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Effets de la consommation d’eau riche en hydrogène sur la qualité de vie des patients traités par radiothérapie pour tumeurs du foie

Abstrait

Contexte

Les patients cancéreux recevant une radiothérapie éprouvent souvent de la fatigue et une qualité de vie altérée. On pense que de nombreux effets secondaires de la radiothérapie sont associés à une augmentation du stress oxydatif et à une inflammation due à la génération d’espèces réactives de l’oxygène lors de la radiothérapie. L’hydrogène peut être administré sous forme de gaz médical thérapeutique, possède des propriétés antioxydantes et réduit l’inflammation dans les tissus. Cette étude a examiné si le traitement à l’hydrogène, sous la forme d’eau additionnée d’hydrogène, améliorait la qualité de vie des patients sous radiothérapie.

Les méthodes

Une étude randomisée et contrôlée contre placebo a été réalisée pour évaluer les effets de la consommation d’eau riche en hydrogène sur 49 patients recevant une radiothérapie pour des tumeurs malignes du foie. On produisit de l’eau riche en hydrogène en plaçant un bâton de magnésium métallique dans de l’eau de boisson (concentration finale en hydrogène: 0,55 ~ 0,65 mM). La version coréenne de l’instrument QLQ-C30 de l’Organisation européenne pour la recherche et le traitement du cancer a été utilisée pour évaluer l’état de santé mondial et la qualité de vie. La concentration en dérivés de métabolites oxydants réactifs et le pouvoir antioxydant biologique dans le sang périphérique ont été évalués.

Résultats

La consommation d’eau riche en hydrogène pendant 6 semaines a réduit les métabolites réactifs de l’oxygène dans le sang et maintenu le potentiel d’oxydation du sang. Les scores de qualité de vie au cours de la radiothérapie ont été significativement améliorés chez les patients traités avec de l’eau riche en hydrogène par rapport aux patients recevant de l’eau sous placebo. Il n’y avait pas de différence dans la réponse tumorale à la radiothérapie entre les deux groupes.

Conclusions

La consommation quotidienne d’eau riche en hydrogène est une stratégie thérapeutique potentiellement nouvelle pour améliorer la qualité de vie après une exposition à un rayonnement. La consommation d’eau riche en hydrogène réduit la réaction biologique au stress oxydatif induit par les radiations sans compromettre les effets anti-tumoraux.

Contexte

La radiothérapie est l’une des principales options de traitement des tumeurs malignes. Près de la moitié des patients cancéreux nouvellement diagnostiqués recevront une radiothérapie à un moment donné du traitement et jusqu’à 25% pourraient recevoir une radiothérapie une seconde fois [ 1 ]. Alors que la radiothérapie détruit les cellules malignes, elle affecte négativement les cellules normales environnantes [ 2]. La fatigue, les nausées, la diarrhée, la sécheresse de la bouche, la perte d’appétit, la perte des cheveux, les maux de peau et la dépression sont les effets secondaires aigus associés aux radiations. Les radiations augmentent les risques à long terme de cancer, de troubles du système nerveux central, de maladies cardiovasculaires et de cataractes. La probabilité de complications radio-induites est liée au volume de l’organe irradié, à la dose de rayonnement délivrée, au fractionnement de la dose délivrée, à l’administration de modificateurs de rayonnement et à la radiosensibilité individuelle [ 3 ]. La plupart des symptômes induits par les radiations seraient associés à une augmentation du stress oxydatif et de l’inflammation, en raison de la génération d’espèces réactives de l’oxygène (ROS) lors de la radiothérapie, et pourraient affecter de manière significative la qualité de vie du patient [ 2 ].

L’hydrogène, gaz médical thérapeutique, a des propriétés antioxydantes et réduit les événements inflammatoires dans les tissus [ 4 – 6 ]. La consommation de liquides additionnés d’hydrogène représente une nouvelle méthode d’alimentation en hydrogène qui peut facilement être traduite en pratique clinique et qui a des effets bénéfiques sur plusieurs affections médicales, notamment l’athérosclérose, le diabète de type 2, le syndrome métabolique et des troubles cognitifs au cours du vieillissement et de la maladie de Parkinson [ 7. – 11 ]. Actuellement, il n’y a pas de traitement définitif pour améliorer la qualité de vie des patients sous radiothérapie. Boire quotidiennement de l’hydrogène solubilisé peut être bénéfique et serait assez facile à administrer sans compliquer ou changer le mode de vie d’un patient. Nous avons émis l’hypothèse que l’absorption orale d’eau riche en hydrogène, générée par un bâtonnet de magnésium, réduirait les événements indésirables chez les patients recevant une radiothérapie.

Les méthodes

Sujets et design

L’étude était un essai clinique contrôlé randomisé à deux bras. Les patients ont été assignés au hasard pour recevoir de l’eau riche en hydrogène ou de l’eau placebo le premier jour de radiothérapie, et ont reçu des questionnaires de suivi sur l’observance thérapeutique et les effets indésirables éventuels. Les patients éligibles ont été informés de l’étude lors de la planification des tests de pré-rayonnement. Les caractéristiques des patients, y compris l’origine de la tumeur et les spécificités de la radiothérapie, sont répertoriées dans le tableau Tableau 1. 1 Quarante-neuf sujets (33 hommes et 16 femmes) ont été recrutés entre avril et octobre 2006. L’âge des patients était compris entre 21 et 82 ans (âge moyen: 58,6 ans). Tous les patients ont été diagnostiqués histologiquement ou pathologiquement avec un carcinome hépatocellulaire (HCC) ou des tumeurs hépatiques métastatiques. Tous les participants ont reçu 5040-6500 cGy de radiothérapie pendant 7 à 8 semaines en utilisant un système à 6 MV (Cyber ​​Knife, Fanuc, Yamanashi, Japon). Le volume cible prévu du champ initial a été évalué par une procédure de localisation / simulation ou par planification assistée par tomodensitométrie (TDM) et a englobé les tumeurs primitives et une marge de 2 cm. Des blocs ont été utilisés pour protéger les tissus normaux.

Tableau 1

Caractéristiques du patient

eau Âge le sexe fois diagnostic courbe isodose (%) total cGy volume (cc) collimater (cc) réponse eau âge le sexe fois diagnostic courbe isodose (%) total cGy volume (cc) collimater (cc) réponse


1 placebo 76 M 3
3
HCC 80
75
3 900
3 900
2,521
2,746
7.5
7.5
NR HW 52 M 3 foie méta du colon ca 74 3 600 12.283 15 NR


2 placebo 82 M 1 HCC 70 1200 11.769 20 CR HW 56 M 3 foie méta du colon ca 85 3 600 2,552 12.5 PR


3 placebo 57 F 3 canal biliaire ca 80 3000 40.334 30 PR HW 77 F 3 foie méta du colon ca 75 3000 107.136 20 CR


4 placebo 47 F 9 méta de foie. du sarcome 80
82
84
3 600
3 600
3 900
10.628
6,542
2,673
25
20
15
NR HW 57 M 3 HCC 70 3 600 47.679 15 NR


5 placebo 50 F 3 foie méta du colon ca 80 3 900 16.237 20 NR HW 66 M 3 HCC 80 3 600 16.216 25 PR


6 placebo 21 F 3 méta de foie. de l’ovaire ca 85 3 600 29.398 30 CR HW 57 M 3 HCC 80 3 600 35.303 30 NR


7 placebo 65 M 3 méta de foie. du rectal ca 70 3000 182.871 40 PR HW 47 M 3 HCC 77 3000 17,65 20 CR


8 placebo 73 M 3 méta de foie. du rectal ca 75 3 600 37.937 20 PR HW 49 M 3 HCC 80 3 300 53.578 12.5 PR


9 placebo 58 M 3 méta de foie. du pancréas 75 3000 65,637 35 CR HW 71 F 3 HCC 85 3000 3,861 dix NR


dix placebo 64 M 3 HCC 70 3000 140.136 20 PR HW 45 M 3 HCC 80 3 600 28.286 15 NR


11 placebo 65 F 3 HCC 70 3 600 48.645 25 PR HW 45 F 3 méta de foie.de gastrique ca 85 3000 38.938 15 PR


