Выборочная нейтрализация АФК, которые образуются при окислительном стрессе — один из наиболее фундаментальных эффектов, на котором основано современное клиническое применение водорода. В статье собраны исследования, раскрывающие мощное антиоксидантное действие и роль H2 в профилактике и лечении заболеваний нервной системы.
Окислительный стресс — один из факторов биохимических нарушений центральной нервной системы. Возникает при избыточной выработке АФК (свободных радикалов) и при низкой активности собственной антиоксидантной защиты [1].
Мозг потребляет много кислорода и содержит много жиров (липидов), поэтому он очень восприимчив к окислительному стрессу. Повреждение мозга, вызванное окислением, отрицательно влияет на нормальные функции ЦНС — центральной нервной системы [1].
Болезнь Альцгеймера
Окислительный стресс — одна из причин болезни Альцгеймера. Окислительные процессы подавляют восстановление (регенерацию) нейронов головного мозга, тем самым еще больше ухудшая способность к обучению, память и другие когнитивные функции [2].
Воспалительные реакции в головном мозге также участвуют в появлении и развитии различных нервных заболеваний [3]. Следовательно, одной из стратегий лечения болезни Альцгеймера является нейтрализация окислительного стресса и воспаления.
Водород проходит через биологические мембраны клеток и гематоэнцефалический барьер – к головному мозгу, где оказывает:
- Антиоксидантный эффект — нейтрализует причины и последствия окислительного стресса (наиболее важное нейропротекторное свойство).
- Противовоспалительный эффект — путем подавления причин и следствий воспаления.
Подробнее о противовоспалительных свойствах водородотерапии читайте в статье.
Водород замедляет развитие болезни Альцгеймера и улучшает прогноз
Лечение Н2 облегчает симптомы и оказывает терапевтическое действие. Эффекты водорода основаны на подавлении цепной реакции окислительного стресса и воспаления [4].
В 2023 году в клиническом исследовании японских ученых 8 пациентов (79-80 лет) вдыхали газ H2 по 1 часу дважды в день, 6 месяцев. Затем наблюдались в течение 1 года без водородных ингаляций.
Пациенты были клинически оценены:
- По шкале оценки болезни Альцгеймера — ADAS-cog.
- По методу диффузионно-тензорной визуализации (DTI) и усовершенствованной МРТ (магнитно-резонансная томография) — для объективной оценки целостности нейронов.
Улучшение по оценкам ADAS-cog и DTI сохранялось в течение последующего наблюдения через 6 месяцев (значительно) или 1 год (незначительно).
Водород улучшает состояние при тяжелой форме болезни Альцгеймера
Ингаляционная водородотерапия улучшает качество жизни при прогрессирующих формах болезни [5].
Японские врачи описали клинический случай, в котором 79-летняя женщина с прогрессирующей болезнью Альцгеймера и симптомами недержания вдыхала газообразный водород 3% дважды в день по 1 часу и вела клиническое наблюдение в течение 2 лет.
После длительного вдыхания газа H2 у пациентки повысилось качество жизни. МРТ головного мозга показало улучшение состояния нейронов [5].
Нарушение функций мозга после операции
Послеоперационный делирий — острая когнитивная дисфункция у хирургических больных. Может привести к увеличению смертности и длительной госпитализации. У таких пациентов наблюдается:
- низкий уровень антиоксидантов,
- повышенный уровень воспалительных факторов в мозге (цитокина IL-6).
Предполагается, что воспаление может повреждать нейроны и способствовать возникновению бреда (делирия) [6].
Водород восстанавливает пациентов с делирием
Лечение газообразным водородом улучшает состояние при послеоперационном бреде и восстанавливает мыслительную функцию у пожилых пациентов [7].
В Китае изучили влияние водородотерапии на больных с бредом после операции. Участников исследования разделили на группы:
- Контрольная — ингаляции 33,3% кислорода, 1 час.
Водородная — ингаляции 66,7% водорода и 33,3% кислорода, 1 час.
Авторы утверждают, что частота бреда была снижена в группе, получавшей водород.
В контрольной группе бред развивался у 24% пациентов (17 из 70).
В водородной группе – у 12% пациентов (10 из 83).
Ингаляции Н2 уменьшают когнитивные нарушения после операций
Водород может снизить вызванные хирургическим вмешательством когнитивные нарушения, регулируя воспаление и гибель клеток (апоптоз) [8].
В исследовании китайских ученых крысы вдыхали 2% H2 в течение 3 ч, начиная с 1 ч после операции.
Результаты показали — водородотерапия предотвращает воспаление и значительно снижает когнитивные нарушения [8]. Механизм действия Н2 может быть связан с регуляцией воспалительных реакций и уменьшением окислительного стресса.
Положительное действие водородотерапии на состояние нервной системы отмечают и пользователи аппарата RecoveryPro.
Церебральный атеросклероз
Окислительный стресс — одна из причин формирования и развития атеросклероза сосудов головного мозга. В крови есть особые соединения — липопротеины низкой плотности (ЛПНП, “вредный холестерин”). Под действием окислительного стресса они окисляются, что усугубляет течение атеросклероза и может способствовать дисфункции сосудов.
Н2 в профилактике атеросклероза
Водородная терапия снижает уровень окисленного холестерина (ЛПНП), подавляет окислительный стресс в стенках сосудов и уменьшает накопление АФК в аорте. А также регулирует уровень липидов в крови.
