Många sjukdomar orsakas av oxidativ stress som kvarstår under en lång tidsperiod. Oxidativ stress kan leda till allvarliga vävnadsskador. Även om det är viktigt att minska denna oxidativa skada har användningen av konventionella antioxidanter inte varit särskilt framgångsrik. År 2007 upptäckte vetenskapen molekylärt väte som en ny antioxidant för behandling och förebyggande av sjukdomar.

Vad är hjärt-kärlsjukdom?

Kardiovaskulär sjukdom är ett brett begrepp för en rad sjukdomar som påverkar hjärtat och cirkulationssystemet.

En hjärtinfarkt inträffar när en blodpropp eller aterosklerotisk plack blockerar de kranskärl som försörjer en viss del av hjärtmuskeln. Detta leder till att muskelcellerna dör. Det finns läkemedel som kan lösa upp blodproppen och leda till reperfusion av vävnaden. Men när detta sker kan den plötsliga uppbyggnaden av oxidativ stress också skada hjärtmuskeln, vilket leder till vad som kallas ischemi-reperfusionsskada. Samma mekanism kan inträffa i hjärnan under en stroke, vilket leder till frisättning av reaktiva syreföreningar.

Hur hjälper vätgas mot hjärtsjukdomar?

Forskare har gjort en hel del forskning om effekterna av molekylärt väte på hjärtat och hjärnan. Väte har använts i experiment med hjärtstillestånd hos djur. Tillräckligt återupplivade råttor fick väte att andas in i en grupp och inte i den andra. Råttorna med vätgasinhalation hade en ökad överlevnadsgrad, ett bra neurologiskt utfall och en minskning av histologiska förändringar jämfört med råttor som inte inhalerade vätgas.

Väte är en kraftfull antioxidant och kan ta hand om fria syreradikaler

Den positiva effekt som visades i denna studie kan tillskrivas denna egenskap hos vätgas.

Flera andra studier har genomförts avseende hjärtstillestånd. När vätgas administrerades intraperitonealt till kaniner med hjärtstillestånd förbättrade det också överlevnadsgraden och det neurologiska resultatet med minskad neuronal skada och död.

I en annan studie med råttor förbättrade vätgas som administrerades intravenöst resultatet efter hjärtstillestånd. Forskarna spekulerade i att denna effekt inte bara berodde på dess antioxidativa egenskaper, utan också på andra, mindre kända egenskaper som anti-apoptotiska och anti-inflammatoriska egenskaper. Eftersom dessa effekter är mycket lovande skulle det kunna användas vid räddningsinsatser i framtiden, så att inte bara syre utan även väte (Browns gas) administreras samtidigt i nödsituationer.

En studie på människor som är värd att nämna genomfördes 2017

Denna randomiserade kontrollerade studie omfattade 50 patienter med akut hjärninfarkt av mild till måttlig svårighetsgrad: 25 av dem fick 3 % vätgas för inandning (en timme två gånger om dagen) och 25 ingick i kontrollgruppen utan vätgasinandning. Regelbundna MR-kontroller av patienterna hade visat att svårighetsgraden av patologiska förändringar i infarktområdet i hjärnan var betydligt lägre i vätgasgruppen jämfört med kontrollgruppen och närmade sig det normala snabbare. Dessutom bedömdes den fysioterapeutiska utvärderingen med hjälp av det så kallade Barthes-indexet, en metod för att bedöma patienternas förmåga att klara av det dagliga livet. Detta förbättrades avsevärt i vätgasgruppen. Behandlingen med vätgas var säker att använda. Forskarna bekräftade potentialen för en bred och allmän tillämpning av vätgasbehandling.

Cardio-pulmonary bypass är ett kirurgiskt ingrepp som utförs på patienter med blockerade blodkärl. När vätgas administrerades efter bypassoperation i en råttmodell kunde vätgas minska inflammatoriska mediatorer som cytokiner. Denna antiinflammatoriska effekt skulle i framtiden kunna användas som en ny terapi efter bypassoperationer.

