L'idrogeno molecolare ha proprietà sorprendenti nella lotta contro molte malattie. Le proprietà comunemente note dell'idrogeno molecolare includono proprietà antinfiammatorie, antiossidanti, antiapoptotiche e antiallergiche.
La prima ricerca che ha identificato l'idrogeno molecolare come gas terapeutico è stata condotta nel 2007. Dopo che è stato identificato come gas terapeutico, sono state condotte molte ricerche per vedere i suoi effetti su varie malattie. Alcune di queste sono i tumori, le malattie neurodegenerative come l'Alzheimer e il Parkinson, le malattie polmonari e cardiovascolari e molte altre. In questo articolo vediamo come l'idrogeno gassoso aiuta nelle malattie del diabete.
Cos'è il diabete e come si sviluppa?
Il diabete è una delle principali cause di morbilità e mortalità nel mondo. Può portare a molte altre malattie come quelle cardiovascolari. Quasi tutti gli organi del paziente possono essere danneggiati da livelli elevati di glucosio nel sangue, come occhi, nervi, reni, cuore e altri. Negli stadi avanzati può portare alla morte. Il diabete può predisporre alle infezioni indebolendo le difese immunitarie. Questo può portare a una cattiva guarigione delle ferite, con conseguente perdita degli arti.
Quali sono le cause del diabete?
Esistono diversi tipi di diabete, ma due sono i più comuni: nel diabete di tipo 1 si verifica la perdita delle cellule beta pancreatiche che producono insulina. Questo perché l'insulina è l'unico ormone che abbassa i livelli di zucchero nel sangue. La perdita delle cellule beta porta a livelli di zucchero nel sangue incontrollabili. Questi pazienti devono sostituire l'insulina per tutta la vita. Il diabete di tipo 2, invece, è il più comune di tutti. Si pensa che sia causato da una combinazione di fattori genetici e ambientali. In questo tipo, la produzione di insulina aumenta nelle fasi iniziali. Tuttavia, i tessuti periferici del corpo che assorbono il glucosio per il metabolismo non rispondono all'insulina. Questa resistenza si verifica perché i recettori diventano insensibili all'insulina. I pazienti possono essere trattati con farmaci orali, ma potrebbero aver bisogno di insulina in un secondo momento perché le cellule beta possono perdere la loro capacità di produrre insulina.
Il diabete è associato a molte altre malattie.
Quando è associato a pressione alta, colesterolo alto, obesità e livelli elevati di acido urico, si parla di sindrome metabolica. Quando si verificano tutte queste anomalie, la persona ha un rischio elevato di morire per malattie cardiovascolari.
In che modo l'idrogeno molecolare aiuta i pazienti affetti da diabete?
L'idrogeno molecolare è la più piccola molecola di gas. Può quindi diffondersi facilmente nell'organismo e raggiungere gli organelli intracellulari per esercitare i suoi effetti. L'idrogeno, come già detto, è stato utilizzato nel trattamento di molte malattie e gli scienziati continuano a scoprire nuove applicazioni ogni giorno. Vediamo quali sono le basi scientifiche di queste affermazioni.
Gli scienziati hanno scoperto che l'idrogeno può proteggere le cellule beta dai danni del diabete di tipo 1 e che può agire in modo simile all'insulina.
In un modello murino, l'idrogeno ha promosso l'assorbimento del glucosio nelle cellule attraverso la traslocazione della proteina Glut4, attivando specifiche chinasi. L'idrogeno ha aumentato significativamente l'espressione di Glut4 nella membrana del muscolo scheletrico e ha migliorato notevolmente il controllo glicemico nei topi diabetici di tipo 1 dopo la somministrazione cronica intraperitoneale e orale. Ma la somministrazione orale a lungo termine di idrogeno ha avuto un effetto minore sugli obesi. Lo studio dimostra che l'idrogeno esercita effetti metabolici simili a quelli dell'insulina e potrebbe essere una nuova alternativa terapeutica all'insulina nel diabete mellito di tipo 1 in quanto può essere somministrato per via orale.
Ci sono state altre due ricerche asiatiche che hanno esaminato il trattamento del diabete con l'idrogeno molecolare.
In uno studio, gli scienziati hanno utilizzato modelli di topi affetti da diabete di tipo 2 e obesità. A questi topi è stata data acqua ricca di idrogeno da bere a volontà ogni giorno. Non hanno cambiato la loro dieta o altro. Dopo qualche tempo, gli scienziati hanno scoperto che questi topi avevano livelli di glucosio nel sangue più bassi rispetto a prima e la loro funzione insulinica era migliorata. L'effetto sull'iperglicemia era simile a quello della restrizione alimentare. Anche i livelli di trigliceridi si sono ridotti. Si è verificata anche una riduzione significativa del peso e del contenuto di grasso.
