Tratamiento con hidrógeno (H2) para enfermedades eritematosas agudas de la piel

Fondo

Hemos tratado a 4 pacientes de enfermedades cutáneas eritematosas agudas con fiebre y / o dolor por líquido intravenoso enriquecido con  hidrógeno  H2. También agregamos datos de dos voluntarios para evaluar el modo de suministro de  hidrógeno H 2 a la piel para evaluar la viabilidad del tratamiento con  hidrógeno H 2 para este tipo de enfermedades de la piel.

Métodos

Los cuatro pacientes recibieron la administración intravenosa de 500 ml de líquido enriquecido con  hidrógeno H2 en 30 minutos durante más de 3 días, excepto en un paciente por una sola vez. De dos voluntarios (uno para la administración intravenosa de  hidrógeno H2 y el otro para la inhalación de H2), se extrajeron muestras de sangre en serie y se recogieron muestras de aire de una bolsa de plástico resistente que cubría una pierna, antes, durante y después de la administración de  hidrógeno H2. Se verificó la concentración de  hidrógeno H2 en estas muestras inmediatamente por cromatografía de gases. Se recogieron también múltiples parámetros fisiológicos y datos de química sanguínea.

Resultados

El eritema de estos 4 pacientes y los síntomas asociados mejoraron significativamente después del tratamiento con  hidrógeno H2 y no volvieron a aparecer. La administración de H2 no cambió los parámetros fisiológicos y no causó el deterioro de la química de la sangre. La concentración de  hidrógeno H2 en la sangre de los voluntarios aumentó rápidamente con la inhalación de  hidrógeno H2 y disminuyó lentamente con el cese de  hidrógeno H2 particularmente en la sangre venosa, mientras que la concentración de H2 en el aire de la superficie de la pierna mostró cambios mucho más lentos incluso después de suspender la inhalación de  hidrógeno H2, al menos durante el tiempo de recolección de la muestra.

Conclusión

Una mejora en las enfermedades eritemtosas agudas de la piel siguió a la administración de líquido enriquecido con  hidrógeno H2 sin comprometer la seguridad. El estudio de entrega de  hidrógeno H2 de dos voluntarios sugirió entrega directa inicial y entrega prolongada adicional posiblemente desde un reservorio lentamente desaturado en la piel hasta la superficie.

Introducción

Las enfermedades eritematosas graves y agudas de la piel generalmente requieren atención médica inmediata, particularmente cuando los síntomas involucran dolor intenso y / o fiebre. Es posible que deba iniciarse el tratamiento antes de dedicar suficiente tiempo y esfuerzo a investigar las causas reales del apuro o el estado funcional de los otros órganos, y los agentes esteroides tienden a ser la primera opción del tratamiento. Sin embargo, las complicaciones derivadas del uso general de esteroides son bien conocidas y, por lo tanto, las clínicas no dermatológicas como la nuestra frecuentemente encuentran dificultades para encontrar remedios rápidos con efectos secundarios mínimos. El eritema es un enrojecimiento de la piel debido a mecanismos inflamatorios, ya sea como culpables primarios o como características secundarias, y las citocinas inflamatorias liberadas localmente, como TNF-α, IL-1,8, GM-CSF, etc., estimulan los fagocitos y las células inflamatorias y dan como resultado la producción de ROS (especies reactivas de oxígeno) [ 1 , 2 ]. La interacción entre el ROS y el óxido nítrico conduce a la formación de radicales peroxinitrito y también por la reacción de Fenton mediada por hierro, los radicales hidroxilo, que son altamente reactivos y destructivos para la membrana celular y las mitocondrias y los ácidos grasos poliinsaturados (AGPI) [ 3 ] Sin embargo, las ROS dismutasas, que abundan en la piel y también los medicamentos actualmente disponibles, son ineficaces para neutralizar estos radicales más destructivos, excepto Edaravona [ 4 ], cuyo uso está estrictamente limitado para el tratamiento de pacientes con infarto cerebral agudo con función renal y hepática normal. . El H2 puede ser útil en estas situaciones porque neutraliza inmediata y simultáneamente tanto los peroxinitritos como los radicales hidroxilo [ 5 ] y también se sabe que el H2 no causa efectos secundarios significativos ya que se produce en el intestino humano como un proceso de fermentación, aunque no de forma continua [ 6] ] Reportamos cuatro casos de pacientes con enfermedad eritematosa aguda de la piel que padecían erupción cutánea y también síntomas asociados, como dolor intenso y / o fiebre. Primero fueron tratados con medicamentos regulares y cuando los tratamientos convencionales fallaron, luego, se agregaron fluidos intravenosos que contenían H2 después de firmar un formulario de consentimiento adecuado. Sin embargo, la administración de H2 puede no ser terapéutica a menos que se mantenga una concentración suficiente en la capa superficial de la piel durante un período suficiente y la concentración debe ser mayor que la del H2 producido internamente. Dos voluntarios participaron en un estudio de administración de H2 en el que se midió la concentración de H2 en la sangre y en el aire en la superficie de la piel antes, durante y después de la administración de H2 por inhalación o por infusión de líquido intravenoso.

