Wasserstoff (H2) -Behandlung bei akuten erythymatischen Hauterkrankungen

Hintergrund

Wir haben 4 Patienten mit akuten erythematösen Hauterkrankungen mit Fieber und / oder Schmerzen durch mit wasserstoff H 2 angereicherte intravenöse Flüssigkeit behandelt. Wir haben auch Daten von zwei Freiwilligen hinzugefügt, um die Art der wasserstoff  H 2 -Zufuhr auf die Haut zu bewerten und die Durchführbarkeit einer wasserstoff H 2 -Behandlung für diese Art von Hauterkrankungen zu bewerten.

Methoden

Alle vier Patienten erhielten mehr als 3 Tage lang eine intravenöse Verabreichung von 500 ml mit H2 angereicherter Flüssigkeit in 30 Minuten, außer bei einem Patienten nur einmal. Von zwei Freiwilligen (einer für die intravenöse wasserstoff  H2-Verabreichung und der andere für die wasserstoff  H2-Inhalation) wurden Blutproben nacheinander entnommen, und Luftproben wurden vor, während und nach der wasserstoff  H2-Verabreichung aus einem Hochleistungskunststoffbeutel, der ein Bein bedeckte, entnommen. Diese Proben wurden sofort durch Gaschromatographie auf die wasserstoff  H2-Konzentration überprüft. Es wurden auch mehrere physiologische Parameter und Blutchemiedaten gesammelt.

Ergebnisse

Das Erythem dieser 4 Patienten und die damit verbundenen Symptome besserten sich nach der wasserstoff  H2-Behandlung signifikant und traten nicht mehr auf. Die Verabreichung von wasserstoff  H2 änderte die physiologischen Parameter nicht und verursachte keine Verschlechterung der Blutchemie. Die wasserstoff H2-Konzentration im Blut der Probanden stieg mit dem Einatmen von wasserstoff H2 rasch an und nahm mit dem Absetzen von H2, insbesondere im venösen Blut, langsam ab, während sich die H2 wasserstoff -Konzentration der Luft von der Oberfläche des Beins auch nach Absetzen der wasserstoff  H2-Inhalation viel langsamer änderte. Zumindest während der Probenahme.

Fazit

Eine Verbesserung der akuten erythemtösen Hautkrankheiten folgte auf die Verabreichung von mit wasserstoff  H2 angereicherter Flüssigkeit, ohne die Sicherheit zu beeinträchtigen. Die wasserstoff  H2-Abgabestudie von zwei Freiwilligen schlug eine anfängliche direkte Abgabe und eine zusätzliche verlängerte Abgabe vor, möglicherweise von einem langsam entsättigten Reservoir in der Haut an die Oberfläche.

Einführung

Schwere und akute erythematöse Hauterkrankungen erfordern normalerweise sofortige ärztliche Hilfe, insbesondere wenn die Symptome starke Schmerzen und / oder Fieber beinhalten. Die Behandlung muss möglicherweise eingeleitet werden, bevor ausreichend Zeit und Mühe aufgewendet werden, um die tatsächlichen Ursachen für die Eile oder den Funktionszustand der anderen Organe zu untersuchen, und die Steroidwirkstoffe sind in der Regel die erste Wahl für die Behandlung. Die Komplikationen bei der allgemeinen Verwendung von Steroiden sind jedoch allgemein bekannt, und daher haben nicht dermatologische Kliniken wie unsere häufig Schwierigkeiten, schnelle Heilmittel mit minimalen Nebenwirkungen zu finden. Erythem ist eine Rötung der Haut aufgrund von Entzündungsmechanismen, die entweder als Hauptverursacher oder sekundäre Merkmale auftreten, und lokal freigesetzte entzündliche Zytokine wie TNF-α, IL-1,8, GM-CSF usw. stimulieren Phagozyten und Entzündungszellen und führen zur Bildung von ROS (reaktive Sauerstoffspezies) [ 1 , 2 ]. Die Wechselwirkung zwischen ROS und Stickoxid führt zur Bildung von Peroxynitrit-Radikalen und auch durch die Eisen-vermittelte Fenton-Reaktion zu Hydroxyl-Radikalen, die beide sehr reaktiv und zerstörerisch für die Zellmembran und Mitochondrien sowie mehrfach ungesättigte Fettsäuren (PUFAs) sind. [ 3 ]. ROS-Dismutasen, die in der Haut reichlich vorhanden sind und auch derzeit verfügbare Medikamente, sind jedoch unwirksam, um diese zerstörerischsten Radikale zu neutralisieren, mit Ausnahme von Edaravon [ 4 ], dessen Verwendung für die Behandlung von Patienten mit akutem Hirninfarkt mit normaler Nieren- und Leberfunktion streng begrenzt ist . H2 kann in diesen Situationen nützlich sein, da es sowohl Peroxynitrite als auch Hydroxylradikale sofort und gleichzeitig neutralisiert [ 5 ] und H2 bekanntermaßen keine signifikanten Nebenwirkungen verursacht, da es im menschlichen Darm als Fermentationsprozess, wenn auch nicht kontinuierlich, produziert wird [ 6] ]. Wir berichten über vier Fälle von Patienten mit akuter erythematöser Hautkrankheit, die an Hautausschlag und damit verbundenen Symptomen wie starken Schmerzen und / oder Fieber litten. Sie wurden zuerst mit regulären Medikamenten behandelt, und wenn die konventionellen Behandlungen versagten, wurden intravenöse Flüssigkeiten, die H2 enthielten, hinzugefügt, nachdem ein entsprechendes Einverständnisformular unterzeichnet worden war. Die Verabreichung von H2 kann jedoch nicht therapeutisch sein, es sei denn, eine ausreichende Konzentration verbleibt für einen ausreichenden Zeitraum auf der Hautoberfläche und die Konzentration sollte höher sein als die von intern produziertem H2. Zwei Freiwillige nahmen an einer Studie zur H2-Abgabe teil, bei der die H2-Konzentration im Blut und in der Luft an der Hautoberfläche vor, während und nach der H2-Verabreichung durch Inhalation oder intravenöse Infusion von Flüssigkeit gemessen wurde.

