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Efectos de beber agua rica en hidrógeno en la calidad de vida de pacientes tratados con radioterapia para tumores hepáticos

Resumen

Fondo

Los pacientes con cáncer que reciben radioterapia a menudo experimentan fatiga y deterioro de la calidad de vida (QOL). Se cree que muchos efectos secundarios de la radioterapia están asociados con un aumento del estrés oxidativo y la inflamación debido a la generación de especies reactivas de oxígeno durante la radioterapia. El hidrógeno se puede administrar como un gas terapéutico médico, tiene propiedades antioxidantes y reduce la inflamación en los tejidos. Este estudio examinó si el tratamiento con hidrógeno, en forma de agua suplementada con hidrógeno, mejoró la calidad de vida en pacientes que recibieron radioterapia.

Métodos

Se realizó un estudio aleatorizado, controlado con placebo para evaluar los efectos de beber agua rica en hidrógeno en 49 pacientes que recibieron radioterapia para tumores malignos de hígado. Se produjo agua rica en hidrógeno colocando una barra de magnesio metálico en el agua potable (concentración final de hidrógeno; 0,55 ~ 0,65 mM). La versión coreana del instrumento QLQ-C30 de la Organización Europea para la Investigación y el Tratamiento del Cáncer se utilizó para evaluar el estado de salud global y la calidad de vida. Se evaluó la concentración de derivados de metabolitos oxidativos reactivos y el poder antioxidante biológico en la sangre periférica.

Resultados

El consumo de agua rica en hidrógeno durante 6 semanas redujo los metabolitos reactivos de oxígeno en la sangre y mantuvo el potencial de oxidación de la sangre. Los puntajes de la calidad de vida durante la radioterapia mejoraron significativamente en pacientes tratados con agua rica en hidrógeno en comparación con los pacientes que recibieron agua placebo. No hubo diferencia en la respuesta tumoral a la radioterapia entre los dos grupos.

Conclusiones

El consumo diario de agua rica en hidrógeno es una estrategia terapéutica potencialmente novedosa para mejorar la calidad de vida después de la exposición a la radiación. El consumo de agua rica en hidrógeno reduce la reacción biológica al estrés oxidativo inducido por la radiación sin comprometer los efectos antitumorales.

Fondo

La radioterapia es una de las principales opciones de tratamiento para las neoplasias malignas. Casi la mitad de todos los pacientes con cáncer recién diagnosticados recibirán radioterapia en algún momento durante el tratamiento y hasta el 25% puede recibir radioterapia por segunda vez [ 1 ]. Si bien la radioterapia destruye las células malignas, afecta negativamente a las células normales circundantes [ 2 ].Los efectos secundarios agudos asociados con la radiación incluyen fatiga, náuseas, diarrea, sequedad de boca, pérdida de apetito, pérdida de cabello, dolor de piel y depresión. La radiación aumenta el riesgo a largo plazo de cáncer, trastornos del sistema nervioso central, enfermedades cardiovasculares y cataratas.La probabilidad de complicaciones inducidas por la radiación está relacionada con el volumen del órgano irradiado, la dosis de radiación administrada, el fraccionamiento de la dosis administrada, la administración de modificadores de radiación y la radiosensibilidad individual [ 3 ]. Se cree que la mayoría de los síntomas inducidos por la radiación están asociados con un aumento del estrés oxidativo y la inflamación, debido a la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS) durante la radioterapia, y pueden afectar significativamente la calidad de vida del paciente (QOL) [ 2 ].

El hidrógeno, un gas médico terapéutico, tiene propiedades antioxidantes y reduce los eventos inflamatorios en los tejidos [ 4 – 6 ]. Beber líquidos suplementados con hidrógeno representa un método novedoso de suministro de gas hidrógeno que se traduce fácilmente en la práctica clínica, con efectos beneficiosos para varias afecciones médicas, que incluyen aterosclerosis, diabetes tipo 2, síndrome metabólico y deterioro cognitivo durante el envejecimiento y la enfermedad de Parkinson [ 7]. – 11 ].Actualmente, no existe una terapia definitiva para mejorar la calidad de vida de los pacientes que reciben radioterapia. Beber hidrógeno solubilizado a diario puede ser beneficioso y sería bastante fácil de administrar sin complicar o cambiar el estilo de vida del paciente. Presumimos que la ingesta oral de agua rica en hidrógeno, generada a través de una barra de magnesio, reduciría los eventos adversos en pacientes que reciben radioterapia.

Métodos

Sujetos y diseño

El estudio fue un ensayo clínico aleatorizado, controlado de dos brazos. Los pacientes fueron asignados aleatoriamente para recibir agua rica en hidrógeno o agua placebo en el primer día del tratamiento con radiación, y recibieron cuestionarios de seguimiento sobre el cumplimiento y los posibles efectos adversos.Los pacientes elegibles fueron informados del estudio durante la programación de las pruebas previas a la radiación. Las características del paciente, incluido el origen del tumor y los detalles de la radioterapia, se enumeran en la Tabla 1 . 1) Cuarenta y nueve sujetos (33 hombres y 16 mujeres) se inscribieron entre abril y octubre de 2006. La edad de los pacientes osciló entre 21 y 82 años (edad media 58,6 años). Todos los pacientes fueron diagnosticados histológica o patológicamente con carcinoma hepatocelular (CHC) o tumores hepáticos metastásicos. Todos los participantes recibieron 5040-6500 cGy de radioterapia durante 7-8 semanas utilizando un sistema de 6 MV (Cyber ​​Knife, Fanuc, Yamanashi, Japón). El volumen objetivo planificado del campo inicial se evaluó mediante un procedimiento de localización / simulación o mediante planificación asistida por tomografía computarizada (TC) y abarcó los tumores primarios y un margen de 2 cm. Se usaron bloques para proteger el tejido normal.

tabla 1

Características del paciente

agua Años género veces diagnóstico curva de isodosis (%) cGy total volumen (cc) colimador (cc) respuesta agua años género veces diagnóstico curva de isodosis (%) cGy total volumen (cc) colimador (cc) respuesta


1 placebo 76 METRO 3
3
HCC 80
75
3.900
3.900
2.521
2.746
7.5
7.5
NR HW 52 METRO 3 meta del hígado del colon ca 74 3,600 12,283 15 NR


2 placebo 82 METRO 1 HCC 70 1,200 11,769 20 CR HW 56 METRO 3 meta del hígado del colon ca 85 3,600 2.552 12,5 PR


3 placebo 57 F 3 conducto biliar ca 80 3.000 40,334 30 PR HW 77 F 3 meta del hígado del colon ca 75 3.000 107,136 20 CR


4 4 placebo 47 F 9 9 meta del hígado de sarcoma 80
82
84
3,600
3,600
3.900
10,628
6.542
2.673
25
20
15
NR HW 57 METRO 3 HCC 70 3,600 47,679 15 NR


5 5 placebo 50 F 3 meta del hígado del colon ca 80 3.900 16,237 20 NR HW 66 METRO 3 HCC 80 3,600 16,216 25 PR


6 6 placebo 21 F 3 meta del hígado de ca ovárico 85 3,600 29,398 30 CR HW 57 METRO 3 HCC 80 3,600 35,303 30 NR


7 7 placebo sesenta y cinco METRO 3 meta del hígado de ca rectal 70 3.000 182,871 40 PR HW 47 METRO 3 HCC 77 3.000 17,65 20 CR


8 placebo 73 METRO 3 meta del hígado de ca rectal 75 3,600 37,937 20 PR HW 49 METRO 3 HCC 80 3,300 53,578 12,5 PR


9 9 placebo 58 METRO 3 meta del hígado de ca pancreática 75 3.000 65,637 35 CR HW 71 F 3 HCC 85 3.000 3.861 10 NR


10 placebo 64 METRO 3 HCC 70 3.000 140,136 20 PR HW 45 METRO 3 HCC 80 3,600 28,286 15 NR


11 placebo sesenta y cinco F 3 HCC 70 3,600 48,645 25 PR HW 45 F 3 meta del hígado de gas gástrico 85 3.000 38,938 15 PR


12 placebo 80 METRO 3 HCC 80 3.000 209,954 25 NR HW 56 F 3 Metástasis suprarrenal de CHC 80 3,600 9.494 15 PR