12 placebo 80 M 3 HCC 80 3000 209.954 25 NR HW 56 F 3 Métastase surrénalienne du CHC 80 3 600 9.494 15 PR


13 placebo 56 M 3 HCC 85 3 600 15.365 15 CR HW 49 M 3 Métastase surrénalienne du CHC 75 3000 91.223 20 NR


14 placebo 61 F 3 HCC 70 3000 98.957 30 NR HW 60 M 3 Métastases LN de HCC 75 3000 120.366 25 NR


15 placebo 46 M 3 HCC 80 3000 20.848 25 CR HW 47 M 3 Métastases LN de HCC 80 3000 80.459 25 NR


16 placebo 70 F 3 HCC 85 3 600 16.908 20 PR HW 50 M 3 HCC 75 3 600 29.422 20 NR


17 placebo 44 M 3 HCC 85 3 600 16.612 30 NR HW 49 F 3 HCC 70 3000 156.289 40 PR


18 placebo 48 M 3 HCC 85 3000 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 M 3 HCC 70 4000 28,637 35 NR


20 placebo 60 M 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 M 3 HCC 75 3 300 33.282 25 PR HW 56 M 3 HCC 70 3 600 23,5 20 CR


22 placebo 55 M 3 HCC 83 3 600 11.963 20 NR HW 78 F 3 HCC 83 3 600 26.456 25 NR


23 placebo 57 M 3 HCC 70 3000 75.782 40 NR HW 56 M 3 HCC 77 3 600 31.908 20 CR


24 placebo 65 M 2 HCC 75 3000 55.191 25 NR HW 60 M 3 HCC 70 3 600 36.479 30 PR


HW 70 M 3 HCC 76 3 600 63.434 40 NR

M: homme, F: femme, HCC: carcinome hépatocellulaire, NR: pas de réponse, PR: réponse partielle, CR: réponse complète, HW: eau hydrogénée

On produisait de l’eau riche en hydrogène en plaçant un bâton métallique en magnésium (Doctor SUISOSUI ® , Friendear, Tokyo, Japon) dans de l’eau potable (Mg + 2H 2 O → Mg (OH) 2 + H 2 ; concentration finale en hydrogène: 0,55 ~ 0,65 mM ). Le bâton de magnésium contenait du magnésium métallique pur à 99,9% et des pierres naturelles dans un récipient en polypropylène et en céramique. Les sujets ont été répartis au hasard en groupes, soit pour boire de l’eau riche en hydrogène pendant 6 semaines (n = 25), soit pour boire de l’eau contenant un placebo (un bâtonnet uniquement dans de l’eau de boisson) (n = 24). Les sujets recevaient quatre bouteilles d’eau de boisson de 500 ml par jour et avaient pour instruction de placer deux bâtons de magnésium dans chaque bouteille d’eau à la fin de chaque journée, en vue de leur consommation le lendemain. Les participants ont été invités à boire 200-300 ml d’une bouteille chaque matin et 100-200 ml toutes les quelques heures à partir des trois bouteilles restantes. Les sujets ont été priés de réutiliser les bâtons de magnésium en les transférant dans une nouvelle bouteille d’eau après utilisation. Les sujets devaient consommer 100 à 300 ml d’eau riche en hydrogène plus de 10 fois par jour pour une consommation minimale totale de 1 500 ml (1,5 L) et une consommation maximale de 2 000 ml (2,0 L). La prise orale d’eau hydrogénée ou d’un placebo a commencé le premier jour de radiothérapie et s’est poursuivie pendant 6 semaines. Tous les patients ont survécu à la période de suivi de 6 semaines au cours de laquelle le questionnaire de qualité de vie a été administré. Cette étude a été menée conformément aux directives des bonnes pratiques cliniques et aux principes éthiques de la Déclaration d’Helsinki (2000).Le protocole et le matériel de l’étude ont été approuvés par le comité d’examen institutionnel du Catholic University Medical College, et tous les sujets ont donné leur consentement écrit avant la participation.

Évaluation de la qualité de vie

La version coréenne de l’instrument QLQ-C30 de l’Organisation européenne pour la recherche et le traitement du cancer, avec ses modifications, a été utilisée pour évaluer l’état de santé mondial et créer des échelles de qualité de vie [ 12 ]. L’enquête descriptive par courrier développée par notre institut a été utilisée dans cette étude. Le questionnaire contient cinq échelles fonctionnelles (physique, cognitive, émotionnelle, sociale et fonctionnelle), trois échelles symptomatiques (douleur, fatigue et nausées / vomissements) et six éléments uniques permettant d’évaluer des symptômes supplémentaires (dyspnée, insomnie, perte de conscience). appétit, constipation, diarrhée). Pour tous les éléments, une échelle de réponse allant de 0 à 5 a été utilisée. Un score plus élevé reflétait un niveau plus élevé de symptômes et une diminution de la qualité de vie. Les évaluations ont été effectuées avant la radiothérapie et chaque semaine pendant 6 semaines après le début de la radiothérapie.

Analyse de biomarqueurs

Les concentrations de dérivés de métabolites oxydants réactifs (ROM) et du pouvoir antioxydant biologique (BAP) dans le sang périphérique ont été évaluées à l’aide d’un système analytique radical libre (FRAS4; H & D, Parme, Italie) le premier jour de radiothérapie (semaine 0). et après 6 semaines de radiothérapie. Des échantillons de sang ont été obtenus chez tous les patients après un jeûne nocturne. Les kits de dROM FRAS4 ont été utilisés pour mesurer les niveaux d’hydroperoxyde total, qui sont représentatifs du total des dROM produites à la suite de réactions en chaîne de peroxydation de protéines, lipides et acides aminés. Les résultats ont été exprimés en U.CARR; 1 U.CARR équivaut à 0,08 mg / dl de peroxyde d’hydrogène et la valeur est directement proportionnelle à la concentration, selon la loi de Lambert-Beer.

Le potentiel rédox, y compris la glutathion peroxydase et la superoxyde dismutase, a été déterminé à l’aide du test FRAS4 BAP [ 13 ]. Décrits brièvement, les échantillons à tester ont été dissous dans une solution colorée contenant une source d’ions ferriques et une substance chromogène (composé dérivé du soufre).Après une période d’incubation de 5 minutes, le degré de décoloration et l’intensité du changement étaient directement proportionnels à la capacité du plasma à réduire les ions ferriques. La quantité d’ions ferriques réduits a été calculée à l’aide d’un photomètre pour évaluer l’intensité de la décoloration. Les résultats de BAP étaient exprimés en µmol / l de Fe réduit / l.

Des tests de chimie sanguine pour l’aspartate aminotransférase, l’alanine aminotransférase, la gamma-glutamyl transpeptidase (γ-GTP) et le cholestérol total, ainsi que des tests hématologiques sanguins pour la numération des globules rouges, la numération des globules blancs et la numération des plaquettes ont été réalisés à la semaine 0 semaine 6 en utilisant des tests standard dans un laboratoire hospitalier accrédité.

Évaluation de la réponse

Les patients ont subi une tomodensitométrie dynamique 1 à 2 mois après la radiothérapie et la réponse tumorale a été contrôlée à des intervalles de 2 à 3 mois. La réponse au traitement et les récidives locales ont été évaluées à l’aide de tomodensitogrammes dynamiques et de tests sérologiques de suivi pour détecter l’alpha-fœtoprotéine (AFP) et la prothrombine, induits par l’absence de vitamine K ou par l’antagoniste-II (PIVKA-II). La réponse tumorale a été déterminée selon les critères établis par Kwon et al. 14 ] Décrite brièvement, la réponse complète (RC) était définie comme la disparition de tout rehaussement artériel intratumoral dans toutes les lésions cibles. La réponse partielle (PR) a été définie comme une diminution d’au moins 30% de la somme des diamètres des lésions cibles viables. La maladie progressive (MP) a été définie comme une augmentation d’au moins 20% de la somme du diamètre des lésions cibles viables ou de l’apparition d’une nouvelle lésion. La maladie stable (SD) a été définie comme un statut de la tumeur qui ne répond à aucun des critères ci-dessus.

analyses statistiques

Des tests t non appariés ont été utilisés pour comparer les données numériques et le test de Yates 2 x 2 chi-carré ou le test de probabilité exacte de Fisher a été utilisé pour comparer les données catégoriques. Les analyses statistiques ont été effectuées à l’aide du logiciel SAS 6.13 (SAS Institute Inc., Cary, NC). La taille de l’échantillon de 49 patients était suffisante pour détecter un changement dans les scores moyens du RORTC QLQ-C30.