Methoden

Patienten und Freiwillige

Vor der Rekrutierung der Patienten und Freiwilligen für die aktuelle Studie wurde allen Patienten und ihrer Familie sowie Freiwilligen eine vollständige PARQ-Konferenz angeboten. Unser spezielles Einverständnisformular, das von der Ethikkommission des Nishijima-Krankenhauses und dem Pharmacists Council des Nishijima-Krankenhauses genehmigt wurde, wurde vor der Studie mit einem klaren Verständnis der Art der Studie unterzeichnet.

Anamnese von 4 Patienten

Fall 1

Der 48-jährige Mann war bis 5 Tage vor der Einlieferung in das Nishijima-Krankenhaus bei guter Gesundheit, als starke Schmerzen und Hautausschläge an seiner linken Gesichtshälfte ihn zum Besuch eines Rettungsdienstes veranlassten, bei dem eine Herpes-simplex-Infektion diagnostiziert und behandelt wurde mit Antivirenmitteln und Schmerzmitteln. Die Schmerzen nahmen jedoch zu und die linke Seite des Gesichts wurde taub. Darüber hinaus verschmolzen Blasen im erythematösen Bereich und bildeten ein geschwürartiges Erscheinungsbild. Die Patientin bemerkte auch eine linke Ptosis und ein doppeltes Sehen und wurde unfähig, den Mund zu öffnen, was eine orale Einnahme unmöglich machte. Der Patient wurde wegen eines verschlechterten Allgemeinzustandes mit Dehydration, starken Schmerzen und Fieber ins Krankenhaus eingeliefert. Bei der Aufnahme wurde festgestellt, dass der Patient eine partielle Lähmung des linken 3., 5. und 6. Hirnnervs hatte, zusätzlich zu einem schweren Erythem mit Ödemen und kleinen Geschwüren, die die linke Seite des Gesichts und die Frontalregion bedeckten. Die Hydratisierungsbehandlung wurde mit 3 Beuteln mit 500 ml Glucose- und Elektrolytlösung begonnen und 6 Tage mit abnehmender Dosis während des Krankenhausaufenthalts fortgesetzt. Zu Beginn waren zwei Beutel dieser Lösungen (500 ml) mit H2 angereichert worden. Es wurde kein Antibiotikum gegeben. Vor der Infusionstherapie konnte der Patient sein linkes Auge und den Mund nicht öffnen (Abbildung 1 , oben links). Das Bild von Abbildung 1 oben rechts wurde aufgenommen, nachdem der Patient aufgefordert wurde, sein linkes Auge und den Mund zu öffnen. Der Patient war dazu nicht in der Lage, abgesehen von einer minimalen Öffnung des Mundes. 3 Tage nach der Aufnahme und der H2-Infusion besserte sich jedoch der Zustand des Patienten erheblich, einschließlich Erythem, Geschwüren, Schmerzniveau, Öffnen von Auge und Mund (Abbildung 1 , unten links), und der Patient wurde fieberfrei. Da sich auch die Hirnnervenfunktionen erholten und er in der Lage war, weiche Nährstoffe zum Einnehmen, wurde die intravenöse Flüssigkeitszufuhr auf 2 Beutel mit H2-angereicherter Glukose-Elektrolyt-Lösung (Esuron B, 200 ml / Beutel) täglich verringert. Am 6. Tag im Krankenhaus aß der Patient regelmäßig und seine Dehydration wurde korrigiert. Er hatte keine Schmerzen und die schwere Entzündung der Haut verschwand. Der Patient wurde nach Hause entlassen, und während der Nachbeobachtungszeit wurde keine Rückkehr des Hautrötungszustands festgestellt (Abbildung 1 , rechts unten).

