Молекулярный водород обладает удивительными свойствами в борьбе со многими заболеваниями. Общеизвестные свойства молекулярного водорода включают противовоспалительные, антиоксидантные, антиапоптотические и антиаллергические свойства.

Первое исследование, идентифицирующее молекулярный водород как лечебный газ, было проведено в 2007 году. После того как он был определен как лечебный газ, было проведено множество исследований, чтобы увидеть его влияние на различные заболевания. Некоторые из них - это рак, нейродегенеративные заболевания, такие как болезнь Альцгеймера и Паркинсона, легочные и сердечно-сосудистые заболевания и многие другие. В этой статье давай посмотрим, как водородный газ помогает при заболеваниях диабетом.

Что такое диабет и как он развивается?

Диабет - одна из ведущих причин заболеваемости и смертности в мире. Он может привести к развитию многих других заболеваний, например сердечно-сосудистых. Почти каждый орган пациента может быть поврежден повышенным уровнем глюкозы в крови, например, глаза, нервы, почки, сердце и другие. На поздних стадиях это может привести к смерти. Диабет может предрасполагать к инфекциям, ослабляя иммунитет. Это может привести к плохому заживлению ран, что приводит к потере конечностей.

Так что же вызывает диабет?

Существует несколько типов диабета, но наиболее распространены два: при диабете 1 типа происходит потеря бета-клеток поджелудочной железы, которые вырабатывают инсулин. Это происходит потому, что инсулин - единственный гормон, который снижает уровень сахара в крови. Потеря бета-клеток приводит к неконтролируемому уровню сахара в крови. Такие пациенты нуждаются в пожизненном замещении инсулина. С другой стороны, диабет 2-го типа - самый распространенный из всех типов. Считается, что он вызывается сочетанием генетики и факторов окружающей среды. При этом типе на ранних стадиях выработка инсулина действительно повышена. Однако периферические ткани организма, которые поглощают глюкозу для метаболизма, не реагируют на инсулин. Эта резистентность возникает потому, что рецепторы становятся нечувствительными к инсулину. Их можно лечить пероральными препаратами, но позже может понадобиться инсулин, потому что бета-клетки могут потерять способность вырабатывать инсулин.

Диабет связан со многими другими заболеваниями.

Когда он связан с высоким кровяным давлением, высоким уровнем холестерина, ожирением и повышенным уровнем мочевой кислоты, это можно назвать метаболическим синдромом. Когда происходят все эти отклонения, у человека появляется высокий риск умереть от сердечно-сосудистых заболеваний.

Как молекулярный водород помогает больным диабетом?

Молекулярный водород - это самая маленькая молекула газа. Поэтому он может легко диффундировать в организме и достигать внутриклеточных органелл для оказания своего воздействия. Водород, как уже упоминалось, использовался в лечении многих заболеваний, и ученые до сих пор каждый день открывают новые способы его применения. Давай посмотрим, какова научная основа этих утверждений.

Учёные обнаружили, что водород может защищать бета-клетки от повреждения при диабете 1 типа и что он может действовать аналогично инсулину.

В мышиной модели водород способствовал поглощению глюкозы в клетки через транслокацию транспортного белка глюкозы Glut4 посредством активации специфических киназ. Водород значительно увеличивал экспрессию Glut4 в мембране скелетных мышц и заметно улучшал гликемический контроль у мышей с диабетом 1 типа после хронического внутрибрюшинного и перорального введения. Но длительное пероральное введение водорода оказывало наименьшее влияние на ожирение. Исследование показывает, что водород оказывает схожие с инсулином метаболические эффекты и может стать новой терапевтической альтернативой инсулину при сахарном диабете 1 типа, поскольку его можно вводить перорально.

Было проведено еще два азиатских исследования, рассматривающих лечение диабета с помощью молекулярного водорода.

В одном исследовании учёные использовали мышиные модели, которые страдали от диабета 2-го типа и ожирения. Этим мышам каждый день давали пить по желанию воду, насыщенную водородом. При этом они не меняли свою диету или что-то еще. Через некоторое время учёные обнаружили, что у этих мышей уровень глюкозы в крови был ниже, чем раньше, а функция инсулина улучшилась. Эффект на гипергликемию был аналогичен ограничению в питании. Уровень триглицеридов также был снижен. Также наблюдалось значительное снижение их веса и содержания жира.

У пациентов с метаболическим синдромом жировая печень возникает из-за накопления свободных жирных кислот. Водород значительно облегчил состояние жирной печени.

Учёные продолжили исследовать, почему это происходит на молекулярном уровне. Они обнаружили, что водород увеличивает секрецию печёночного гормона под названием фактор роста фибробластов 21 (FGF21) на генетическом уровне. Этот гормон способен влиять на секрецию жирных кислот, а также на потребление глюкозы (это называется глюконеогенез). Водород также стимулировал энергетический метаболизм. Это исследование говорит о потенциальной пользе водорода в улучшении состояния при ожирении, диабете и метаболическом синдроме.

Те же учёные расширили своё исследование, используя мышей, которых кормили диетой с высоким содержанием жиров. Несмотря на нездоровое питание, у этих мышей был относительно хороший уровень триглицеридов и, следовательно, более длительная продолжительность жизни. Было установлено, что водородный газ может стимулировать путь PPARα, который регулирует путь метаболизма жирных кислот.

