Muitas doenças são causadas pelo stress oxidativo que persiste durante um longo período de tempo. O stress oxidativo pode levar a danos graves nos tecidos. Embora seja importante reduzir estes danos oxidativos, a utilização de antioxidantes convencionais não tem tido muito sucesso. Em 2007, a ciência descobriu o hidrogénio molecular como um novo antioxidante no tratamento e prevenção de doenças.
O que são as doenças cardiovasculares?
As doenças cardiovasculares são um termo abrangente para uma série de doenças que afectam o coração e o sistema circulatório.
Um enfarte do miocárdio ocorre quando um coágulo de sangue ou uma placa aterosclerótica bloqueia as artérias coronárias que irrigam uma parte específica do músculo cardíaco. Isto leva à morte das células musculares. Existem medicamentos que podem dissolver este coágulo e levar à reperfusão do tecido. Mas quando isso acontece, a súbita acumulação de stress oxidativo pode também danificar o músculo cardíaco, levando ao que é conhecido como lesão de isquémia-reperfusão. O mesmo mecanismo pode acontecer no cérebro durante um acidente vascular cerebral, levando à libertação de espécies reactivas de oxigénio.
Como é que o hidrogénio ajuda nas doenças cardíacas?
Os cientistas têm feito muita investigação sobre os efeitos do hidrogénio molecular no coração e no cérebro. O hidrogénio tem sido utilizado em experiências que envolvem paragens cardíacas em animais. A ratos adequadamente reanimados foi dado hidrogénio para inalação a um grupo e não a outro. Os ratos com inalação de hidrogénio tiveram uma maior taxa de sobrevivência, um bom resultado neurológico e uma redução das alterações histológicas em comparação com os ratos que não inalaram gás hidrogénio.
O hidrogénio é um poderoso antioxidante e pode eliminar os radicais livres de oxigénio
O efeito benéfico demonstrado neste estudo pode ser atribuído a esta propriedade do hidrogénio.
Foram realizados vários outros estudos sobre a paragem cardíaca. Quando o hidrogénio foi administrado por via intraperitoneal a coelhos em paragem cardíaca, também melhorou as taxas de sobrevivência e o resultado neurológico, reduzindo a lesão e a morte neuronal.
Num outro estudo com ratos, o hidrogénio administrado por via intravenosa melhorou o resultado após uma paragem cardíaca. Os investigadores especularam que este efeito não se deveu apenas à sua propriedade antioxidante, mas também a outras propriedades menos conhecidas, como as propriedades anti-apoptóticas e anti-inflamatórias. Como estes efeitos são muito promissores, no futuro poderá ser utilizado no salvamento, de modo a que não só o oxigénio, mas também o hidrogénio (gás de Brown) sejam administrados simultaneamente em situações de emergência.
Um estudo humano que merece ser mencionado foi realizado em 2017
Este estudo controlado e aleatório envolveu 50 pacientes com enfarte cerebral em fase aguda de gravidade ligeira a moderada: 25 deles receberam 3% de gás hidrogénio para inalação (uma hora, duas vezes por dia) e 25 estavam no grupo de controlo sem inalação de hidrogénio. Os exames regulares de ressonância magnética dos pacientes mostraram que a gravidade das alterações patológicas na área do enfarte do cérebro era significativamente menor no grupo do hidrogénio em comparação com o grupo de controlo e que se aproximava mais rapidamente do normal. Além disso, a avaliação fisioterapêutica foi avaliada através do chamado índice de Barthes, um método para avaliar a capacidade dos doentes para lidar com a vida quotidiana. Este índice melhorou significativamente no grupo do hidrogénio. O tratamento com hidrogénio é seguro. Os investigadores confirmaram o potencial para uma aplicação ampla e geral da terapia com gás hidrogénio.