Abbildung 1
Abbildung 1

Erythematöse Hauterkrankung, Fall 1. Vor der H 2 -Behandlung mit schwerem Erythem und Ödem (oben links) konnte der Patient sein linkes Auge und den Mund bis auf einen minimalen Grad mit maximaler Anstrengung nicht öffnen (oben rechts). Verbesserte Bedingungen 3 Tage nach der H 2 -Behandlung (unten links) mit öffnendem Auge und Mund. Die schwere Entzündung der Haut verschwand fast innerhalb von 6 Tagen nach der H 2 -Behandlung (rechts unten) und wurde nach Hause entlassen. Während einer Nachbeobachtungszeit wurde keine Rückkehr des Hautrötungszustands festgestellt.

Fall 2

Der 67-jährige Mann fiel nach einem großen Aneurysma-Ruptur der Arteria basilaris und einer Subarachnoidalblutung ins Koma. Nachdem das Aneurysma chirurgisch entfernt worden war, blieb der Patient im Koma und entwickelte eine Lungenentzündung und Blasenentzündung mit einer Verschlechterung der Leber- und Nierenfunktion. Nach mehreren Medikamenten, einschließlich Antibiotika und Antikonvulsiva, hatte sich sein Allgemeinzustand bis 2 Monate nach der Operation stabilisiert, als er fiebrig wurde und schwere Hautanomalien entwickelte. Die Anomalie bestand aus erythematösen Papeln, schweren Hautödemen, Blasen und Bläschen und Hautablösungen. Das Stevens-Johnson-Syndrom wurde vermutet und er wurde in ein allgemeines Krankenhaus mit dermatologischer Abteilung gebracht. Der Patient wurde jedoch mit mehreren Diagnosen zurückgeschickt, wie zum Beispiel Erythem, Thrombozytopenie, mögliche Trichophyton-Infektion usw., und die Verwendung von Steroid und Antimykotikum wurde empfohlen, jedoch nicht systemisches Steroid. Die Anwendung dieser Cremes verschlechterte jedoch den Hautzustand trotz des Absetzens von verdächtigen Arzneimitteln weiter und schließlich wurde entschieden, H2-angereicherte intravenöse Flüssigkeit zu verwenden. Nach einem vollständigen PARQ mit der Familie des Patienten, der eine Einwilligung unterzeichnet hatte, wurde zweimal täglich eine mit H2 angereicherte Kochsalzlösung (500 ml) verabreicht. Rötung der Haut begann zu verblassen und Schwellung und Härte der Haut von schweren Ödemen deutlich in 3 Tagen verbessert. Sein hohes Fieber ließ nach. Nach einer Woche der Wasserstoffbehandlung verschwanden die Hautläsionen fast (Abbildung 2 , links unten), und auch der Allgemeinzustand besserte sich. Obwohl der Patient nach der Behandlung im Koma lag und ungefähr 4 Monate nach der Operation ablief, traten die Hautläsionen nicht mehr auf.

Figur 2
Figur 2

Erythematöse Hautkrankheit, Fall 2, 3 und 4. Die erythematöse Hautläsion von Fall 3 im gesamten Gesicht (oben links) besserte sich ungefähr 30 Minuten nach der H2-Infusion auf der linken Seite des Gesichts zuerst (oben in der Mitte) und dann in etwa einer stunde besserte sich das ganze gesicht (rechts oben). Die starke Schwellung und das Erythem von Fall 2 ließen 7 Tage nach der H2-Behandlung nach (links unten). Feinere Papeln von Fall 4 begannen zu verschmelzen (untere Mitte). In 3 Tagen nach der H2-Behandlung (unten rechts) wurde eine signifikante Verbesserung festgestellt und die Hautläsion trat nicht wieder auf.

Fall 3

Die 48-jährige Frau verspürte ein heißes Gefühl im Gesicht und entwickelte ein Erythem im gesamten Gesicht (Abbildung 2 , oben links) nach einer CT-Untersuchung mit Kontrastmittelverstärkung bei zerebralem Aneurysma. Es wurde ein Verdacht auf eine Medikamentenausbruch festgestellt, und eine MinophagenC-Lösung (Minophagen Pharmaceutical Co.), die in diesen Situationen wirksam gewesen war, wurde intravenös verabreicht. Das Erythem ließ jedoch nicht nach und der Patient entwickelte Fieber (38,5 ° C), Kopfschmerzen und Übelkeit. Als Notfallmaßnahme wurden zwei Beutel mit 250 ml Kochsalzlösung (Terumo Co.) verabreicht, die mit H2 angereichert worden waren. Ca. 30 min. Nach der Infusion begann das Erythem zuerst auf der linken Seite des Gesichts zu verblassen (Abbildung 2 , obere Mitte), und nach etwa einer Stunde besserte sich das gesamte Gesicht (Abbildung 2 , obere rechte) und ihre Körpertemperatur begann in etwa zu sinken eine Stunde. Zu diesem Zeitpunkt hörte die Infusion auf und der Patient kehrte nach Hause zurück. Während der Nachbeobachtungszeit wurde kein erneutes Auftreten von Hautrötungen oder Fieber festgestellt.

