Archivi tag: eau hydrogénée

Le metastasi cerebrali scompaiono completamente con idrogeno caso clinico

Viene descritto il caso di un paziente con carcinoma polmonare con metastasi multiple (diagnosi stabilita nel 2015) che, dopo il fallimento dei farmaci orali mirati (chemioterapia), sono ricomparse più metastasi cerebrali,  ossee , nella ghiandola surrenale e nel fegato.

Dopo 4 mesi aver iniziato la terapia con idrogeno-gas come TRATTAMENTO UNICO  la dimensione delle metastasi / tumori cerebrali è stata significativamente ridotta e la quantità di liquido intracranico è stata significativamente ridotta.

Inoltre, a 12 mesi di trattamento UNICO con idrogeno molecolare, TUTTI i tumori cerebrali sono entrati in RIMEDIO / REMISSIONE COMPLETO e le metastasi epatiche e polmonari sono rimaste stabili e il tempo di sopravvivenza è stato prolungato.

si prega di leggere l’intero articolo qui

È stata condotta una revisione comparativa sul consumo di acqua idrogenata H 2 , ip o somministrazione endovenosa di idrogeno molecolare H 2 , soluzione salina ricca e inalazione di idrogeno molecolare H 2 gas per quanto riguarda l’ idrogeno molecolare (acqua) nel trattamento di condizioni neurologiche acute e croniche (Alzheimer, Parkinson, ecc . ) .

I risultati hanno mostrato che sebbene le concentrazioni di idrogeno molecolare H 2 nel cervello tendano ad essere elevate dopo somministrazione endovenosa o inalazione, non sono state osservate differenze significative rispetto alle concentrazioni dopo il consumo di acqua idrogenata  H 2 e somministrazione ip di idrogeno molecolare H 2- salina arricchita. Pertanto, sebbene ci siano state variazioni in base al metodo di somministrazione, tutti i metodi hanno dimostrato la presenza di idrogeno molecolare H 2 nel siero e nel tessuto cerebrale .

Liu et al.  ) misurato i livelli di idrogeno molecolare H 2 nelle arterie, nelle vene e nei tessuti cerebrali dopo l’inalazione del 2% di idrogeno molecolare H 2 gas. Hanno scoperto che l’idrogeno molecolare arterioso H 2 ha raggiunto il picco a 30 minuti dopo la somministrazione, mentre l’idrogeno molecolare venoso e cerebrale H 2 ha raggiunto il picco a 45 minuti dopo la somministrazione. Hanno riferito che i livelli di idrogeno molecolare H 2 erano simili nelle arterie e nei tessuti cerebrali.

Ciò ha dimostrato che l’idrogeno molecolare H 2 migra nel tessuto cerebrale indipendentemente dal metodo di somministrazione ( pertanto, gli studi avrebbero potuto essere condotti utilizzando acqua idrogenota anziché idrogeno molecolare o soluzione salina di idrogeno molecolare ).

Inoltre, tieni presente che l’attraversamento della barriera emato-encefalica ( BBB ) è un compito molto difficile da raggiungere per molte sostanze, quindi il fatto che l’idrogeno molecolare H 2 attraversi il BBB e migra nel tessuto cerebrale indipendentemente dal metodo di somministrazione ( anche bevendo idrogeno molecolare – che è il metodo più semplice di somministrazione di idrogeno molecolare – è un forte indicatore del fatto che si può trarre beneficio dal bere acqua idrogenata molecolare tanto quanto da qualsiasi altro metodo di somministrazione di idrogeno molecolare

Un effetto dose-risposta dell’idrogeno molecolare si osserva nel bere acqua idrogenata [ 94 , 97 ] .

Un analogo effetto dose-risposta si osserva anche nell’idrogeno gassoso molecolare inalato [ 1 , 17 , 98 ].

Tuttavia, quando si confrontano le concentrazioni molecolari di idrogeno nell’acqua potabile e nel gas inalato, non vi è alcun effetto dose-risposta.

L’acqua idrogenata mostra generalmente un effetto più evidente rispetto all’idrogeno molecolare gas, sebbene la quantità di idrogeno assorbita dall’idrogeno sia di ~ 100 volte inferiore a quella fornita dall’idrogeno [ 11 ] .

si prega di leggere l’intero articolo qui

 

Riduzione dello stress ossidativo indotto dall’emodialisi nei pazienti con malattia renale allo stadio terminale a causa di acqua ionizzata alcalina

 Agosto 2003; 64 (2): 704-14.

Riduzione dello stress ossidativo indotto dall’emodialisi nei pazienti con malattia renale allo stadio terminale a causa di acqua ionizzata alcalina/ridotta elettrolizzata.

Huang KC 1 , Yang CC , Lee KT , Chien CT .

1
Dipartimento di medicina di famiglia, National Taiwan University College of Medicine e National Taiwan University Hospital, Taipei, Taiwan.

Astratto

SFONDO:

L’aumento dello stress ossidativo nei pazienti con malattia renale allo stadio terminale (ESRD) può ossidare le macromolecole e di conseguenza portare a eventi cardiovascolari durante l’emodialisi cronica. L’acqua a riduzione di elettrolisi (ERW) con capacità di lavaggio delle specie reattive dell’ossigeno (ROS) può avere un potenziale effetto sulla riduzione dello stress ossidativo indotto dall’emodialisi nei pazienti con ESRD.

METODI:

Abbiamo sviluppato uno spettro di emissione di chemiluminescenza e un’analisi cromatografica liquida ad alte prestazioni per valutare l’effetto della sostituzione ERW sull’attività di lavaggio del ROS nel plasma (H2O2 e HOCl) e la produzione ossidata di lipidi o proteine ​​nei pazienti con ESRD sottoposti a emodialisi. Sono stati determinati marcatori ossidati, ditrosina, metilguanidina e fosfatidilcolina idroperossido e marcatori infiammatori, interleuchina 6 (IL-6) e proteina C-reattiva (CRP).

RISULTATI:

Sebbene l’emodialisi rimuova efficacemente la ditrosina e la creatinina, l’emodialisi ha aumentato lo stress ossidativo, tra cui la fosfatidilcolina idrperossido e la metilguanidina. L’emodialisi ha ridotto l’attività di evacuazione dei ROS nel plasma, come mostrato dai conteggi aumentati di riferimento H2O2 e HOCl (rispettivamente Rh2o2 e Rhocl) e diminuita attività antiossidante (espressa come stato antiossidante totale in questo studio). La somministrazione di ERW ha ridotto Rh2o2 e Rhocl potenziati dall’emodialisi, ha ridotto al minimo i marker ossidati e infiammatori (CRP e IL-6) e ha parzialmente ripristinato lo stato antiossidante totale durante il trattamento di 1 mese.

CONCLUSIONE:

Questo studio dimostra che l’emodialisi con la somministrazione di ERW può aumentare efficacemente la difesa antiossidante dipendente da H2O2 e HOCl e ridurre lo stress ossidativo indotto da H2O2 e HOCl.

[Indicizzato per MEDLINE]

Testo completo gratuito

Int. Rene Agosto 2003; 64 (2): 704-14.

Efficacia dell’acqua idrogenata sullo stato antiossidante di soggetti con potenziale sindrome metabolica, uno studio pilota in aperto

Efficacia dell’acqua ricca di idrogeno sullo stato antiossidante di soggetti con potenziale sindrome metabolica, uno studio pilota in aperto.

1
Heart, Lung and Esophageal Surgery Institute, Dipartimento di Chirurgia, University of Pittsburgh Medical Center, Pittsburgh, Pennsylvania, 15213, USA.

Astratto

L’obiettivo di questo studio era di esaminare l’efficacia dell’acqua ricca di idrogeno molecolare (1,5-2 L / giorno di concentrazione di idrogeno molecolare nell’acqua: 0,55-0,65 mM) in un aperto, 8 settimane, 20 soggetti con potenziale sindrome metabolica.

La sindrome metabolica è caratterizzata da fattori di rischio cardiometabolici tra cui obesità, insulino-resistenza, ipertensione e dislipidemia. È noto che lo stress ossidativo svolge un ruolo importante nella patogenesi della sindrome metabolica.

Il consumo di acqua ricca di idrogeno / acqua idrogenata per 8 settimane ha comportato un aumento del 39% (p <0,05) dell’enzima antiossidante superossido dismutasi (SOD) e una riduzione del 43% (p <0,05). nelle sostanze reattive dell’acido tiobarbiturico (TBARS). Inoltre, i soggetti hanno dimostrato un aumento dell’8% delle lipoproteine ​​ad alta densità (HDL) e una riduzione del 13% del colesterolo totale / colesterolo HDL dal basale alla settimana 4.

Nessun livello di glucosio è stato modificato durante lo studio di 8 settimane.