Effekten av vätgas studerades också hos råttor efter en hjärtinfarkt

Det förbättrade signifikant vänster hjärtfunktion samtidigt som infarktstorleken minskade och funktionen förbättrades. Vätgas förhindrade också remodellering av vänster kammare (processen att ändra hjärtkammarens storlek, form och funktion) efter en hjärtinfarkt.

I en grismodell kunde forskarna minska infarktstorleken genom att andas in 2 % syrgas. För att undvika ischemi och reperfusionsskador måste postkonditioneringen göras noggrant. När vätgas gavs minskade infarktstorleken tillsammans med apoptosindexet. Forskarna föreslog att denna effekt berodde på nedregleringen av Akt och GSK3β i myokardvävnad.

Med tanke på alla dessa tillämpningar inom kardiovaskulära sjukdomar kan väte betraktas som ett nytt läkemedel med stor potential i framtiden, inte minst inom akutmedicin.

Referenser
Drabek, T. och P.M. Kochanek, Improving outcomes from resuscitation: from hypertension and hemodilution to therapeutic hypothermia to H2. Circulation, 2014. 130(24): s. 2133-5.
Fujii, Y., et al, Insufflation av vätgas begränsar det inflammatoriska svaret av kardiopulmonell bypass i en råttmodell. Artif Organs, 2013. 37(2): s. 136-41.
Hayashi, T., et al, Inhalation av vätgas dämpar intermittent hypoxiinducerad ombyggnad av vänster kammare hos möss. American Journal of Physiology - Heart and Circulatory Physiology, 2011. 301(3): s. H1062-9.
Hayashida, K., et al. H(2)-gas förbättrar det funktionella resultatet efter hjärtstillestånd i en utsträckning som är jämförbar med terapeutisk hypotermi i en råttmodell. J Am Heart Assoc, 2012. 1(5): s. 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 (Inandning av vätgas under normoxisk återupplivning förbättrar neurologiska resultat i en råttmodell av hjärtstillestånd, oberoende av riktad temperaturhantering). Cirkulation, 2014.
Huo, T.T., et al, Hydrogen-Rich Saline Improves Survival and Neurological Outcome after Cardiac Arrest and Cardiopulmonary Resuscitation in Rats (Vätgasrik saltlösning förbättrar överlevnad och neurologiska resultat efter hjärtstillestånd och hjärt-lungräddning hos råttor). Anesth Analg, 2014.
Jing, L., et al, Kardioprotektiv effekt av väterik saltlösning på Isoproterenol-inducerad hjärtinfarkt hos råttor. Hjärta lunga cirkulation, 2014.
Kasuyama, K., et al, Vätgasrikt vatten dämpar experimentell parodontit i en råttmodell. J Clin Periodontol, 2011. 38(12): s. 1085-90.
Nagatani, K., et al, Effekten av vätgas på en mus med bilateral ocklusion av den gemensamma halspulsådern. Brain Edema XVActa Neurochirurgica Supplement 2013.
Noda, K., et al, Vätgastillskott i dricksvatten skyddar hjärtallograft från inflammationsassocierad försämring. Transpl Int, 2012. 25(12): s. 1213-22.
Qin, Z.X., et al, väterik saltlösning förhindrar neointimabildning efter karotisballongskada genom att undertrycka ROS och TNF-alfa / NF-kappaB-vägen. Ateroskleros, 2012. 220(2): s. 343-50.
Sakai, K., et al. Inandning av vätgas skyddar mot myokardiell bedövning och infarkt hos grisar. Scandinavian Cardiovascular Journal, 2012. 46(3): s. 183-9.