Fall 4

Das 62-jährige Männchen war nach schwerer Subarachnoidalblutung nach einem zerebralen Aneurysmabruch bis 7 Tage nach dem Iktus intubiert und mechanisch beatmet worden, wobei der Patient hohes Fieber und Erythem entwickelte, das aus feineren Papeln bestand, ohne zusammenzuschmelzen. Anfänglich wurde der Patient mit lokalen Steroidsalben behandelt, aber das Erythem breitete sich im gesamten Körper aus und begann zu verschmelzen (Abbildung 2 , untere Mitte). In 3 Tagen, nachdem H2-angereicherte Salzlösung zweimal täglich intravenös verabreicht worden war, begann die Hautläsion zu verblassen (Abbildung 2 , rechts unten) und die erhöhte Körpertemperatur normalisierte sich.

Freiwillige

Zwei Freiwillige, die sich bereits in einem Krankenhaus in Nishijima befanden, stimmten zu, dass die Studie H2 und ihren für ihre medizinische Behandlung eingerichteten arteriellen Zugang und venösen Zugang nutzen darf. Die Blutproben (jeweils 1 ml) wurden vor, während und nach der H2-Verabreichung durch intravenöse Infusion von 500 cm 3 Kochsalzlösung oder durch Inhalation von 2% H2-Gas für 20 Minuten und anschließende Inhalation von 4% H2 aus diesen Öffnungen entnommen Gas. Sowohl die Patienten als auch ihre Familie haben verstanden, dass die Studie keinen direkten Nutzen für sie hat, sondern möglicherweise für die Zukunft der H2-Behandlungsforschung. Das gesamte ordnungsgemäße PARQ und die Unterzeichnung des Zustimmungsformulars wurden vor Beginn der Studie durchgeführt.

Produktion und Verabreichung von H2-angereicherter intravenöser Flüssigkeit und H2-Gas

Mit H2 angereicherte intravenöse Lösung wurde durch einfaches Eintauchen regulärer intravenöser Flüssigkeitsbeutel in den Wasserstoffwassertank (Miz. Co, Patent Nr. 4486157, Patentblatt von Japan 2010) hergestellt, wie an anderer Stelle berichtet wurde [ 7 ]. H2 gelangt durch Diffusion durch die Beutelwand in den Beutel. Daher wurde der Beutel ohnehin weder geöffnet noch verändert und diese Methode beseitigte die Möglichkeit einer Kontamination vollständig. Obwohl die H2-Konzentration im Wassertank bei der Sättigung stabil war (0,8 mM), variierte die H2-Konzentration im Beutel mit der Eintauchdauer (Abbildung 3 ) und mit dem Material der Beutelwand und der Infusionsmethode (Abbildung 4) ). Der Beutel mit weicher und dünner Wand verkürzte die Zeit, die der Inhalt des Beutels benötigt, um die Sättigung zu erreichen. Die Geschwindigkeit, mit der die H2-Konzentration in diesen Beuteln verloren ging, war jedoch höher als in Beuteln mit härteren und dickeren Wänden, als der Beutel aus dem Tank genommen und für die intravenöse Infusionsbehandlung an der Luft ausgesetzt wurde. Wir haben uns jedoch für Beutel mit weicherer und dünnerer Wand entschieden, da die H2-Konzentration, die 30 Minuten nach Beginn der Infusion an der Spitze des Infusionskatheters gemessen wurde, immer noch etwa 90% der ursprünglichen Konzentration betrug und dies praktischer war als die Verwendung von a härtere und dickere Wandtasche mit sehr langer Eintauchzeit zur Sättigung. Durch Aufbewahren des mit H2 angereicherten IV-Beutels in einem anderen Wasserstoffwasserbeutel oder in einem Beutel mit Eiswasser während der Infusion verringerte sich die Geschwindigkeit der Entsättigung. Diese Vorkehrungen machten das einfache intravenöse Infusionsverfahren jedoch umständlicher und komplizierter als das Suchen und Verwenden einer größeren Vene und das Beenden einer schnellen intravenösen Infusion aus einem bloßen, weichen und dünnen Beutel innerhalb von 30 Minuten. H2-Gas wurde für die Inhalation mit einem Apparat hergestellt, der in unserem Krankenhaus von Yoji Nishijima MD unter Verwendung eines H2-Generators (HG200, GL Science, Tokio, Japan), Sauerstoffeinlass und eines Luftkompressors hergestellt wurde. Eine geeignete Konzentration von H2-Gas wurde nach Bedarf mit der Luft und zusätzlichem Sauerstoff gemischt und dem Patienten durch eine normale Gesichtsmaske bereitgestellt. Die Patienten inhalierten das Gas aus eigener Kraft und Geschwindigkeit, aber für die Patienten, die mechanisch beatmet wurden, wurde das Gas über die Atemschutzmaske abgegeben.