Métodos

Pacientes y voluntarios

Antes de reclutar a los pacientes y voluntarios para el estudio actual, se realizó una conferencia PARQ completa para todos los pacientes y sus familias y para los voluntarios. Nuestro formulario de consentimiento específico, que había sido aprobado por el Comité de Ética del Hospital de Nishijima y el Consejo de Farmacéuticos del Hospital de Nishijima, se firmó antes del estudio con una clara comprensión de la naturaleza del mismo.

Historia clínica de 4 pacientes.

Caso 1

Hombre de 48 años que gozaba de buena salud hasta 5 días antes de la admisión en el Hospital de Nishijima, cuando un dolor intenso y una erupción cutánea en el lado izquierdo de la cara lo obligaron a visitar un servicio de emergencia donde le diagnosticaron infección por herpes simple y lo trataron. con agentes antivirus y analgésicos. Sin embargo, el dolor aumentó y el lado izquierdo de la cara se adormeció. Además, las ampollas en el área eritematosa se unieron y formaron una apariencia similar a una úlcera. El paciente también notó ptosis izquierda y visión doble y no pudo abrir la boca, lo que hizo imposible la ingesta oral. El paciente fue ingresado en el hospital por estado general deteriorado con deshidratación, dolor intenso y fiebre. Al ingreso, se encontró que el paciente tenía parálisis parcial de los nervios craneales 3º, 5º y 6º izquierdos, además de eritema severo con edema y pequeñas úlceras, que cubren el lado izquierdo de la cara y la región frontal. El tratamiento de hidratación se inició con 3 bolsas de 500 ml de solución de glucosa y electrolitos y continuó durante 6 días con una dosis decreciente durante la hospitalización. Inicialmente, dos bolsas de estas soluciones (500 ml) se habían enriquecido con H2. No se le dio antibiótico. Antes de la terapia de infusión, el paciente no podía abrir su ojo izquierdo y la boca (Figura 1 , arriba a la izquierda). La imagen de la Figura 1 superior derecha se tomó después de que se le pidiera al paciente que abriera el ojo izquierdo y la boca. El paciente no pudo hacerlo, excepto por la mínima apertura de la boca. Sin embargo, 3 días después del ingreso y la infusión de H2, la condición del paciente mejoró notablemente, incluyendo eritema, úlceras, nivel de dolor, apertura de los ojos y la boca (Figura 1 , abajo a la izquierda) y el paciente se volvió afebril. Como las funciones del nervio craneal también se recuperaron y pudo tomar nutrientes blandos orales, la hidratación intravenosa se redujo a 2 bolsas de solución de glucosa y electrolitos enriquecidos con H2 (esuron B, 200 ml / bolsa), diariamente. Para el sexto día de hospitalización, el paciente estaba comiendo una comida regular y se corrigió su deshidratación. No tenía dolor y la inflamación severa de la piel desapareció. El paciente fue dado de alta y no se observó retorno del eritema cutáneo durante un período de seguimiento (Figura 1 , abajo a la derecha).