Shinbo, T., et al, Inandning av kväveoxid plus vätgas minskar ischemi-reperfusionsskada och nitrotyrosinproduktion i mushjärtat. Am J Physiol Heart Circ Physiol, 2013. 305(4): s. H542-50.
Sun, Q., et al, Oralt intag av väterikt vatten hämmar intimal hyperplasi i arterialiserade vengraft hos råttor. Cardiovasc Res, 2012. 94 (1): s. 144-53.
Wu, S., et al, Hydrogenerad saltlösning dämpar doxorubicin-inducerad hjärtsvikt hos råttor. Apotek, 2014. 69(8): s. 633-6.
Xie, Q., et al, Vätgas skyddar mot serum- och glukosbristinducerad myokardskada i H9c2-celler genom aktivering av NFE2-relaterad faktor 2 / hemeoxygenas 1-vägen. Mol Med Rep, 2014. 10(2): s. 1143-9.
Yoshida, A., et al, H(2) förmedlar hjärtskydd via involvering av K(ATP)-kanaler och permeabilitetsövergångsporer i mitokondrier hos hundar. Cardiovasc Drugs Ther, 2012. 26(3): s. 217-26.
Wang P, Jia L, Chen B, et al. Väteinhalation är överlägsen mild hypotermi när det gäller att förbättra hjärtfunktionen och neurologiska resultat i en asfyxiell hjärtstilleståndsmodell hos råttor. Shock. 2016 Sep;46(3):312-8.
Tao B, Liu L, Wang N, et al. Vätskerik saltlösning dämpar lipopolysackaridinducerad hjärtdysfunktion genom att återställa fettsyraoxidation hos råttor genom att mildra C-jun N-terminal kinase-aktivering. Chock. 2015 dec; 44(6):593-600.
Yue L, Li H, Zhao Y, Li J, Wang B. [Effekter av väterik saltlösning på Akt / GSK3β signalvägar och hjärtfunktion under myokardiell ischemi-reperfusion hos råttor]. Zhonghua Yi Xue Za Zhi. 2015 maj 19;95(19):1483-7.
Zhang G, Gao S, Li X, et al. Farmakologisk efterkonditionering med mjölksyra och väterik saltlösning dämpar myokardiell reperfusionsskada hos råttor. Sci Rep. 2015 Apr 30;5:9858.
Han L, Tian R, Yan H, et al. Vätgasrikt vatten skyddar mot ischemisk hjärnskada hos råttor genom att reglera kalciumbuffrande proteiner. Brain Res. 2015 Jul 30;1615:129-38.
Chen Y, Jiang J, Miao H, Chen X, Sun X, Li Y. Vätgasrik saltlösning dämpar vaskulär glatt muskelcellsproliferation och neointimal hyperplasi genom att hämma produktionen av reaktiva syrearter och inaktivera Ras-ERK1/2-MEK1/2- och Akt-vägarna. Int J Mol Med. 2013 Mar;31(3):597-606.
Yu YS, Zheng H. Kronisk behandling med väterik saltlösning minskar oxidativ stress och dämpar vänster ventrikelhypertrofi hos spontant hypertensiva råttor. Mol Cell Biokem. 2012 jun; 365 (1-2): 233-42.
Zheng H, Yu YS. Kronisk behandling med väterik saltlösning dämpar vaskulär dysfunktion hos spontant hypertensiva råttor. Biokemisk farmakol. 2012 1 maj;83(9):1269-77.
Nagatani K, Takeuchi S, Kobayashi H, Otani N, Wada K, Fujita M, et al. Effekten av vätgas på en bilateral ocklusion av den gemensamma halspulsådern hos mus. Acta Neurochir Suppl 2013; Vol. 118, s. 61-3.

Hirohisa Ono, MD, Yoji Nishijima, MD,Shigeo Ohta, PhD, et al. Inhalationsbehandling med vätgas vid akut hjärninfarkt: En randomiserad kontrollerad klinisk prövning av säkerhet och neuroprotektion. Journal of Stroke and Cerebrovascular diseases, Vol 26, No.11, 2017: pp 2587-2594 https://doi.org/10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2017.06.012Get