Ko slišimo besedo rak, nas vse spreletijo srh. Večina rakavih obolenj je usodna, vendar je v nekaterih primerih mogoče raka popolnoma ozdraviti. Vendar pa je za bolnika povezana z veliko obolevnostjo. Bolniki so izpostavljeni velikemu psihološkemu stresu. Znanstveniki vlagajo veliko časa v raziskave, da bi odkrili nove in učinkovite terapije za boj proti različnim vrstam raka.

Molekularni vodik je obetavna terapija, ki lahko korenito spremeni zdravljenje raka.

Kaj je rak?

Rak se pojavi, ko se celice v telesu začnejo nenadzorovano razmnoževati. Te hitro delujoče se celice se oskrbujejo z več krvi. Zato nastanejo nove krvne žile, kar se imenuje angiogeneza.

Ko se rakave celice začnejo ločevati od svojega izvora in se širijo v druga tkiva, se to imenuje metastaziranje raka. Običajno se pojavi v zadnjih fazah raka.

Glede na izvorno tkivo obstajajo različne vrste raka, na primer rak dojk, rak debelega črevesa, pljučni rak, kostni rak itd. Ti se nadalje delijo glede na vrsto celic, kot sta ploščatocelični karcinom in adenokarcinom ter drugi.

Rak se razvije zaradi različnih vzrokov. Nekateri so lahko genetski, na primer rak dojk, drugi so posledica okoljskih dejavnikov, sevanja, virusov ali bakterij, včasih pa vzroka ni mogoče najti.

Vodik za zdravljenje raka

Cilj večine zdravil proti raku je uničiti rakave celice na različne načine. Vendar imajo ta zdravila veliko stranskih učinkov in lahko uničijo tudi zdrave celice. Zaradi tega mnogi bolniki prenehajo z zdravljenjem, nekateri pa se celo odločijo, da ne bodo imeli kemoterapije. Obstaja velika potreba po učinkoviti in tudi poceni terapiji brez stranskih učinkov. Poglejmo, kako se je pojavil vodik.

Znanstveniki so učinke vodika na zdravljenje raka odkrili že leta 1975, še preden je bil vodik priznan kot terapevtski plin (kar se je zgodilo leta 2007).

V tej izvirni raziskavi iz sedemdesetih let prejšnjega stoletja so bile miši albino brez dlake s ploščatoceličnim karcinomom kože štirinajst dni izpostavljene mešanici vodika in kisika. Znanstveniki so ugotovili, da je kožni rak znatno nazadoval, in predlagali možnost uporabe hiperbarične vodikove terapije tudi za zdravljenje drugih vrst raka.

Vendar so te raziskave ostale neopažene več desetletij, vse do leta 2007, ko je japonski znanstvenik odkril antioksidativne lastnosti vodika in predlagal njegovo uporabo kot terapevtski plin. Od takrat je bilo opravljenih na stotine raziskav tega neverjetnega plina, ki so privedle do odkritja novih lastnosti vodika, kot so protivnetne, anti-apoptotične in antialergijske lastnosti.

Kako vodik deluje protirakavo?

Po podatkih Chen Y in drugih ima vodik protitumorske lastnosti. To naj bi bilo posledica njegovega antioksidativnega učinka, tj. nevtralizacije prostih radikalov. Ti kisikovi prosti radikali naj bi bili vzrok bolezni v človeškem telesu. Tumorske celice sproščajo te proste radikale in včasih tumorji potrebujejo te proste radikale kot signalne molekule.

Kateri so dokazi, da lahko vodik zdravi raka?

Znanstveniki so ustvarili celično kulturo z rakavimi celicami ali pa uporabili mišje modele, da bi preizkusili učinkovitost vodika pri zdravljenju raka.

V študiji, opravljeni na celicah raka človeškega jezika, so znanstveniki odkrili, da lahko vodik, raztopljen v vodi, selektivno zavira rast teh rakavih celic. Poleg tega je vodik zmanjšal raven prostih radikalov. Vodik velja za novo zdravilo za zdravljenje raka jezika.

Vodik so uporabili tudi za zdravljenje celičnih linij raka debelega črevesa

Učinek je bil odvisen od odmerka, pri čemer so bile najbolj učinkovite višje koncentracije vodika.

V neki študiji so z vodikom zdravili več vrst raka, vključno s človeškim pljučnim adenokarcinomom, rakom maternice in rakom materničnega vratu. Obstajajo dokazi, da lahko vodik ustavi metastaze in tako izboljša preživetje.

S fiziološko raztopino, bogato z vodikom, so dajali mišim, ki so imele s sevanjem povzročen limfom limfe. Rezultati so pokazali, da lahko zdravljenje z vodikom upočasni rast raka in podaljša latentno obdobje.

Odkrili so, da je aktivna sestavina elektrolitsko reducirane vode vodik. Opravljenih je bilo več raziskav o njegovi učinkovitosti.

Žilni endotelijski rastni faktor (VEGF) je signalna molekula, ki ima pomembno vlogo pri angiogenezi tumorjev. Celice so izpostavljene večjemu oksidativnemu stresu, po dodatku elektrolitsko reducirane vode pa se je proizvodnja VEGF zmanjšala. Predvideva se, da se to zgodi z vplivom na gene. Z zmanjšanjem angiogeneze lahko upočasnimo rast tumorja.

Ko to vodo dovajamo celicam levkemije, povzroči apoptozo ali smrt teh celic. Učinek posredujejo mitohondriji. Ker je vodik majhen plin, ki se lahko razprši na katero koli mesto, lahko doseže mitohondrije in učinkuje.