Figura 1
Figura 1

Enfermedad eritematosa de la piel, caso 1. Antes del tratamiento con H2 con eritema y edema severos (parte superior izquierda), el paciente no pudo abrir el ojo izquierdo y la boca, excepto en un grado mínimo con un esfuerzo máximo (parte superior derecha). Condiciones mejoradas, 3 días después del tratamiento con H 2 (parte inferior izquierda) con apertura de ojo y boca. La inflamación severa de la piel casi desapareció en 6 días después del tratamiento con H 2 (abajo a la derecha) y fue dada de alta a casa y no se observó ningún retorno del eritema de la piel durante un período de seguimiento.

Caso 2

El hombre de 67 años cayó en coma después de una gran ruptura de aneurisma de la arteria basilar y hemorragia subaracnoidea. Después de que el aneurisma fue cortado quirúrgicamente, el paciente permaneció comatoso y desarrolló neumonía y cistitis, con deterioro de la función hepática y renal. Después de múltiples medicamentos, incluidos antibióticos y anticonvulsivos, su estado general se había estabilizado hasta 2 meses después de la cirugía, cuando se volvió febril y desarrolló una anormalidad severa en la piel. La anormalidad consistió en pápulas eritematosas, edema cutáneo severo, ampollas y vesículas y desprendimiento de la piel. Se sospechaba el síndrome de Stevens-Johnson y fue trasladado a un hospital general con un departamento de dermatología. Sin embargo, el paciente fue devuelto con varios diagnósticos, como eritema farmacológico, trombocitopenia, posible infección por tricofitón, etc. y se recomendó el uso de esteroides y crema antimicótica, pero no esteroides sistémicos. Sin embargo, la aplicación de estas cremas deterioró aún más la condición de la piel a pesar de la interrupción de los medicamentos sospechosos y, finalmente, se decidió usar líquido intravenoso enriquecido con H2. Después de un PARQ completo con la familia del paciente que firmó un consentimiento, se administró solución salina enriquecida con H2 (500 ml) dos veces al día. El enrojecimiento de la piel comenzó a desvanecerse y la hinchazón y la dureza de la piel por edema severo mejoraron significativamente en 3 días. Su fiebre alta disminuyó. Después de una semana de tratamiento con hidrógeno, las lesiones cutáneas casi desaparecieron (Figura 2 , abajo a la izquierda) y el estado general también mejoró. Aunque el paciente permaneció en coma después del tratamiento y expiró aproximadamente 4 meses después de la cirugía, las lesiones cutáneas no volvieron a aparecer.

Figura 2
Figura 2

Enfermedad eritematosa de la piel, casos 2, 3 y 4. La lesión cutánea eritematosa del caso 3 en toda la cara (parte superior izquierda) comenzó a mejorar aproximadamente 30 minutos después de la infusión de H2 en el lado izquierdo de la cara primero (parte superior media) y luego en aproximadamente una hora, la cara completa mejoró (arriba a la derecha). La hinchazón severa y el eritema del caso 2 disminuyeron en 7 días después del tratamiento con H2 (parte inferior izquierda). Las pápulas más finas del caso 4 comenzaron a fusionarse (centro inferior). En 3 días después del tratamiento con H2 (abajo a la derecha), se observó una mejoría significativa y la lesión de la piel no volvió a aparecer.

Caso 3

La mujer de 48 años comenzó a sentir sensación de calor en la cara y desarrolló eritema en toda la cara (Figura 2 , arriba a la izquierda) después de un estudio de tomografía computarizada con realce de contraste para el aneurisma cerebral. Se sospechó la erupción del fármaco y se administró por vía intravenosa una solución de minophagenC (Minophagen Pharmaceutical Co.) que había sido eficaz en estas situaciones. Sin embargo, el eritema no disminuyó y el paciente desarrolló fiebre (38.5  C), dolores de cabeza y náuseas. Como medida de emergencia, se administraron dos bolsas de 250 ml de solución salina (Terumo Co.) enriquecida con H2. Aproximadamente 30 min. después de la infusión, el eritema comenzó a desvanecerse en el lado izquierdo de la cara primero (Figura 2 , parte superior media) y luego, en aproximadamente una hora, mejoró toda la cara (Figura 2 , parte superior derecha) y la temperatura de su cuerpo comenzó a bajar aproximadamente una hora. En ese momento, la infusión se detuvo y el paciente regresó a casa. No se observó recurrencia de la fiebre de la piel ni fiebre durante un período de seguimiento.