O bypass cardio-pulmonar é um procedimento cirúrgico realizado em pacientes com vasos sanguíneos bloqueados. Quando o gás hidrogénio foi administrado após a cirurgia de bypass num modelo de rato, o hidrogénio foi capaz de reduzir os mediadores inflamatórios, como as citocinas. Este efeito anti-inflamatório poderá ser utilizado no futuro como uma nova terapia após a cirurgia de bypass.
O efeito do hidrogénio foi também estudado em ratos após um enfarte do miocárdio
Melhorou significativamente a função do coração esquerdo, reduzindo o tamanho do enfarte e melhorando a função. O gás hidrogénio também impediu a remodelação do ventrículo esquerdo (o processo que altera o tamanho, a forma e a função da câmara cardíaca) após um enfarte do miocárdio.
Num modelo de porco, os investigadores conseguiram reduzir o tamanho do enfarte inalando 2% de oxigénio. Para evitar a isquémia e a lesão de reperfusão, o pós-condicionamento deve ser feito com cuidado. Quando o hidrogénio foi administrado, o tamanho do enfarte diminuiu juntamente com o índice de apoptose. Os investigadores sugeriram que este efeito se deveu à regulação negativa da Akt e da GSK3β no tecido do miocárdio.
Tendo em conta todas estas aplicações em doenças cardiovasculares, o hidrogénio pode ser considerado como um novo fármaco com grande potencial no futuro, sobretudo na medicina de emergência.
Referências
Drabek, T. e PM Kochanek, Melhorando os resultados da ressuscitação: da hipertensão e hemodiluição à hipotermia terapêutica ao H2. Circulation, 2014. 130(24): p. 2133-5.
Fujii, Y., et al, Insuflação de gás hidrogénio restringe a resposta inflamatória do bypass cardiopulmonar num modelo de rato. Artif Organs, 2013. 37(2): p. 136-41.
Hayashi, T., et al, Inhalation of hydrogen gas attenuates intermittent hypoxia-induced left ventricular remodelling in mice. American Journal of Physiology - Heart and Circulatory Physiology, 2011. 301(3): p. H1062-9.
Hayashida, K., et al. O gás H(2) melhora o resultado funcional após paragem cardíaca numa extensão comparável à hipotermia terapêutica num modelo de rato. J Am Heart Assoc, 2012. 1(5): p. e003459.
Hayashida, K., et al, Hydrogen Inhalation During Normoxic Resuscitation Improves Neurological Outcome in a Rat Model of Cardiac Arrest, Independent of Targeted Temperature Management. Circulation, 2014.
Huo, T.T., et al, Hydrogen-Rich Saline Improves Survival and Neurological Outcome after Cardiac Arrest and Cardiopulmonary Resuscitation in Rats. Anesth Analg, 2014.
Jing, L., et al, Efeito Cardioprotector da Solução Salina Rica em Hidrogénio no Enfarte do Miocárdio induzido por Isoproterenol em Ratos. Heart Lung Circ, 2014.
Kasuyama, K., et al, A água rica em hidrogénio atenua a periodontite experimental num modelo de rato. J Clin Periodontol, 2011. 38(12): p. 1085-90.
Nagatani, K., et al, The Effect of Hydrogen Gas on a Mouse Bilateral Common Carotid Artery Occlusion. Suplemento de Edema Cerebral XVActa Neurochirurgica 2013.
Noda, K., et al, A água potável suplementada com hidrogénio protege os aloenxertos cardíacos da deterioração associada à inflamação. Transpl Int, 2012. 25(12): p. 1213-22.
Qin, Z.X., et al, Hydrogen-rich saline prevents neointima formation after carotid balloon injury by suppressing ROS and the TNF-alpha/NF-kappaB pathway. Atherosclerosis, 2012. 220(2): p. 343-50.
Sakai, K., et al. A inalação de gás hidrogénio protege contra o atordoamento e o enfarte do miocárdio em suínos. Scandinavian Cardiovascular Journal, 2012. 46(3): p. 183-9.
Shinbo, T., et al, Inhalation of nitric oxide plus hydrogen gas reduces ischemia-reperfusion injury and nitrotyrosine production in the mouse heart. Am J Physiol Heart Circ Physiol, 2013. 305(4): p. H542-50.
