In questo articolo scopriremo un altro importante beneficio dell'idrogeno: il suo effetto anti-apoptotico. Prima di entrare nel dettaglio, scopriamo cosa significa apoptosi.

Che cos'è l'apoptosi?

L'apoptosi è la morte cellulare che si verifica normalmente nel nostro corpo a causa dell'invecchiamento o come parte controllata della crescita e dello sviluppo. Questa morte cellulare programmata può verificarsi come risultato di vari processi biochimici all'interno della cellula. Si tratta di una forma di suicidio attraverso l'attivazione del meccanismo di morte interno.

Cosa succede quando la cellula è costretta a suicidarsi?

Si attivano diversi processi chimici all'interno dell'organismo. Le proteine note come caspasi vengono attivate e distruggono l'architettura cellulare. A sua volta, si attiva un enzima chiamato DNAse, che è in grado di degradare il DNA. Il DNA è il materiale genetico del nucleo cellulare che controlla l'intera cellula. La cellula danneggiata inizia quindi a ridursi gradualmente e vengono rilasciati altri enzimi proteolitici che distruggono la cellula dall'interno. Sulla superficie della cellula si formano macchie simili a bolle.

Quando il mitocondrio, il generatore di energia all'interno della cellula, viene distrutto, il citocromo C viene rilasciato e la cellula si disintegra in piccoli frammenti avvolti da una membrana. Quando l'interno della cellula viene distrutto, rilascia sostanze chimiche che agiscono come segnali di pericolo per l'esterno della cellula che sta morendo. Alcune di queste sono l'ATP e l'UTP. L'ATP, un nucleotide, e l'UTP, un nucleoside, sono legati alle cellule fagocitiche. Queste cellule possono ingerire e digerire parti del tessuto e altre parti.

Quando le cellule fagocitarie ricevono il segnale che una cellula sta morendo, cercano di raggiungere quei particolari frammenti cellulari. Questi frammenti cellulari espongono anche fosfolipidi che normalmente non sono visibili all'esterno. Questo aiuta i macrofagi a identificare con precisione questi frammenti e iniziano a fagocitarli. Le cellule spazzino possono secernere sostanze come le citochine che possono scatenare l'infiammazione nell'area circostante.

Tuttavia, la membrana cellulare rimane intatta durante questo processo. Pertanto, non ci sono grossi danni al tessuto circostante. Questo è diverso dalla necrosi, in cui la cellula muore a causa di un trauma o di una lesione. In questo caso, però, la membrana cellulare viene danneggiata e tutte le sostanze tossiche vengono rilasciate all'esterno, causando una forte infiammazione.

Qual è il ruolo dell'apoptosi?

L'apoptosi può verificarsi quando la cellula invecchia naturalmente e "decide" che il suo scopo è stato raggiunto. Può anche verificarsi quando un batterio o un virus estraneo invade la cellula e questa cerca di contenere l'infezione suicidandosi.

L'apoptosi può verificarsi anche in altre malattie. Quando c'è molto stress ossidativo, le cellule possono subire l'apoptosi. Ci sono molte malattie che mostrano un aumento dell'apoptosi come parte del loro processo patologico. Il morbo di Alzheimer, il morbo di Parkinson, l'AIDS e altre ancora presentano un aumento dell'apoptosi. Utilizzando farmaci anti-apoptotici, possiamo non solo fermare questi processi patologici, ma anche combattere in qualche modo il processo di invecchiamento.

Come funziona l'idrogeno come anti-apoptotico?

Dalla pubblicazione di Ohta et al. sull'effetto dell'idrogeno nel 2015, sono stati condotti molti studi per testare l'efficacia dell'idrogeno contro varie malattie. Già in questo primo studio, si stimava che l'idrogeno avesse proprietà anti-apoptotiche attraverso la regolazione dell'espressione genica delle cellule. Abbiamo elencato alcuni di questi studi nell'appendice. Qui riassumerò le prove scientifiche dell'efficacia dell'idrogeno nel combattere l'apoptosi che sono state dimostrate in modelli animali.

È stato dimostrato che l'inalazione di idrogeno esercita effetti antiossidanti e antiapoptotici e protegge il cervello in caso di ischemia-riperfusione. Questo avviene riducendo i radicali liberi ossidativi come il radicale idrossile e il perossinitrito.

L'idrogeno è anche efficace nel ridurre le lesioni epatiche acute. Quando ai topi è stata somministrata una soluzione salina ricca di idrogeno, l'attività delle sostanze che promuovono l'apoptosi, come JNK e la caspasi-3, è stata inibita. Questo può inibire la morte cellulare nel fegato non solo in caso di lesioni acute, ma anche in caso di cirrosi epatica e di proliferazione compensatoria delle cellule epatiche che portano a malattie del fegato.