13 placebo 56 METRO 3 HCC 85 3,600 15,365 15 CR HW 49 METRO 3 Metástasis suprarrenal de CHC 75 3.000 91,223 20 NR


14 placebo 61 F 3 HCC 70 3.000 98,957 30 NR HW 60 60 METRO 3 LN metástasis de CHC 75 3.000 120,366 25 NR


15 placebo 46 METRO 3 HCC 80 3.000 20,848 25 CR HW 47 METRO 3 LN metástasis de CHC 80 3.000 80,459 25 NR


dieciséis placebo 70 F 3 HCC 85 3,600 16,908 20 PR HW 50 METRO 3 HCC 75 3,600 29,422 20 NR


17 placebo 44 METRO 3 HCC 85 3,600 16.612 30 NR HW 49 F 3 HCC 70 3.000 156,289 40 PR


18 años placebo 48 METRO 3 HCC 85 3.000 35,093 20 NR HW 63 F 3 HCC 75 3.900 5.425 20 NR


19 placebo 76 F 3 HCC 85 3,600 5,75 15 NR HW 51 METRO 3 HCC 70 4,000 28,637 35 NR


20 placebo 60 60 METRO 3 HCC 83 3,600 6.802 12,5 NR HW 67 F 3 HCC 80 3,600 20.122 20 PR


21 placebo 77 METRO 3 HCC 75 3,300 33,282 25 PR HW 56 METRO 3 HCC 70 3,600 23,5 20 CR


22 placebo 55 METRO 3 HCC 83 3,600 11,963 20 NR HW 78 F 3 HCC 83 3,600 26,456 25 NR


23 placebo 57 METRO 3 HCC 70 3.000 75,782 40 NR HW 56 METRO 3 HCC 77 3,600 31,908 20 CR


24 placebo sesenta y cinco METRO 2 HCC 75 3.000 55,191 25 NR HW 60 60 METRO 3 HCC 70 3,600 36,479 30 PR


HW 70 METRO 3 HCC 76 3,600 63,434 40 NR

M: masculino, F: femenino, HCC: carcinoma hepatocelular, NR: sin respuesta, PR: respuesta parcial, CR: respuesta completa, HW: agua de hidrógeno

Se produjo agua rica en hidrógeno colocando una barra de magnesio metálico (Doctor SUISOSUI®, Friendear, Tokio, Japón) en agua potable (Mg + 2H 2 O → Mg (OH) 2 + H 2 ; concentración final de hidrógeno: 0.55 ~ 0.65 mM ) La barra de magnesio contenía 99,9% de magnesio metálico puro y piedras naturales en un recipiente de polipropileno y cerámica. Los sujetos fueron asignados aleatoriamente a grupos para beber agua rica en hidrógeno durante 6 semanas (n = 25) o beber agua que contenía un placebo (un palito de solo carcasa colocado en agua potable) (n = 24). Los sujetos recibieron cuatro botellas de 500 ml de agua potable por día y se les ordenó colocar dos barras de magnesio en cada botella de agua al final de cada día en preparación para el consumo al día siguiente. Se pidió a los participantes que tomaran 200-300 ml de una botella cada mañana, y 100-200 ml cada pocas horas de las tres botellas restantes. Los sujetos recibieron instrucciones de reutilizar las barras de magnesio transfiriendo las barras a una nueva botella de agua después de su uso. Se esperaba que los sujetos consumieran 100-300 ml de agua rica en hidrógeno más de 10 veces por día para un consumo mínimo total de 1500 ml (1.5 L) y un consumo máximo de 2000 ml (2.0 L). La ingesta oral de agua de hidrógeno o agua placebo comenzó el primer día de radioterapia y continuó durante 6 semanas. Todos los pacientes sobrevivieron durante el período de seguimiento de 6 semanas cuando se administró el cuestionario de calidad de vida. Este estudio se realizó de acuerdo con las pautas de Buenas Prácticas Clínicas y los principios éticos de la Declaración de Helsinki (2000). El protocolo de estudio y los materiales fueron aprobados por la Junta de Revisión Institucional de la Facultad de Medicina de la Universidad Católica, y todos los sujetos dieron su consentimiento informado por escrito antes de su participación.

Evaluación de calidad de vida

La versión coreana del instrumento QLQ-C30 de la Organización Europea para la Investigación y el Tratamiento del Cáncer con modificaciones se utilizó para evaluar el estado de salud global y crear escalas de calidad de vida [ 12 ]. La encuesta descriptiva, enviada por correo desarrollada por nuestro instituto se utilizó en este estudio. El cuestionario contiene cinco escalas funcionales (físicas, cognitivas, emocionales, sociales y de funcionamiento de roles), tres escalas de síntomas (dolor, fatiga y náuseas / vómitos) y seis ítems individuales para evaluar síntomas adicionales (disnea, insomnio, pérdida de apetito, estreñimiento, diarrea). Para todos los ítems, se utilizó una escala de respuesta que oscila entre 0 y 5. Una puntuación más alta reflejaba un mayor nivel de síntomas y una disminución de la calidad de vida. Las evaluaciones se realizaron antes de la radioterapia y cada semana durante 6 semanas después del inicio de la radioterapia.

Análisis de biomarcadores

Las concentraciones de derivados de metabolitos oxidativos reactivos (dROMs) y el poder antioxidante biológico (BAP) en la sangre periférica se evaluaron utilizando un sistema analítico radical libre (FRAS4; H&D, Parma, Italia) el primer día de radioterapia (semana 0) y después de 6 semanas de radioterapia. Se obtuvieron muestras de sangre de todos los pacientes después del ayuno nocturno. Los kits de dROMs FRAS4 se usaron para medir los niveles de hidroperóxido totales, que son representativos de los dROMs totales producidos como resultado de reacciones en cadena de peroxidación de proteínas, lípidos y aminoácidos. Los resultados se expresaron en U.CARR; 1 U.CARR es equivalente a 0.08 mg / dl de peróxido de hidrógeno y el valor es directamente proporcional a la concentración, de acuerdo con la ley de Lambert-Beer.

El potencial redox, incluida la glutatión peroxidasa y la superóxido dismutasa, se determinó mediante la prueba FRAS4 BAP [ 13 ]. Descrito brevemente, las muestras a analizar se disolvieron en una solución coloreada que contenía una fuente de iones férricos y una sustancia cromogénica (un compuesto derivado de azufre). Después de un período de incubación de 5 minutos, el grado de decoloración y la intensidad del cambio fueron directamente proporcionales a la capacidad del plasma para reducir los iones férricos. La cantidad de iones férricos reducidos se calculó usando un fotómetro para evaluar la intensidad de la decoloración; Los resultados de BAP se expresaron como µmol / l de Fe / l reducido.

Las pruebas de química sanguínea para aspartato aminotransferasa, alanina aminotransferasa, gamma-glutamil transpeptidasa (γ-GTP) y colesterol total, así como pruebas de hematología sanguínea para recuento de glóbulos rojos, recuento de glóbulos blancos y recuento de plaquetas se realizaron en la semana 0 y semana 6 utilizando ensayos estándar en un laboratorio hospitalario acreditado.

Evaluación de respuesta

Los pacientes se sometieron a tomografías computarizadas dinámicas de 1 a 2 meses después de la finalización del tratamiento de radiación y la respuesta del tumor se verificó a intervalos de 2 a 3 meses a partir de entonces. La respuesta al tratamiento y la recurrencia local se evaluaron mediante tomografías computarizadas dinámicas de seguimiento y pruebas de suero para alfafetoproteína (AFP) y protrombina, que es inducida por la ausencia de vitamina K o antagonista-II (PIVKA-II). La respuesta tumoral se determinó por los criterios establecidos por Kwon et al. 14 ] Descrito brevemente, la respuesta completa (RC) se definió como la desaparición de cualquier mejora arterial intratumoral en todas las lesiones diana.La respuesta parcial (RP) se definió como al menos una disminución del 30% en la suma de los diámetros de las lesiones objetivo viables. La enfermedad progresiva (EP) se definió como un aumento de al menos un 20% en la suma de los diámetros de las lesiones objetivo viables o la aparición de una nueva lesión. La enfermedad estable (DE) se definió como un estado tumoral que no cumplía ninguno de los criterios anteriores.

análisis estadístico

Las pruebas t no apareadas se usaron para comparar datos numéricos y la prueba de ji cuadrado 2 x 2 de Yates o la prueba de probabilidad exacta de Fisher se usó para comparar datos categóricos. Los análisis estadísticos se realizaron con el software SAS 6.13 (SAS Institute Inc., Cary, NC). El tamaño de la muestra de 49 pacientes fue suficiente para detectar un cambio en las puntuaciones medias de RORTC QLQ-C30.