Sun, Q., et al, A ingestão oral de água rica em hidrogénio inibe a hiperplasia intimal em enxertos de veias arterializadas em ratos. Cardiovasc Res, 2012. 94(1): p. 144-53.
Wu, S., et al, Hydrogenated saline attenuates doxorubicin-induced heart failure in rats. Pharmacy, 2014. 69(8): p. 633-6.
Xie, Q., et al, O gás hidrogénio protege contra a lesão miocárdica induzida por privação de soro e glicose em células H9c2 através da activação da via do factor 2/heme oxigenase 1 relacionada com o NFE2. Mol Med Rep, 2014. 10(2): p. 1143-9.
Yoshida, A., et al, H (2) medeia a cardioproteção através de envolvimentos de canais K (ATP) e poros de transição de permeabilidade de mitocôndrias em cães. Cardiovasc Drugs Ther, 2012. 26(3): p. 217-26.
Wang P, Jia L, Chen B, et al. A inalação de hidrogénio é superior à hipotermia ligeira na melhoria da função cardíaca e do resultado neurológico num modelo de paragem cardíaca asfixiante de ratos. Shock. 2016 Sep;46(3):312-8.
Tao B, Liu L, Wang N, et al. Hydrogen-rich saline attenuates lipopolysaccharide-induced heart dysfunction by restoring fatty acid oxidation in rats by mitigating C-jun N-terminal kinase activation. Shock. 2015 Dec;44(6):593-600.
Yue L, Li H, Zhao Y, Li J, Wang B. [Efeitos da solução salina rica em hidrogénio nas vias de sinalização Akt/GSK3β e na função cardíaca durante a isquemia-reperfusão do miocárdio em ratos]. Zhonghua Yi Xue Za Zhi. 2015 Maio 19;95(19):1483-7.
Zhang G, Gao S, Li X, et al. O pós-condicionamento farmacológico com ácido láctico e solução salina rica em hidrogénio atenua a lesão de reperfusão do miocárdio em ratos. Sci Rep. 2015 Apr 30;5:9858.
Han L, Tian R, Yan H, et al. A água rica em hidrogénio protege contra lesões cerebrais isquémicas em ratos, regulando as proteínas tampão de cálcio. Brain Res. 2015 Jul 30;1615:129-38.
Chen Y, Jiang J, Miao H, Chen X, Sun X, Li Y. A solução salina rica em hidrogénio atenua a proliferação de células musculares lisas vasculares e a hiperplasia neointimal, inibindo a produção de espécies reactivas de oxigénio e inactivando as vias Ras-ERK1/2-MEK1/2 e Akt. Int J Mol Med. 2013 Mar;31(3):597-606.
Yu YS, Zheng H. O tratamento crónico com solução salina rica em hidrogénio reduz o stress oxidativo e atenua a hipertrofia ventricular esquerda em ratos espontaneamente hipertensos. Mol Cell Biochem. 2012 Jun;365(1-2):233-42.
Zheng H, Yu YS. O tratamento crónico com solução salina rica em hidrogénio atenua a disfunção vascular em ratos espontaneamente hipertensos. Biochem Pharmacol. 2012 Maio 1;83(9):1269-77.
Nagatani K, Takeuchi S, Kobayashi H, Otani N, Wada K, Fujita M, et al. O efeito do gás hidrogénio numa oclusão bilateral da artéria carótida comum do rato. Acta Neurochir Suppl 2013; Vol. 118, pp. 61-3.
Hirohisa Ono, MD, Yoji Nishijima, MD, Shigeo Ohta, PhD, et al. Tratamento de inalação de gás hidrogénio no enfarte cerebral agudo: um ensaio clínico controlado aleatório de segurança e neuroprotecção. Journal of Stroke and Cerebrovascular diseases, Vol 26, No.11, 2017: pp 2587-2594 https://doi.org/10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2017.06.012Get