Vodik kot terapija za lajšanje stranskih učinkov kemoterapije

Vodik ne deluje le neposredno na rakave celice, temveč naj bi zmanjševal tudi stranske učinke, ki se lahko pojavijo pri kemoterapiji in obsevanju.

Ionizirajoče sevanje med radioterapijo raka pogosto poškoduje normalna tkiva, zlasti pljuča, srce in druge organe. Ti radiotoksični učinki so predvsem posledica nastajanja hidroksidnih radikalov. V več študijah so uporabili vodik za zaščito pred poškodbami zaradi sevanja v različnih živalskih tkivih, vključno s kožo, črevesjem, pljuči, srcem, možgani, kostnim mozgom, testisi in drugimi tkivi. Sevanje najbolj poškoduje kostni mozeg.

Ugotovljeno je bilo, da ima vodik v takšnih človeških celicah radioprotektivni učinek. Vendar vodik ni vplival na protitumorski učinek sevanja.

Ali je vodik varen?

Vodik velja za varnega, če ga uživamo v priporočenih odmerkih.

Ker je vodik razmeroma poceni terapija, ga je mogoče uporabiti pri raku za neposredno delovanje na rakave celice in zmanjšanje stranskih učinkov, povezanih z zdravljenjem raka.

Reference

• Akio Kagawa, K.K., Masayuki Mizumoto, Yutaka Tagawa, Yoichi Masiko, Influence of Hydrogen Discharged from Palladium Base Hydrogen Storage Alloys on Cancer Cells. Materials Science Forum, 2012. 706: str. 520-525.
• Asada, R., et al, Antitumor effects of nano-bubble hydrogen-dissolved water are enhanced by coexistent platinum colloid and the combined hyperthermia with apoptosis-like cell death (Protitumorski učinki vodika, raztopljenega v nano-mehurčicah, se povečajo zaradi soobstoječega platinskega koloida in kombinirane hipertermije z apoptozi podobno smrtjo celic). Oncol Rep, 2010. 24(6): str. 1463-70.
• Chen, Y., et al, On the antitumor properties of biomedical magnezij metal. Journal of Materials Chemistry B, 2015. 3(5): str. 849-858.
• Dole, M., F. R. Wilson in W. P. Fife, Hyperbaric hydrogen therapy: a possible treatment for cancer (Hiperbarična vodikova terapija: možno zdravljenje raka). Science, 1975. 190(4210): str. 152-4.
• Jun, Y., et al, Suppression of invasion of cancer cells and angiogenesis by electrolyzed reduced water (Zatiranje invazije rakavih celic in angiogeneze z elektrolitsko reducirano vodo). In Vitro Cellular & Developmental Biology-Animal, 2004. 40: str. 79A-79A.
• Kinjo, T., et al, Suppressive effects of electrochemically reduced water on matrix metalloproteinase-2 activities and in vitro invasion of human fibrosarcoma HT1080 cells (Supresivni učinki elektrokemično reducirane vode na aktivnosti matriksne metaloproteinaze-2 in invazivnost celic človeškega fibrosarkoma HT1080). Cytotechnology, 2012. 64(3): str. 357- 371.
• Komatsu, T., Katakura, Y., Teruya, K., Otsubo, K., Morisawa, S., & and S. Shirahata, Electrolyzed reduced water induces differentiation in K-562 human leukemia cells. Tehnologija živalskih celic: osnovni in uporabni vidiki, 2003: str. 387-391.
• LEE, K.-J., et al, Anticancer Effect of Alkaline Reduced Water. J Int Soc Life InfSci, 2004. 22(2): str. 302- 305.
• Matsushita, T., et al, Investigation of protective effect of hydrogen-rich water against cisplatin-induced nephrotoxicity in rats using blood oxygenation level-dependent magnetic resonance imaging. Jpn J Radiol, 2011. 29(7): str. 503-12.
• Matsuzaki, M., et al, Mechanism of Cancer Cell Death Induced by Hydrogen Discharged from Palladium Base Hydrogen Storage Alloy, v: Materials Science and Chemical Engineering 2013. str. 284-290.
• Motoishi, A., et al, Influence of Active Hydrogen Discharged from Palladium-Nickel Alloy Powder on Biological Cells (Vpliv aktivnega vodika, izpuščenega iz praška zlitine paladija in niklja, na biološke celice). Napredno raziskovanje materialov, 2013. 669: str. 273-278.
• Nakanishi, K., et al, Growth suppression of HL60 and L6 cells by atomic hydrogen, v: Animal Cell Technology: Basic & Applied Aspects, . 2010, Springer Netherlands. str. 323-325.
• Nakashima-Kamimura, N., et al, Molecular hydrogen alleviates nefrotoxicity induced by an anti-cancer.
• Cisplatin brez zmanjšanja protitumorske aktivnosti pri miših. Cancer ChemotherPharmacol, 2009.
• Nan, M., C. Yangmei in Y. Bangcheng, Magnesium metal-A potential biomaterial with antibone cancer properties. J Biomed Mater Res A, 2014. 102(8): str. 2644-51.
• Nishikawa, H., et al, Suppression of two-stage cell transformation by electrolyzed reduced water containing platinum nanoparticles (Zatiranje dvostopenjske celične transformacije z elektrolitsko reducirano vodo, ki vsebuje nanodelce platine), v: Animal Cell Technology: Basic & Applied Aspects. 2006, Springer Netherlands. str. 113-119.