Было проведено короткое клиническое исследование с участием 30 пациентов с диабетом 2 типа, которые в течение 8 недель выпивали один литр обогащённой водородом воды. У пациентов, потреблявших обогащенную водородом воду, наблюдалось снижение инсулинорезистентности и биомаркеров окислительного стресса, таких как сывороточная концентрация окисленных ЛПНП (5%, р < 0,05). ЛПНП является основным фактором развития атеросклероза. У этих пациентов также наблюдалось повышение уровня адипонектина (2%, p ❮ 0,1), гормона, подавляющего чувство голода, и внеклеточной супероксиддисмутазы (2%, p ❮ 0,05), эндогенного антиоксидантного фермента.

Молекулярный водород как средство лечения диабетических осложнений

Молекулярный водород также полезен при лечении осложнений диабета. Существует в основном 3 типа осложнений, которые возникают при диабете: Ретинопатия, которая поражает глаза, Нефропатия, которая поражает почки, и Нейропатия, которая поражает нервы.

Диабетическая ретинопатия - одна из самых распространенных причин слепоты. Она возникает из-за повышенного окислительного стресса, который вызывает токсичность окружающих нейронов и приводит к изменениям в кровеносных сосудах. Поскольку богатая водородом вода обладает как антиоксидантными, так и противовоспалительными свойствами, ученые попробовали лечить мышей, страдающих диабетической ретинопатией, молекулярным водородом. В течение месяца им вводили обогащенный водородом физраствор и изучали изменения в их глазах. Ученые обнаружили, что у этих мышей снизился окислительный стресс и повысилась активность антиоксидантных ферментов. Поэтому водород можно считать ценным вариантом лечения при ведении пациентов с диабетической ретинопатией.

В аналогичном исследовании с использованием крысиной модели ученые обнаружили снижение активности каспаз, уменьшение апоптоза сетчатки и сосудистой проницаемости. Водородный рассол также смог значительно ослабить утолщение паренхимы сетчатки, возникающее в результате диабетической ретинопатии. Они также пришли к выводу, что водородный рассол может иметь потенциал в клиническом лечении диабетической ретинопатии.

Сахарный диабет также может привести к эректильной дисфункции.

Отчасти это может быть связано с повышенным окислительным стрессом. Оксид азота играет важную роль в физиологическом процессе эрекции. Ферменты, которые его производят, могут быть нарушены окислительным стрессом.

В исследовании, призванном изучить это, крысы-диабетики были разделены на 2 группы, и одна группа получала обогащенный водородом физраствор, а другая - обычный физраствор в течение 8 недель. В группе, получавшей водород, уровень оксида азота был повышен из-за увеличения активности синтазы оксида азота (синтезирующего фермента). Это привело к улучшению эректильной функции у этих животных, что оценивалось путем измерения интракавернозного давления (венозной системы полового члена) после электростимуляции corpus cavernosum. Максимальное интракавернозное давление значительно увеличилось после лечения богатым водородом физраствором по сравнению с нелеченными диабетическими крысами. Был сделан вывод, что водород также может быть полезен при эректильной дисфункции у пациентов с диабетом.

Из всех этих исследований следует, что у водорода действительно может быть будущее в лечении диабета.

Ссылки
Kamimura, M., Nishimaki, K., Ohsawa, I., & Ohta, S. (2011). Молекулярный водород смягчает ожирение и диабет, индуцируя печёночный FGF21 и стимулируя энергетический метаболизм у мышей db/db. Obesity (Silver Spring), 1396-403
Kamimura, M., & Ichimiya, S. (2016). Молекулярный водород стимулирует экспрессию генов транскрипционного коактиватора PGC-1α для усиления метаболизма жирных кислот. NPJ Aging Mech Dis.
Feng, Y., et al. (2013), Богатый водородом физраствор предотвращает раннюю нейроваскулярную дисфункцию, ингибируя окислительный стресс у STZ-диабетических крыс. Curr Eye Res, 2013. 38(3): p. 396-404.
Amitani, H., et al. "Hydrogen Improves Glycemic Control in Type1 Diabetic Animal Model by Promoting Glucose Uptake into Skeletal Muscle." 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, Антидиабетический эффект щелочной редуцированной воды на крысах OLETF. Biosci Biotechnol Biochem, 2006. 70(1): p. 31-7.
Kim, M.J. и H.K. Kim, Антидиабетический эффект электролизованной восстановленной воды у стрептозотоцин-индуцированных и генетических диабетических мышей. Life Sci, 2006. 79(24): p. 2288-92.
Li, Y., et al, Protective mechanism of reduced water against alloxan-induced pancreatic beta-cell damage: Scavenging effect against reactive oxygen species. 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, Подавляющее действие электролизованной восстановленной воды на аллоксан-индуцированный апоптоз и сахарный диабет 1 типа. Cytotechnology, 2011. 63(2): p. 119-31.
Oda, M., et al., Electrolyzed and natural reduced water exhibit insulin-like activity on glucose uptake into muscle cells and adipocytes. Animal Cell Technology: Products from Cells, Cells as Products, 2000: pp. 425-427.
Ширахата, С., Антиокислительная вода улучшает состояние при диабете. 2001
Shirahata, S., et al, Антидиабетический эффект воды, содержащей молекулу водорода и наночастицы 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. Protective effects of hydrogen saline on diabetic retinopathy in a streptozotocin-induced diabetic rat model. 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.