Figur 3
Figur 3

H2- Konzentration in IV-Beuteln nach Eintauchen in H2- Wasser. Beutel A (mit weicher und dünner Wand) gegen Beutel B (mit harter und dicker Wand). Die H 2 -Konzentration in BagA erreichte in 48 h fast 93% der Sättigung, während in BagB in 48 h nur 76% der Sättigung auftraten.

Figur 4
Figur 4

Verlust der H2-Konzentration in IV-Beuteln. Beutel A (mit weicher und dünner Wand) gegen Beutel B (mit harter und dicker Wand). Mit H2 angereicherte Infusionsbeutel wurden alleine (nackt) oder in einem anderen mit Wasser gefüllten Beutel oder nackt, jedoch nachdem das Gas im Beutel evakuiert worden war, in die Luft gehängt, um nur Flüssigkeit zu hinterlassen (kein Gas- / Flüssigkeitsspiegel). Der nackte Beutel behielt am Ende der regulären Infusion (30 Minuten) noch mehr als 90% der ursprünglichen Konzentration bei. Während der Infusion trat eine verzögerte Entsättigung des IV-Beutels in einem anderen mit Wasser gefüllten Beutel auf, aber der Aufbau und die Infusion waren ziemlich umständlich.

Abbildung 5
Abbildung5

H 2 -Konzentration in den Blut- und Luftproben von der Hautoberfläche. Die Proben wurden vor, während und nach der H2-Verabreichung während einer 30-minütigen intravenösen Infusion (rechts) und einer 40-minütigen Inhalation (links) für 20 Minuten mit 2% H2-Gas gefolgt von weiteren 20 Minuten entnommen. mit 4% H2-Gas. Langsamere Änderungen der H 2 -Konzentration sind in den Luftproben von der Hautoberfläche im Vergleich zu den Änderungen im arteriellen und venösen Blut festzustellen.

Die Herstellung und Verwendung des Apparats sowie der so hergestellten intravenösen Flüssigkeit und des Gases wurden vom Pharmacists Council des Nishijima Hospital genehmigt und auf Anraten des Councils und der japanischen Wohlfahrts-Arbeitsverwaltung (Tokai-Hokuriku District Bureau) und der Sizuoka Prefectural Administration (Sizuoka Prefectural Administration) durchgeführt. Pharmazeutische Angelegenheit, Regulatory Audit Section).

Studie zur H2-Abgabe durch Messung der Wasserstoffkonzentration im Blut und in den Luftproben aus dem Beutel, der das Bein bedeckt

Aus diesen arteriellen und venösen Zugangsöffnungen wurden 10, 15, 20, 30, 40, 42, 46, 52 min und 58 min nach der Verabreichung von H2 und einer Kontrollblutprobe (jeweils 1 cm 3 ) Blutproben entnommen wurde unmittelbar vor der Studie genommen.

Die Blutproben wurden sofort in eine kleine Glasflasche (12 cm 3 Größe) überführt und der Deckel wurde gesichert. Die Flasche wurde zu einem nahegelegenen Gaschromatographen (TRIlyser, mBA-3000, Taiyo Co Ltd. Osaka, Japan) zur Messung von H2 gebracht. Zur Untersuchung der H2-Konzentration von der Hautoberfläche wurde ein Bein dieser Freiwilligen in einen transparenten Hochleistungsplastikbeutel mit 1 l Luft gegeben. Die kleinen Glasflaschen, die für die Blutproben verwendet wurden, wurden in die Plastiktüte gegeben, wobei der Deckel offen gehalten wurde. Dann wurde zum Zeitpunkt der Messung während der H2-Verabreichung die Oberseite der Glasflasche platziert und gesichert, indem die Glasflasche von außerhalb des transparenten Beutels manipuliert wurde, ohne den Beutel zu öffnen, und der Rest des Gases in dem Plastikbeutel wurde abgesaugt und wieder eingesetzt Jeweils mit 1 l Frischluft. Die Flaschen mit gesichertem Verschluss wurden bis zum Abschluss der Studie in der Plastiktüte aufbewahrt, da die Plastiktüte fest auf der Haut geklebt war. Am Ende wurden alle Flaschen mit gesichertem Deckel durch Entfernen des Hautbandes aus der Plastiktüte genommen und durch Gaschromatographie zur Messung der H2-Konzentration in den Flaschen gebracht. Die Probenahmezeiten für diese Luft in der Plastiktüte betrugen vor der Untersuchung zu Kontrollzwecken und 15, 20, 30, 40 Minuten nach Beginn der H2-Infusion, und eine zusätzliche Probe wurde nach 46 Minuten für die Inhalationsuntersuchung entnommen. Für die H2-Gas-Inhalationsstudie wurde zuerst 20 Minuten lang 2% H2-Gas und dann weitere 20 Minuten lang 4% H2-Gas verabreicht. Für die H2-Infusionsstudie wurden 500 ml H2-angereicherte Kochsalzlösung innerhalb von 30 Minuten verabreicht.