Resultados

El agua de hidrógeno mejoró la calidad de vida de los pacientes que recibieron radioterapia

La calidad de vida de los pacientes que recibieron agua con placebo se deterioró significativamente durante el primer mes de radioterapia (Figura ( Figura 1A).1A ). No hubo diferencias entre los grupos en las subescalas de calidad de vida para fatiga, depresión o sueño. Los síntomas gastrointestinales (GI) son una de las quejas más comunes de los pacientes que reciben radioterapia y se considera que tienen un alto impacto en la calidad de vida del paciente después de 6 semanas de radioterapia. Los pacientes que consumieron agua de hidrógeno experimentaron una pérdida de apetito significativamente menor y menos trastornos de sabor en comparación con los pacientes que consumieron agua placebo. No se observaron diferencias significativas en las puntuaciones medias de vómitos o diarrea (Figura ( Figura 1B 1B ).

Un archivo externo que contiene una imagen, ilustración, etc. El nombre del objeto es 2045-9912-1-11-1.jpg

El agua placebo y el agua de hidrógeno mejoraron la calidad de vida de los pacientes que recibieron radioterapia . A. Evaluación semanal de la calidad de vida de los pacientes. B. Sistema de puntuación de los síntomas gastrointestinales después de 6 semanas de radioterapia con o sin agua hidrogenada.

Marcador de estrés oxidativo mitigado con agua de hidrógeno durante la radioterapia

Antes del tratamiento, no hubo diferencias en los niveles totales de hidroperóxido, representativos de los niveles totales de dROM, entre los grupos de tratamiento. La radioterapia aumentó notablemente los niveles totales de hidroperóxido en los pacientes que consumieron agua placebo. Sin embargo, beber agua con hidrógeno evitó este aumento en el hidroperóxido sérico total, según lo determinado por la prueba de dROM (Figura ( Figura 2A),2A ), lo que indica una disminución del estrés oxidativo durante la radioterapia en los pacientes que consumieron agua con hidrógeno. De manera similar, la actividad antioxidante sérica endógena se deterioró significativamente durante la radioterapia en los pacientes que consumieron agua placebo, y la actividad antioxidante biológica se mantuvo en los pacientes que consumieron agua rica en hidrógeno, incluso después de 6 semanas de radioterapia (Figura ( Figura 2B2B ).

Un archivo externo que contiene una imagen, ilustración, etc. El nombre del objeto es 2045-9912-1-11-2.jpg

El agua de hidrógeno mitigó el marcador de estrés oxidativo durante la radioterapia . Efectos antioxidantes en pacientes con agua placebo (n = 24) y agua rica en hidrógeno (n = 25). El nivel de dROM (A) representa el nivel total de las metabolidades del peróxido, y BAP (B) refleja la capacidad antioxidante del suero.

El agua de hidrógeno no comprometió la eficacia del tratamiento de radiación.

La respuesta tumoral a la radioterapia fue similar entre los grupos de tratamiento, y 12 de 24 (50,0%) pacientes en el grupo de placebo y 12 de 25 (48%) pacientes en el grupo de agua con hidrógeno mostraron una respuesta completa (CR) o una respuesta parcial ( PR). No hubo pacientes en ninguno de los grupos con enfermedad progresiva (EP) durante el período de seguimiento (3 meses). Por lo tanto, beber agua con hidrógeno no comprometió los efectos antitumorales de la radioterapia.

El tratamiento con hidrógeno no alteró la función hepática o la composición sanguínea durante la radioterapia.

No hubo diferencias significativas en la aspartato aminotransferasa, alanina aminotransferasa, gamma-glutamil transpeptidasa (γ-GTP) y los niveles de colesterol total en la semana 0 y la semana 6, independientemente del tipo de agua consumida (Tabla ( Tabla 2),2 ), lo que indica que el consumo de agua de hidrógeno no alteró la función hepática. Del mismo modo, no hubo diferencias significativas en el recuento de glóbulos rojos, el recuento de glóbulos blancos o el recuento de plaquetas entre los pacientes que consumieron agua de hidrógeno y los pacientes que consumieron agua placebo (Tabla Tabla3 3 ).

Tabla 2

Cambios en las pruebas de función hepática.

Placebo Agua de hidrógeno
todos (n = 25) hombre (n = 17) hembra (n = 8) todos (n = 25) hombre (n = 16) hembra (n = 9)

AST (UI / L)
Semana 0 24.8 ± 9.1 25,6 ± 5,7 23,1 ± 10,4 25,3 ± 6,7 25,9 ± 5,3 23,9 ± 8,3
Semana 6 26,3 ± 6,7 26,9 ± 7,1 25,4 ± 6,8 26.8 ± 8.2 27,2 ± 9,9 26,4 ± 5,1

ALT (UI / L)
Semana 0 27,4 ± 15 28,1 ± 11 26,5 ± 17 26,9 ± 8,7 27,1 ± 6,7 26,7 ± 10,3
Semana 6 28,8 ± 14 28,7 ± 16 27,6 ± 12 28,1 ± 6,5 28,8 ± 7,3 27,6 ± 9,9

γ-GPT (UI / L)
Semana 0 61,9 ± 54,3 62,3 ± 35,6 60,5 ± 64,7 62,3 ± 26,2 62,1 ± 34,8 62,4 ± 47,9
Semana 6 62.8 ± 22.8 63,2 ± 16,5 62,7 ± 25,9 63,6 ± 36,2 63,9 ± 54,2 63,2 ± 27,4

AST (UI / L)
Semana 0 24.8 ± 9.1 25,6 ± 5,7 23,1 ± 10,4 25,3 ± 6,7 25,9 ± 5,3 23,9 ± 8,3
Semana 6 26,3 ± 6,7 26,9 ± 7,1 25,4 ± 6,8 26.8 ± 8.2 27,2 ± 9,9 26,4 ± 5,1

Tabla 3

Recuentos de células sanguíneas periféricas.

Placebo Agua de hidrógeno
todos (n = 25) hombre (n = 17) hembra (n = 8) todos (n = 25) hombre (n = 16) hembra (n = 9)

El número de leucocitos (× 10 2 / μL)
Semana 0 55,8 ± 15,6 58,5 ± 12,7 52,8 ± 16,4 56,2 ± 16,7 57,3 ± 17,2 55,4 ± 15,1
Semana 6 53,9 ± 21,4 54,1 ± 22,7 53,7 ± 19,8 54,7 ± 28,7 55,1 ± 31,2 53,8 ± 19,4

El número de eritrocitos (× 10 4 / μL)
Semana 0 474,2 ± 38,3 492,3 ± 45,8 460.8 ± 30.5 482,5 ± 42,1 496,6 ± 50,7 472,9 ± 36,4
Semana 6 462,1 ± 52,4 473,8 ± 42,1 456,4 ± 62,2 479,5 ± 36,5 486,4 ± 29,4 470,7 ± 40,5

El número de trombocitos (× 10 4 / μL)
Semana 0 25,7 ± 6,5 26,4 ± 4,7 24,7 ± 5,9 26,4 ± 7,1 26,9 ± 5,5 26,1 ± 4,8
Semana 6 24,5 ± 4,7 25,9 ± 2,8 23,4 ± 6,4 25,7 ± 4,8 26,1 ± 4,7 25,3 ± 3,9

Discusión

Hasta donde sabemos, este es el primer informe que demuestra los beneficios de beber agua con hidrógeno en pacientes que reciben radioterapia para tumores malignos. Este hallazgo puede proporcionar la base para una estrategia clínicamente aplicable, efectiva y segura para el suministro de gas hidrógeno para mitigar el daño celular inducido por la radiación. Los pacientes experimentan síntomas gastrointestinales y disminución de la calidad de vida durante la radioterapia. Estos síntomas generalmente ocurren como resultado de que el cuerpo repare el daño a las células sanas, son particularmente comunes hacia el final de un tratamiento de radiación y pueden durar un tiempo. Los síntomas y su impacto en la calidad de vida pueden empeorar al tener que viajar al hospital todos los días. Beber agua rica en hidrógeno mejoró la calidad de vida de los pacientes que recibieron radioterapia y no requirió visitas adicionales al hospital.Aunque la supervivencia general de los pacientes con tumores malignos debe seguir siendo la principal preocupación de los oncólogos, la supervivencia también debe interpretarse a la luz de la paliación de los síntomas y la calidad de vida general, ya que los efectos secundarios de la radioterapia pueden negar el supuesto beneficio de una mejor supervivencia. La ingesta oral de agua suplementada con hidrógeno diariamente podría ser una estrategia profiláctica para mejorar la calidad de vida de los pacientes que reciben radioterapia.