In conclusione, il consumo di acqua ricca di idrogeno / acqua idrogenata rappresenta una potenziale nuova strategia terapeutica e preventiva per la sindrome metabolica.

acqua idrogenata per miopatie mitocondriali e infiammatorie

sfondo

L’idrogeno molecolare ha effetti importanti su oltre 30 modelli animali, in particolare di malattie ossidative e malattie infiammatorie. Inoltre, sono stati riportati effetti dell’idrogeno sull’uomo nel diabete mellito di tipo 2, nell’emodialisi, nella sindrome metabolica, nella radioterapia per il cancro al fegato e nell’infarto del tronco encefalico. Gli effetti dell’idrogeno sono attribuiti a specifiche attività di eliminazione dei radicali che eliminano il radicale ossidrile e il perossinitrito, nonché alle attività di modulazione del segnale, ma i meccanismi molecolari dettagliati rimangono ancora sfuggenti. L’idrogeno è una molecola sicura che è in gran parte prodotta dai batteri intestinali nei roditori e nell’uomo e non sono stati documentati effetti avversi.

metodi

Abbiamo eseguito una sperimentazione in aperto di bere 1,0 litri al giorno di acqua arricchita di idrogeno per 12 settimane in cinque pazienti con distrofia muscolare progressiva (PMD), quattro pazienti con polimiosite / dermatomiosite (PM / DM) e cinque pazienti con miopatie mitocondriali ( MM) e misurato 18 parametri sierici e 8-isoprostane urinario ogni 4 settimane. Successivamente abbiamo condotto uno studio randomizzato, in doppio cieco, controllato con placebo, crossover di 0,5 litri al giorno di acqua arricchita con idrogeno o acqua placebo per 8 settimane in 10 pazienti con DM e 12 pazienti con MM, e abbiamo misurato 18 parametri sierici ogni 4 settimane .

risultati

Nello studio in aperto, non è stato osservato alcun miglioramento oggettivo o peggioramento dei sintomi clinici. Abbiamo, tuttavia, osservato effetti significativi nei rapporti lattato-piruvato in PMD e MM, glicemia a digiuno in PMD, metalloproteinasi-3 della matrice sierica (MMP3) in PM / DM e trigliceridi sierici in PM / DM. Nello studio in doppio cieco, non sono stati osservati effetti clinici oggettivi, ma è stato rilevato un miglioramento significativo del lattato in MM. Anche i rapporti lattato-piruvato in MM e MMP3 in DM hanno mostrato risposte favorevoli ma senza significato statistico. Non sono stati osservati effetti avversi in nessuno dei due studi ad eccezione di episodi ipoglicemici in un paziente MELAS trattato con insulina, che si è attenuato riducendo la dose di insulina.

conclusioni

L’acqua arricchita di idrogeno migliora la disfunzione mitocondriale nei MM e i processi infiammatori nel PM / DM. Effetti meno importanti con la sperimentazione in doppio cieco rispetto alla sperimentazione in aperto erano probabilmente dovuti a una quantità inferiore di idrogeno somministrato e ad un periodo di osservazione più breve, il che implica un effetto soglia o un effetto dose-risposta dell’idrogeno.

sfondo

Ohsawa e colleghi hanno segnalato per la prima volta un effetto dell’idrogeno gassoso sull’infarto cerebrale nel giugno 2007 [ 1 ]. Sono stati riportati effetti dell’idrogeno somministrato sotto forma di gas inalato, acqua potabile, instillazione e iniezione intraperitoneale per 31, 4 e 5 malattie in modelli animali, cellule e umani, rispettivamente [ 2 ]. L’idrogeno mostra effetti importanti soprattutto sulle malattie ossidative mediate dallo stress e sulle malattie infiammatorie nei roditori. L’idrogeno elimina i radicali idrossilici e perossinitrite in modo meno efficiente [ 1 ]. È improbabile, tuttavia, che le attività di eliminazione dei radicali siano un meccanismo esclusivo, poiché la quantità di specie di ossigeno radicale generate nei roditori e nell’uomo è molto più della quantità di molecole di idrogeno assorbite dal corpo. In effetti, la quantità di idrogeno assorbita dall’acqua potabile arricchita con idrogeno (HEW) è 100 o più volte inferiore a quella inalando il 2% di idrogeno, ma bere HEW macqua idrogenata ostra effetti benefici buoni o addirittura migliori rispetto all’inalazione del 2% di idrogeno nei roditori [ 2 – 4 ], il che suggerisce la mancanza di un semplice effetto dose-risposta. Il nostro precedente studio sull’allergia di tipo 1 indica anche che l’idrogeno sopprime l’allergia di tipo 1 agendo come un modulatore del segnale gassoso e non come uno scavenger di radicali [ 5 ].

Gli effetti dell’idrogeno nell’uomo sono stati esaminati in cinque studi. Innanzitutto, uno studio randomizzato, in doppio cieco, controllato con placebo controllato su 900 ml / die di HEW acqua idrogenata per 8 settimane in 30 pazienti con diabete mellito di tipo 2 ha dimostrato una riduzione significativa del colesterolo LDL modificato con carica elettronegativa, LDL piccolo denso e urinario 8 -isoprostane [ 6 ]. In secondo luogo, uno studio in aperto sulla soluzione di emodialisi arricchita con idrogeno elettrolizzato in 9 pazienti per 4 mesi [ 7 ] e 21 pazienti per 6 mesi [ 8 ] ha mostrato una significativa riduzione della pressione sistolica prima e dopo la dialisi, nonché del monocita plasmatico proteina chemoatattante 1 e mieloperossidasi. In terzo luogo, uno studio in aperto di 1,5-2,0 litri al giorno di HEW per 8 settimane in 20 soggetti con sindrome metabolica ha mostrato un aumento del 39% di superossido dismutasi urinario (SOD), una riduzione del 43% delle sostanze reattive dell’acido tiobarbiturico urinario (TBARS ), un aumento dell’8% del colesterolo lipoproteico ad alta densità (HDL) e una riduzione del 13% del rapporto colesterolo totale / colesterolo HDL [ 9 ]. In quarto luogo, uno studio randomizzato controllato con placebo di 1,5-2,2 litri / giorno di HEW acqua idrogenata per 6 settimane in 49 pazienti sottoposti a radioterapia per tumori epatici maligni ha mostrato marcati miglioramenti dei punteggi QOL [ 10 ]. Poiché lo studio non è stato accecato, i punteggi QOL soggettivi tendevano a essere sovrastimati da un effetto placebo, ma anche i marcatori oggettivi per lo stress ossidativo erano significativamente ridotti. In quinto luogo, l’infusione a goccia di soluzione salina arricchita di idrogeno in combinazione con Edaravone, uno spazzino radicale clinicamente approvato per infarto cerebrale, per 7 giorni in 8 pazienti con infarto del tronco encefalico è stato confrontato con 24 di questi pazienti trattati con Edaravone da solo [ 11 ]. Sebbene lo studio non sia stato randomizzato e non accecato, i marcatori MRI dei pazienti infusi con idrogeno hanno mostrato miglioramenti significativi e accelerazione della normalizzazione.

Spinti dagli effetti importanti dell’idrogeno sulle malattie infiammatorie e sulle malattie ossidative mediate dallo stress, in particolare nei roditori, abbiamo eseguito uno studio in aperto sul consumo di 1,0 litri al giorno di HEW acqua idrogenata per 12 settimane in 14 pazienti con malattie muscolari e identificato il miglioramento della quattro parametri: (i) una diminuzione del rapporto lattato-piruvato nelle miopatie mitocondriali (MM) e distrofia muscolare progressiva (PMD); (ii) una diminuzione della metalloproteinasi-3 (MMP3) della matrice sierica nella polimiosite / dermatomiosite (PM / DM), (iii) una diminuzione della glicemia a digiuno nella PMD e (iv) una diminuzione dei trigliceridi sierici nella PM / DM. Abbiamo quindi condotto uno studio randomizzato, in doppio cieco, controllato con placebo, crossover di 0,5 litri al giorno di HEW acqua idrogenata per 8 settimane in casi 12 MM e 10 DM. Abbiamo osservato che acqua idrogenata HEW ha migliorato significativamente il lattato sierico in MM. In entrambi gli studi, alcuni pazienti hanno riportato un miglioramento soggettivo di affaticabilità, diarrea e mialgia, ma altri hanno riportato sensazione di galleggiamento e peggioramento della diarrea. Non abbiamo osservato alcun miglioramento oggettivo o peggioramento dei sintomi clinici durante ogni studio. I nostri studi implicano che HEW acqua idrogenata migliora i parametri clinici in MM e PM / DM, ma 0,5 litri / giorno per 8 settimane è probabilmente insufficiente per dimostrare effetti statisticamente significativi.

Pazienti e metodi

pazienti

Per lo studio in aperto, abbiamo reclutato 5 pazienti con PMD, 4 pazienti con PM / DM e 5 pazienti con MM. I pazienti con PMD comprendevano 1 maschio con miopatia Miyoshi e 4 femmine con distrofia muscolare dei cingoli di tipo 2B con età media e DS di 50,4 ± 15,9 anni (range 25-66). I pazienti con PM / DM comprendevano 2 maschi e 2 femmine con un’età media di 53,8 ± 24,8 anni (range 29-83). Tutti i casi di PM / DM assumevano 5-10 mg di prednisolone al giorno ed erano ben controllati. I pazienti con MM comprendevano 4 casi con MELAS (2 maschi e 2 femmine con un’età media di 45,8 ± 12,3 anni, range 37-64) e una donna di 54 anni con oftalmoplegia esterna progressiva cronica (CPEO).

Per lo studio randomizzato, in doppio cieco, controllato con placebo, crossover, abbiamo reclutato 12 pazienti con MM e 10 pazienti con DM. I pazienti con MM comprendevano 5 casi con MELAS (2 maschi e 3 femmine con un’età media di 44,6 ± 17,6 anni, intervallo 20-65), nonché 7 casi con CPEO (3 maschi e 4 femmine con un’età media di 49,1 ± 11,1 anni, intervallo 29-61). I pazienti con DM comprendevano 3 maschi e 7 femmine con un’età media di 49,6 ± 13,7 anni (range 32-66). Tutti i pazienti con DM erano ben controllati con 5 – 10 mg di prednisolone al giorno. Tre pazienti MM e tre DM hanno partecipato a entrambi gli studi. Entrambi gli studi sono stati approvati dal Ethical Review Board della Aichi Medical University. Il consenso informato è stato ottenuto da ogni paziente.

protocolli

Abbiamo acquistato 500 ml di acqua idrogenata HEW o placebo in busta di alluminio da Blue Mercury Inc. (Tokyo, Giappone). Abbiamo misurato le concentrazioni di idrogeno utilizzando un sensore ad ago per idrogeno H2-N collegato a un picoammetro a 2 canali PA2000 (Unisense Science, Aarhus, Danimarca). Le concentrazioni di idrogeno erano ~ 0,5 ppm (~ 31% di saturazione). Abbiamo anche confermato che l’idrogeno nell’acqua placebo non era rilevabile con il nostro sistema. Per ogni prova, abbiamo incaricato i pazienti di evacuare l’aria dalla sacca e di chiudere ermeticamente un tappo di plastica ogni volta che bevono acqua per mantenere la concentrazione di idrogeno il più elevata possibile.

Per lo studio in aperto, i pazienti hanno assunto 1,0 litri al giorno di HEW acqua idrogenata in dosi da cinque a dieci divise per 12 settimane. Abbiamo misurato 18 parametri sierici e uno urinario e registrato sintomi clinici a 0, 4, 8, 12, 16 settimane.