Résultats

L’hydrogène a amélioré la qualité de vie des patients traités par radiothérapie

La qualité de vie des patients à qui on a administré de l’eau placebo s’est détériorée de manière significative au cours du premier mois de radiothérapie (Figure ( Figure 1A).1A ). Il n’y avait aucune différence entre les groupes dans les sous-échelles de qualité de vie pour la fatigue, la dépression ou le sommeil. Les symptômes gastro-intestinaux (GI) sont l’une des plaintes les plus courantes chez les patients subissant une radiothérapie et sont considérés comme ayant un impact important sur la qualité de vie du patient après 6 semaines de radiothérapie. Les patients consommant de l’eau hydrogène présentaient nettement moins de perte d’appétit et moins de troubles du goût par rapport aux patients consommant de l’eau placebo. Aucune différence significative n’a été observée dans les scores moyens pour les vomissements ou la diarrhée (Figure ( Figure 1B 1B ).

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L’eau placebo et l’hydrogène eau ont amélioré la qualité de vie des patients traités par radiothérapie . A. Évaluation hebdomadaire de la qualité de vie des patients. B. Système de notation des symptômes gastro-intestinaux après 6 semaines de radiothérapie avec ou sans eau sous hydrogène.

Marqueur de stress oxydatif atténué par l’hydrogène et l’eau pendant la radiothérapie

Avant le traitement, il n’y avait pas de différences dans les niveaux totaux d’hydroperoxyde, représentatifs des niveaux totaux de dROM, entre les groupes de traitement. La radiothérapie a considérablement augmenté les niveaux d’hydroperoxyde total chez les patients consommant de l’eau sous placebo.Cependant, boire de l’eau hydrogénée a empêché cette augmentation de l’hydroperoxyde total dans le sérum, comme l’a déterminé le test de mémoire dROM (Figure ( Figure 2A),2A ), indiquant une diminution du stress oxydatif au cours de la radiothérapie chez les patients consommant de l’hydrogène. De même, l’activité antioxydante sérique endogène s’est significativement détériorée au cours de la radiothérapie chez les patients prenant de l’eau sous placebo, tandis que l’activité antioxydante biologique était maintenue chez les patients consommant de l’eau riche en hydrogène, même après 6 semaines de radiothérapie (Figure 2B).

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Marqueur de stress oxydatif hydrogène-eau atténué pendant la radiothérapie . Effets antioxydants chez les patients avec de l’eau placebo (n = 24) et de l’eau riche en hydrogène (n = 25). Le niveau de dROM (A) représente le niveau total des métabolites du peroxyde et BAP (B) représente la capacité antioxydante du sérum.

L’hydrogène eau n’a pas compromis l’efficacité du traitement par rayonnement

La réponse tumorale à la radiothérapie était similaire entre les groupes de traitement et 12 des 24 patients (50,0%) du groupe placebo et 12 des 25 patients (48%) du groupe hydrogène-eau ont présenté une réponse complète (CR) ou une réponse partielle ( PR). Il n’y avait aucun patient dans les deux groupes avec une maladie progressive (PD) au cours de la période de suivi (3 mois). Ainsi, boire de l’eau hydrogène n’a pas compromis les effets anti-tumoraux de la radiothérapie.

Le traitement à l’hydrogène n’a pas altéré la fonction hépatique ni la composition du sang pendant la radiothérapie

Aucune différence significative n’a été observée entre les taux d’aspartate aminotransférase, d’alanine aminotransférase, de gamma-glutamyl transpeptidase (γ-GTP) et de cholestérol total aux semaines 0 et 6, indépendamment du type d’eau consommée (tableau ( tableau 2 ), 2 ), ce qui indique: cette consommation d’eau hydrogène n’a pas altéré la fonction hépatique. De même, il n’y avait pas de différence significative entre le nombre de globules rouges, le nombre de globules blancs et le nombre de plaquettes entre les patients sous hydrogène et ceux sous placebo (Tableau 3 ).

Tableau 2

Changements dans les tests de la fonction hépatique

Placebo L’eau d’hydrogène
tous (n = 25) homme (n = 17) femme (n = 8) tous (n = 25) homme (n = 16) femme (n = 9)

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

γ-GPT (IU / L)
Semaine 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
Semaine 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 (IU / L)
Semaine 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
Semaine 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

Tableau 3

Nombre de cellules sanguines périphériques

Placebo L’eau d’hydrogène
tous (n = 25) homme (n = 17) femme (n = 8) tous (n = 25) homme (n = 16) femme (n = 9)

Le nombre de leucocytes (× 10 2 / μL)
Semaine 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
Semaine 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

Le nombre d’érythrocytes (× 10 4 / μL)
Semaine 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
Semaine 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

Le nombre de thrombocytes (× 10 4 / μL)
Semaine 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
Semaine 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

Discussion

À notre connaissance, il s’agit du premier rapport démontrant les avantages de la consommation d’eau hydrogénée chez les patients recevant une radiothérapie pour tumeurs malignes. Cette découverte peut constituer le fondement d’une stratégie cliniquement applicable, efficace et sûre pour l’administration de gaz hydrogène afin d’atténuer les lésions cellulaires induites par les radiations. Les patients présentent des symptômes gastro-intestinaux et une diminution de la QV au cours de la radiothérapie. Ces symptômes surviennent généralement à la suite de la réparation par le corps des dommages causés aux cellules saines. Ils sont particulièrement fréquents vers la fin du traitement par radiothérapie et peuvent durer un certain temps. Les symptômes et leur impact sur la qualité de vie peuvent être aggravés par l’obligation de se rendre à l’hôpital chaque jour. Boire de l’eau riche en hydrogène a amélioré la qualité de vie des patients recevant une radiothérapie et n’a pas nécessité de visites supplémentaires à l’hôpital. La survie globale des patients atteints de tumeurs malignes devrait rester la principale préoccupation des oncologues, mais elle devrait également être interprétée à la lumière de la palliation des symptômes et de la qualité de vie globale, car les effets secondaires de la radiothérapie peuvent réduire à néant les bénéfices potentiels d’une amélioration de la survie. La consommation orale d’eau quotidienne enrichie en hydrogène pourrait constituer une stratégie prophylactique visant à améliorer la qualité de vie des patients traités par radiothérapie.

Bien que les mécanismes sous-jacents aux effets bénéfiques de l’eau riche en hydrogène au cours de la radiothérapie n’aient pas été clairement élucidés, la consommation d’eau additionnée d’hydrogène a permis de réduire les niveaux de dROM et de maintenir les taux de BAP dans le sérum, suggérant que l’eau riche en hydrogène présentait une puissante activité antioxydante systémique. Des études expérimentales antérieures ont établi un lien entre la consommation quotidienne d’eau riche en hydrogène et l’amélioration d’un certain nombre de conditions chez les modèles rongeurs, notamment la réduction de l’athérosclérose chez les souris knock-out de l’apolipoprotéine E [ 10 ], l’atténuation de la néphrotoxicité induite par le cisplatine [ 15 ], ainsi que la réduction du déficit en vitamine C lésion cérébrale [ 16 ], prévention de la néphropathie allogreffe chronique après transplantation rénale [ 17 ] et amélioration des anomalies cognitives chez la souris à accélération de sénescence [ 9 ] et dans un modèle de maladie de Parkinson [ 7]. Lors d’études chez l’homme, la consommation d’eau riche en hydrogène a empêché le diabète de l’adulte et la résistance à l’insuline [ 11 ], ainsi que le stress oxydatif dans le syndrome métabolique potentiel [ 8 ].