Physiologische Parameter im Zusammenhang mit der H2-Verabreichung

Ein vollständiger Satz der physiologischen Parameter wurde unmittelbar vor, während und nach Beendigung der H2-Behandlung als Routineverfahren untersucht. Der vollständige Satz der Parameter umfasste 12 Indizes wie Körpertemperatur (BT), Blutdruck (BP), Pulsfrequenz (PR), auf die Sauerstoffkonzentration bezogene Parameter (pO2 (Torr), sO2, pO2 (Aa), pO2 (a) /EIN)). Kohlendioxid-bezogene Indizes (pCO2 (Torr), HCO3-akt (Mikromol / L) und Basenüberschuss-bezogene Indizes BE (ecf, Mikromol / L), BE (B, Mikromol / L), BB (Mikromol / L).

Ergebnisse

Erytheme dieser 4 Patienten und damit verbundene Symptome, wie intensive Gesichtsschmerzen mit neurologischen Defiziten und Hautgeschwüren (Fall 1), Fieber und ödematöse Verhärtung des gesamten Körpers, insbesondere an den Extremitäten mit Hautgeschwüren (Fall 2), eher mild aber mit akutem Fieber und Übelkeit und Kopfschmerzen (Fall 3), leichten, aber sich verschlechternden und ausbreitenden Hautläsionen mit Fieber (Fall 4) besserten sich alle nach der H2-Behandlung signifikant und traten nicht mehr auf.

Die H2-Abgabestudie von zwei Freiwilligen zeigte, dass die H2-Konzentration im Blut mit der H2-Inhalation schnell anstieg und mit der H2-Beendigung langsam abnahm, insbesondere im venösen Blut. Die H2-Konzentration der Luftproben in der ein Bein bedeckenden Plastiktüte zeigte jedoch viel langsamere Veränderungen und stieg auch nach Absetzen der H2-Inhalation weiter an, zumindest während der Zeit der Probenentnahme (Abbildung 5 ). Der H2-Blutspiegel war bei Inhalation signifikant höher als bei intravenöser Verabreichung.

Die Verabreichung von H2 änderte die physiologischen Parameter nicht und verursachte keine signifikante Verschlechterung der Blutchemie, obwohl einige dieser Patienten bereits vor der H2-Behandlung schwere Anomalien aufwiesen, wie z. B. Thrombozytopenie von Fall 2 (Tabelle 1 ).

Tabelle 1 Dauer der H2-Behandlung und Laborstudien von 4 Patienten

Diskussion

In der Neurochirurgie kommt es häufig vor, dass mehrere Medikamente zur Behandlung von Bewusstseinsstörungen, erhöhtem Hirndruck, Lungenentzündung, abnormalem Diuretikum usw. verabreicht werden. Das sofortige Absetzen dieser Therapien ist aufgrund eines Verdachts auf einen Drogenausbruch eher schwierig, wenn nicht sogar unmöglich. Es ist bekannt, dass bei akuten erythematösen Hauterkrankungen ROS (reaktive Sauerstoffspezies), die von migrierten Entzündungszellen und anderen produziert werden, die Zellmembran zerstören und die Hauterkrankung verschlimmern [ 1 , 2 ]. Peroxynitrite und Hydroxylradikale sind am stärksten und können nur mit Edaravon durch klinisch verfügbare Medikamente eliminiert werden [ 4 ]. In Japan ist Edaravon jedoch nur für das akute Stadium eines Hirninfarkts zugelassen. Die hohen Medikamentenkosten und die Möglichkeit von Nebenwirkungen erschweren eine häufige und längere Anwendung. Darüber hinaus wird Edaravon nach Neutralisation der umgebenden Radikale, die durch andere Materialien neutralisiert werden müssen, zu einem Radikal für sich. Andererseits inaktiviert H2 Peroxynitrite und Hydroxylradikale direkt und sofort ohne das Risiko von Nebenwirkungen, und auch H2 kann leicht mit geringen Kosten hergestellt werden. H2 wurde jedoch bis zu diesem Zeitpunkt in Trinkwasser oder als Gas verabreicht und konnte nicht verabreicht werden, wenn die orale Einnahme oder Inhalation aus medizinischen Gründen verboten ist.