Aunque los mecanismos subyacentes a los efectos beneficiosos del agua rica en hidrógeno durante la radioterapia no se han aclarado claramente, beber agua suplementada con hidrógeno redujo los niveles de dROM y mantuvo los niveles de BAP en el suero, lo que sugiere que el agua rica en hidrógeno exhibe una potente actividad antioxidante sistémica. Estudios experimentales anteriores han relacionado el consumo diario de agua rica en hidrógeno con la mejora de una serie de afecciones en modelos de roedores, incluida la reducción de la aterosclerosis en ratones knockout de apolipoproteína E [ 10 ], aliviando la nefrotoxicidad inducida por cisplatino [ 15 ], reduciendo la deficiencia de vitamina C inducida lesión cerebral [ 16 ], prevención de la nefropatía crónica por aloinjerto después del trasplante renal [ 17 ] y mejora de los defectos cognitivos en ratones acelerados por senescencia [ 9 ] y un modelo de enfermedad de Parkinson [ 7 ]. En estudios en humanos, el consumo de agua rica en hidrógeno previno la diabetes del adulto y la resistencia a la insulina [ 11 ], así como el estrés oxidativo en el posible síndrome metabólico [ 8].

La radioterapia se asocia con un aumento en ROS, seguido de daño al ADN, lípidos y proteínas, y la activación de factores de transcripción y vías de transducción de señales. Se ha estimado que el 60-70% del daño celular inducido por la radiación ionizante es causado por radicales hidroxilo [ 18 ]. Por lo tanto, se han realizado varios ensayos con el objetivo de reducir los efectos adversos debido al exceso de producción de ROS con antioxidantes administrados durante el curso de la radioterapia. La suplementación con α-tocoferol mejora la velocidad del flujo salival y mantiene los parámetros salivales [ 19 ]. El tratamiento con la enzima antioxidante superóxido dismutasa previno la cistitis y la rectitis inducidas por radioterapia en pacientes con cáncer de vejiga que reciben radioterapia [ 20 ]. Además, el uso combinado de pentoxifilina y vitamina E redujo la fibrosis pulmonar inducida por radiación en pacientes con cáncer de pulmón que reciben radioterapia [ 21 ]. Por lo tanto, en general, la suplementación con antioxidantes puede ofrecer beneficios generales en el tratamiento de los efectos adversos de la radioterapia. Sin embargo, no todos los antioxidantes pueden permitirse la radioprotección [ 22 – 24 ]. Además, una preocupación importante es el hallazgo de que altas dosis de antioxidantes administrados como terapia adyuvante podrían comprometer la eficacia del tratamiento con radiación y aumentar el riesgo de recurrencia local del cáncer [ 25 , 26 ]. Por lo tanto, la toxicidad relativamente más baja asociada con el uso de estos agentes antioxidantes es atractiva, pero no a costa de un control tumoral deficiente. En contraste, en este estudio, beber agua rica en hidrógeno no afectó los efectos antitumorales de la radioterapia. Nuestros resultados pueden sugerir que el agua de hidrógeno funciona no solo como antioxidante, sino que también juega un papel protector al inducir hormonas o enzimas radioprotectoras. Si bien se justifica la realización de más estudios para dilucidar la seguridad del agua rica en hidrógeno y determinar la concentración óptima de hidrógeno en el agua potable, así como los mecanismos involucrados, la ingesta diaria de agua rica en hidrógeno puede ser un enfoque prometedor para contrarrestar las alteraciones inducidas por la radiación para QOL. Este uso terapéutico del hidrógeno también está respaldado por el trabajo de Qian et al. , quienes demostraron que tratar las células AHH-1 de linfocitos humanos con hidrógeno antes de la irradiación inhibía significativamente la apoptosis inducida por irradiación ionizante y aumentaba la viabilidad celular in vitro. También demostraron que la inyección de solución salina rica en hidrógeno podría proteger el endotelio gastrointestinal de las lesiones inducidas por la radiación, disminuir los niveles plasmáticos de malondialdehído y de 8-hidroxidesoxiguanosina en el plasma, y ​​aumentar los antioxidantes endógenos enplasma in vivo [ 27 ].

Conclusiones

En conclusión, nuestro estudio demostró que beber agua rica en hidrógeno mejora la calidad de vida y reduce los marcadores oxidativos en pacientes que reciben radioterapia para tumores hepáticos. Este enfoque novedoso de la ingesta oral de agua rica en hidrógeno puede ser aplicable a una amplia gama de síntomas adversos relacionados con la radiación.

Lista de abreviaciones

ROS: especies reactivas de oxígeno; CV: calidad de vida

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Med Gas Res . 2011; 1: 11.
Publicado en línea el 7 de junio de 2011 doi: 10.1186 / 2045-9912-1-11
PMCID: PMC3231938
PMID: 22146004
Efectos de beber agua rica en hidrógeno en la calidad de vida de pacientes tratados con radioterapia para tumores hepáticos
Ki-Mun Kang , 1 Young-Nam Kang , 1 Ihil-Bong Choi , 1, 2 Yeunhwa Gu , 2, 3 Tomohiro Kawamura , 4Yoshiya Toyoda , 4 y Atsunori Nakao Autor correspondiente 4, 5

Conflicto de intereses

Los autores declaran que no tienen intereses en competencia.

Contribuciones de los autores

KMK, YNK e IBC participaron en la radioterapia y en la acumulación de datos. YG participó en el diseño del estudio y realizó el análisis estadístico. TK e YT y participó en su diseño y coordinación. AN concibió el estudio y redactó el manuscrito. Todos los autores leyeron y aprobaron el manuscrito final.

Expresiones de gratitud

Esta investigación fue apoyada por una subvención de la Fundación de Investigación Daimaru otorgada a YG.

Referencias

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Los artículos de Medical Gas Research se proporcionan aquí por cortesía de Wolters Kluwer – Medknow Publications

Agua rica en hidrógeno para mejorar el estado de ánimo, la ansiedad y la función nerviosa autónoma en la vida diaria

Agua rica en hidrógeno para mejorar el estado de ánimo, la ansiedad y la función nerviosa autónoma en la vida diaria.

Kei Mizuno , 1-, 5 Akihiro T. Sasaki , 1-, 3, 6 Kyoko Ebisu , 1, 3 Kanako Tajima , 2, 3 Osami Kajimoto , 1, 5Junzo Nojima , 7 Hirohiko Kuratsune , 8 Hiroshi Hori , 1-, 3 y Yasuyoshi Watanabe , MD, Ph.D. 1-, 4, 6, *

Resumen

La salud y una vida vibrante son buscadas por todos. Para mejorar la calidad de vida (QOL), mantener un estado saludable y prevenir diversas enfermedades, las evaluaciones de los efectos de los factores que potencialmente aumentan la QOL son importantes. El estrés oxidativo crónico y la inflamación causan deterioros en la función del sistema nervioso central, lo que lleva a una baja calidad de vida. En individuos sanos, el envejecimiento, el estrés laboral y la carga cognitiva durante varias horas también inducen aumentos en el estrés oxidativo, lo que sugiere que prevenir la acumulación de estrés oxidativo causado por el estrés diario y el trabajo diario contribuye a mantener la calidad de vida y a mejorar los efectos del envejecimiento. El hidrógeno tiene actividad antioxidante y puede prevenir la inflamación y, por lo tanto, puede contribuir a mejorar la calidad de vida. El presente estudio tuvo como objetivo investigar los efectos de beber agua rica en hidrógeno (HRW) en la calidad de vida de los voluntarios adultos mediante pruebas psicofisiológicas, incluidos cuestionarios y pruebas de la función nerviosa autónoma y la función cognitiva.En este estudio doble ciego, controlado con placebo con un diseño cruzado bidireccional, 26 voluntarios (13 mujeres, 13 hombres; edad media, 34,4 ± 9,9 años) fueron asignados al azar a un grupo de agua hidrógenada HRW oral administrado (600 ml / día) o agua placebo (PLW, 600 ml / día) durante 4 semanas. Las relaciones de cambio (postratamiento / pretratamiento) para la puntuación K6 y la actividad nerviosa simpática durante el estado de reposo fueron significativamente más bajas después de la administración de agua hidrógenada HRW que después de la administración de PLW. Estos resultados sugieren que agua hidrógenada  HRW puede reforzar la calidad de vida a través de efectos que aumentan las funciones del sistema nervioso central que involucran el estado de ánimo, la ansiedad y la función nerviosa autónoma.