Caso 4

Un hombre de 62 años había sido intubado y ventilado mecánicamente con signos vitales estables después de una hemorragia subaracnoidea severa por un aneurisma cerebral roto hasta 7 días después del ictus cuando el paciente desarrolló fiebre alta y eritema que consistía en pápulas más finas sin fusionarse. Inicialmente, el paciente fue tratado con ungüentos locales con esteroides, pero el eritema se extendió por todo el cuerpo y comenzó a fusionarse (Figura 2 , parte inferior media). En 3 días después de que se administrara solución salina enriquecida con H2 dos veces al día por vía intravenosa, la lesión de la piel comenzó a desvanecerse (Figura 2 , abajo a la derecha) y la temperatura corporal elevada se normalizó.

Voluntarios

Dos voluntarios que ya estaban en el hospital de Nishijima con diferentes condiciones médicas acordaron dejar que el estudio usara H2 y su puerto de acceso arterial y venoso que se había establecido para su tratamiento médico. Las muestras de sangre (1 ml en cada momento) se extrajeron de estos puertos, antes, durante y después de la administración de H2 por infusión intravenosa de 500 cm 3 de solución salina o por inhalación de gas H2 al 2% durante 20 minutos seguido de inhalación de H2 al 4% gas. Tanto los pacientes como su familia entendieron perfectamente que el estudio no les proporcionará ningún beneficio directamente, sino posiblemente para el futuro de la investigación del tratamiento con H2. Todos los PARQ correctos y la firma del formulario de consentimiento se habían realizado antes del inicio del estudio.

Producción y administración de fluido intravenoso enriquecido con H2 y gas H2 .

La solución intravenosa enriquecida con H2 se produjo simplemente sumergiendo bolsas de líquido intravenoso regulares en el tanque de agua de hidrógeno (Miz. Co, Patente No.4486157, Gaceta de Patentes de Japón 2010)., Como se ha informado en otra parte [ 7 ]. El H2 ingresa a la bolsa por difusión a través de la pared de la bolsa. Por lo tanto, la bolsa no se abrió ni se alteró de ninguna manera y este método eliminó por completo la posibilidad de contaminación. Aunque la concentración de H2 en el tanque de agua era estable a la saturación (0.8 mM), la concentración de H2 en la bolsa varió con la duración de la inmersión (Figura 3 ) y con el material de la pared de la bolsa y por el método de infusión (Figura 4 ) La bolsa con pared suave y delgada acortó el tiempo requerido para que el contenido de la bolsa alcance la saturación. Sin embargo, la velocidad de perder la concentración de H2 en estas bolsas fue mayor que en las bolsas de pared más duras y gruesas, cuando la bolsa se sacó del tanque y se expuso al aire para el tratamiento de infusión intravenosa. Sin embargo, hemos elegido las bolsas con una pared más suave y más delgada porque la concentración de H2, medida en la punta del catéter de infusión 30 minutos después del inicio de la infusión, todavía permanecía aproximadamente el 90% de la concentración original y esto era más conveniente que usar un Bolsa de pared más dura y gruesa con un tiempo de inmersión muy largo para la saturación. Al mantener la bolsa IV enriquecida con H2 en otra bolsa de agua de hidrógeno o en una bolsa con agua helada durante la infusión, la velocidad de desaturación disminuyó. Sin embargo, estos arreglos hicieron que el procedimiento simple de infusión intravenosa fuera más engorroso y complicado que buscar y usar una vena más grande y terminar la infusión intravenosa rápida desde una bolsa desnuda, suave y delgada en 30 minutos. El gas H2 se preparó para la inhalación con un aparato, fabricado en nuestro hospital por el Dr. Yoji Nishijima, utilizando un generador de H2 (HG200, GL Science, Tokio, Japón), entrada de oxígeno y un compresor de aire. Se mezcló una concentración apropiada de gas H2 con el aire y oxígeno adicional según fuera necesario y se le proporcionó al paciente a través de una máscara facial regular. Los pacientes inhalaron el gas por su propio esfuerzo y velocidad, pero para los pacientes, que estaban en ventilación mecánica, el gas se administró a través del respirador.

figura 3
figura 3

Concentración de H2 en bolsas IV después de inmersión en agua de H2 . Bolsa A (con pared blanda y delgada) versus bolsa B (con pared dura y gruesa). La concentración de H2 en BagA alcanzó casi el 93% de saturación en 48 h, mientras que solo el 76% de saturación ocurrió en BagB en 48 h.