Kürzlich ermöglichte eine neue Technik das sichere Lösen von Wasserstoff [ 7 ] im Beutel mit intravenöser Flüssigkeitslösung durch einfaches Eintauchen des Beutels in einen H2-Wasser produzierenden Behälter. H2 gelangt durch einfache Diffusion in den Beutel und muss daher nicht geöffnet oder verändert werden, wodurch das Risiko einer Kontamination und Infektion ausgeschlossen wird. Alle unsere 4 Fälle in diesem Bericht konnten weder trinken noch schlucken und es wurde angenommen, dass H2 nur auf intravenösem Weg verabreicht werden kann. Die Sicherheitsüberwachung mit physiologischen Parametern und Laboruntersuchungen zeigte nach dieser Methode der H2-Verabreichung keine negativen Auswirkungen auf diese multiplen Indizes und Organfunktionen wie Nieren- und Leberfunktion (Tabelle 1 ). Selbst im Fall 2 mit Thrombozytopenie wurde keine andere hämatologische Verschlechterung festgestellt. Die klinischen Symptome der Hautkrankheiten aller vier Patienten besserten sich ziemlich schnell und signifikant. Daher kann davon ausgegangen werden, dass die H2-Infusion in diesen Situationen sehr sicher und effektiv war. Es ist jedoch immer noch möglich, dass sich der Hautzustand aus Gründen verbessert, die nicht mit der Verabreichung von H 2 zusammenhängen, da das Verbesserungsmuster nicht einheitlich war und keine eindeutige Dosis-Wirkungs-Beziehung erhalten werden konnte. Die klinische Wirksamkeit von Wasserstoff wird normalerweise durch seine spezifische Fähigkeit zum Abfangen von Hydroxyradikalen und Peroxynitriten erklärt. Die erste Verteidigungslinie der Haut sind Keratinozyten, die sich in der äußersten Hautschicht befinden und von denen bekannt ist, dass sie eine große Menge an ROS (reaktive Sauerstoffspezies) produzieren, hauptsächlich wegen der antimikrobiellen Wirkung und der Verringerung der mikrobiellen Virulenzfaktoren in hohem Maße [ 8 ]. Obwohl viele ROS-Fänger und -Dismutasen in der Haut vorhanden sind, bei denen die Oxidation andauert, ist es für regulatorische Zwecke unerlässlich, einen niedrigen ROS-Wert beizubehalten [ 9 ]. Diese verbleibenden ROS und ROS-Überläufe aus der Überproduktion können die Quelle von Peroxynitriten sein. Zusätzlich werden intrazelluläre Peroxynitrite durch das von Nox 1 ((NADPH-Oxidase 1)) abgeleitete ROS und intrazelluläres NO (Stickstoffmonoxid) erzeugt, da Nox1 im Kern von Keratinozyten lokalisiert ist. [ 10 ] Peroxynitrite aktivieren p38MAPK-Wege, die mit verwandt sind Produktion von entzündlichen Zytokinen wie TNF-α und IL-1 und vielen anderen [ 11 ] .Die Kontrolle dieser intrazellulären Prozesse durch diffundierbares H2 ist wichtig, und daher hat H2 möglicherweise das Entzündungsniveau verringert, das bei erythematösen Hauterkrankungen beobachtet wird In der vorliegenden H2-Konzentrationsstudie war die Blutkonzentration bei intravenöser H2-Gabe im Vergleich zur Inhalation viel niedriger, jedoch war bei beiden Arten der H2-Verabreichung zuerst die arterielle Blutkonzentration und dann die venöse Blutkonzentration, jedoch die H2-Konzentration in erhöht Die Luft um die Haut nahm sehr langsam zu und stieg dann auch nach Beendigung der H2-Verabreichung durch Inhalation weiter an. Diese Ergebnisse können darauf hindeuten, dass die Langsamkeit damit zusammenhängt das langsame Blutflusskompartiment [ 12 ] und / oder die Permeabilitätsbarriere von Lipid-Wasser-Schichten des Hautgewebes selbst [ 13 ] und auch, dass die Haut als Reservoir für eine verlängerte Freisetzung von H2 fungieren kann. Die langsame, aber verlängerte Freisetzung von H2 direkt aus der Haut ist als therapeutisches Schema der Hauterkrankungen am vorteilhaftesten, da es sich bei der erythematösen Hauterkrankung um die äußerste Schicht der Haut handelt, die einer kontinuierlichen Oxidation ausgesetzt ist und ziemlich knappe Blutgefäße besitzt. Wenn die Produktion von ROS kontinuierlich ist, muss die Lieferung von H2 länger sein. Die Haut mit einem langsameren Entsättigungskompartiment bietet eine bessere Möglichkeit, die intravenöse Infusion als nützlichen Weg für die H2-Verabreichung zu nutzen, da das langsamere Kompartiment bei längerer Verabreichung mehr H2 ansammeln kann als eine höhere Konzentration bei relativ kürzerer Verabreichung, beispielsweise durch Inhalation. Die intravenöse Verabreichung von H2 war nach unserer Erfahrung bequemer und konsistenter, da es normalerweise schwierig war, eine Gesichtsmaske für eine längere Zeit für die H2-Inhalation bei bewussten, aber neurologisch beeinträchtigten Patienten aufzubewahren. Zu den Einschränkungen unserer Studie zählen eine geringe Anzahl von Patienten und Freiwilligen. Unsere Schlussfolgerungen aus den Ergebnissen dieser Studie müssen durch eine Studie mit mehr Patienten und Freiwilligen bestätigt werden. Die Möglichkeit des Vorhandenseins eines langsamen H2-Entsättigungskompartiments in der Haut muss mit einer viel längeren Untersuchungszeit untersucht werden. Da diese Studie an Freiwilligen durchgeführt wurde, war unsere Studienzeit begrenzt und zu kurz für die Analyse des Kompartiments mit langsamer Freisetzung. Außerdem wurde keine Gewebebiopsie von der Haut durchgeführt. Daher war keine endgültige Diagnose der Hautkrankheit verfügbar. Zukünftige Studien werden diese Probleme klären und eine optimale Auswahl der H2-Abgabemethode basierend auf der Art der Krankheit und dem Zustand des Patienten bieten.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Erythem dieser 4 Patienten und die damit verbundenen Symptome, wie intensive Schmerzen im Gesicht mit neurologischen Defiziten und Hautgeschwüren, Fieber und ödematöser Verhärtung des gesamten Körpers, eher mild, aber mit akutem Fieber und Übelkeit und Kopfschmerzen, mild, aber schlimmer und schlimmer sind Die Ausbreitung von Hautläsionen mit Rötung besserte sich nach der H2-Behandlung signifikant und trat nicht mehr auf. Die H2-Freisetzungsstudie von zwei Freiwilligen zeigte, dass die H2-Konzentration im Blut mit der H2-Inhalation schnell anstieg und mit der H2-Beendigung langsam abnahm, insbesondere im venösen Blut. Die H2-Konzentration der Luftproben in dem Plastikbeutel, der ein Bein bedeckte, zeigte jedoch viel langsamere Veränderungen und stieg weiter an, selbst nachdem die H2-Inhalation zumindest während der Zeit der Probenentnahme unterbrochen wurde.