La radiothérapie est associée à une augmentation des ROS, suivie de dommages à l’ADN, aux lipides et aux protéines, et à l’activation de facteurs de transcription et de voies de transduction du signal. Il a été estimé que 60 à 70% des dommages cellulaires induits par les rayonnements ionisants sont causés par des radicaux hydroxyles [ 18 ]. Par conséquent, un certain nombre d’essais visant à réduire les effets indésirables dus à une production excessive de ROS ont été réalisés avec des antioxydants administrés au cours d’une radiothérapie. La supplémentation en α-tocophérol améliore le débit salivaire et maintient les paramètres salivaires [ 19 ]. Le traitement par l’enzyme antioxydante superoxyde dismutase a permis de prévenir la cystite et la rectite induites par la radiothérapie chez les patients atteints d’un cancer de la vessie sous radiothérapie [ 20 ]. En outre, l’utilisation combinée de pentoxifylline et de vitamine E a réduit la fibrose pulmonaire induite par le rayonnement chez les patients atteints d’un cancer du poumon recevant une radiothérapie [ 21 ]. Ainsi, en général, une supplémentation en antioxydants est susceptible d’offrir des avantages globaux dans le traitement des effets indésirables de la radiothérapie. Cependant, tous les antioxydants ne peuvent pas se permettre une radioprotection [ 22 – 24 ]. En outre, il est particulièrement préoccupant de constater que des doses élevées d’antioxydants administrées en traitement adjuvant pourraient compromettre l’efficacité du traitement par radiothérapie et augmenter le risque de récidive locale du cancer [ 25 , 26 ]. Par conséquent, la toxicité relativement moins élevée associée à l’utilisation de ces agents antioxydants est attrayante, mais pas au détriment d’un contrôle médiocre de la tumeur. En revanche, dans cette étude, la consommation d’eau riche en hydrogène n’affectait pas les effets antitumoraux de la radiothérapie. Nos résultats peuvent suggérer que l’hydrogène hydrique fonctionne non seulement comme antioxydant, mais joue également un rôle protecteur en induisant des hormones ou des enzymes radioprotectrices. Bien que d’autres études soient nécessaires pour élucider la sécurité des eaux riches en hydrogène et déterminer la concentration optimale en hydrogène dans l’eau potable, ainsi que les mécanismes impliqués, la consommation journalière d’eaux riches en hydrogène pourrait être une approche prometteuse pour contrer les altérations de la QOL. Cette utilisation thérapeutique de l’hydrogène est également corroborée par les travaux de Qian et al. , qui ont démontré que le traitement des cellules AHH-1 de lymphocytes humains avec de l’hydrogène avant irradiation inhibait de manière significative l’apoptose induite par l’irradiation ionisante et augmentait la viabilité cellulaire in vitro . Ils ont également montré qu’une injection de solution saline riche en hydrogène pourrait protéger l’endothélium gastro-intestinal des lésions radio-induites, diminuer les taux de malondialdéhyde plasmatique et de 8-hydroxydésoxyguanosine dans l’intestin et augmenter in vivo les antioxydants endogènes plasmatiques [ 27].

Conclusions

En conclusion, notre étude a démontré que la consommation d’eau riche en hydrogène améliorait la qualité de vie et réduisait les marqueurs oxydatifs chez les patients traités par radiothérapie pour des tumeurs du foie. Cette nouvelle approche d’absorption orale d’eau riche en hydrogène peut s’appliquer à un large éventail de symptômes indésirables liés aux radiations.

Liste des abréviations

ROS: espèces réactives de l’oxygène; QOL: qualité de vie

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Med Gas Res . 2011; 1: 11.
Publié en ligne le 7 juin 2011 doi: 10.1186 / 2045-9912-1-11
PMCID: PMC3231938
PMID: 22146004
Effets de la consommation d’eau riche en hydrogène sur la qualité de vie des patients traités par radiothérapie pour tumeurs du foie
Ki-Mun Kang , 1 jeune Nam Kang , 1 Ihil-Bong Choi , 1, 2 Yeunhwa Gu , 2, 3 Tomohiro Kawamura , 4Yoshiya Toyoda , 4 et Atsunori Nakao auteur correspondant 4, 5

Intérêts concurrents

Les auteurs déclarent ne pas avoir d’intérêts concurrents.

Contributions des auteurs

KMK, YNK et IBC ont participé à la radiothérapie et à l’accumulation de données. YG a participé à la conception de l’étude et a effectué l’analyse statistique. TK et YT et a participé à sa conception et à sa coordination. AN conçut l’étude et rédigea le manuscrit. Tous les auteurs ont lu et approuvé le manuscrit final.

Remerciements

Cette recherche a été financée par une subvention de la Fondation de recherche Daimaru attribuée à YG.

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Les articles de Medical Gas Research sont fournis ici avec l’aimable autorisation de Wolters Kluwer – Medknow Publications

Eau riche en hydrogène pour améliorer l’humeur, l’anxiété et la fonction nerveuse autonome dans la vie quotidienne

Eau riche en hydrogène pour améliorer l’humeur, l’anxiété et la fonction nerveuse autonome dans la vie quotidienne

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 et Yasuyoshi Watanabe , MD, Ph.D. 1-, 4, 6, *

Abstrait

La santé et une vie dynamique sont recherchées par tous. Pour améliorer la qualité de vie, maintenir un état de santé sain et prévenir diverses maladies, il est important d’évaluer les effets de facteurs susceptibles d’augmenter la qualité de vie. Le stress oxydatif chronique et l’inflammation entraînent une détérioration du fonctionnement du système nerveux central, entraînant une QV basse. Chez les individus en bonne santé, le vieillissement, le stress au travail et la charge cognitive sur plusieurs heures induisent également une augmentation du stress oxydatif, ce qui suggère que la prévention de l’accumulation de stress oxydatif causée par le stress et le travail quotidiens contribue au maintien de la QV et à l’amélioration des effets du vieillissement. L’hydrogène a une activité anti-oxydante et peut prévenir l’inflammation et peut donc contribuer à améliorer la qualité de vie. La présente étude visait à étudier les effets de la consommation d’eau riche en hydrogène sur la qualité de vie des volontaires adultes à l’aide de tests psychophysiologiques, notamment de questionnaires et de tests de la fonction nerveuse autonome et de la fonction cognitive. Dans cette étude à double insu et contrôlée par placebo avec un schéma croisé, 26 volontaires (13 femmes, 13 hommes; âge moyen, 34,4 ± 9,9 ans) ont été randomisés pour recevoir soit un groupe de femmes ayant reçu une eau hydrogénée HRW par voie orale (600 mL / j). ou de l’eau placebo (PLW, 600 mL / j) pendant 4 semaines. Les ratios de changement (post-traitement / pré-traitement) du score K6 et de l’activité du nerf sympathique au repos étaient significativement plus faibles après l’administration de HRW qu’après une administration de PV. Ces résultats suggèrent que HRW peut renforcer la qualité de vie par le biais d’effets augmentant les fonctions du système nerveux central impliquant l’humeur, l’anxiété et la fonction nerveuse autonome.