Nei pazienti con sindrome metabolica, il fegato grasso è dovuto all'accumulo di acidi grassi liberi. L'idrogeno ha alleviato in modo significativo il fegato grasso.
Gli scienziati hanno poi analizzato il motivo per cui ciò avviene a livello molecolare. Hanno scoperto che l'idrogeno aumenta la secrezione di un ormone epatico chiamato fattore di crescita dei fibroblasti 21 (FGF21) a livello genetico. Questo ormone è in grado di influenzare la secrezione di acidi grassi e anche il consumo di glucosio (chiamato gluconeogenesi). L'idrogeno ha anche stimolato il metabolismo energetico. Lo studio suggerisce i potenziali benefici dell'idrogeno nel migliorare l'obesità, il diabete e la sindrome metabolica.
Gli stessi scienziati hanno esteso il loro studio utilizzando topi alimentati con una dieta ricca di grassi. Nonostante la dieta poco salutare, questi topi avevano livelli di trigliceridi relativamente buoni e quindi una durata di vita più lunga. È stato scoperto che l'idrogeno gassoso può stimolare il percorso PPARα, che regola il metabolismo degli acidi grassi.
È stato condotto un breve studio clinico su 30 pazienti affetti da diabete di tipo 2 che hanno bevuto un litro di acqua arricchita di idrogeno per 8 settimane. I pazienti che hanno consumato acqua ricca di idrogeno hanno mostrato una riduzione della resistenza all'insulina e dei biomarcatori dello stress ossidativo, come le concentrazioni sieriche di LDL ossidate (5%, p < 0,05). Le LDL sono il fattore principale nello sviluppo dell'aterosclerosi. Questi pazienti hanno anche mostrato un aumento dei livelli di adiponectina (2%, p ❮ 0,1), un ormone che inibisce i morsi della fame, e di superossido dismutasi extracellulare (2%, p ❮ 0,05), un enzima antiossidante endogeno.
L'idrogeno molecolare come trattamento per le complicazioni del diabete
L'idrogeno molecolare è utile anche per trattare le complicazioni del diabete. Ci sono principalmente 3 tipi di complicazioni che si verificano nel diabete: Retinopatia, che colpisce gli occhi, Nefropatia, che colpisce i reni e Neuropatia, che colpisce i nervi.
La retinopatia diabetica è una delle cause più comuni di cecità. È dovuta all'aumento dello stress ossidativo, che causa la tossicità dei neuroni circostanti e provoca cambiamenti nei vasi sanguigni. Poiché l'acqua ricca di idrogeno ha proprietà antiossidanti e antinfiammatorie, gli scienziati hanno provato a trattare i topi affetti da retinopatia diabetica con l'idrogeno molecolare. Ai topi è stata iniettata una soluzione salina ricca di idrogeno per un mese e sono stati studiati i loro cambiamenti oculari. Gli scienziati hanno riscontrato una riduzione dello stress ossidativo e un aumento dell'attività degli enzimi antiossidanti in questi topi. Pertanto, l'idrogeno può essere considerato una valida opzione terapeutica nella gestione dei pazienti con retinopatia diabetica.
In uno studio simile condotto su un modello di topo, i ricercatori hanno riscontrato una diminuzione dell'attività della caspasi, una riduzione dell'apoptosi retinica e della permeabilità vascolare. L'idrogeno salino è stato anche in grado di attenuare in modo significativo l'ispessimento del parenchima retinico dovuto alla retinopatia diabetica. I ricercatori hanno inoltre concluso che l'idrogeno salino potrebbe avere un potenziale nel trattamento clinico della retinopatia diabetica.
Il diabete mellito può anche portare alla disfunzione erettile.
Ciò può essere dovuto in parte all'aumento dello stress ossidativo. L'ossido nitrico svolge un ruolo importante nel processo fisiologico dell'erezione. Gli enzimi che lo producono possono essere alterati dallo stress ossidativo.