Figura 4
Figura 4

Pérdida de concentración de H2 en bolsas IV. Bolsa A (con pared blanda y delgada) versus bolsa B (con pared dura y gruesa). Las bolsas IV enriquecidas con H2 se colgaron en el aire por sí solas (desnudas), o en otra bolsa llena de agua, o desnudas pero después de que el gas en la bolsa se evacuó para dejar líquido solamente (sin nivel de gas / líquido). La bolsa desnuda aún retuvo más del 90% de la concentración inicial al final de la infusión regular (30 min). La desaturación tardía se produjo con la bolsa IV en otra bolsa llena de agua durante la infusión, pero la preparación y la infusión fueron bastante engorrosas.

Figura 5
Figura 5

Concentración de H2 en las muestras de sangre y aire de la superficie de la piel. Las muestras se tomaron antes, durante y después de la administración de H2 durante 30 minutos de infusión intravenosa (derecha) y 40 minutos de inhalación (izquierda), durante 20 minutos con gas H2 al 2% seguido de 20 minutos adicionales. con 4% de gas H2. Se observan cambios más lentos en la concentración de H2 en las muestras de aire de la superficie de la piel en comparación con los cambios en la sangre arterial y venosa.

La producción y el uso del aparato y el fluido intravenoso y el gas así producido fueron aprobados por el Consejo de Farmacéuticos del Hospital Nishijima y se llevaron a cabo con el asesoramiento del Consejo y la Administración Japonesa de Trabajo de Bienestar (Oficina del Distrito de Tokai-Hokuriku) y la Administración de la Prefectura de Sizuoka ( Asunto Farmacéutico, Sección de Auditoría Regulatoria).

Estudio de entrega de H2 midiendo la concentración de hidrógeno en la sangre y en las muestras de aire de la bolsa que cubre la pierna

Se tomaron diez muestras de sangre (1 cm 3 en cada momento) de estos puertos de acceso arterial y venoso a los 10, 15, 20, 30, 40, 42, 46, 52 minutos y 58 minutos después de la administración de H2 y una muestra de sangre de control. fue tomado inmediatamente antes del estudio.

Las muestras de sangre se transfirieron inmediatamente a una pequeña botella de vidrio (tamaño de 12 cm 3 ) y se aseguró la parte superior. La botella se llevó a un cromatógrafo de gases cercano (TRIlyser, mBA-3000, Taiyo Co Ltd. Osaka, Japón) para la medición de H2. Para el estudio de la concentración de H2 de la superficie de la piel, se colocó una pierna de estos voluntarios en una bolsa de plástico transparente de alta resistencia con 1 L de aire. Las pequeñas botellas de vidrio, utilizadas para las muestras de sangre, se incluyeron en la bolsa de plástico con la parte superior abierta. Luego, en el momento de la medición durante la administración de H2, se colocó y aseguró la parte superior de la botella de vidrio manipulando la botella de vidrio desde el exterior de la bolsa transparente sin abrir la bolsa y el resto del gas en la bolsa de plástico se succionó y se reemplazó. cada vez con 1 L de aire fresco. Las botellas con la tapa asegurada se mantuvieron en la bolsa de plástico hasta que se completó el estudio porque la bolsa de plástico estaba firmemente pegada a la piel. Luego, al final, todas las botellas con la parte superior asegurada se sacaron de la bolsa de plástico retirando la cinta adhesiva y se llevaron para medir la concentración de H2 en las botellas mediante cromatografía de gases. Los tiempos de muestreo de este aire en la bolsa de plástico fueron, antes del estudio para un control y a los 15, 20, 30, 40 minutos después de comenzar la infusión de H2 y se tomó una muestra adicional a los 46 minutos para el estudio de inhalación. Para el estudio de inhalación de gas H2, se administró un 2% de gas H2 durante 20 minutos primero y luego, un 4% de gas H2 durante 20 minutos adicionales. Para el estudio de infusión de H2, se administraron 500 ml de solución salina enriquecida con H2 en 30 minutos.