Per lo studio in doppio cieco, i pazienti hanno assunto 0,5 litri al giorno di acqua HEW acqua idrogenata o placebo in 2-5 dosi divise per 8 settimane. Tra le prove di 8 settimane con HEW acqua idrogenata e placebo, abbiamo effettuato un periodo di washout di 4 settimane. Abbiamo misurato 18 parametri sierici e registrato sintomi clinici a 0, 4, 8, 12, 16, 20, 24 settimane. Nello studio in doppio cieco, non abbiamo misurato i livelli urinari di 8-isoprostane.

I dati sono stati analizzati statisticamente utilizzando le misure ripetute a senso unico ANOVA per lo studio in aperto e le misure ripetute a due vie ANOVA per lo studio in doppio cieco, entrambe seguite dal test di confronto multiplo di Bonferroni utilizzando Prism versione 4.0c (Graphpad Software, San Diego, California).

risultati

Versione di prova in aperto

Quattordici pazienti con PMD, PM / DM e MM hanno partecipato allo studio e nessun paziente ha abbandonato lo studio. I pazienti hanno assunto 1,0 litri di HEW acqua idrogenata per 12 settimane e abbiamo misurato 18 sieri e un parametro urinario ogni 4 settimane (Tabella ( Tabella 1 ). 1 ). Durante lo studio non abbiamo osservato alcun miglioramento oggettivo o peggioramento dei sintomi clinici. Tutti i pazienti hanno riportato un aumento della frequenza della minzione. Due pazienti MELAS hanno riportato un miglioramento della fatica e un altro paziente MELAS ha lamentato una lieve sensazione di galleggiamento occasionale. Abbiamo stimato la significatività statistica usando l’analisi ANOVA di misure ripetute a senso unico e rilevato cinque parametri (Figura ( Figura 1).1 ). I rapporti sierici di lattato-piruvato (L / P) nei pazienti con MM erano alti prima dello studio e diminuiti durante lo studio (Figura (Figura 1A).1A ). I rapporti sierici di L / P e i livelli glicemici a digiuno dei pazienti con PMD erano elevati dopo lo studio, ma i valori erano ancora entro intervalli normali (Figure Figure1B 1B e and1C).1C ). I livelli sierici di MMP3 nei pazienti con DM sono stati ridotti fino al 72,9% di quelli precedenti a HEW acqua idrogenata, che sono stati nuovamente aumentati dopo lo studio (Figura ( Figura 1D).1D ). I livelli sierici di trigliceridi nei pazienti con DM sono stati elevati dopo lo studio (Figura ( Figura 1E 1E ).

Tabella 1

Studio in aperto di HEW acqua idrogenata in 14 pazienti miopatici

Distrofia muscolare progressiva (PMD) Polimiosite (PM) / Dermatomiosite (DM) Miopatie mitocondriali (MM)

Prima 12 settimane Dopo Prima 12 settimane Dopo Prima 12 settimane Dopo
CK (U / L) 3067 ± 1492 3419 ± 1610 3107 ± 2382 124 ± 31 180 ± 97 140 ± 86 187 ± 75 124 ± 47 156 ± 40
HbA1c (%) 5,25 ± 0,44 5,14 ± 0,31 5,16 ± 0,42 6,68 ± 1,61 6,70 ± 1,53 6,90 ± 2,03 7,40 ± 1,70 7,32 ± 1,48 7,38 ± 1,74
Glucosio a digiuno (mmol / L) 5,52 ± 0,16 ** 5,51 ± 0,08 ** 5,82 ± 0,11 ** 7,66 ± 0,11 7,29 ± 1,57 7,69 ± 1,85 8,94 ± 3,24 9,31 ± 4,18 8,96 ± 3,19
lattato
(Mmol / L)
0,95 ± 0,34 1,15 ± 0,40 1,35 ± 0,40 1,42 ± 0,18 1,66 ± 0,32 1,30 ± 0,27 1,84 ± 0,50 1,87 ± 0,78 1,73 ± 0,65
L / P
rapporto
12,1 ± 0,7 * 10,7 ± 1,3 * 13,6 ± 2,2 * 13,1 ± 0,9 15,0 ± 3,2 12,7 ± 1,0 20,7 ± 2,9 * 14,9 ± 3,5 * 20,3 ± 3,1 *
Creatinina (μmol / L) 34,8 ± 3,1 34,5 ± 6,9 34,7 ± 8,8 58,6 ± 13,7 56,3 ± 10,7 56,6 ± 14,1 48,8 ± 9,0 47,7 ± 9,7 48,6 ± 8,8
BUN (mmol / L) 4,74 ± 1,16 4,20 ± 0,60 4,21 ± 1,05 4,33 ± 0,71 4,11 ± 0,48 4,68 ± 0,74 5,28 ± 1,69 5,89 ± 1,09 5,00 ± 1,58
Acido urico (μmol / dL) 295 ± 46 315 ± 61 300 ± 30 319 ± 44 331 ± 71 329 ± 40 208 ± 50 220 ± 60 217 ± 45
8-isoprostane urinario
(ng / mg Cr)
303 ± 155 392 ± 173 ND 222 ± 88 237 ± 86 ND 274 ± 117 261 ± 59 ND
T-chol (mmol / L) 5,42 ± 0,99 5,74 ± 1,02 5,70 ± 0,81 5,28 ± 0,31 5,55 ± 0,93 5,97 ± 1,35 4,52 ± 0,75 4,53 ± 0,34 4,42 ± 0,77
LDL-col (mmol / L) 3,30 ± 1,05 2,86 ± 1,46 2,99 ± 1,15 2,66 ± 0,28 3,21 ± 0,99 3,13 ± 1,02 2,44 ± 0,43 2,27 ± 0,44 2,22 ± 0,45
HDL-chol (mmol / L) 1,62 ± 0,21 1,49 ± 0,19 1,62 ± 0,18 2,01 ± 0,73 1,99 ± 0,76 2,02 ± 0,67 1,14 ± 0,79 1,03 ± 0,72 1,04 ± 0,69
Trigliceridi (mmol / L) 1,31 ± 0,46 3,62 ± 4,83 3,07 ± 3,67 2,17 ± 0,63 * 2,01 ± 1,21 * 3,09 ± 1,22 * 0,78 ± 0,34 0,89 ± 0,45 0,73 ± 0,37
WBC (10 9 / L) 5,30 ± 1,32 5,40 ± 1,12 4,80 ± 0,38 10,78 ± 2,08 8,35 ± 3,41 10,10 ± 0,17 5,12 ± 1,27 7,27 ± 2,29 5,93 ± 1,35
RBC (10 12 / L) 4,17 ± 0,64 3,79 ± 0,42 3,87 ± 0,80 4,01 ± 0,62 4,34 ± 0,36 4,49 ± 0,45 4,33 ± 0,43 4,31 ± 0,78 4,35 ± 0,59
Piastrine (10 9 / L) 262 ± 42 260 ± 33 270 ± 20 337 ± 123 265 ± 82 270 ± 65 215 ± 25 207 ± 28 217 ± 25
ematocrito 0,375 ± 0,040 0,374 ± 0,038 0,407 ± 0,055 0,337 ± 0,069 0,376 ± 0,041 0,395 ± 0,045 0,381 ± 0,036 0,370 ± 0,047 0,378 ± 0,038
MMP3 (ng / ml) ND ND ND 307,8 ± 59,1 * 224,3 ± 53,4 * 283,3 ± 77,6 * ND ND ND
IgG (mg / dl) ND ND ND 1343 ± 470 1396 ± 550 1429 ± 581 ND ND ND

I valori rappresentano la media ± DS. nd, non determinato. * p <0,05 e ** p <0,005 con misure ripetute a senso unico ANOVA.

An external file that holds a picture, illustration, etc. Object name is 2045-9912-1-24-1.jpg

Profili temporali di quattro parametri che dimostrano il significato statistico con misure ripetute a senso unico ANOVA nella sperimentazione in aperto . Rapporti di lattato / piruvato sierico (L / P) in 5 pazienti con miopatie mitocondriali (MM) (A) e 4 pazienti con distrofia muscolare progressiva (PMD) (B) . Notare rapporti L / P anormalmente alti nei pazienti con MM. (C) Glucosio a digiuno in 4 pazienti con PMD. (D) Siero MMP3 in 5 pazienti con polimiosite (PM) / dermatomiosite (DM). (E) Trigliceridi sierici in 4 pazienti con PMD.Dodici settimane su HEW acqua idrogenata sono indicate da una casella in ciascun pannello. Mezzi e SD sono tracciati. Valori statisticamente diversi del test di confronto multiplo di Bonferroni sono indicati da ‘a’ e ‘b’ con * p <0,05 e ** p <0,01. Il test di Bonferroni non rivela alcuna differenza statistica tra due valori in (D) ed (E) . Le linee spezzate mostrano un intervallo normale di ciascun parametro.

Studio crossover randomizzato, in doppio cieco, controllato con placebo

Dodici pazienti MM e dieci DM hanno partecipato allo studio e nessun paziente ha abbandonato lo studio.I pazienti hanno assunto 0,5 litri di acqua HEW acqua idrogenata o placebo per 8 settimane e abbiamo misurato 18 parametri sierici ogni 4 settimane (Tabella ( Tabella 2 ). 2 ). Un paziente MM ha riportato una maggiore frequenza di minzione su HEW acqua idrogenata. Un paziente con DM ha riportato un miglioramento soggettivo della fatica e della diarrea con HEW acqua idrogenata, ma un paziente con MM si è piuttosto lamentato di un aumento della diarrea all’inizio con HEW acqua idrogenata. Un altro paziente con DM ha riportato un miglioramento della mialgia su HEW acqua idrogenata . Un paziente MELAS ha avuto episodi ipoglicemici solo su HEW acqua idrogenata, ma gli episodi si sono attenuati dopo la riduzione della dose di insulina. Durante lo studio non abbiamo osservato alcun miglioramento oggettivo o peggioramento dei sintomi clinici. Misure ripetute a due vie L’analisi ANOVA ha rivelato che solo i livelli sierici di lattato erano significativamente ridotti in MM da HEW acqua idrogenata (Figura ( Figura 2A).2A ). Anche i profili temporali dei rapporti sierici L / P in MM (Figura (Figura 2B )2B ) e dei livelli sierici di MMP3 in DM (Figura ( Figura 2C ) 2C ) hanno dimostrato risposte favorevoli a HEW acqua idrogenata ma senza significato statistico.