Verweise

Danksagung

Die Autoren bedanken sich bei Miz Company für die technische Unterstützung beim Einrichten des Wasserstofftanks und für die erste Messung der H2-Konzentration im intravenösen Flüssigkeitsbeutel.

Wasserstoff (H2) -Behandlung bei akuten erythymatischen Hauterkrankungen. Ein Bericht von 4 Patienten mit Sicherheitsdaten und einer nicht kontrollierten Machbarkeitsstudie mit H2-Konzentrationsmessung an zwei Freiwilligen

Informationen zum Autor

Korrespondenz mit Hirohisa Ono .

Zusätzliche Information

Konkurrierende Interessen

Die Autoren erklären, dass sie keine konkurrierenden Interessen haben und von keinem pharmazeutischen und biotechnologischen Unternehmen dafür entschädigt wurden, diesen Artikel in die von Experten begutachtete wissenschaftliche Literatur einzubringen.

Autorenbeiträge

Die Autoren haben gleichermaßen zur Produktion dieses Artikels beigetragen.

Hirohisa Ono, Yoji Nishijima, Naoto Adachi, Masaki Sakamoto, Yohei Kudo, Jun Nakazawa, Kumi Kaneko und Atsunori Nakao haben gleichermaßen zu dieser Arbeit beigetragen.

Von den Autoren eingereichte Originaldateien für Bilder

Unten finden Sie die Links zu den ursprünglich eingereichten Dateien der Autoren für Bilder.

Originaldatei der Autoren für Abbildung 1

Originaldatei der Autoren für Abbildung 2

Originaldatei der Autoren für Abbildung 3

Originaldatei der Autoren zu Abbildung 4

Originaldatei der Autoren zu Abbildung 5

Originaldatei der Autoren zu Abbildung 6

Rechte und Erlaubnisse

Dieser Artikel wurde unter der Lizenz von BioMed Central Ltd. veröffentlicht. Dies ist ein Open Access-Artikel, der unter den Bedingungen der Creative Commons Attribution License ( http://creativecommons.org/licenses/by/2.0 ) veröffentlicht wird und der eine uneingeschränkte Verwendung, Verteilung und Verwendung ermöglicht. und Vervielfältigung in jedem Medium, sofern das Originalwerk ordnungsgemäß zitiert wird.

Nachdrucke und Genehmigungen

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.

Diese Website verwendet Akismet, um Spam zu reduzieren. Erfahre mehr darüber, wie deine Kommentardaten verarbeitet werden.