В исследовании японских ученых показано, что Н2-вода предотвращает дисфункцию сосудов аорты у мышей с атеросклерозом (дефицитом рецепторов ЛПНП) [9]. Благодаря этому эффекту водород может предотвратить развитие и прогрессирование атеросклероза.
В Китае изучили влияние Н2 на уровень холестерина в крови у 20 пациентов [10]. Через 10 недель приема водорода у участников исследования значительно снизился “вредный” холестерин. Предположительно, это может повлиять на профилактику атеросклероза.
Ишемия и реперфузионное повреждение
Окислительный стресс — основная причина повреждения нейронов. АФК играют ключевую роль в возникновении и развитии ишемически-реперфузионного повреждения [11]. Могут вызывать некроз нейронов, вызывая перекисное окисление липидов, модификацию ДНК и белков.
Защитное действие водорода при ишемически-реперфузионных повреждениях
Водород оказывает защитное действие на нейроны после ишемии и реперфузии. Механизм связан с нейтрализацией окислительного стресса при реперфузии и защите функции нейронов [12].
В Японии изучили влияние водородотерапии на функции нервной системы при ишемии мозга. Пациенты вдыхали 2% газообразный водород по 18 часов.
Авторы пришли к выводу, что ингаляционная терапия молекулярным водородом увеличивает 90-дневную выживаемость при ишемии головного мозга без неврологических нарушений [13].
Повреждения мозга
Черепно-мозговая травма — причина дисфункции и даже смерти у молодых пациентов. Окислительный стресс и иммунно-воспалительный ответ нервной системы после травмы — основные патологические механизмы, усугубляющие состояние здоровья.
После активации воспаления может возникнуть ряд каскадных реакций, усиливающих повреждения мозга.
Нейропротекторные эффекты Н2 при черепно-мозговой травме
Водород может уменьшить повреждение нервов и улучшить неврологическую функцию после ЧМТ [14].
В совместном исследовании Японии и США изучили влияние водорода на последствия черепно-мозговых травм.
Авторы пришли к выводу, что молекулярный водород действует как антиоксидант, может нейтрализовать окислительный стресс, воспаление и защищать от патологических изменений, вызванных черепно-мозговой травмой [15].
Методы доставки
В исследованиях лечебно-профилактического действия водорода на заболевания нервной системы, в основном, используют два метода доставки — водородные ингаляции и прием водородной воды. Однако, исследование концентрации водорода в органах и тканях показали, что ингаляции Н2 обеспечивают высокую концентрацию водорода в головном мозге [16]. Предположительно, это может повлиять на лечебно-терапевтический эффект.
Вывод
Повреждение головного мозга и нервной системы при окислительном стрессе в основном вызвано активными формами кислорода. Водород легко проходит через гематоэнцефалический барьер к мозгу и целенаправленно снижает уровень цитотоксических форм АФК. Водородотерапия имеет потенциальную ценность при лечении и профилактике заболеваний нервной системы. Подробнее читайте в статье.
Еще больше статей о болезнях и здоровье читайте на нашем официальном сайте.
Подписывайтесь на наш Телеграм-канал, каждый день мы публикуем реальные истории и исследования всего мира о самых распространенных болезнях и способов их лечения.
Источники
- Oxidative Stress and the Central Nervous System https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5193071/
- Oxidative stress: The core pathogenesis and mechanism of Alzheimer’s disease https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1568163722000617?via%3Dihub
- Inflammation and Alzheimer’s disease https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S019745800000124X?via%3Dihub
- Therapeutic Inhalation of Hydrogen Gas for Alzheimer’s Disease Patients and Subsequent Long-Term Follow-Up as a Disease-Modifying Treatment: An Open Label Pilot Study https://www.mdpi.com/1424-8247/16/3/434
- Long-Term Inhalation of Hydrogen Gas for Patients with Advanced Alzheimer’s Disease: A Case Report Showing Improvement in Fecal Incontinence https://esmed.org/MRA/mra/article/view/2951
- Systemic inflammation and delirium – important co-factors in the progression of dementia https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4157218/#:~:text=Inflammatory%20mediators%20may%20cause%20reversible,to%20long-term%20cognitive%20decline.
- Hydrogen Gas Treatment Improves Postoperative Delirium and Cognitive Dysfunction in Elderly Noncardiac Patients https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9867387/
- Molecular hydrogen inhalation attenuates postoperative cognitive impairment in rats https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28614179/
- Administration of hydrogen-rich water prevents vascular aging of the aorta in LDL receptor-deficient mice https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6235982/
- Hydrogen-rich water decreases serum LDL-cholesterol levels and improves HDL function in patients with potential metabolic syndrome https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3679390/
- Oxidative Stress in Ischemia/Reperfusion Injuries following Acute Ischemic Stroke https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8945353/
- Impact of hydrogen gas inhalation during therapeutic hypothermia on cerebral hemodynamics and oxygenation in the asphyxiated piglet https://www.nature.com/articles/s41598-023-28274-z
- Efficacy of inhaled hydrogen on neurological outcome following brain ischaemia during post-cardiac arrest care (HYBRID II): a multi-centre, randomised, double-blind, placebo-controlled trial https://www.thelancet.com/journals/eclinm/article/PIIS2589-5370(23)00084-6/fulltext
- Effects of a high concentration of hydrogen on neurological function after traumatic brain injury in diabetic rats https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S000689932030007X
- Molecular Hydrogen in Drinking Water Protects against Neurodegenerative Changes Induced by Traumatic Brain Injury https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0108034
- Accurate in vivo real-time determination of the hydrogen concentration in different tissues of mice after hydrogen inhalation https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405844022020667#bib14