ntroduction

La santé et une vie dynamique sont très recherchées par tous. Pour améliorer la qualité de vie, maintenir un état de santé sain et prévenir l’apparition de diverses maladies, il est important d’évaluer les effets interventionnels pour améliorer la qualité de vie. Le taux métabolique élevé du cerveau entraîne la génération de quantités disproportionnées d’espèces réactives d’oxygène et d’azote, entraînant une augmentation du stress oxydatif. 1 L’augmentation du stress oxydatif et la peroxydation des lipides déclenchent une cascade de signaux pro-inflammatoires conduisant à l’inflammation. L’homéostasie altérée de l’oxydation, de l’inflammation et de l’agrégation de protéines a été suggérée pour contribuer à la mort des neurones, qui est directement liée aux déficiences dans divers domaines cognitifs. En tant que tel, le stress oxydatif chronique et l’inflammation peuvent entraîner une détérioration de la fonction du système nerveux central, entraînant une réduction de la qualité de vie. L’hydrogène a une activité antioxydante et peut prévenir l’inflammation. 2 , 3 , 4 La distribution de l’hydrogène dans le cerveau et le corps indique des actions à la fois dans les systèmes nerveux central et périphérique. Des études cliniques antérieures ont montré que l’eau riche en hydrogène (HRW) réduit les concentrations de marqueurs du stress oxydatif chez les patients atteints de syndrome métabolique 5 , 6 améliore le métabolisme des lipides et du glucose chez les patients atteints de diabète de type 2 7, améliore le dysfonctionnement mitochondrial chez les patients atteints de myopathie mitochondriale et réduit les processus inflammatoires chez les patients atteints de polymyosite / dermatomyosite. 8 Dans une autre étude, la dégradation de la fonction musculaire induite par l’exercice chez les athlètes de haut niveau a également été améliorée par l’administration de eau hydrogénée HRW eau hydrogénée . 9 Bien que ces résultats suggèrent que eau hydrogénée HRW eau hydrogénée peut aider à soulager les symptômes de plusieurs maladies et à augmenter les performances physiques des athlètes, les effets de l’ingestion prolongée de HRW eau hydrogénée sur la qualité de vie des individus dans la population générale restent inconnus.

Certains rapports ont démontré que la qualité de vie était associée au stress oxydatif chez les patients atteints de bronchopneumopathie chronique obstructive et de cancer du col utérin. 10 , 11 Au cours du traitement oncologique chez les patients atteints de cancer du col utérin, la supplémentation en antioxydants s’est avérée efficace pour améliorer la qualité de vie. 11 De plus, Kang et al. 12 ont rapporté que le traitement par eau hydrogénée HRW chez les patients recevant une radiothérapie pour des tumeurs du foie diminuait le stress oxydatif et améliorait la QOL. Bien que l’association entre le stress oxydant et la qualité de vie chez les individus sains soit encore floue, il a également été démontré que le vieillissement, le stress au travail et la charge cognitive sur plusieurs heures induisent des augmentations du stress oxydant 13 , 14 , 15 , 16 16. suggérant que la prévention de l’accumulation de stress oxydatif provoquée par le stress quotidien et le travail quotidien pourrait contribuer au maintien de la QV et à l’amélioration des effets du vieillissement. On peut donc s’attendre à ce que l’utilisation continue de HRW eau hydrogénée réduise l’accumulation de stress oxydatif, contribuant ainsi à prévenir une diminution de la qualité de vie.

L’objectif de la présente étude était d’étudier les effets de la consommation de 600 mL de HRW eau hydrogénée par jour pendant 4 semaines sur la qualité de vie de volontaires adultes à l’aide de questionnaires sur le sommeil, la fatigue, l’humeur, l’anxiété et la dépression, un test de la fonction autonome et une test de la fonction cognitive.

Subjets et méthodes

Sujets

Trente et un volontaires adultes âgés de 20 à 49 ans ont participé à cette étude à double insu, contrôlée par placebo et randomisée, avec un plan de croisement à deux voies. Les critères d’exclusion comprenaient: antécédents de maladie chronique; médicaments chroniques ou utilisation de vitamines supplémentaires;emploi dans le travail posté; grossesse; indice de masse corporelle ≤ 17 ou ≥ 29 kg / m 2 ; allergie alimentaire; antécédents de tabagisme; ou des antécédents de consommation excessive d’alcool (≥ 60 g / jour). Les travailleurs postés ont été exclus parce que l’eau était administrée au petit-déjeuner et au dîner, dont les horaires sont irréguliers parmi les travailleurs postés. De plus, les conditions physiques et mentales des travailleurs postés peuvent être grandement affectées par le calendrier des quarts de travail des deux jours précédents, ce qui peut avoir une incidence sur les résultats obtenus à l’aide des questionnaires utilisés dans cette étude. Avant chaque expérience, les participants devaient s’abstenir de boire de l’alcool, car une consommation excessive d’alcool présente un risque important de fluctuation de leur condition physique.Toutes les expériences ont été menées conformément à la législation nationale et au Code de principes d’éthique pour la recherche médicale impliquant des sujets humains de l’Association médicale mondiale (la Déclaration de Helsinki ) et ont été enregistrés auprès du registre des essais cliniques de l’UMIN (n ° UMIN000022382). Le protocole de l’étude a été approuvé par le comité d’éthique du Centre pour l’innovation en sciences de la santé de l’Université d’Osaka (OCU-CHSI-IRB n ° 4), et tous les participants ont donné leur consentement écrit et écrit pour participer à l’étude.

Étudier le design

Nous avons utilisé une étude à double insu contrôlée par placebo avec un schéma croisé, comme le montre la figure 1 . Après l’admission à l’étude, les participants ont été randomisés à double insu pour recevoir du HRW eau hydrogénée dans un sachet en aluminium (0,8 à 1,2 ppm d’hydrogène, 300 mL / sachet; Melodian Corporation, Yao, Japon) ou de l’eau placebo (PLW), représentant eau minérale de même source (mêmes composants sans hydrogène) dans un sachet en aluminium (0 ppm d’hydrogène, 300 mL / sachet; Melodian Corporation) deux fois par jour pendant 4 semaines. Quinze participants ont été administrés à PLWfirst, puis à HRW eau hydrogénée . Les 16 participants restants ont reçu HRWfirst, puis PLW. Les participants consommaient de l’eau deux fois par jour au moins 5 minutes par jour, au petit-déjeuner et au dîner, et ont confirmé la consommation d’eau au petit-déjeuner et au dîner dans un journal quotidien pendant 4 semaines. Nous avons évalué le taux d’absorption d’eau en consultant le journal quotidien toutes les 4 semaines, les deuxièmeet quatrième jours expérimentaux. Aucun participant n’a signalé de différence de goût entre HRW eau hydrogénée et PVS.Des études antérieures ont rapporté des effets interventionnels de l’administration de HRW eau hydrogénée à des humains à des concentrations d’hydrogène inférieures à 1,3 ppm. 5 , 12 Nous avons donc utilisé une concentration similaire de 0,8 à 1,2 ppm dans la présente étude. Des volumes absolus (600 mL) de poids total des déchets et poids mort corporel ont été fournis aux participants plutôt qu’un volume proportionnel à la masse corporelle, selon les résultats précédemment communiqués. 5 , 6 , 7 , 12 La durée de la supplémentation a été établie sur la base des résultats précédents d’administration de HRW eau hydrogénée pendant 2 à 8 semaines. 5 , 12 , 17Une période de sevrage de 4 semaines a été fournie entre les administrations HRW eau hydrogénée et PLW sur la base d’une étude antérieure. 8 La veille du début de chaque expérience, les participants devaient terminer le dîner avant 21h00 et étaient tenus de jeûner toute la nuit pour éviter toute influence de l’alimentation sur les concentrations de paramètres mesurés (marqueurs de l’inflammation et du stress oxydant) dans les échantillons de sang. Le lendemain, à 9 heures, les participants remplissaient les questionnaires après avoir confirmé qu’ils s’étaient abstenus de boire de l’alcool, qu’ils avaient terminé le dîner à 21 heures et qu’ils avaient jeûné toute la nuit. La fonction nerveuse autonome a été mesurée à 09h30. Les tests de la fonction cognitive ont été effectués à 09h45. Des échantillons de sang ont été recueillis à 10h00. Ces mesures ont été effectuées au total quatre fois pour chaque participant, avant (avant) et après (après) chacune des deux périodes d’administration de 4 semaines. À partir de 24 heures (la veille du jour de la visite) avant chaque visite pour les mesures, les participants devaient s’abstenir de boire de l’alcool ou de faire une activité physique intense, et de suivre leur régime alimentaire normal, leurs habitudes de boire et leurs heures de sommeil. Au cours des périodes d’administration de 4 semaines de PV ou de HRW eau hydrogénée , l’activité quotidienne des participants a été mesurée à l’aide d’un podomètre et les participants ont tenu un journal quotidien pour enregistrer le volume et les heures de consommation, la condition physique ( p . Ex . , douleur, lassitude et plaintes indéfinies), temps de sommeil, etc.