Parámetros fisiológicos asociados con la administración de H2.

Se estudió un conjunto completo de parámetros fisiológicos inmediatamente antes, durante y después de completar el tratamiento con H2 como procedimiento de rutina. El conjunto completo de parámetros incluía 12 índices, como temperatura corporal (BT), presión arterial (BP), frecuencia del pulso (PR), parámetros relacionados con la concentración de oxígeno (pO2 (Torr), sO2, pO2 (Aa), pO2 (a /UNA)). índices relacionados con el dióxido de carbono (pCO2 (Torr), HCO3-act (micromole / L), y los índices relacionados con el exceso de base BE (ecf, micromole / L), BE (B, micromole / L), BB (micromole / L).

Resultados

Eritema de estos 4 pacientes y síntomas asociados, como dolor intenso en la cara con déficit neurológicos y úlceras cutáneas (caso 1), fiebre y endurecimiento edematoso de todo el cuerpo, particularmente en las extremidades con úlceras cutáneas (Caso 2), más bien leve pero con fiebre aguda y náuseas y dolor de cabeza (caso 3), lesiones cutáneas leves pero con empeoramiento y propagación con fiebre (caso 4), todas mejoraron significativamente después del tratamiento con H2 y no volvieron a aparecer.

El estudio de entrega de H2 de dos voluntarios mostró que la concentración de H2 en la sangre aumentó rápidamente con la inhalación de H2 y disminuyó lentamente con el cese de H2, particularmente en la sangre venosa. Sin embargo, la concentración de H2 de las muestras de aire en la bolsa de plástico que cubre una pierna mostró cambios mucho más lentos y continuó aumentando incluso después de suspender la inhalación de H2, al menos durante el tiempo de recolección de la muestra (Figura 5 ). El nivel sanguíneo de H2 fue significativamente mayor cuando se administró H2 por inhalación en comparación con la vía intravenosa.

La administración de H2 no cambió los parámetros fisiológicos y no causó un deterioro significativo de la química de la sangre, aunque algunos de estos pacientes ya tenían anormalidades graves antes del tratamiento con H2, como la trombocitopenia del caso 2 (Tabla 1 ).

Tabla 1 Duración del tratamiento H2 y estudios de laboratorio de 4 pacientes.

Discusión

En neurocirugía, la administración de múltiples medicamentos para el tratamiento del nivel de conciencia deprimido, presión intracraneal elevada, neumonía, hormona diurética anormal, etc., es muy común y la interrupción inmediata de estos regímenes debido a la sospecha de erupción de drogas es bastante difícil, si no imposible. Es bien sabido que en las enfermedades eritematosas agudas de la piel, las ROS (especies reactivas de oxígeno) producidas por las células inflamatorias migradas y otras destruyen la membrana celular y agravan la enfermedad de la piel [ 1 , 2 ]. Los peroxinitritos y los radicales hidroxilo son más potentes y no pueden eliminarse con medicamentos clínicamente disponibles, excepto solo con edaravona [ 4 ]. Sin embargo, la edaravona está aprobada solo para la etapa aguda de infarto cerebral en Japón y el alto costo de la medicación y la posibilidad de efectos secundarios dificultan el uso frecuente y prolongado. Además, la edaravona se convierte en un radical por sí misma después de neutralizar los radicales circundantes que deben ser neutralizados por otros materiales. Por otro lado, el H2 inactiva los peroxinitritos y los radicales hidroxilo directamente e inmediatamente sin ningún riesgo de efectos secundarios y también el H2 puede producirse fácilmente a bajo costo. Sin embargo, el H2 hasta este momento se ha proporcionado en agua potable o como gas y no se pudo administrar cuando la ingesta oral o la inhalación están prohibidas por una afección médica.