Introducción

La salud y una vida vibrante son muy anheladas por todos. Para mejorar la calidad de vida (QOL), mantener un estado saludable y prevenir la aparición de diversas enfermedades, es importante evaluar los efectos intervencionistas para mejorar la QOL. La alta tasa metabólica del cerebro da como resultado la generación de cantidades desproporcionadas de especies reactivas de oxígeno y nitrógeno, lo que lleva a un mayor estrés oxidativo. 1 El aumento del estrés oxidativo y la peroxidación lipídica inician una cascada de señales proinflamatorias que conducen a la inflamación. Se ha sugerido que la homeostasis alterada de la oxidación, la inflamación y la agregación de proteínas contribuyen a la muerte de las neuronas, lo que está directamente relacionado con el deterioro en varios dominios cognitivos. Como tal, el estrés oxidativo crónico y la inflamación pueden causar deterioros en la función del sistema nervioso central, lo que lleva a reducciones en la calidad de vida. El hidrógeno tiene actividad antioxidante y puede prevenir la inflamación. 2 , 3 , 4 La distribución de hidrógeno en todo el cerebro y el cuerpo indica acciones tanto en el sistema nervioso central como en el periférico. Estudios clínicos previos han demostrado que el agua rica en hidrógeno (HRW) reduce las concentraciones de marcadores de estrés oxidativo en pacientes con síndrome metabólico, 5 , 6 mejora el metabolismo de lípidos y glucosa en pacientes con diabetes tipo 2, 7mejora la disfunción mitocondrial en pacientes con miopatías mitocondriales y reduce los procesos inflamatorios en pacientes con polimiositis / dermatomiositis. 8 En otro estudio, la disminución de la función muscular inducida por el ejercicio entre los atletas de élite también mejoró al administrar agua hidrógenada HRW. 9Aunque tales hallazgos sugieren que agua hidrógenada HRW puede ayudar a aliviar los síntomas de varias enfermedades y aumentar el rendimiento físico de los atletas, los efectos de la ingestión prolongada de agua hidrógenada HRW en la calidad de vida de los individuos en la población general siguen siendo desconocidos.

Algunos informes han demostrado que el estrés oxidativo está asociado con la calidad de vida en pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica y cáncer cervical. 10 , 11 Durante el tratamiento oncológico entre pacientes con cáncer cervical, se encontró que la suplementación con antioxidantes es efectiva para mejorar la calidad de vida. 11 Además, Kang et al. 12 informaron que el tratamiento con agua hidrógenada  HRW para pacientes que reciben radioterapia para tumores hepáticos disminuyó el estrés oxidativo y mejoró la calidad de vida. Aunque la asociación entre el estrés oxidativo y la calidad de vida en individuos sanos todavía no está clara, el envejecimiento, el estrés laboral y la carga cognitiva en el transcurso de varias horas en individuos sanos también inducen aumentos en el estrés oxidativo 13 , 14 , 15 , 16. sugiriendo que la prevención de la acumulación de estrés oxidativo causado por el estrés diario y el trabajo diario puede contribuir al mantenimiento de la calidad de vida y la mejora de los efectos del envejecimiento. Por lo tanto, se puede esperar que la ingesta continua de agua hidrógenada  HRW reduzca la acumulación de estrés oxidativo, lo que ayuda a prevenir la disminución de la calidad de vida.

El objetivo del presente estudio fue investigar los efectos de beber 600 ml de agua hidrógenada  HRW por día durante 4 semanas en la calidad de vida de los voluntarios adultos que utilizan cuestionarios para dormir, fatiga, estado de ánimo, ansiedad y depresión, una prueba de función autónoma y un mayor prueba de función cognitiva

objetos y métodos

Asignaturas

Treinta y un voluntarios adultos entre 20 y 49 años participaron en este estudio doble ciego, aleatorizado, controlado con placebo con un diseño cruzado de dos vías. Criterios de exclusión comprendidos: antecedentes de enfermedad crónica; medicación crónica o uso de vitaminas suplementarias; empleo en turnos de trabajo; el embarazo; índice de masa corporal ≤ 17 o ≥ 29 kg / m 2 ; alergia a la comida; historia de fumar; o antecedentes de consumo excesivo de alcohol (≥ 60 g / día). Los trabajadores por turnos fueron excluidos porque el agua se administró en el desayuno y la cena, cuyos horarios son irregulares entre los trabajadores por turnos. Además, las condiciones mentales y físicas de los trabajadores por turnos pueden verse muy afectadas por el horario de turnos de los 2 días anteriores, lo que puede afectar los resultados obtenidos de los cuestionarios utilizados en este estudio. Antes de cada experimento, se les pidió a los participantes que se abstuvieran de beber alcohol, ya que beber cantidades excesivas de alcohol conlleva riesgos significativos de fluctuaciones en la condición física. Todos los experimentos se llevaron a cabo de conformidad con la legislación nacional y el Código de Principios Éticos para la Investigación Médica que involucra a sujetos humanos de la Asociación Médica Mundial (la Declaración de Helsinki ) y se registraron en el Registro de Ensayos Clínicos de la UMIN (No. UMIN000022382). El protocolo de estudio fue aprobado por el Comité de Ética del Centro de Innovación en Ciencias de la Salud de la Universidad de Osaka City (OCU-CHSI-IRB No. 4), y todos los participantes dieron su consentimiento informado por escrito para participar en el estudio.

Diseño del estudio

Utilizamos un estudio doble ciego, controlado con placebo con un diseño cruzado de dos vías, como se resume en la Figura 1 . Después de la admisión al estudio, los participantes fueron asignados al azar a doble ciego para recibir agua hidrógenada HRW en una bolsa de aluminio (0.8-1.2 ppm de hidrógeno, 300 ml / bolsa; Melodian Corporation, Yao, Japón) o agua placebo (PLW), lo que representa agua mineral de la misma fuente ( es decir , los mismos componentes sin hidrógeno) en una bolsa de aluminio (0 ppm de hidrógeno, 300 ml / bolsa; Melodian Corporation) dos veces al día durante 4 semanas. Quince participantes recibieron PLWfirst, y luego agua hidrógenada HRW. A los 16 participantes restantes se les administró agua hidrógenada HRW primero y luego PLW. Los participantes consumieron agua en 5 minutos dos veces al día, en el desayuno y la cena en su hogar, y confirmaron la ingesta de agua en el desayuno y la cena en un diario durante 4 semanas. Evaluamos la tasa de ingesta de agua comprobando el diario diario cada 4 semanas, en el  y  día experimental. Ningún participante informó ninguna diferencia de sabor entre agua hidrógenada HRW y PLW. Estudios anteriores han reportado efectos intervencionistas de la administración de agua hidrógenada HRW a humanos a concentraciones de hidrógeno inferiores a 1.3 ppm. 5 , 12 Por lo tanto, utilizamos una concentración similar de 0,8-1,2 ppm en el presente estudio. Se proporcionaron volúmenes absolutos (600 ml) de agua hidrógenada HRW y PLW a los participantes en lugar de un volumen proporcional a la masa corporal, según los resultados informados previamente. 5 , 6 , 7 , 12 La duración de la suplementación se estableció en base a hallazgos previos con la administración de agua hidrógenada HRW durante 2 a 8 semanas. 5 , 12 , 17 Se proporcionó un período de lavado de 4 semanas entre las administraciones de agua hidrógenada HRW y PLW en base a un estudio previo. 8 El día antes de comenzar cada experimento, se les dijo a los participantes que terminaran la cena antes de las 21:00, y se les pidió que ayunaran durante la noche para evitar cualquier influencia de la dieta en las concentraciones de los parámetros medidos (marcadores de inflamación y estrés oxidativo) en las muestras de sangre. A las 09:00 del día siguiente, los participantes completaron los cuestionarios después de confirmar que se habían abstenido de beber alcohol, habían terminado la cena a las 21:00 y habían ayunado durante la noche. La función nerviosa autónoma se midió a las 09:30. La prueba de función cognitiva se realizó a las 09:45. Se recogieron muestras de sangre a las 10:00. Estas mediciones se realizaron un total de cuatro veces para cada participante, antes (pre) y después (post) de cada uno de los dos períodos de administración de 4 semanas. A partir de las 24 horas (el día anterior al día de la visita) antes de cada visita para las mediciones, se les dijo a los participantes que se abstuvieran de beber alcohol o realizar actividad física extenuante y que siguieran sus dietas normales, hábitos de bebida y horas de sueño. Durante los períodos de administración de PLW o agua hidrógenada HRW de 4 semanas, se midió la actividad diaria durante el día (cantidad de esfuerzo físico) de los participantes utilizando un podómetro y los participantes mantuvieron un diario para registrar el volumen de bebida y los tiempos de ingesta de PLW o agua hidrógenada HRW, condición física ( p . Ej . , dolor, lasitud y quejas indefinidas), horas de sueño, etc.