Tavolo 2

Studio randomizzato, in doppio cieco, controllato con placebo, crossover di HEW acqua idrogenata in pazienti con 10 DM e 12 MM

Dermatomiosite (DM) Miopatie mitocondriali (MM)

Idrogeno Acqua placebo Idrogeno Acqua placebo

0 settimana 8 settimane 0 settimana 8 settimane 0 settimana 8 settimane 0 settimana 8 settimane
CK (U / L) 88,7 ± 24,3 106,1 ± 88,2 93,5 ± 45,0 99,5 ± 86,7 165 ± 86,6 120 ± 55,5 142,0 ± 69,4 221 ± 235
HbA1c (%) 6,23 ± 1,28 6,34 ± 1,55 6,27 ± 1,44 6,16 ± 1,28 6,09 ± 0,94 6,12 ± 1,05 6,06 ± 1,22 6,06 ± 1,02
Glucosio a digiuno (mmol / L) 8,27 ± 3,62 7,81 ± 2,91 6,70 ± 2,11 6,48 ± 1,90 6,05 ± 1,43 5,67 ± 1,99 6,02 ± 1,46 6,11 ± 1,69
Lattato (mmol / L) 1,93 ± 0,78 1,81 ± 0,87 1,80 ± 0,89 1,65 ± 0,77 1,76 ± 0,67 * 1,61 ± 0,48 * 1,49 ± 0,49 * 1,70 ± 0,57 *
Rapporto L / P 13,1 ± 6,0 11,5 ± 2,6 12,1 ± 2,88 15,2 ± 8,3 18,7 ± 8,8 17,9 ± 7,7 7,12 ± 13,4 17,7 ± 8,6
Creatinina (μmol / L) 59,1 ± 15,6 59,1 ± 13,6 58,3 ± 15,0 59,0 ± 19,7 53,6 ± 18,3 52,0 ± 17,4 54,8 ± 20,3 57,5 ± 22,3
BUN (mmol / L) 5,36 ± 1,48 4,82 ± 1,57 5,78 ± 1,71 4,86 ± 1,56 6,08 ± 2,09 5,39 ± 1,54 6,24 ± 1,46 6,34 ± 2,76
Acido urico (μmol / dL) 303 ± 88 320 ± 68 313 ± 75 321 ± 83 413 ± 316 375 ± 229 447 ± 387 408 ± 284
T-chol (mmol / L) 5,23 ± 0,78 5,15 ± 0,85 5,21 ± 0,61 4,95 ± 0,92 4,61 ± 0,78 4,80 ± 0,57 4,69 ± 0,78 4,68 ± 0,71
LDL-col (mmol / L) 3,06 ± 0,82 2,93 ± 0,75 2,97 ± 0,80 3,03 ± 0,84 2,69 ± 0,68 2,82 ± 0,58 2,73 ± 0,67 2,79 ± 0,60
HDL-chol (mmol / L) 1,59 ± 0,48 1,56 ± 0,36 1,53 ± 0,47 1,43 ± 0,48 1,47 ± 0,04 1,55 ± 0,34 1,52 ± 0,34 1,45 ± 0,35
Trigliceridi (mmol / L) 1,54 ± 0,65 1,83 ± 0,76 1,86 ± 0,80 1,85 ± 0,48 1,16 ± 0,58 0,92 ± 0,35 0,97 ± 0,36 1,02 ± 0,49
WBC (10 9 / L) 11,7 ± 6,4 10,9 ± 3,1 9,66 ± 2,68 11,2 ± 4,7 5,5 ± 0,1 5,7 ± 1,8 5,81 ± 1,78 5,8 ± 1,9
RBC (10 12 / L) 4,28 ± 0,05 4,32 ± 0,35 4,37 ± 0,44 4,35 ± 0,44 4,15 ± 0,04 4,17 ± 0,61 4,26 ± 0,67 4,15 ± 0,56
Piastrine (10 9 / L) 271 ± 10 302 ± 69 306 ± 54 312 ± 79 203 ± 40 214 ± 44 216 ± 48 225 ± 50
Ematocrito (%) 0,380 ± 0,004 0,384 ± 0,040 0,392 ± 0,052 0,391 ± 0,047 0,373 ± 0,004 0,378 ± 0,060 0,386 ± 0,063 0,376 ± 0,058
MMP3 (ng / ml) 245 ± 122 232 ± 84.1 217 ± 93,5 221 ± 112 ND ND ND ND
IgG (mg / dl) 1211 ± 357 1244 ± 305 1202 ± 340 1282 ± 353 ND ND ND ND

I valori rappresentano la media ± DS. nd, non determinato. * p <0,05 mediante misure ripetute a due vie ANOVA.

An external file that holds a picture, illustration, etc. Object name is 2045-9912-1-24-2.jpg

Profili temporali di tre parametri nella prova in doppio cieco . Rapporti sierici di lattato (A) e L / P (B) in 12 pazienti con miopatie mitocondriali (MM). (C) Siero MMP3 in 10 pazienti con dermatomiosite (DM). I pazienti hanno assunto HEW o placebo per 8 settimane. Mezzi e SD sono tracciati. (A) I livelli sierici di lattato in MM sono statisticamente diversi dalle misure ripetute a due vie ANOVA (p <0,05, Tabella 1), ma il test di confronto multiplo di Bonferroni non rivela alcuna differenza statistica tra due valori qualsiasi. Nessuna differenza statistica è stata osservata nei rapporti L / P (B) e nel siero MMP3 (C) . L’intervallo normale di lattato è 0,5-2,2 mmol / l. Gli intervalli normali degli altri parametri sono indicati nella Figura 1.

Discussione

Abbiamo effettuato studi in aperto e in doppio cieco di acqua idrogenata HEW su pazienti miopatici. Nello studio in aperto, abbiamo osservato la significatività statistica degli effetti dell’idrogeno in quattro parametri: rapporti L / P in MM e PMD; glucosio a digiuno in PMD; MMP3 in PM / DM; e trigliceridi in PM / DM (Figura ( Figura 1).1 ). Nello studio in doppio cieco, i livelli sierici di lattato erano significativamente migliorati in MM.Anche i rapporti L / P in MM e MMP3 in DM sono stati migliorati ma senza significatività statistica (Figura ( Figura 2).2 ). Un numero limitato di partecipanti sia in studi in aperto che in doppio cieco potrebbe non aver rivelato effetti statisticamente significativi di acqua idrogenata HEW.

In MM, il sistema di trasferimento di elettroni mitocondriali (mETS) è compromesso dalle mutazioni del DNA mitocondriale [ 12 ]. Ciò comporta un ridotto afflusso di NADH in METS ed eleva i livelli di NADH nel citoplasma, facilitando la conversione del piruvato in lattato da parte del lattato deidrogenasi. Pertanto, il lattato e il rapporto L / P sono utili marker surrogati per stimare le funzioni di METS e di solito sono elevati in modo anomalo in MM [ 12 ]. Le MET difettose causano anche perdite di elettroni dalle membrane mitocondriali interne e aumentano la produzione di specie reattive dell’ossigeno (ROS), danneggiando ulteriormente le METS [ 13 , 14 ]. La riduzione dei rapporti L / P negli studi in aperto e in doppio cieco suggerisce che l’idrogeno allevia la disfunzione di METS in MM o eliminando i ROS o tramite meccanismi di segnalazione non ancora identificati.

MMP3 appartiene a una famiglia di proteinasi di zinco calcio-dipendenti indotte da citochine e secrete da cellule infiammatorie. Gli MMP migliorano la migrazione e l’adesione delle cellule T e degradano anche le proteine ​​della matrice extracellulare [ 15 ]. L’MP3 è aumentato in una frazione dei pazienti con DM [ 16 ].MMP3 può facilitare l’adesione dei linfociti e migliorare la citotossicità mediata dalle cellule T degradando le proteine ​​della matrice extracellulare nel DM. L’idrogeno ha migliorato i livelli sierici di MMP3 negli studi in aperto e in doppio cieco, che dovrebbero migliorare i processi infiammatori patogeni che culminano nella distruzione delle fibre muscolari.

Abbiamo osservato effetti meno importanti con lo studio in doppio cieco rispetto allo studio in aperto. La mancanza di significatività statisticamente nello studio in doppio cieco è probabilmente dovuta a una quantità inferiore di HEW acqua idrogenata(1,0 vs. 0,5 litri al giorno) e ad un periodo di osservazione più breve (12 vs. 8 settimane). Nello studio in aperto, bere 1,0 litri di HEW acqua idrogenata non è stato prontamente accomodato dalla maggior parte dei pazienti miopatici. L’idrogeno non mostra una semplice relazione dose-risposta nei roditori [ 2 – 4] e la somministrazione ad libitum di HEW acqua idrogenata anche saturo del 5% attenua notevolmente lo sviluppo della malattia di Parkinson nei topi [ 17 ]. Abbiamo quindi ridotto la quantità di idrogeno a 0,5 litri nella prova in doppio cieco e abbiamo anche abbreviato il periodo di osservazione per ridurre al minimo l’onere per i partecipanti. Ciò, tuttavia, potrebbe avere effetti mascherati di HEW acqua idrogenata. Infatti, quando si confrontano gli studi sul diabete mellito di tipo 2 [ 6 ], l’attuale studio in aperto e la sindrome metabolica [ 9 ], i partecipanti hanno assunto rispettivamente 0,9, 1,0 e 1,5-2,0 litri di HEW acqua idrogenata . Rapporti di colesterolo totale / colesterolo HDL sono disponibili a 8 settimane in tutti gli studi e sono cambiati rispettivamente al 103,8%, 98,6% e 95,8% di quelli precedenti la somministrazione di idrogeno, il che è conforme all’effetto dose-risposta di HEW. acqua idrogenata  Inoltre, tra i due studi precedenti [ 6 , 9 ] e gli attuali studi in aperto e in doppio cieco, si osservano gli effetti più rilevanti con 1,5-2,0 litri di acqua idrogenataHEW. Dal momento che bere una grande quantità di HEW acqua idrogenata non è facilmente accessibile dalla maggior parte dei pazienti, specialmente in inverno, un effetto soglia e / o un effetto dose-risposta dovrebbero essere ulteriormente elaborati per ogni stato patologico.

conclusioni

HEW acqua idrogenata è efficace per la disfunzione mitocondriale nei MM e i processi infiammatori nella DM. L’idrogeno può avere un effetto soglia o un effetto dose-risposta e probabilmente saranno necessari 1,0 litri o più al giorno di HEW acqua idrogenata per esercitare effetti benefici.