Recientemente, una nueva técnica permitió que el hidrógeno se disolviera de manera segura [ 7 ] en la bolsa de solución de fluido intravenoso simplemente sumergiendo la bolsa en un recipiente productor de agua H2. El H2 ingresa a la bolsa por simple difusión y, por lo tanto, no es necesario abrir la bolsa ni alterarla, lo que elimina el riesgo de contaminación e infección. Todos nuestros 4 casos en este informe no pudieron beber ni tragar y se pensó que el H2 solo podía administrarse por vía intravenosa. El monitoreo de seguridad con parámetros fisiológicos y estudios de laboratorio no mostró efectos negativos sobre esos múltiples índices y la función de los órganos, como la función renal y hepática, mediante este método de administración de H2 (Tabla 1 ). Incluso en el caso 2 con trombocitopenia, no se observó ningún otro empeoramiento hematológico. Los síntomas clínicos de las enfermedades de la piel de los cuatro pacientes mejoraron bastante rápida y significativamente. Por lo tanto, puede ser razonable suponer que la infusión de H2 en estas situaciones fue bastante segura y efectiva. Sin embargo, todavía es posible que la condición de la piel mejorara por razones no relacionadas con la administración de H2 ya que el patrón de mejora no era uniforme y no se pudo obtener una relación clara de respuesta a la dosis. La efectividad clínica del hidrógeno generalmente se explica por su capacidad específica de captación contra hidroxidradicales y peroxinitritas. La primera línea de defensa en la piel son los queratinocitos que se encuentran en la capa más externa de la piel y se sabe que producen una gran cantidad de ROS (especies reactivas de oxígeno), principalmente por los efectos antimicrobianos y la reducción de los factores de virulencia microbiana a alto nivel [ 8 ]. Aunque muchos secuestradores y dismutasas de ROS están presentes en la piel donde la oxidación severa continúa todo el tiempo, es esencial mantener un nivel bajo de ROS para fines regulatorios [ 9 ]. Estos desbordamientos ROS y ROS residuales de la sobreproducción pueden ser la fuente de peroxinitritas. Además, los peroxinitritos intracelulares son generados por las ROS derivadas de Nox 1 ((NADPH oxidasa 1) y el NO intracelular (óxido nítrico), ya que Nox1 se localiza en el núcleo de los queratinocitos [ 10 ]. Las peroxinitritas activan las vías p38MAPK, que están relacionadas con producción de citocinas inflamatorias, como TNF-α e IL-1, y muchas otras [ 11 ]. El control de estos procesos intracelulares por H2 difusible es importante y, por lo tanto, H2 puede haber reducido el nivel de inflamación que se observa en la enfermedad de la piel eritematosa. En el presente estudio de concentración de H2, la concentración en sangre fue mucho menor cuando se administró H2 por vía intravenosa en comparación con la inhalación. Sin embargo, en ambos modos de administración de H2, la concentración de sangre arterial se elevó primero y luego en sangre venosa, pero la concentración de H2 en el aire alrededor de la piel aumentó muy lentamente y luego continuó aumentando incluso después de que se detuvo la administración de H2 por inhalación. Estos hallazgos pueden implicar que la lentitud está relacionada con el compartimento de flujo sanguíneo lento [ 12 ] y / o la barrera de permeabilidad de las capas de lípidos y agua del tejido de la piel [ 13 ] y también que la piel puede funcionar como un depósito para una liberación prolongada de H2. La liberación lenta pero prolongada de H2 directamente de la piel es más ventajosa como un régimen terapéutico de las enfermedades de la piel, ya que la enfermedad de la piel eritematosa involucra la capa más externa de la piel que está expuesta a la oxidación continua y posee vasos sanguíneos bastante escasos. Si la producción de ROS es continua, la entrega de H2 debe ser más larga. La piel con un compartimento de desaturación más lento proporciona una mejor oportunidad para la utilización de la infusión intravenosa como una ruta útil para la administración de H2, ya que el compartimento más lento puede acumular más H2 con la administración prolongada en lugar de una mayor concentración con una administración relativamente más corta, como por inhalación. La administración intravenosa de H2 fue más conveniente y consistente desde nuestra experiencia, ya que generalmente era difícil mantener una máscara facial en pacientes conscientes pero neurológicamente comprometidos durante un tiempo prolongado para la inhalación de H2. Las limitaciones de nuestro estudio incluyen un pequeño número de pacientes y voluntarios. Nuestras conclusiones de los resultados de este estudio deben ser confirmadas por un estudio con más pacientes y voluntarios. La posibilidad de presencia de un compartimiento lento de desaturación de H2 en la piel debe examinarse con un tiempo de estudio mucho más largo. Debido a que este estudio se realizó en voluntarios, nuestro tiempo de estudio fue limitado y demasiado corto para el análisis del compartimiento de liberación lenta. Además, no se realizó biopsia de tejido de la piel. Por lo tanto, no hubo un diagnóstico final de la enfermedad de la piel disponible. Los estudios futuros aclararán esos problemas y proporcionarán una mejor selección del método de entrega de H2 en función de la naturaleza de la enfermedad y la condición del paciente.