Un archivo externo que contiene una imagen, ilustración, etc. El nombre del objeto es MGR-7-247-g001.jpg

Curso temporal de los experimentos.

Nota: Los participantes fueron divididos aleatoriamente en dos grupos de estudio. El experimento consistió en 4 semanas de administración de agua rica en hidrógeno (HRW) o administración de agua placebo (PLW), un período de lavado de 4 semanas y luego otras 4 semanas de administración de PLW o administración de agua hidrógenada HRW.Antes (antes) y después (después) de cada período de administración de agua hidrógenada HRW o PLW, se obtuvieron mediciones subjetivas y objetivas de la calidad de vida, como resultados de sueño, estado de ánimo, ansiedad, sentimientos de depresión, función nerviosa autónoma y función cognitiva.

Cuestionario

La gravedad de la fatiga se midió utilizando la Escala de fatiga de Chalder (CFS) 18 y una versión modificada de la Escala de fatiga del Hospital Universitario de la Ciudad de Osaka. 19 El estado de ánimo y la ansiedad se evaluaron utilizando la escala K6. 20 Los síntomas de depresión se midieron utilizando la escala de depresión del Centro de Estudios Epidemiológicos. 21 Las puntuaciones de somnolencia general y somnolencia diurna se calcularon utilizando el Índice de calidad del sueño de Pittsburgh (PSQI) 22 y la Escala de somnolencia de Epworth, 23 respectivamente. La fiabilidad y validez de las versiones japonesas de estos cuestionarios han sido confirmadas. 19 , 24 , 25 , 26 , 27 , 28

Prueba de función autónoma

Los participantes se sometieron a electrocardiografía y fotofismografía simultáneas utilizando un sistema Vital Monitor 302 (Fatigue Science Laboratory, Osaka, Japón) mientras permanecían sentados en silencio con los ojos cerrados durante 3 minutos. Estos datos fueron analizados utilizando el software MemCalc (GMS, Tokio, Japón). Los análisis de frecuencia para la variación del intervalo RR de la electrocardiografía y una variación del intervalo como la segunda derivada de la fotopletismografía (pletismografía acelerada) se realizaron utilizando el método de entropía máxima, que es capaz de estimar la densidad del espectro de potencia a partir de datos de series de tiempo cortas, y es adecuado para examinar cambios en la variabilidad de la frecuencia cardíaca en diferentes condiciones de corta duración.29 , 30 La resolución del espectro de potencia fue de 600 Hz. Para los análisis de frecuencia, la potencia del componente de baja frecuencia (LF) se calculó como la potencia dentro de un rango de frecuencia de 0.04–0.15 Hz, y la potencia del componente de alta frecuencia (HF) se calculó como la que está dentro de un rango de frecuencia de 0.15–0.4 Hz. La IC está mediada vagalmente 31 , 32 , 33 , mientras que la LF se origina a partir de una variedad de mecanismos simpáticos y vagales. 30 , 34 Algunos artículos de revisión 35 , 36 , 37 mencionaron que la LF refleja la actividad del nervio simpático y se usa como marcador de la actividad del nervio simpático en los artículos originales. Antes de que se realizara la prueba de la función nerviosa autónoma durante 3 minutos, se realizó una prueba práctica durante un período de 1 minuto, de acuerdo con estudios previos. 38 , 39 , 40 La fiabilidad de estas pruebas ha sido confirmada. 41 , 42

Prueba de función cognitiva

Dado que estudios previos han revelado que una tarea de atención cambiante es útil para evaluar el rendimiento reducido en condiciones de fatiga, 43 , 44 , 45 usamos la tarea E de la prueba avanzada de creación de senderos modificada (mATMT) como una tarea de atención cambiante para evaluar la función ejecutiva. 46 , 47 Los círculos con números (del 1 al 13) o kana (fonogramas japoneses, 12 letras diferentes) se mostraban en ubicaciones aleatorias en una pantalla, y los participantes debían usar un mouse de computadora para tocar alternativamente los números y kana; Por lo tanto, esta tarea requería cambiar la atención. Cuando los participantes tocaban un círculo objetivo, permanecía en la misma posición, pero su color cambiaba de negro a amarillo. Los participantes recibieron instrucciones de realizar la tarea de la manera más rápida y correcta posible, y la realizaron continuamente durante 5 minutos. Evaluamos tres índices de rendimiento de la tarea: el recuento total de respuestas correctas (número de letras y números tocados correctamente); el recuento total de errores (número de números y letras tocados incorrectamente);y la respuesta motivacional (tiempo de reacción de una prueba terminada a la siguiente prueba). Según nuestro estudio anterior, 47 antes de que los participantes realizaran la tarea E del mATMT en cada día experimental, practicaron durante un período de 1 minuto. La fiabilidad de esta prueba ha sido confirmada.43 , 44

Análisis de muestras de sangre.

Se recogieron muestras de sangre de la vena braquial. La cantidad de sangre muestreada fue de 13 ml por día experimental. Por lo tanto, recolectamos muestras de sangre en cuatro ocasiones (una vez por día experimental) en el estudio. Las muestras de sangre para análisis de suero se centrifugaron a 1.470 × gdurante 5 minutos a 4 ° C. La concentración de proteína C reactiva de alta sensibilidad (hs-CRP) en cada muestra de suero se evaluó mediante inmunonefelometría mejorada con partículas usando un analizador BNII (BN II ProSpec; Siemens, Munich, Alemania). La actividad oxidativa en cada muestra de suero se evaluó con la prueba de compuestos derivados de metabolitos de oxígeno reactivos (d-ROM) (Diacron International, Grosseto, Italia), mientras que la actividad antioxidante se midió con la prueba de potencial biológico antioxidante (BAP) ( Diacron International) utilizando un analizador automático JCABM1650 (JEOL, Tokio, Japón). 48 Las concentraciones de ROM se expresan en unidades Carratelli (1 CARR U = 0.08 mg de peróxido de hidrógeno / dL). 49 El índice de estrés oxidativo (OSI) se calculó utilizando la siguiente fórmula: OSI = C × (d-ROM / BAP), donde C denota un coeficiente de estandarización para establecer la OSI media en individuos sanos en 1.0 (C = 8.85). 45 Todos los sobrenadantes se almacenaron a -80 ° C hasta su análisis. Los ensayos para hs-CRP se realizaron en LSI Medience Corporation (Tokio, Japón) y los de suero d-ROM y BAP se realizaron en la Facultad de Medicina de la Universidad de Yamaguchi.