Abbreviazioni

HEW: acqua arricchita di idrogeno; PMD: distrofia muscolare progressiva; PM: polimiosite; DM: dermatomiosite; MM: Miopatie mitocondriali; CPEO: oftalmoplegia esterna progressiva cronica; MELAS: miopatia mitocondriale con acidosi lattica ed episodi simil-ictus; MMP3: matrice metalloproteinase-3.

consigliamo gli ionizzatori d’acqua AlkaViva H2 – Vesta H2 /Delphi H2 ~ 1.6 ppm H2 / l
tutti i generatori di acqua a idrogeno

Med Gas Res . 2011; 1: 24.
Pubblicato online il 3 ottobre 2011 10,1186 / 2045-9912-1-24
PMCID: PMC3231939
PMID: 22146674
Studio in aperto e studio randomizzato, in doppio cieco, controllato con placebo, crossover di acqua arricchita di idrogeno per miopatie mitocondriali e infiammatorie
Mikako Ito , # 1 Tohru Ibi , # 2 Ko Sahashi , 3 Masashi Ichihara , 4 Masafumi Ito , 5 e Kinji Ohno autore corrispondente 1

Interessi conflittuali

Gli autori dichiarano di non avere interessi in gioco.

Contributi degli autori

TI e KS hanno esaminato i pazienti e acquisito i dati. MI 1 e TI hanno organizzato i dati ed eseguito analisi statistiche. MI 1 e KO hanno scritto il documento. MI 4 , MI 5 e KO hanno concepito lo studio. Tutti gli autori hanno letto e approvato il manoscritto finale.

Ringraziamenti

Vorremmo ringraziare i pazienti per la loro partecipazione a questi studi. Ringraziamo Fumiko Ozawa per la sua assistenza tecnica. Questo lavoro è stato supportato da Grants-in-Aid del Ministero della sanità, del lavoro e del welfare del Giappone e del Ministero dell’istruzione, della cultura, dello sport, della scienza e della tecnologia del Giappone.

Riferimenti

  • Ohsawa I, Ishikawa M, Takahashi K, Watanabe M, Nishimaki K, Yamagata K, Katsura K, Katayama Y, Asoh S, Ohta S. L’idrogeno agisce come antiossidante terapeutico riducendo selettivamente i radicali citotossici di ossigeno. Nat Med. 2007; 13 : 688–694. doi: 10.1038 / nm1577. PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
  • Ohta S, Nakao A, Ohno K. Il simposio medico sull’idrogeno molecolare del 2011: un simposio inaugurale del Journal Medical Gas Research. Med Gas Res. 2011; 1 : 10. doi: 10.1186 / 2045-9912-1-10. Articolo gratuito PMC ] [ PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
  • Nakao A, Sugimoto R, Billiar TR, McCurry KR. Gas medico antiossidante terapeutico. J Clin Biochem Nutr. 2009; 44 : 1–13. doi: 10.3164 / jcbn.08-193R. Articolo gratuito PMC ] [ PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
  • Hong Y, Chen S, Zhang JM. Idrogeno come antiossidante selettivo: una revisione di studi clinici e sperimentali. J Int Med Res. 2010; 38 : 1893–1903. PubMed ] Google Scholar ]
  • Itoh T, Fujita Y, Ito M, Masuda A, Ohno K, Ichihara M, Kojima T, Nozawa Y, Ito M. L’idrogeno molecolare sopprime la trasduzione del segnale mediata da FcepsilonRI e previene la degranulazione dei mastociti. Biochem Biophys Res Commun. 2009; 389 : 651–656. doi: 10.1016 / j.bbrc.2009.09.047. PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
  • Kajiyama S, Hasegawa G, Asano M, Hosoda H, Fukui M, Nakamura N, Kitawaki J, Imai S, Nakano K, Ohta M, Adachi T, Obayashi H, Yoshikawa T. L’integrazione di acqua ricca di idrogeno migliora il metabolismo dei lipidi e del glucosio in pazienti con diabete di tipo 2 o ridotta tolleranza al glucosio. Nutr. 2008; 28 : 137–143. doi: 10.1016 / j.nutres.2008.01.008. PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
  • Nakayama M, Kabayama S, Nakano H, Zhu WJ, Terawaki H, Nakayama K, Katoh K, Satoh T, Ito S. Effetti biologici dell’acqua elettrolizzata nell’emodialisi. Nephron Clin Pract. 2009; 112 : C9 – C15.doi: 10.1159 / 000210569. PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
  • Nakayama M, Nakano H, Hamada H, Itami N, Nakazawa R, Ito S. Un nuovo sistema di emodialisi bioattiva che utilizza diidrogeno disciolto (H-2) prodotto dall’elettrolisi dell’acqua: una sperimentazione clinica. Nephrol Dial Transplant. 2010; 25 : 3026–3033. doi: 10.1093 / ndt / gfq196.PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
  • Nakao A, Toyoda Y, Sharma P, Evans M, Guthrie N. Efficacia dell’acqua ricca di idrogeno sullo stato antiossidante di soggetti con potenziale sindrome metabolica – Uno studio pilota in aperto. J Clin Biochem Nutr. 2010; 46 : 140–149. doi: 10.3164 / jcbn.09-100. Articolo gratuito PMC ] [ PubMed] [ CrossRef ] Google Scholar ]
  • Kang KM, Kang YN, Choi IB, Gu Y, Kawamura T, Toyoda Y, Nakao A. Effetti del bere acqua ricca di idrogeno sulla qualità della vita dei pazienti trattati con radioterapia per tumori del fegato. Med Gas Res. 2011; 1 : 11. doi: 10.1186 / 2045-9912-1-11. Articolo gratuito PMC ] [ PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
  • Ono H, Nishijima Y, Adachi1 N, Tachibana S, Chitoku S, Mukaihara S, Sakamoto M, Kudo Y, Nakazawa J, Kaneko K, Nawashiro H. Miglioramento degli indici di risonanza magnetica cerebrale nei siti di infarto acuto del tronco cerebrale trattati con scavenger di radicali idrossilici, Edaravone e idrogeno, rispetto al solo Edaravone. Uno studio non controllato. Med Gas Res. 2011; 1 : 12. doi: 10.1186 / 2045-9912-1-12. Articolo gratuito PMC ] [ PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
  • DiMauro S. Patogenesi e trattamento delle miopatie mitocondriali: recenti progressi. Acta Myologica. 2010; 29 : 333–338. Articolo gratuito PMC ] [ PubMed ] Google Scholar ]
  • Wei YH, Lu CY, Wei CY, Ma YS, Lee HC. Stress ossidativo nell’invecchiamento umano e malattie mitocondriali: conseguenze della respirazione mitocondriale difettosa e alterazione del sistema enzimatico antiossidante. Chin J Physiol. 2001; 44 : 1–11. PubMed ] Google Scholar ]
  • McKenzie M, Liolitsa D, Hanna MG. Malattia mitocondriale: mutazioni e meccanismi. Neurochem Res. 2004; 29 : 589–600. PubMed ] Google Scholar ]
  • Sternlicht MD, Werb Z. Come le metalloproteinasi della matrice regolano il comportamento cellulare. Annu Rev Cell Dev Biol. 2001; 17 : 463-516. doi: 10.1146 / annurev.cellbio.17.1.463.Articolo gratuito PMC ] [ PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
  • Nishijima C, Hayakawa I, Matsushita T, Komura K, Hasegawa M, Takehara K, Sato S. Autoanticorpo contro matrice metalloproteinasi-3 in pazienti con sclerosi sistemica. Clin Exp Immunol. 2004; 138 : 357–363. doi: 10.1111 / j.1365-2249.2004.02615.x. Articolo gratuito PMC ]PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
  • Fujita K, Seike T, Yutsudo N, Ohno M, Yamada H, Yamaguchi H, Sakumi K, Yamakawa Y, Kido MA, Takaki A, Katafuchi T, Nakabeppu Y, Noda M. L’idrogeno nell’acqua potabile riduce la perdita neuronale dopaminergica nel 1 -metil-4-fenil-1,2,3,6-tetraidropiridina modello murino del morbo di Parkinson. PLoS One. 2009; 4 : e7247. doi: 10.1371 / journal.pone.0007247.Articolo gratuito PMC ] [ PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]

Gli articoli di Medical Gas Research sono forniti qui per gentile concessione di Wolters Kluwer – Medknow Publications

effetti del bere acqua idrogenata sull’affaticamento muscolare causato dall’esercizio acuto negli atleti d’élite

La contrazione muscolare durante brevi intervalli di intenso esercizio fisico provoca stress ossidativo, che può svolgere un ruolo nello sviluppo di sintomi di sovrallenamento, incluso aumento della fatica, con conseguente microinjury muscolare o infiammazione. Recentemente è stato detto che l’idrogeno può funzionare come antiossidante, quindi abbiamo studiato l’effetto dell’acqua ricca di idrogeno / acqua idrogenata (HW) sullo stress ossidativo e sull’affaticamento muscolare in risposta all’esercizio acuto.

metodi

Dieci calciatori di sesso maschile di età compresa tra 20,9 ± 1,3 anni sono stati sottoposti a test da sforzo e prelievi di sangue. Ogni soggetto è stato esaminato due volte in modo crossover in doppio cieco; sono stati somministrati  acqua idrogenata HW o placebo (PW) per intervalli di una settimana. Ai soggetti è stato chiesto di utilizzare un cicloergometro con un assorbimento di ossigeno massimo del 75% (VO 2 ) per 30 minuti, seguito dalla misurazione della coppia massima e dell’attività muscolare durante 100 ripetizioni dell’estensione isocinetica massima del ginocchio. I marcatori di stress ossidativo e la creatina chinasi nel sangue periferico sono stati misurati in sequenza.

risultati

Sebbene l’esercizio fisico acuto abbia comportato un aumento dei livelli di lattato nel sangue nei soggetti trattati con PW, l’assunzione orale di acqua idrogenata HW ha impedito un aumento del lattato nel sangue durante l’esercizio fisico intenso. La coppia di picco della PW è diminuita significativamente durante la massima estensione isocinetica del ginocchio, suggerendo affaticamento muscolare, ma la coppia di picco di acqua idrogenata HW non è diminuita nella fase iniziale. Non ci sono stati cambiamenti significativi nei marker di danno ossidativo nel sangue (d-ROM e BAP) o nella creatinchinasi dopo l’esercizio.