En resumen, el eritema de estos 4 pacientes y los síntomas asociados, como dolor intenso en la cara con déficit neurológicos y úlceras cutáneas, fiebre y endurecimiento edematoso de todo el cuerpo, más bien leve pero con fiebre aguda y náuseas y dolor de cabeza, leve pero empeorando y la diseminación de las lesiones cutáneas con fiebre roja mejoró significativamente después del tratamiento con H2 y no volvió a aparecer. El estudio de entrega de H2 de dos voluntarios mostró que la concentración de H2 en la sangre aumentó rápidamente con la inhalación de H2 y disminuyó lentamente con el cese de H2, particularmente en la sangre venosa. Sin embargo, la concentración de H2 de las muestras de aire en la bolsa de plástico que cubre una pierna mostró cambios mucho más lentos y continuó aumentando incluso después de suspender la inhalación de H2, al menos durante el tiempo de recolección de la muestra.

 los ionizadores de agua AlkaViva H2
todos los generadores de agua de hidrógeno

Tratamiento con hidrógeno (H2) para enfermedades eritematosas agudas de la piel. Un informe de 4 pacientes con datos de seguridad y un estudio de viabilidad no controlado con medición de concentración de H2 en dos voluntarios.

Referencias

Expresiones de gratitud

Los autores desean agradecer a Miz Company por su asistencia técnica para instalar el tanque de agua de hidrógeno y la medición inicial de la concentración de H2 en la bolsa de líquido intravenoso.

Información del autor

Correspondencia a Hirohisa Ono .

Información Adicional

Conflicto de intereses

Los autores declaran que no tienen intereses en competencia y que ninguna compañía farmacéutica y de biotecnología los compensó para contribuir con este artículo a la literatura científica revisada por pares.

Contribuciones de los autores

Los autores contribuyeron igualmente a la producción de este artículo.

Hirohisa Ono, Yoji Nishijima, Naoto Adachi, Masaki Sakamoto, Yohei Kudo, Jun Nakazawa, Kumi Kaneko y Atsunori Nakao contribuyeron igualmente a este trabajo.

Archivos originales enviados por los autores para imágenes

A continuación se encuentran los enlaces a los archivos originales enviados por los autores para las imágenes.

Archivo original de los autores para la figura 1

Archivo original de los autores para la figura 2

Archivo original de los autores para la figura 3

Archivo original de los autores para la figura 4

Archivo original de los autores para la figura 5

Archivo original de los autores para la figura 6

Derechos y permisos

Este artículo se publica bajo licencia de BioMed Central Ltd. Este es un artículo de acceso abierto distribuido bajo los términos de Creative Commons Attribution License ( http://creativecommons.org/licenses/by/2.0 ), que permite el uso sin restricciones, distribución, y reproducción en cualquier medio, siempre que la obra original se cite correctamente.

Reimpresiones y permisos

Comparte este artículo

Cualquier persona con la que comparta el siguiente enlace podrá leer este contenido

 

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos necesarios están marcados *

Este sitio usa Akismet para reducir el spam. Aprende cómo se procesan los datos de tus comentarios.