Actividad diaria durante el día y diario

La actividad diaria durante el día, que representa el gasto de calorías y la cantidad de actividad física (METs × tiempo) se registró utilizando un podómetro Active style Pro HJA-350IT (OMRON, Kyoto, Japón). Se mantuvo un diario durante 4 semanas e incluyó información sobre la fatiga (basada en una escala analógica visual desde 0, que representa «sin fatiga», hasta 100, que representa «agotamiento total») justo después de despertarse y antes de acostarse, a la hora de dormir, condición física (1, buena; 2, normal; o 3, mala) y eventos especiales (si el día fue diferente de un día normal: 1, no; o 2, sí). Verificamos cuidadosamente el diario cada cuatro semanas, en el  ,  y  día experimental.

Análisis estadístico

Primero, probamos la normalidad (distribuciones paramétricas o no paramétricas) de cada parámetro medido utilizando la prueba de Kolmogorov-Smirnov. Los valores se presentan como la media ± desviación estándar o la mediana y el rango intercuartil en función de los resultados de la prueba de Kolmogorov-Smirnov. La prueba de rango con signo de Wilcoxon para parámetros no paramétricos y la prueba t pareada para las diferencias entre las administraciones agua hidrógenada HRW y PLW después de un análisis de varianza de medición repetida bidireccional para parámetros paramétricos. Si se observaron cambios significativos por las comparaciones dentro de cada condición (pre vs. Post-HRW; pre vs. Post-PLW) o entre los valores posteriores al tratamiento (post-HRW vs. Post-PLW), entonces comparamos las relaciones de cambio entre post-HRW / pre-HRW y post-PLW / pre-PLW utilizando la prueba de rango con signo de Wilcoxon o la prueba t pareada. Todos los valores de P fueron de dos colas, y aquellos menores de 0.05 fueron considerados estadísticamente significativos. Los análisis estadísticos se realizaron con el paquete estadístico IBM SPSS versión 20.0 (IBM, Armonk, NY, EE. UU.).

Resultados

Resultados generales

Durante el estudio, excluimos a cinco participantes de los análisis de datos debido a síntomas de fiebre del heno, uso prolongado de medicamentos debido a un resfriado, ingesta insuficiente de agua hidrógenada HRW o PLW (≥ 85%), o una frecuencia de eventos especiales ≤ 15% según lo registrado en el diario Por lo tanto, analizamos datos de un total de 26 participantes (13 mujeres, 13 hombres; edad media, 34,4 ± 9,9 años; índice de masa corporal promedio, 21,5 ± 2,6 kg / m 2 ). No se observaron efectos secundarios, de orden y de arrastre de las administraciones orales de agua hidrógenada HRW y PLW en ningún participante.

Resultados del cuestionario

Los resultados de los cuestionarios se resumen en la Tabla 1 . Ninguna puntuación del cuestionario al inicio del estudio (pre) mostró diferencias significativas entre los grupos de administración de agua hidrógenada  HRW y PLW. Con la administración de agua hidrógenada HRW, las puntuaciones para K6, CFS y PSQI disminuyeron significativamente después del período de administración de 4 semanas. Además, la relación de cambio (post / pre) para la puntuación K6 fue significativamente menor en el grupo de administración de agua hidrógenada HRW que en el grupo de administración de PLW ( Figura 2 ). No se observaron cambios significativos en ninguna otra puntuación del cuestionario (versión modificada de la Escala de fatiga del Hospital de la Universidad de la Ciudad de Osaka, la Escala de depresión del Centro de estudios epidemiológicos o la Escala de somnolencia de Epworth) después de la administración de agua hidrógenada HRW y no se observaron cambios significativos en ninguna de las puntuaciones después de la administración de PLW . Del mismo modo, estos puntajes no diferían significativamente entre agua hidrógenada  HRW y PLW después de la administración.

tabla 1

Cambios en los parámetros relacionados con la calidad de vida debido a la administración de agua rica en hidrógeno (HRW) o agua placebo (PLW)

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Comparación de las relaciones de cambio (postratamiento / pretratamiento) para parámetros relacionados con la calidad de vida con la administración de agua rica en hidrógeno (HRW) o agua placebo (PLW) durante 4 semanas.

Nota: Cambie las relaciones para la puntuación K6 para el estado de ánimo (A) y la ansiedad y la potencia de componentes de baja frecuencia (LF) para la función nerviosa autónoma (B). P <0,05.

Resultados de la función autónoma.

Los resultados para la función nerviosa autónoma se resumen en la Tabla 1 . La relación LF, HF y LF / HF al inicio del estudio (pre) no difirió significativamente entre las administraciones agua hidrógenada  HRW y PLW, lo que indica una función nerviosa autónoma similar en los dos grupos antes de la ingesta de agua. Aunque la relación HF y LF / HF no se vio afectada significativamente por las administraciones de 4 semanas de agua hidrógenada HRW o PLW, LF después de la administración de agua hidrógenada HRW fue significativamente menor que la de la administración de PLW. La relación de cambio (post / pre) para LF también fue significativamente menor en el grupo de administración de agua hidrógenada HRW que en el grupo de administración de PLW ( Figura 2 ).

Resultados de la función cognitiva

Los resultados para la prueba de función cognitiva se muestran en la Tabla 1 . La respuesta motivacional y el recuento total de respuestas correctas y errores al inicio (pre) no difirieron significativamente entre las administraciones de agua hidrógenada HRW y PLW, lo que indica una función cognitiva similar entre los grupos antes de la ingesta de agua. La respuesta motivacional después de la administración de agua hidrógenada HRW fue significativamente más rápida que la anterior a la administración de HRW. La relación de cambio (post / pre) para la respuesta motivacional no fue significativamente diferente en el grupo de administración de agua hidrógenada HRW que en el grupo de administración de PLW. No se observaron diferencias significativas en la respuesta motivacional, recuentos totales de respuestas correctas o errores después de la administración de agua entre las condiciones administradas por agua hidrógenada HRW y PLW.

Resultados de muestras de sangre

No se observaron diferencias significativas en ningún parámetro sanguíneo (hs-CRP, d-ROM, BAP y OSI) antes de la administración de agua hidrógenada HRW o PLW ( Tabla 1 ), lo que indica la comparabilidad de los dos grupos antes de la ingesta de agua. Después de las administraciones de agua hidrógenada HRW y PLW, nuevamente no encontramos diferencias significativas en estos parámetros sanguíneos.

Actividad diaria diurna y resultados diarios diarios

El gasto diario de calorías y la cantidad de actividad física durante los períodos de administración de 4 semanas no difirieron significativamente entre las condiciones de administración de agua hidrógenada HRW y PLW ( Tabla 2 ). Del mismo modo, las puntuaciones de la escala analógica visual para la fatiga justo después de despertarse y antes de acostarse, los tiempos de sueño, la condición física y los recuentos de eventos especiales fueron comparables entre las condiciones de administración de agua hidrógenada HRW y PLW ( Tabla 2 ), lo que indica que los hábitos de vida se controlaron con éxito durante el período experimental. en los dos grupos

Tabla 2

Actividad diaria durante el día y datos registrados en el diario durante el período de administración de agua rica en hidrógeno (HRW) o agua placebo (PLW) (4 semanas)

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Discusión

Los hallazgos actuales sugieren que la administración de agua hidrógenada  HRW durante 4 semanas puede haber mejorado la calidad de vida de los voluntarios adultos en términos de un mejor estado de ánimo y ansiedad y una menor actividad del sistema nervioso simpático en reposo.