Conclusione

Un’adeguata idratazione con pre-esercizio con acqua ricca di idrogeno ha ridotto i livelli di lattato nel sangue e migliorato il declino della funzione muscolare indotto dall’esercizio. Sebbene ulteriori studi per chiarire i meccanismi esatti e i benefici siano necessari per essere confermati in una serie più ampia di studi, questi risultati preliminari possono suggerire che l’ acqua idrogenata HW può essere un’idratazione adatta per gli atleti.

introduzione

Poiché la domanda di energia e il consumo di ossigeno aumentano durante l’esercizio supermaximale, come corsa intermittente, sprint e salti, anche la produzione di specie reattive dell’ossigeno (ROS) e di azoto reattivo (RNS) aumenta, minacciando di disturbare l’equilibrio redox e causare stress ossidativo. In condizioni normali, ROS e RNS vengono generati a bassa velocità e successivamente eliminati dai sistemi antiossidanti. Tuttavia, un tasso notevolmente aumentato di produzione di ROS può superare la capacità del sistema di difesa cellulare. Di conseguenza, l’attacco sostanziale dei radicali liberi sulle membrane cellulari può portare a una perdita di vitalità cellulare e alla necrosi cellulare e potrebbe innescare il danno e l’infiammazione del muscolo scheletrico causati da un esercizio esaustivo [ 1 – 3 ]. Sebbene gli atleti ben allenati soffrano di una riduzione dello stress ossidativo minore perché i loro sistemi antiossidanti si adattano, l’accumulo di esercizio fisico intenso può provocare un aumento dello stress ossidativo [ 4 ]. Per mitigare gli eventi avversi indotti dallo stress ossidativo durante lo sport, l’integrazione di antiossidanti tra gli atleti è stata ben documentata. Sebbene i risultati di questi studi siano spesso contraddittori a seconda dei composti antiossidanti e della quantità, alcuni studi dimostrano gli effetti benefici degli antiossidanti sull’affaticamento muscolare o sulle prestazioni [ 5 , 6 ].

Recentemente, gli effetti benefici dell’acqua ricca di idrogeno (HW) acqua idrogenata sono stati descritti in condizioni di malattia sperimentale e clinica [ 7 , 8 ]. Sebbene la ricerca sui benefici per la salute di acqua idrogenata HW sia limitata e ci siano pochi dati sugli effetti a lungo termine, studi pilota sull’uomo suggeriscono che il consumo di HW può aiutare a prevenire la sindrome metabolica [ 9 ], il diabete mellito [ 10 ] e gli effetti collaterali dei malati di cancro con radioterapia [ 11 ]. Poiché è noto che l’idrogeno elimina i ROS tossici [ 12 ] e induce un numero di proteine ​​antiossidanti [ 13 , 14 ], abbiamo ipotizzato che bere /  acqua idrogenata HW possa essere utile per gli atleti nel ridurre l’affaticamento muscolare indotto dallo stress ossidativo dopo l’esercizio acuto. In questo studio, abbiamo valutato l’efficacia dell’acqua ricca di idrogeno su soggetti sani misurando l’affaticamento muscolare e i livelli di lattato nel sangue dopo l’esercizio. Sebbene siano necessari ulteriori studi per chiarire gli esatti meccanismi e benefici, questo rapporto suggerisce che l’acqua ricca di idrogeno potrebbe essere un fluido di idratazione adeguato per gli atleti.

metodi

Soggetti

Dieci calciatori maschi di età compresa tra 20,9 ± 1,3 anni sono stati sottoposti a test da sforzo e prelievi di sangue. Nessuno dei soggetti era fumatori o stava assumendo integratori / medicinali. Ogni soggetto ha fornito il consenso informato scritto prima della partecipazione in conformità con il Comitato etico per la ricerca umana dell’Università di Tsukuba. Le caratteristiche fisiche dei soggetti sono mostrate nella Tabella 1 . Tutti i giocatori sono stati coinvolti in sessioni di allenamento quotidiane tranne il giorno dell’esperimento.

Tabella 1 Caratteristiche fisiche dei soggetti (n = 10)

Generazione di acqua ricca di idrogeno

Ai partecipanti è stato chiesto di bere una bottiglia da 500 ml alle 22:00 del giorno prima del test, una bottiglia da 500 ml alle 5:00 e una bottiglia da 500 ml alle 6:20 del giorno dell’esame. In sintesi, i soggetti hanno consumato 1.500 ml di acqua molecolare ricca di idrogeno HW o PW (concentrazioni finali di idrogeno nell’acqua placebo (PW) e acqua ricca di idrogeno (HW) erano 0 e 0,92 ~ 1,02 mM, rispettivamente [9, 11]. il soggetto è stato esaminato due volte in modo crossover in doppio cieco, in presenza di acqua molecolare ricca di idrogeno HW o PW per intervalli di una settimana).

Dose e modalità di somministrazione di acqua ricca di idrogeno

Ai soggetti sono state fornite tre bottiglie da 500 ml di acqua potabile e le è stato chiesto di posizionare due bastoncini di magnesio in ciascuna bottiglia 24 ore prima di bere. Ai partecipanti è stato chiesto di bere una bottiglia alle 22:00 del giorno prima del test, una alle 5:00 e una alle 6:20 il giorno dell’esame. In sintesi, i soggetti hanno consumato 1.500 ml di acqua idrogenata  HW o PW.

Protocollo

Il protocollo di ricerca è iniziato alle 6:00. I soggetti hanno ricevuto i pasti tra le 21:00 e le 22:00 il giorno prima degli esperimenti e hanno digiunato durante la notte. Il giorno degli esperimenti non fu fatta colazione. I soggetti dovevano prima riposare in posizione seduta per 30 minuti. Il test da sforzo consisteva in: 1) Test da sforzo progressivo massimo per definire l’assorbimento massimo di ossigeno (VO 2 max); 2) pedalare un ergometro per 30 minuti a circa il 75% di VO 2 max (Esercizio-1); e 3) Esecuzione di 100 estensioni isocinetiche massime del ginocchio a 90 ° sec -1 (Esercizio-2). Campioni di sangue sono stati raccolti da una vena antecubitale appena prima dell’esercizio-1 (6:30), immediatamente dopo l’esercizio-1 (7:15), immediatamente dopo l’esercizio-2 (7:30), 30 minuti dopo l’esercizio-2 (8:00) e 60 minuti dopo l’esercizio 2 (8:30).

Test di esercizio progressivo massimo

In primo luogo, per definire l’assorbimento massimo di ossigeno (VO 2 max), i soggetti sono stati sottoposti a un test di esercizio progressivo massimo su un ergometro da bicicletta (232CL, Conbiwellness, Tokyo). Il test consisteva in un test a passi continui che iniziava con un carico di 30 W e aumentava di 20 W ogni minuto fino all’esaurimento. I soggetti sono stati istruiti a guidare a 50 rpm / min. I valori di scambio di gas polmonare sono stati misurati utilizzando un sensore di gas espirato (AE280S, Minato Medical®, Osaka, Giappone) tramite un sistema respiro per respiro, e i valori medi sono stati calcolati ogni 30 secondi per l’analisi. Abbiamo stabilito che VO 2 max è stato raggiunto quando il consumo di ossigeno ha raggiunto il suo plateau [ 15 ].

Ciclo a carico fisso al 75% (alta intensità) di VO 2 max

Prima dell’inizio del test, i soggetti si sono riposati per due minuti. Dopo il riscaldamento a un carico di 50 W per un minuto, i soggetti sono stati istruiti a guidare a livelli sottomassali per 30 minuti. I valori di scambio di gas polmonare sono stati monitorati per mantenere VO 2 max a circa il 75%. Durante gli esperimenti, i soggetti sono stati spesso istruiti verbalmente a controllare la gamma di movimento per mantenere VO 2 max a circa il 75%.

Estensioni isocinetiche massime del ginocchio

Un dispositivo isocinetico calibrato Biodex System 3 (Biodex Medical Systems, New York, USA) è stato utilizzato per misurare la coppia di picco (PT) e la posizione dell’articolazione del ginocchio durante 100 ripetizioni dell’estensione isocinetica massima del ginocchio. Durante i test, ogni soggetto era seduto sul sistema Biodex 3 con una flessione dell’anca di 90 ° e le cinghie di ritenuta venivano posizionate su vita e torace oltre a uno stabilizzatore sternale rigido. Il dinamometro era azionato da un motore a una velocità costante di 90 ° / sec. Ogni soggetto ha eseguito una serie di 100 contrazioni isocinetiche usando gli estensori del ginocchio della gamba destra da 90 ° di flessione a 0 ° (estensione completa). Man mano che il braccio del dinamometro si spostava da 90 ° a 0 °, i soggetti venivano incoraggiati ad esibirsi al massimo per ogni contrazione in tutto il campo di movimento. I soggetti si rilassarono quando il braccio del dinamometro tornò a 90 °. Ogni periodo di contrazione e rilassamento è durato un secondo e la durata totale del ciclo di contrazione è stata quindi di due secondi. Tutti i soggetti sono stati in grado di completare le 100 contrazioni.