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Déroulement temporel des expériences.

Remarque: Les participants ont été répartis au hasard en deux groupes d’étude. L’expérience consistait en 4 semaines d’administration d’eau riche en hydrogène (HRW) ou en un placebo (PLW), une période de 4 semaines d’élimination, puis 4 semaines supplémentaires d’administration de PLW ou de eau hydrogénée HRW. Avant (avant) et après (après) chaque période d’administration de eau hydrogénée HRW ou de PV, des mesures subjectives et objectives de la qualité de vie ont été obtenues, telles que des résultats sur le sommeil, l’humeur, l’anxiété, les sentiments de dépression, la fonction nerveuse autonome et la fonction cognitive.

Questionnaire

La gravité de la fatigue a été mesurée à l’aide de l’échelle de fatigue Chalder (CFS) 18 et d’une version modifiée de l’échelle de fatigue de l’hôpital universitaire de la ville d’Osaka. 19 L’ humeur et l’anxiété ont été évaluées à l’aide de l’échelle K6. 20 Les symptômes de la dépression ont été mesurés à l’aide de l’échelle de dépression du Centre pour les études épidémiologiques. 21 Les scores de somnolence générale et de somnolence diurne ont été calculés à l’aide de l’indice de qualité du sommeil de Pittsburgh (PSQI) 22et de l’échelle de somnolence d’Epworth, 23 respectivement. La fiabilité et la validité des versions japonaises de ces questionnaires ont été confirmées. 19 , 24 , 25 , 26 , 27 , 28

Test de fonctionnement autonome

Les participants ont subi simultanément une électrocardiographie et une photopléthysmographie à l’aide d’un système Vital Monitor 302 (Fatigue Science Laboratory, Osaka, Japon), les yeux fermés pendant 3 minutes. Ces données ont été analysées à l’aide du logiciel MemCalc (GMS, Tokyo, Japon). Des analyses de fréquence de la variation de l’intervalle RR de l’électrocardiographie et de la variation de l’intervalle en tant que deuxième dérivé de la photopléthysmographie (pléthysmographie accélérée) ont été effectuées à l’aide de la méthode à entropie maximale, capable d’estimer la densité spectrale de puissance à partir de données chronologiques courtes, et adéquate pour changements dans la variabilité de la fréquence cardiaque dans différentes conditions de courte durée. 29 , 30 La résolution du spectre de puissance était de 600 Hz. Pour les analyses de fréquence, la puissance composante basse fréquence (BF) a été calculée comme étant la puissance dans une plage de fréquences comprise entre 0,04 et 0,15 Hz, et la puissance composante haute fréquence (HF) dans la plage de fréquences comprise entre 0,15 et 0,4. Hz. HF est médiée par voie vagale, 31 , 32 , 33 alors que la FL provient de divers mécanismes sympathiques et vagaux. 30 , 34 Certains articles de synthèse 35 , 36 , 37 ont mentionné que la FL reflétait l’activité nerveuse sympathique et était utilisée comme marqueur de l’activité nerveuse sympathique dans les articles originaux. Avant de procéder à un test de la fonction nerveuse autonome pendant 3 minutes, un test de test pratique a été effectué pendant une minute, conformément aux études précédentes. 38 , 39 , 40 La fiabilité de ces tests a été confirmée. 41 , 42

Test de la fonction cognitive

43 , 44 , 45, nous avons utilisé la tâche E du test avancé de préparation au suivi avancé modifié (mATMT) comme tâche de commutation pour évaluer la fonction exécutive. 46 , 47 cercles avec des chiffres (de 1 à 13) ou kana (phonogrammes japonais, 12 lettres différentes) ont été montrés à des emplacements aléatoires sur un écran, et les participants devaient utiliser une souris d’ordinateur pour toucher alternativement les chiffres et le kana; cette tâche a donc nécessité un changement d’attention. Lorsque les participants ont touché un cercle cible, celui-ci est resté dans la même position, mais sa couleur est passée du noir au jaune.Les participants ont été invités à exécuter la tâche aussi rapidement et correctement que possible et l’ont continuellement exécutée pendant 5 minutes. Nous avons évalué trois indices d’exécution des tâches: le nombre total de réponses correctes (nombre de lettres et de chiffres correctement touchés); le nombre total d’erreurs (nombre de lettres et de chiffres mal saisis); et la réponse motivationnelle (temps de réaction d’un essai terminé à l’essai suivant). Sur la base de notre étude précédente, 47 participants avant d’exécuter la tâche E du mATMT chaque jour expérimental, ils ont pratiqué pendant une période d’une minute. La fiabilité de ce test a été confirmée. 43 , 44

Analyses de sang

Des échantillons de sang ont été prélevés dans la veine brachiale. La quantité de sang prélevée était de 13 ml par jour expérimental. Nous avons ainsi prélevé des échantillons de sang à quatre reprises (une fois par jour expérimental) au cours de l’étude. Les échantillons de sang pour les analyses de sérum ont été centrifugés à 1 470 × g pendant 5 minutes à 4 ° C. La concentration en protéine C-réactive de haute sensibilité (hs-CRP) dans chaque échantillon de sérum a été évaluée par immunonéphélométrie à particules renforcées à l’aide d’un analyseur de BNII (BN II ProSpec; Siemens, Munich, Allemagne). L’activité oxydante dans chaque échantillon de sérum a été évaluée avec le test des composés dérivés de métabolites d’oxygène réactifs (Di-ROM) (Diacron International, Grosseto, Italie), tandis que l’activité anti-oxydante a été mesurée avec le test du potentiel biologique anti-oxydant (BAP) ( Diacron International) utilisant un analyseur automatisé JCABM1650 (JEOL, Tokyo, Japon). 48 Les concentrations de ROM sont exprimées en unités Carratelli (1 CARR U = 0,08 mg de peroxyde d’hydrogène / dL). 49 L’indice de stress oxydatif (OSI) a été calculé à l’aide de la formule suivante: OSI = C × (d-ROM / BAP), où C représente un coefficient de normalisation permettant de définir l’OSI moyen chez les individus en bonne santé à 1,0 (C = 8,85). 45 Tous les surnageants ont été conservés à -80 ° C jusqu’à l’analyse. Les dosages de hs-CRP ont été réalisés à LSI Medience Corporation (Tokyo, Japon) et ceux concernant les sérums d-ROM et BAP ont été réalisés à l’école de médecine de l’Université Yamaguchi.

Activité quotidienne et journal quotidien

L’activité quotidienne de jour, représentant la dépense en calories et la quantité d’activité physique (MET × heure), a été enregistrée à l’aide d’un podomètre Active Style Pro HJA-350IT (OMRON, Kyoto, Japon). Un journal quotidien a été tenu pendant 4 semaines et contenait des informations sur la fatigue (basées sur une échelle visuelle analogique allant de 0, représentant «aucune fatigue», à 100, représentant «un épuisement total») juste après le réveil et avant le coucher, les heures de sommeil, condition physique (1, bon; 2, normal; ou 3, mauvais) et événements spéciaux (si le jour était différent d’un jour habituel: 1, non; ou 2, oui). Nous avons soigneusement vérifié le journal quotidien toutes les quatre semaines, les 2 ème , 3 ème et 4 ème jours expérimentaux.

analyses statistiques

Tout d’abord, nous avons testé la normalité (distributions paramétriques ou non paramétriques) de chaque paramètre mesuré à l’aide du test de Kolmogorov-Smirnov. Les valeurs sont présentées comme la moyenne ± écart type ou la médiane et la plage interquartile basées sur les résultats du test de Kolmogorov-Smirnov.Le test de Wilcoxon en notation signée pour les paramètres non paramétriques et le test t apparié pour les différences entre les administrations eau hydrogénée HRW et PLW après une analyse de variance à mesure répétée de la variance pour les paramètres paramétriques. Si des différences significatives ont été observées lors de comparaisons au sein de chaque condition (avant et après le traitement), ou entre les valeurs post-traitement (après le traitement et après le traitement), nous avons comparé les taux de changement entre post-HRW / pré-HRW et post-PLW / pré-PLW en utilisant le test de Wilcoxon avec test signé ou le test tapparié. Toutes les valeurs de P étaient bilatérales et celles inférieures à 0,05 étaient considérées comme statistiquement significatives. Les analyses statistiques ont été effectuées avec IBM SPSS Statistical Package version 20.0 (IBM, Armonk, NY, USA).