L'effetto anti-apoptotico è importante anche nei trapianti di organi per ridurre la morte cellulare. Negli innesti intestinali, è stato dimostrato che l'idrogeno aumenta la regolazione della proteina anti-apoptotica emossigenasi 1. Quando gli innesti sono stati pretrattati con l'idrogeno prima del trapianto, la funzione è stata protetta, con conseguenti migliori tassi di sopravvivenza nei riceventi dell'innesto.

Quando l'idrogeno è stato somministrato come gas per inalazione dopo un intervento di bypass cardio-polmonare, i risultati sono stati positivi e i ricercatori hanno suggerito questo trattamento come una nuova potenziale terapia.

L'idrogeno può migliorare la sopravvivenza nella sepsi. Questo aspetto è importante perché la sepsi rimane una delle principali cause di morte dei pazienti critici in ospedale. Quando la soluzione salina ricca di idrogeno è stata somministrata a modelli animali, si è scoperto che riduce l'apoptosi oltre alle sue proprietà antinfiammatorie e antiossidanti, riducendo così gli effetti della sepsi.

È possibile soffrire di bruciore di stomaco quando siamo stressati. Le ulcere gastriche indotte dallo stress possono essere prevenute bevendo liquidi ricchi di idrogeno. Il trattamento con idrogeno può ridurre il livello di caspasi nella mucosa gastrica e ridurre i danni alla mucosa gastrica impedendo l'apoptosi delle cellule.

Gli attacchi di cuore sono molto comuni nei tempi moderni

Tuttavia, è stato dimostrato che la soluzione salina ricca di idrogeno riduce le dimensioni dell'infarto miocardico. Un altro gruppo ha scoperto che l'idrogeno gassoso migliora il recupero della funzione ventricolare sinistra dopo l'anossia-riossigenazione (il che significa che la riperfusione di solito causa il cosiddetto danno da riperfusione). L'idrogeno ha ridotto le dimensioni dell'infarto senza alterare i parametri emodinamici. L'idrogeno gassoso ha anche impedito il rimodellamento del ventricolo sinistro (il processo di cambiamento delle dimensioni, della forma e della funzione del ventricolo) dopo un infarto miocardico.

L'emorragia subaracnoidea è considerata una condizione pericolosa per la vita e può portare alla morte delle cellule cerebrali. L'idrogeno è in grado di modificare i percorsi che portano alla morte, in particolare attraverso il percorso Akt/GSK3β. Questo riduce l'apoptosi dei neuroni nel cervello e migliora l'esito dell'emorragia subaracnoidea.

Non solo, l'idrogeno può agire anche sui polmoni e ridurre la morte cellulare nelle lesioni polmonari. Induce geni anti-apoptotici. In questo modo, la proteina antiapoptotica Bcl 2 viene regolata e le proteine che promuovono l'apoptosi, come la Bax, vengono ridotte.

È stato dimostrato che l'idrogeno riduce l'apoptosi nel pancreas in caso di pancreatite acuta, riducendo così il rischio di sviluppare il diabete mellito.

Nel caso della retinopatia diabetica, l'apoptosi retinica e i biomarcatori di permeabilità vascolare sono stati ridotti dall'inalazione di gas idrogeno in un modello di ratto. Questi risultati suggeriscono un possibile utilizzo dell'idrogeno per trattare questa malattia, che spesso porta alla cecità.

L'idrogeno può essere ingerito inalando il gas, inalando una soluzione aerosol ricca di idrogeno, iniettando una soluzione salina ricca di idrogeno, facendo un bagno di idrogeno e bevendo idrogeno disciolto in acqua. Per l'ingestione quotidiana, il metodo più appropriato è bere acqua arricchita di idrogeno o inalare idrogeno gassoso prodotto da un elettrolizzatore.

Sebbene l'idrogeno sia l'elemento chimico più abbondante dell'universo, non è ancora stato utilizzato in ambito terapeutico per trattare le malattie. Tuttavia, le recenti scoperte su questo incredibile gas hanno cambiato le cose. Centinaia di studi sull'idrogeno, finora condotti per lo più su modelli animali, suggeriscono che è efficace anche nell'uomo per molte malattie. È lecito pensare che nel prossimo futuro vedremo l'idrogeno nelle cliniche. Grazie ai suoi effetti anti-apoptotici e anti-ossidanti, potrebbe essere utilizzato anche come agente anti-invecchiamento.

Fonti

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