Misurazione dell’affaticamento muscolare

Per misurare l’affaticamento muscolare, viene utilizzata la tecnica di trasformazione First Fourier (FFT) ampiamente utilizzata per analizzare la frequenza media dell’elettromiogramma di superficie (EMG) [ 16 ]. I segnali EMG sono stati ottenuti dal muscolo retto femorale tramite elettrodi collegati a un trasmettitore di modulazione di frequenza a 4 canali (Nihon Kohden, Tokyo, Giappone). Tutti i dati sono stati archiviati e analizzati utilizzando le funzioni FFT nel software Acknowledge 3.7.5 (BIOPAC SYSTEM, Santa Barbara, USA). La frequenza media di potenza (MPF) e la frequenza media di potenza (MDF) sono state calcolate come precedentemente descritto [ 17 ]. Lo spostamento dell’MPF del segnale EMG verso frequenze più basse è stato ampiamente utilizzato nelle contrazioni statiche per indicare lo sviluppo della fatica periferica.

Esame del sangue

I livelli di lattato nel sangue sono stati determinati utilizzando un kit Lactate Pro LT17170 disponibile in commercio (Arkray, Inc., Kyoto, Giappone). Le concentrazioni di derivati ​​dei metaboliti ossidativi reattivi (dROM) e del potere antiossidante biologico (BAP) nel sangue periferico sono state valutate utilizzando un sistema analitico radicale libero (FRAS4; Wismerll, Tokyo, Giappone). Test di laboratorio per la creatinchinasi (CK) sono stati condotti utilizzando procedure standardizzate presso il Kotobiken Medical Laboratory Services (Tokyo, Giappone).

analisi statistica

Sono stati utilizzati test ripetuti di analisi della varianza (ANOVA) per confrontare le misurazioni pre e post esercizio. Il test F con i confronti di gruppo post hoc di Bonferroni è stato eseguito dove appropriato. Valori di probabilità inferiori a 0,05 sono stati considerati statisticamente significativi. SPSS 18.0 è stato utilizzato per eseguire l’analisi statistica. Poiché è stato pianificato che l’esperimento ha una potenza del 90% per raggiungere la significatività a livello del 5%, la dimensione del campione in questo modello è calcolata tra 8,91 e 9,25 (potenza del 90% e livello di significatività del 5%) nei livelli di lattato nel sangue in base a le nostre precedenti esperienze. Pertanto, abbiamo ipotizzato che la dimensione del campione fosse appropriata per l’accumulo di dati preliminari.

risultati

Analisi del sangue per acido lattico, d-ROM, BAP e CK

Come mostrato nella Tabella 2 , i livelli di D-ROM BAP e CK nel sangue sono aumentati dopo l’esercizio in soggetti in entrambi i gruppi trattati con PW e acqua idrogenata  HW. Tuttavia, non vi era alcuna differenza statistica tra i gruppi. Sebbene il livello di lattato nel sangue fosse significativamente aumentato sia in acqua idrogenata HW che in PW a 45 e 60 minuti dopo l’esercizio, questi livelli erano comparabilmente e significativamente più bassi in acqua idrogenata  HW che nel gruppo PW (Figura 1 ).

Tabella 2 Cambiamenti nei livelli ematici
Figura 1
Figura 1

Cambiamenti sequenziali dei livelli di lattato nel sangue durante l’esercizio. I livelli di lattato nel sangue negli atleti trattati con PW sono aumentati in modo significativo immediatamente dopo l’esercizio rispetto ai livelli pre-allenamento. HW acqua idrogenata  ha ridotto significativamente i livelli di lattato nel sangue dopo l’esercizio usando l’ergometro per biciclette. (* p <0,05 vs. tempo 0. #p <0,05 vs HW, N = 10).

Esercizio di estensione massima del ginocchio

All’analisi per il massimo esercizio di estensione del ginocchio, abbiamo diviso in cinque fotogrammi di estensione del ginocchio a 100 ripetizioni alla coppia massima dell’esercizio di estensione isocinetica del ginocchio [ 18 ]. Ad ogni frame corrispondevano 20 ripetizioni; Frame 1 per le prime 20 ripetizioni, frame 2 per le seguenti 21-40 ripetizioni, frame 3 per 41-60 ripetizioni, frame 4 per 61-80 ripetizioni e frame 5 per le ultime 81-100 ripetizioni. Sebbene la coppia di picco dei soggetti trattati con PW sia diminuita significativamente durante le prime 40 ripetizioni (Frame 1-2), la riduzione della coppia di picco nei soggetti trattati con acqua idrogenata  HW non ha raggiunto la differenza statistica, suggerendo che acqua idrogenata  HW ha inibito la riduzione precoce della coppia di picco di i soggetti (Figura 2 A).

MDF e MPF dall’analisi EMG

MDF e MPF nei soggetti trattati con PW o acqua idrogenata  HW sono diminuiti significativamente con il tempo durante l’esercizio. Sebbene questi valori siano significativamente diminuiti nel fotogramma 1-2, non vi era alcuna differenza statistica tra i soggetti che ricevevano PW e quelli che ricevevano acqua idrogenata  HW (Figura 2 B, C).

figura 2
figura 2

(A) Cambiamenti nella coppia di picco (PT) ogni 20 ripetizioni (rep = 1 frame) durante 100 estensioni massime del ginocchio isocinetico. Il PT dei soggetti trattati con PW è diminuito significativamente durante le contrazioni iniziali 40-60 di circa il 20-25% dei valori iniziali, seguito da una fase con poche variazioni. D’altra parte, non vi era alcuna differenza statistica tra il fotogramma 1 e il fotogramma 2 in acqua idrogenata  HW, indicando che HW ha impedito la riduzione della coppia di picco durante i primi 2 frame. HW, acqua ricca di idrogeno; PW, acqua placebo. (* p <0,05 vs Frame 1, N = 10). (B) Cambiamenti nella frequenza mediana (MDF) ogni 20 ripetizioni (rep = 1 frame) durante 100 estensioni massime del ginocchio isocinetico. Sebbene l’esercizio fisico abbia ridotto significativamente i valori di MDF durante i primi 2 frame, non vi era alcuna differenza statistica tra acqua idrogenata  HW e PW in tutti i frame. HW, acqua ricca di idrogeno; PW, acqua placebo. (* p <0,05 vs Frame 1, N = 10). (C) Cambiamenti nella frequenza media di potenza (MPF) ogni 20 ripetizioni (rep = 1 frame) durante 100 estensioni massime del ginocchio isocinetico. Non c’era alcuna differenza statistica tra acqua idrogenata  HW e PW in tutti i frame. HW, acqua ricca di idrogeno; PW, acqua placebo. (* p <0,05 vs Frame 1, N = 10).

Discussione

In questo studio preliminare, abbiamo dimostrato che l’idratazione con acqua idrogenata  HW ha attenuato l’aumento dei livelli di lattato nel sangue e ha prevenuto la diminuzione post-esercizio della coppia di picco, un indicatore di affaticamento muscolare. L’affaticamento muscolare è causato da molti meccanismi diversi, tra cui l’accumulo di metaboliti all’interno delle fibre muscolari e la generazione di un comando motorio inadeguato nella corteccia motoria. Gli accumuli di potassio, lattato e H + sono stati spesso ritenuti responsabili della riduzione della contrattilità muscolare [ 19 ]. Inoltre, l’esercizio aerobico, anaerobico o misto provoca una maggiore produzione di ROS, con conseguente infiammazione e danno cellulare [ 20 ]. Brevi esplosioni di esercizio fisico intenso possono indurre stress ossidativo attraverso varie vie come la perdita di elettroni nei mitocondri, l’auto-ossidazione della catecolamina, l’attività NADPH o l’ischemia / riperfusione [ 21 ]. Sebbene il meccanismo coinvolto nell’efficacia di acqua idrogenata HW rimanga poco chiaro, i nostri risultati mostrano che l’idratazione con HW potrebbe essere fattibile per l’esercizio acuto. Un’idratazione adeguata e adeguata è utile per gli atleti d’élite per ottenere le migliori prestazioni. L’ acqua idrogenata HW può facilmente sostituire regolarmente l’acqua potabile su base routinaria e potrebbe potenzialmente prevenire gli effetti avversi associati all’esercizio fisico intenso.

Fattori come l’età, lo stato nutrizionale, il livello di allenamento e la categoria di attività fisica possono influenzare i risultati [ 22 , 23 ]. Sebbene avessimo previsto che l’idrogeno, un noto antiossidante, avrebbe ridotto lo stress ossidativo a seguito di esercizio acuto, gli effetti dell’assunzione orale di acqua idrogenata  HW erano marginali e non influivano sul livello dei marker ossidativi dopo l’esercizio. Ciò può essere spiegato dai fatti che gli atleti nel nostro studio si sono allenati regolarmente e che i loro sistemi di difesa antiossidanti potrebbero essere più attivi. Precedenti studi hanno riportato che un ripetuto allenamento aerobico aumenta l’attività degli enzimi antiossidanti e successivamente diminuisce lo stress ossidativo [ 2 , 24 – 26 ]. Inoltre, considerando la breve durata dell’idrogeno in circolazione [ 27 ], un consumo più frequente di acqua idrogenata HW durante l’esercizio fisico potrebbe avere effetti aggiuntivi. In uno studio futuro, l’efficacia di acqua idrogenata HW su soggetti non allenati o esercitatori ricreativi, che potrebbero avere sistemi antiossidanti scarsamente stabiliti per combattere lo stress ossidativo indotto dall’esercizio, dovrebbe essere testata. Inoltre, dovrebbero essere studiati diversi protocolli di consumo.

Abbiamo quantificato l’affaticamento muscolare come un declino della forza massima o della capacità di potenza del muscolo, il che significa che le contrazioni sottomossimali possono essere sostenute dopo l’inizio dell’affaticamento muscolare. Allo stesso modo, la concentrazione di lattato nel sangue è uno dei parametri più spesso misurati durante i test di esercizio clinico, nonché durante i test delle prestazioni degli atleti. Il lattato è stato spesso considerato una delle principali cause di affaticamento sia durante l’esercizio fisico che dopo l’indolenzimento muscolare post-esercizio. Il lattato generato dalla disgregazione anaerobica del glicogeno nel muscolo si verifica solo durante brevi periodi di esercizio di intensità relativamente elevata ed è generalmente correlato a affaticamento e indolenzimento muscolare. Precedenti prove hanno dimostrato che il fosfato inorganico proveniente dalla creatina fosfato era la causa principale dell’affaticamento muscolare [ 28 ].