Resultats

Résultats généraux

Au cours de l’étude, nous avons exclu cinq participants des analyses de données en raison de symptômes du rhume des foins, d’une utilisation prolongée de médicaments en raison d’un apport froid ou insuffisant de eau hydrogénée HRW ou de PVS (≥ 85%) ou d’une fréquence d’événements spéciaux ≤ 15%, comme indiqué. dans le journal quotidien. Nous avons donc analysé les données d’un total de 26 participants (13 femmes, 13 hommes; âge moyen, 34,4 ± 9,9 ans; indice de masse corporelle moyen, 21,5 ± 2,6 kg / m 2 ). Aucun effet secondaire, d’ordre et de report n’a été observé lors de l’administration orale de eau hydrogénée HRW et de PVL chez aucun des participants.

Résultats du questionnaire

Les résultats des questionnaires sont résumés dans le tableau 1 . Aucun score de questionnaire au départ (pré) n’a montré de différences significatives entre les groupes d’administration eau hydrogénée HRW et PLW. Avec l’administration eau hydrogénée HRW, les scores pour K6, CFS et PSQI étaient significativement diminués après la période d’administration de 4 semaines. De plus, le taux de variation (post / pré) du score K6 était significativement plus bas dans le groupe administration eau hydrogénée HRW que dans le groupe administration PLW ( Figure 2 ). Aucun changement significatif n’a été observé dans les autres scores du questionnaire (version modifiée de l’échelle de fatigue de l’hôpital universitaire de la ville d’Osaka, échelle de dépression du Centre d’études épidémiologiques ou échelle de somnolence d’Epworth) après l’administration de eau hydrogénée HRW et aucun changement significatif dans aucun des scores n’a été observé après l’administration de PLW. . De même, ces scores ne différaient pas significativement entre eau hydrogénée HRW et PVL après l’administration.

Tableau 1

Changements dans les paramètres liés à la qualité de vie dus à l’administration d’eau riche en hydrogène (HRW) ou d’eau (PLW)

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Comparaison des taux de changement (post-traitement / pré-traitement) pour les paramètres liés à la qualité de vie avec l’administration d’eau riche en hydrogène (HRW) ou d’eau placebo (PLW) pendant 4 semaines.

Remarque: Modifiez les ratios du score K6 pour l’humeur (A) et l’anxiété, ainsi que de la puissance des composantes basses fréquences (FL) pour la fonction nerveuse autonome (B). P <0,05.

Résultats de la fonction autonome

Les résultats pour la fonction nerveuse autonome sont résumés dans le tableau 1 . Les rapports LF, HF et LF / HF au départ (avant) ne différaient pas significativement entre les administrations HRW et PLW, indiquant une fonction nerveuse autonome similaire dans les deux groupes avant la prise d’eau. Bien que l’administration de HRW ou de PLW pendant 4 semaines n’ait pas eu d’incidence significative sur les ratios HF et LF / HF, la FL après l’administration de HRW était nettement inférieure à celle après l’administration de PLW. Le taux de variation (post / pré) de la FL était également significativement plus faible dans le groupe administration HRW que dans le groupe administration PLW ( Figure 2 ).

Résultats de la fonction cognitive

Les résultats du test de la fonction cognitive sont présentés dans le tableau 1 . La réponse motivationnelle et le nombre total de réponses correctes et d’erreurs au départ (pré) ne différaient pas significativement entre les administrations HRW eau hydrogénée et PLW, indiquant une fonction cognitive similaire entre les groupes avant la prise d’eau. La réponse motivationnelle après l’administration de HRW eau hydrogénée était nettement plus rapide qu’avant l’administration de HRW eau hydrogénée . Le taux de changement (post / pré) pour la réponse motivationnelle n’était pas significativement différent dans le groupe administration HRW eau hydrogénée par rapport au groupe administration PLW. Aucune différence significative dans la réponse motivationnelle, les comptes totaux des réponses correctes, ou les erreurs après administration d’eau n’ont été observées entre les conditions administrées par HRW eau hydrogénée et PVS.

Résultats des échantillons de sang

Aucune différence significative n’a été observée dans les paramètres sanguins (hs-CRP, d-ROM, BAP et OSI) avant l’administration de HRW eau hydrogénée ou de PLW ( Tableau 1 ), ce qui indique la comparabilité des deux groupes avant la prise d’eau. Après les administrations HRW eau hydrogénée et PLW, nous n’avons encore trouvé aucune différence significative entre ces paramètres sanguins.

Activité journalière et résultats journaliers

Les dépenses quotidiennes en calories et le volume d’activité physique au cours des 4 semaines d’administration ne différaient pas de manière significative entre les conditions d’administration HRW eau hydrogénée et PVA ( Tableau 2 ). De même, les scores visuels analogiques d’échelle pour la fatigue juste après le réveil et avant le coucher, les heures de sommeil, la condition physique et le nombre d’événements spéciaux étaient comparables entre les conditions d’administration de HRW eau hydrogénée et de PV ( Tableau 2 ), indiquant que les habitudes de vie avaient été contrôlées avec succès pendant la période expérimentale. dans les deux groupes.

Tableau 2

Activité quotidienne de jour et données consignées dans le journal quotidien pendant la période d’administration d’eau riche en hydrogène (HRW) ou d’eau placebo (PLW) (4 semaines)

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Discussion

Les présents résultats suggèrent que l’administration de HRW eau hydrogénée pendant 4 semaines aurait pu améliorer la qualité de vie des volontaires adultes en termes d’amélioration de l’humeur et de l’anxiété et réduire l’activité du système nerveux sympathique au repos.

En termes d’associations entre l’hydrogène et le système nerveux central, un rapport de Ohsawa et al. 4 aété le premier à démontrer que l’hydrogène moléculaire agit, au moins en partie, comme un anti-oxydant puisqu’il se lie aux ions hydroxyle produits lors de lésions du système nerveux central. Des études antérieures avaient suggéré que l’administration de HRW eau hydrogénée avait des effets neuroprotecteurs 50 et des effets anti-vieillissement sur les dommages oxydatifs parodontaux chez des rats âgés en bonne santé. 51 Dans un modèle de maladie d’Alzheimer chez le rat, une solution saline riche en hydrogène empêchait la neuroinflammation et le stress oxydatif, ainsi que la fonction de mémoire. En ce qui concerne l’association entre HRW eau hydrogénée et la qualité de vie, une seule étude a rapporté que l’administration de HRW eau hydrogénée pendant 6 semaines améliorait les scores de qualité de vie des patients traités par radiothérapie pour des tumeurs du foie. Bien que les effets sur l’utilisation de HRW eau hydrogénée chez les populations en bonne santé n’aient pas été accumulés, il a été démontré que le stress au travail 14 , 15 et la fatigue aiguë causée par une charge mentale et physique pendant plusieurs heures 16 , 53 augmentaient le stress oxydatif. En ce qui concerne la fatigue physique, afin de réduire la fatigue physique aiguë chez des volontaires sains, athlètes non compris, nous avons précédemment démontré que le traitement par suppléments d’antioxydants était efficace. 54 , 55 , 56 La présente étude fournit de nouvelles découvertes selon lesquelles HRW eau hydrogénée affecte non seulement la condition physique, mais également des conditions mentales telles que l’humeur, l’anxiété et la fonction nerveuse autonome. L’un des avantages de HRW eau hydrogénée réside dans sa capacité à franchir la barrière hémato-encéphalique, ce qui offre un potentiel élevé de réduction du stress oxydatif dans le cerveau. Une étude antérieure chez le rat avait révélé que les taux de malondialdéhyde, marqueur du stress oxydatif, étaient environ 4,8 fois plus élevés dans le cerveau que dans le sang (plasma). 57 Ces résultats suggèrent que HRW eau hydrogénée pourrait être efficace pour réduire le stress oxydatif accumulé dans le cerveau au quotidien, contribuant potentiellement au maintien de l’activité du système nerveux central et à la prévention d’une diminution de la QV.