In uno studio progettato per indagare questo aspetto, i ratti diabetici sono stati divisi in due gruppi e un gruppo ha ricevuto una soluzione salina ricca di idrogeno mentre l'altro ha ricevuto una soluzione salina normale per 8 settimane. Il gruppo con l'idrogeno ha registrato un aumento dei livelli di ossido nitrico grazie a una maggiore attività dell'ossido nitrico sintasi (l'enzima che lo sintetizza). Ciò si è tradotto in un miglioramento della funzione erettile in questi animali, valutato misurando la pressione intracavernosa (sistema venoso del pene) dopo l'elettrostimolazione dei corpi cavernosi. La pressione intracavernosa massima è aumentata significativamente dopo il trattamento con la soluzione salina ricca di idrogeno rispetto ai ratti diabetici non trattati. Si è concluso che l'idrogeno può essere utile anche per la disfunzione erettile nei pazienti diabetici.
Da tutte queste ricerche, sembra che l'idrogeno possa davvero avere un futuro nel trattamento del diabete.
Riferimenti
Kamimura, M., Nishimaki, K., Ohsawa, I. e Ohta, S. (2011). L'idrogeno molecolare migliora l'obesità e il diabete inducendo FGF21 epatico e stimolando il metabolismo energetico nei topi db/db. Obesity (Silver Spring), 1396-403
Kamimura, M. e Ichimiya, S. (2016). L'idrogeno molecolare stimola l'espressione genica del coattivatore trascrizionale PGC-1α per migliorare il metabolismo degli acidi grassi. NPJ Aging Mech Dis.
Feng, Y., et al. (2013), La soluzione salina ricca di idrogeno previene la disfunzione neurovascolare precoce inibendo lo stress ossidativo nei ratti diabetici STZ. Curr Eye Res, 2013. 38(3): p. 396-404.
Amitani, H., et al. "L'idrogeno migliora il controllo glicemico nel modello animale di diabete di tipo 1 promuovendo l'assorbimento del glucosio nel muscolo scheletrico". PLoS One, 2013. 8(1).
Fan, M., et al, Protective Effects of Hydrogen-Rich Saline Against Erectile Dysfunction in a Streptozotocin Induced Diabetic Rat Model. J Urol, 2012.
Jin, D., et al, Effetto antidiabetico dell'acqua alcalina ridotta sui ratti OLETF. Biosci Biotechnol Biochem, 2006. 70(1): p. 31-7.
Kim, M.J. e H.K. Kim, Effetti antidiabetici dell'acqua ridotta elettrolizzata in topi diabetici genetici e indotti da streptozotocina. Life Sci, 2006. 79(24): p. 2288-92.
Li, Y., et al, Meccanismo protettivo dell'acqua ridotta contro i danni alle beta-cellule pancreatiche indotti dall'alloxan: Effetto di salvaguardia dalle specie reattive dell'ossigeno. Cytotechnology, 2002. 40(1-3): p. 139-49.
Li, Y.-P., Teruya, K., Katakura, Y., Kabayama, S., Otsubo, K.,Morisawa, S., et al, Effect of reduced water on the apoptotic cell death triggered by oxidative stress in pancreatic b HIT-T15 cell. Animal cell technology meets genomics, 2005: pp. 121-124.
Li, Y., et al, Effetti soppressivi dell'acqua ridotta elettrolizzata sull'apoptosi indotta da alloxan e sul diabete mellito di tipo 1. Cytotechnology, 2011. 63(2): p. 119-31.
Oda, M., et al., L'acqua ridotta elettrolizzata e naturale mostra un'attività insulino-simile sull'assorbimento del glucosio nelle cellule muscolari e negli adipociti. Animal Cell Technology: Products from Cells, Cells as Products, 2000: pp. 425-427.
Shirahata, S., L'acqua antiossidante migliora il diabete. 2001
Shirahata, S., et al, Effetto antidiabetico dell'acqua contenente molecole di idrogeno e nanoparticelle di Pt. BMC Proc, 2011. 5 Suppl 8: p. P18.
Xiao X1, Cai J, Xu J, Wang R, Cai J, Liu Y, Xu W, Sun X, Li R. Effetti protettivi dell'idrogeno salino sulla retinopatia diabetica in un modello di ratto diabetico indotto dalla streptozotocina. 2012 J Ocul Pharmaco Ther. Feb;28(1):76-82. doi: 10.1089/jop.2010.0129 
. Epub 2011 Jul 26.
Shirahata, S., Nishimura, T., Kabayama, S., Aki, D., Teruya, K., Otsubo, K., Morisawa, S., Ishii, Y., et al. (2008) Supplementation of Hydrogen-Rich Water Improves Lipid and Glucose Metabolism in Patients with Type 2 Diabetes or Impaired Glucose Tolerance. Nutrition Research, 28, 137-143.