica standard per i pazienti. I benefici dell'idrogeno sono stati scoperti solo di recente e la ricerca è ancora in corso.
Riferimenti - Ohta, S., Molecular hydrogen as a novel antioxidant: overview of the advantages of hydrogen for medical applications.
Methods Enzymol, 2015. 555: p. 289-317 - Liu, G.D., et al, Molecular hydrogen regulates the expression of miR-9, miR-21 and miR-199 in LPS-activated retinal microglial cells.
Int J Ophthalmol, 2013. 6(3): p. 280-5. - Okamoto A, Kohama K, Aoyama-Ishikawa M, et al. La soluzione fisiologica ricca di idrogeno somministrata per via intraperitoneale protegge dall'ileo post-operatorio ed è associata a una ridotta produzione di ossido nitrico. Surgery.
2016 Sep;160(3):623-31 - Jing, L., et al, Cardioprotective Effect of Hydrogen-rich Saline on Isoproterenol-induced Myocardial Infarction in Rats.
Heart Lung Circ, 2014 - Chen, Y., et al, H Treatment Attenuated Pain Behavior and Cytokine Release Through the HO-1/CO Pathway in a Rat Model of Neuropathic Pain.
Inflammation, 2015 - Xie, K., et al, Combination therapy with molecular hydrogen and hyperoxia in a murine model of polymicrobial sepsis.
Shock, 2012. 38(6): p. 656-63. Runtuwene, J., et al, Hydrogen water enhances 5-fluorouracil-induced inhibition of colon cancer.
PeerJ, 2015. 3: p. e859. Cardinal, J.S., et al, L'acqua di idrogeno per via orale previene la nefropatia cronica da allotrapianto nei ratti.
Kidney International, 2010. 77(2): p. 101-9. Ishibashi T, Sato B, Rikitake M, Seo T, Kurokawa R, Hara Y, et al. Il consumo di acqua contenente un'alta concentrazione di idrogeno molecolare riduce lo stress ossidativo e l'attività della malattia nei pazienti con artrite reumatoide: uno studio pilota in aperto.
Med Gas Res. 2012;2:27. Wang R, Wu J, Chen Z et al. Il postcondizionamento con idrogeno inalato promuove la sopravvivenza delle cellule ganglionari retiniche in un modello di ischemia/riperfusione retinica.
Brain Res. 2016 Feb 1;1632:82-90. Guo, S.X., et al, Beneficial effects of hydrogen-rich saline on early burn-wound progression in rats.
PLoS One, 2015. 10(4): p. e0124897 Guo, S.X., et al, Beneficial effects of hydrogen-rich saline on early burn-wound progression in rats.
PLoS One, 2015. 10(4): p. e0124897 L'allergene Dermatophagoides farinae nei topi NC/Nga.
Evid Based Complement Alternat Med, 2013. 2013: p. 538673. Liu, Y.Q., et al, Hydrogen-rich saline attenuates skin ischemia/reperfusion-induced apoptosis via regulating Bax/Bcl-2 ratio and ASK-1/JNK pathway.
Zhejiang Da Xue Xue Bao Yi Xue Ban, 2010. 39(6): p. 638-43. Ren, J.D., et al, Hydrogen-rich saline inhibits NLRP3 inflammasome activation and attenuates experimental acute pancreatitis in mice.
Mediators Inflamm, 2014. 2014: p. 930894. Cardinal, J.S., et al, Oral hydrogen water prevents chronic allograft nephropathy in rats. Kidney International, 2010. 77(2): p. 101-9.