Dans la présente étude, les niveaux d’humeur et d’anxiété se sont améliorés après l’administration de HRW eau hydrogénée .On sait également que ces émotions négatives sont impliquées dans des conditions liées au stress oxydatif;la phobie sociale 58 , 59, la dépression 60, l’ anxiété 61 , 62, et d’autres troubles neuropsychiatriques 63ont été associés à une augmentation du stress oxydatif. La neuroinflammation est également liée à la fatigue, à l’humeur, à l’anxiété et au sommeil. 64 , 65 , 66 , 67 Chez des souris plus âgées, l’administration de HRW eau hydrogénée a réussi à supprimer les comportements de type dépression. Ces résultats suggèrent que l’administration de HRW eau hydrogénée pendant 4 semaines pourrait être efficace pour contrôler de telles émotions négatives en réduisant le stress oxydatif et l’inflammation du système nerveux central. De plus en plus de preuves suggèrent que le stress oxydatif et l’inflammation dans les neurones sont impliqués dans les manifestations pathologiques de nombreux troubles neurologiques et neuropsychiatriques, et que l’administration de HRW eau hydrogénée pourrait ainsi contribuer à atténuer les symptômes de ces troubles. Une étude précédente avait révélé que le stress oxydatif du cerveau entraînait des déficits cognitifs et motivationnels chez un modèle murin de trouble neuropsychiatrique (schizophrénie). 69 Dans la présente étude, la réponse motivationnelle du test de la fonction cognitive a été améliorée par une consommation prolongée de HRW eau hydrogénée , ce qui suggère qu’une réduction du stress oxydatif dans le cerveau par la consommation de HRW eau hydrogénée peut augmenter les performances motivationnelles de la tâche cognitive.

Les facteurs de stress peuvent augmenter l’hyperactivité sympathique, favoriser le stress oxydatif et stimuler la production de cytokines pro-inflammatoires. 70 , 71 , 72 La fonction nerveuse autonome est donc étroitement associée au stress oxydatif et à l’inflammation. L’atténuation de l’activité du système nerveux sympathique pendant l’état de repos chez des volontaires adultes peut donc être le résultat d’une diminution de l’inflammation et du stress oxydatif résultant d’une administration prolongée de HRW.eau hydrogénée Cependant, l’absence de changement dans les marqueurs du stress oxydatif constatée dans la présente étude après une consommation de HRW eau hydrogénée pendant 4 semaines pourrait être due à la faible gravité du stress oxydatif chez les participants. En réalité, les concentrations sériques de d-ROM (307,1 ± 49,4 CARR U) et de BAP (2 549 ± 194 µM) au premier point de mesure de la présente étude se situaient dans les limites de la normale d’après les résultats des sérums d-ROM (286,9 ± 100,2 CARR ) et les concentrations de BAP (2 541 ± 122 µM) mesurées chez 312 participants en bonne santé participant à notre étude précédente.Cependant, les niveaux de stress oxydatif fluctuent en fonction de la charge de travail quotidienne et du stress. En outre, l’étude chez le rat réalisée par García-Niño et al. 57 que les taux de malondialdéhyde dans le cerveau soient environ 4,8 fois plus élevés que dans le plasma indiquent que le stress oxydatif dans le cerveau est plus grave. L’administration quotidienne de HRW eau hydrogénée pendant 4 semaines peut donc contribuer à atténuer et à prévenir le stress oxydatif cumulatif dans le cerveau. L’humeur, l’anxiété et la fonction nerveuse autonome pourraient donc potentiellement être améliorées. Bien que l’étendue de l’activité nerveuse sympathique dans la présente étude soit considérée comme normale, d’après nos études précédentes 73 , 74, l’activité nerveuse sympathique fluctue également en fonction de la charge de travail quotidienne et du stress. Par conséquent, une activité nerveuse sympathique plus faible au repos peut contribuer à supprimer une augmentation excessive de l’activité nerveuse sympathique après la charge de travail quotidienne et le stress.

Nous avons mené cette étude avec un nombre limité de participants. Avant que nos résultats puissent être généralisés, des études impliquant un plus grand nombre de participants sont essentielles.

Bien que nous ayons principalement examiné les effets de HRW sur le système nerveux central, nous n’avons pas directement évalué la dynamique de l’inflammation et de l’oxydation dans le cerveau. Des études de neuroimagerie utilisant la tomographie par émission de positons et l’imagerie par résonance magnétique sont donc en cours dans notre laboratoire afin d’identifier les mécanismes sous-jacents aux effets de l’apport de HRW eau hydrogénée sur le système nerveux central pouvant améliorer la qualité de vie.

En conclusion, l’administration de HRW  eau hydrogénéependant 4 semaines chez des volontaires adultes a amélioré l’humeur, l’anxiété et la fonction nerveuse autonome, suggérant que l’administration de HRW eau hydrogénéepourrait constituer une méthode efficace pour renforcer la qualité de vie et rester en bonne santé. Dans une étude ultérieure, nous tenterons d’identifier les effets de l’administration de HRW eau hydrogénée chez les participants souffrant de stress ou de fatigue chronique.

Remerciements

Nous tenons à remercier Mme Mika Furusawa pour ses excellentes aides techniques et Forte Science Communications pour son aide à la rédaction de ce manuscrit.

Notes de bas de page

Les conflits d’intérêts

Ce travail a été présenté à la Société japonaise des sciences de la fatigue, dans la ville de Yamaguchi, au Japon, le 16 mai 2016. Yasuyoshi Watanabe a reçu un financement pour la présente étude de Melodian Corporation. Les autres auteurs n’ont aucun conflit d’intérêt à déclarer.

Éthique de la recherche

Toutes les expériences ont été menées dans le respect de la législation nationale et du Code de principes d’éthique pour la recherche médicale impliquant des sujets humains de l’Association médicale mondiale ( Déclaration d’Helsinki ) et ont été enregistrés auprès du Registre des essais cliniques de l’UMIN (UMIN000022382). Le protocole de l’étude a été approuvé par le comité d’éthique du Centre d’innovation en sciences de la santé de l’Université d’Osaka (OCU-CHSI-IRB N ° 4).

Déclaration de consentement du participant

Les auteurs certifient avoir obtenu tous les formulaires de consentement appropriés. Dans le formulaire, les participants ont consenti à ce que leurs images et autres informations cliniques soient consignées dans le journal.Les participants comprennent que leurs noms et initiales ne seront pas publiés et que des efforts seront faits pour dissimuler leur identité, mais l’anonymat ne peut être garanti.

Déclaration de partage de données

Les jeux de données analysés au cours de la présente étude sont disponibles auprès de l’auteur correspondant sur demande raisonnable.

Vérification du plagiat

Vérifié deux fois par iThenticate.

Examen par les pairs

Examen externe par les pairs.

Pairs examinateurs

Lei Huang, Université Loma Linda, États-Unis; Qin Hu, Université Jiao Tong de Shanghai, Chine.

éférences

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Les articles de Medical Gas Research sont fournis ici avec l’aimable autorisation de Wolters Kluwer – Medknow Publications