En términos de asociaciones entre el hidrógeno y el sistema nervioso central, un informe de Ohsawa et al. 4fue el primero en demostrar que el hidrógeno molecular actúa, al menos en parte, como un antioxidante, ya que se une a los iones hidroxilo producidos en las lesiones del sistema nervioso central. Estudios anteriores han propuesto que la administración de agua hidrógenada HRW tiene efectos neuroprotectores 50 y efectos antienvejecimiento sobre el daño oxidativo periodontal en ratas sanas y envejecidas. 51 En un modelo de rata de la enfermedad de Alzheimer, la solución salina rica en hidrógeno previno la neuroinflamación y el estrés oxidativo, y mejoró la función de la memoria. 52 En términos de la asociación entre HRW y QOL, solo un estudio informó que la administración de HRW durante 6 semanas mejoró los puntajes de QOL en pacientes tratados con radioterapia para tumores hepáticos. 12 Aunque no se han acumulado informes sobre los efectos de la administración de HRW en poblaciones sanas, el estrés laboral 14 , 15 y la fatiga aguda causada por la carga mental y física durante varias horas 16 , 53 han demostrado que aumentan el estrés oxidativo. En cuanto a la fatiga física, para aliviar la fatiga física aguda en voluntarios sanos sin incluir a los atletas, hemos demostrado previamente que el tratamiento con suplementos antioxidantes es efectivo. 54 , 55 , 56 El presente estudio proporcionó nuevos hallazgos de que agua hidrógenada HRW afecta no solo la condición física sino también las condiciones mentales como el estado de ánimo, la ansiedad y la función nerviosa autónoma. Una de las ventajas de agua hidrógenada HRW es la capacidad de cruzar la barrera hematoencefálica, que ofrece un alto potencial para reducir el estrés oxidativo en el cerebro. Un estudio previo en ratas encontró que los niveles de malondialdehído, un marcador de estrés oxidativo, eran alrededor de 4.8 veces más altos en el cerebro que en la sangre (plasma). 57 Estos resultados sugieren que agua hidrógenada HRW puede ser eficaz para reducir el estrés oxidativo acumulado en el cerebro en la vida diaria, contribuyendo potencialmente al mantenimiento de la actividad del sistema nervioso central y evitando la disminución de la calidad de vida.

En el presente estudio, los niveles de ánimo y ansiedad mejoraron después de la administración de agua hidrógenada HRW.También se sabe que estas emociones negativas están involucradas en condiciones relacionadas con el estrés oxidativo; La fobia social, 58 , 59 depresión, 60 ansiedad, 61 , 62 y otros trastornos neuropsiquiátricos 63 se han asociado con un mayor estrés oxidativo. La neuroinflamación también está relacionada con la fatiga, el estado de ánimo, la ansiedad y el sueño. 64 , 65 , 66 , 67 En ratones mayores, la administración de agua hidrógenada HRW logró suprimir comportamientos similares a la depresión. 68 Estos hallazgos sugieren que la administración de agua hidrógenada HRW durante 4 semanas puede ser efectiva para controlar tales emociones negativas al reducir el estrés oxidativo y la inflamación del sistema nervioso central. La evidencia creciente sugiere que el estrés oxidativo y la inflamación en las neuronas están involucradas en las manifestaciones patológicas de muchos trastornos neurológicos y neuropsiquiátricos, por lo que la administración de agua hidrógenada HRW puede ayudar a aliviar los síntomas de estos trastornos. Un estudio anterior reveló que el estrés oxidativo del cerebro causa déficits cognitivos y motivacionales en un modelo de ratón de trastorno neuropsiquiátrico (esquizofrenia). 69 En el presente estudio, la respuesta motivacional de la prueba de función cognitiva mejoró por la ingesta prolongada de agua hidrógenada HRW, lo que sugiere que una reducción del estrés oxidativo en el cerebro por la ingesta de agua hidrógenada HRW puede aumentar el rendimiento motivacional de la tarea cognitiva.

Los estresores pueden mejorar la hiperactividad simpática, promover el estrés oxidativo y aumentar la producción de citocinas proinflamatorias. 70 , 71 , 72 La función nerviosa autónoma se asocia estrechamente con el estrés oxidativo y la inflamación. La atenuación de la actividad del sistema nervioso simpático durante el estado de reposo en voluntarios adultos, por lo tanto, puede ser el resultado de la disminución de la inflamación y el estrés oxidativo como efecto de la administración prolongada de agua hidrógenada HRW.Sin embargo, la falta de cambios en los marcadores de estrés oxidativo observados en el presente estudio después de la ingesta de agua hidrógenada HRW durante 4 semanas podría deberse a la baja gravedad del estrés oxidativo en los participantes. En realidad, las concentraciones séricas de d-ROM (307.1 ± 49.4 CARR U) y BAP (2.549 ± 194 µM) en el primer punto de medición en el presente estudio estuvieron dentro de los rangos normales basados ​​en los resultados de los d-ROM séricos (286.9 ± 100.2 CARR U ) y las concentraciones de BAP (2.541 ± 122 µM) medidas en 312 participantes sanos en nuestro estudio anterior. 48 Sin embargo, los niveles de estrés oxidativo fluctúan dependiendo de la carga de trabajo diaria y el estrés. Además, el estudio de ratas de García-Niño et al. 57 que encontraron niveles de malondialdehído alrededor de 4.8 veces más altos en el cerebro que en el plasma indican que el estrés oxidativo en el cerebro es más severo.La administración diaria de HRW durante 4 semanas puede contribuir a la atenuación y prevención del estrés oxidativo acumulativo en el cerebro. El estado de ánimo, la ansiedad y la función nerviosa autónoma podrían por lo tanto mejorar potencialmente. Aunque el rango de actividad del nervio simpático en el presente estudio se considera normal según nuestros estudios anteriores, 73 , 74 la actividad del nervio simpático también fluctúa dependiendo de la carga de trabajo diaria y el estrés. 35 Por lo tanto, una actividad nerviosa simpática más baja en estado de reposo puede contribuir a suprimir un aumento excesivo de la actividad nerviosa simpática después de la carga de trabajo diaria y el estrés.

Realizamos este estudio con un número limitado de participantes. Antes de que nuestros resultados puedan generalizarse, los estudios que involucran a un mayor número de participantes son esenciales.

Aunque examinamos principalmente los efectos de agua hidrógenada HRW en el sistema nervioso central, no evaluamos directamente la dinámica de la inflamación y la oxidación en el cerebro. Los estudios de neuroimagen con tomografía por emisión de positrones y resonancia magnética están en marcha en nuestro laboratorio para identificar los mecanismos subyacentes a los efectos de la ingesta de agua hidrógenada HRW en el sistema nervioso central que pueden mejorar la calidad de vida.

En conclusión, la administración de agua hidrógenada HRW durante 4 semanas en voluntarios adultos mejoró el estado de ánimo, la ansiedad y la función nerviosa autónoma, lo que sugiere que la administración de HRW puede ofrecer un método eficaz para reforzar la calidad de vida y mantener una buena salud. En otro estudio, trataremos de identificar los efectos de la administración de agua hidrógenada HRW en participantes con estrés continuo o fatiga crónica.

Expresiones de gratitud

Nos gustaría agradecer a la Sra. Mika Furusawa por su excelente asistencia técnica y Forte Science Communications por su ayuda editorial con este manuscrito.

Notas al pie

Conflictos de interés

Este trabajo fue presentado en la Sociedad Japonesa de Ciencia de la Fatiga, ciudad de Yamaguchi, Japón, el 16 de mayo de 2016. Yasuyoshi Watanabe recibió fondos para el presente estudio de Melodian Corporation. Los otros autores no tienen conflictos de intereses que declarar.

Ética de la investigación

Todos los experimentos se llevaron a cabo de conformidad con la legislación nacional y el Código de Principios Éticos para la Investigación Médica que involucra a sujetos humanos de la Asociación Médica Mundial (la Declaración de Helsinki ) y se registraron en el Registro de Ensayos Clínicos de la UMIN (UMIN000022382). El protocolo de estudio fue aprobado por el Comité de Ética del Centro de la Universidad de Osaka para la Innovación en Ciencias de la Salud (OCU-CHSI-IRB No. 4).

Declaración de consentimiento del participante

Los autores certifican que han obtenido todos los formularios de consentimiento de los participantes apropiados.En el formulario, los participantes han dado su consentimiento para que sus imágenes y otra información clínica sean reportadas en la revista. Los participantes entienden que sus nombres e iniciales no se publicarán y se harán los esfuerzos necesarios para ocultar su identidad, pero no se puede garantizar el anonimato.

Declaración de intercambio de datos

Los conjuntos de datos analizados durante el estudio actual están disponibles del autor correspondiente a solicitud razonable.

Control de plagio

Comprobado dos veces por iThenticate.

Revisión por pares

Revisado por pares externamente.

Revisores pares abiertos

Lei Huang, Universidad de Loma Linda, Estados Unidos; Qin Hu, Universidad de Shanghai Jiao Tong, China.

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Los artículos de Medical Gas Research se proporcionan aquí por cortesía de Wolters Kluwer – Medknow Publications