La disidratazione negli atleti può anche causare affaticamento, scarse prestazioni, riduzione della coordinazione e crampi muscolari. Sebbene siano giustificate ulteriori indagini, bere acqua idrogenata  HW può essere una strategia di idratazione appropriata [ 29 ]. In questo studio, abbiamo somministrato acqua idrogenata  HW o PW a soggetti prima dell’esercizio. Sono necessarie ulteriori indagini per determinare i tempi, la dose e la concentrazione di idrogeno migliori dell’acqua potabile per ottimizzare gli effetti dell’ acqua idrogenata  HW.

In conclusione, i nostri dati preliminari hanno dimostrato che il consumo di HW acqua idrogenata ha ridotto i livelli di lattato nel sangue e migliorato l’affaticamento muscolare dopo l’esercizio acuto. Sebbene ulteriori studi siano assolutamente giustificati, bere HW acqua idrogenata  sarebbe una nuova ed efficace strategia di idratazione dei fluidi per gli atleti.

Studio pilota: effetti del bere acqua ricca di idrogeno sull’affaticamento muscolare causato dall’esercizio acuto negli atleti d’élite

consigliamo gli ionizzatori d’acqua AlkaViva H2
tutti i generatori di acqua idrogenata

Riferimenti

Ringraziamenti

Questa ricerca è stata supportata da una sovvenzione della Daimaru Research Foundation assegnata a SM.

Informazioni sull’autore

Corrispondenza con Atsunori Nakao .

Informazioni aggiuntive

Interessi conflittuali

Gli autori dichiarano di non avere interessi in gioco.

Contributi degli autori

KA, TA e YM hanno partecipato alla progettazione del protocollo e all’accumulazione dei dati. AN ha concepito lo studio e redatto il manoscritto. SM ha partecipato alla progettazione e al coordinamento dello studio. Tutti gli autori hanno letto e approvato il manoscritto finale.

File originali inviati dagli autori per immagini

Di seguito sono riportati i collegamenti ai file originali inviati dagli autori per le immagini.

File originale degli autori per la figura 1

File originale degli autori per la figura 2

Diritti e autorizzazioni

Ristampe e autorizzazioni

Bere acqua idrogenata migliora la resistenza e allevia l’affaticamento psicometrico: uno studio randomizzato, in doppio cieco, controllato con placebo

Bere acqua idrogenata migliora la resistenza e allevia l’affaticamento psicometrico: uno studio randomizzato, in doppio cieco, controllato con placebo

Astratto

L’esercizio fisico acuto aumenta le specie reattive dell’ossigeno nel muscolo scheletrico, causando danni ai tessuti e affaticamento. L’idrogeno molecolare (H2) agisce come antiossidante terapeutico direttamente o indirettamente inducendo enzimi antiossidanti.

Qui, abbiamo esaminato gli effetti del bere acqua H2 di idrogeno (acqua infusa con H2) sull’affaticamento psicometrico e sulla capacità di resistenza in modo randomizzato, in doppio cieco, controllato con placebo.

Nell’esperimento 1, tutti i partecipanti (umani) hanno bevuto solo acqua placebo nella prima sessione di esercizio ergometro e, per confronto, hanno bevuto acqua con idrogeno H2 o acqua placebo 30 minuti prima dell’esercizio nel secondo esame. In questi partecipanti sani non allenati ( n = 99), l’affaticamento psicometrico giudicato dalle scale analogiche visive era significativamente diminuito nel gruppo idrogeno H2 dopo un lieve esercizio. Quando ciascun gruppo era diviso in 2 sottogruppi, il sottogruppo con valori di scala analogica visiva più elevati era più sensibile all’effetto dell’idrogeno acqua H2.

Nell’esperimento 2, i partecipanti allenati (n = 60) sono stati sottoposti a moderato esercizio mediante cicloergometro in modo simile a quello dell’esperimento 1, ma l’esercizio è stato eseguito 10 minuti dopo aver bevuto acqua H2 di idrogeno. La resistenza / affaticamento sono stati significativamente migliorati / alleviati nel gruppo H2 di idrogeno acqua, giudicati rispettivamente dal consumo massimo di ossigeno e dalla scala di Borg.

Nel loro insieme, bere acqua a base di idrogeno H2 poco prima dell’esercizio ha mostrato anti-fatica e migliori effetti di resistenza.

PMID: 31251888
DOI: 10,1139 / cjpp-2019-0059
Can J Physiol Pharmacol. 28 giu 2019: 1-6. doi: 10.1139 / cjpp-2019-0059. [Epub prima della stampa]
Bere acqua a idrogeno migliora la resistenza e allevia l’affaticamento psicometrico: uno studio randomizzato, in doppio cieco, controllato con placebo 1.
Mikami T1, Tano K2, Lee H1, Lee H1, Park J1, Ohta F3, LeBaron TW4,5, Ohta S6.
Informazioni sull’autore
1 Dipartimento di Scienze della salute e dello sport, Nippon Medical School, Musashino, Tokyo 180-0023, Giappone.
2 Fitness Club, Asahi Big S Mukogaoka, città di Kawasaki, Prefettura di Kanagawa. 214-0014, Giappone.
3 Hydrogen Health Medical Laboratory, Co., Ltd., Arakawa-ku, Tokyo 116-0001, Giappone.
4 Accademia delle scienze slovacca, Centro di medicina sperimentale, Istituto per la ricerca cardiaca, Bratislava 84005, Repubblica slovacca.
5 Molecular Hydrogen Institute, Enoch, UT 84721, USA.
6 Dipartimento di Neurologia Medicina, Juntendo University Graduate School of Medicine, Bunkyo-ku, Tokyo 113-8421, Giappone.

Effetti dell’acqua idrogenata sull’esercizio intermittente prolungato

SFONDO:
Studi recenti hanno dimostrato un effetto positivo dell’assunzione di acqua ricca di idrogeno/ acqua idrogenata (HRW) sull’omeostasi acido-base a riposo. Abbiamo studiato l’assunzione di HRW acqua ricca di idrogeno / acqua idrogenata per 2 settimane su prestazioni di sprint ripetute e stato acido-base durante l’esercizio ciclico intermittente prolungato.

METODI:
In un protocollo cross-blind in singolo cieco, 8 ciclisti maschi allenati (età [media ± DS] 41 ± 7 anni, massa corporea 72,3 ± 4,4 kg, altezza 1,77 ± 0,04 m, assorbimento massimo di ossigeno [V̇O2max] 52,6 ± 4,4 mL · kg -1 · min-1) sono stati forniti quotidianamente con 2 litri di acqua normale placebo (PLA, pH 7,6, potenziale di ossidazione / riduzione [ORP] +230 mV, contenuto di idrogeno libero 0 ppb) o acqua ricca di idrogeno HRW / acqua idrogenata(pH 9,8, ORP -180 mV, idrogeno libero 450 ppb). I test sono stati eseguiti al basale e dopo ogni periodo di 2 settimane di trattamento. I trattamenti erano controbilanciati e la sequenza randomizzata. La prova ciclistica intermittente di 30 minuti consisteva in 10 blocchi da 3 minuti, ciascuno composto da 90 secondi al 40% V̇O2max, 60 secondi al 60% V̇O2max, 16 secondi sprint all out e 14 secondi di recupero attivo. L’assorbimento di ossigeno (V̇O2), la frequenza cardiaca e la potenza erogata sono stati misurati durante l’intero test, mentre la potenza media e di picco (PPO), il tempo alla potenza di picco e l’indice di fatica (FI) sono stati determinati durante tutti gli sprint di 16 secondi. Le concentrazioni di lattato, pH e bicarbonato (HCO3-) sono state determinate a riposo e dopo ogni sprint sul sangue ottenuto da un catetere a permanenza venosa antecubitale.

RISULTATI:
Nel gruppo PLA, il PPO in valori assoluti è diminuito significativamente all’8 ° e 9 ° di 10 sprint e in valori relativi, ΔPPO, è diminuito significativamente al 6 °, 8 ° e 9 ° di 10 sprint (in media: -12 ± 5%, P <0,006 ), mentre è rimasto invariato nel gruppo HRW di acqua ricca di idrogeno / acqua idrogenata. Potenza media, FI, tempo di picco potenza e lavoro totale non hanno mostrato differenze tra i gruppi. In entrambe le condizioni i livelli di lattato aumentavano mentre il pH e l’HCO3 diminuivano progressivamente in funzione del numero di sprint.

CONCLUSIONI:
Due settimane di acqua ricca di idrogeno, l’assunzione di acqua idrogenata HRW può aiutare a mantenere la PPO negli sprint ripetitivi fino all’esaurimento per oltre 30 minuti.

PMID: 28474871 DOI: 10.23736 / S0022-4707.17.06883-9

J Sports Med Phys Fitness. Maggio 2018; 58 (5): 612-621. doi: 10.23736 / S0022-4707.17.06883-9. Epub 2017, 26 aprile.
Effetti dell’acqua ricca di idrogeno sull’esercizio intermittente prolungato.
Da Ponte A1,2, Giovanelli N3,4, Nigris D5, Lazzer S3,4.
Informazioni sull’autore
1
Dipartimento di Scienze mediche e biologiche, Università di Udine, Udine, Italia – dott.daponte@gmail.com.
2
School of Sports Medicine, University of Udine, Udine, Italy – dott.daponte@gmail.com.
3
Dipartimento di Scienze mediche e biologiche, Università di Udine, Udine, Italia.
4
School of Sport Sciences, Università di Udine, Udine, Italia.
5
Dipartimento di Medicina di Laboratorio, Università di Udine, Udine, Italia.

Effetto protettivo selettivo dell’acqua idrogenata sulla lesione dei radicali liberi degli atleti dopo un esercizio ad alta intensità

 

acqua idrogenata sull’attività antiossidante e sulla flora intestinale nelle calciatrici

Astratto

Spendere una notevole quantità di energia fisica porta inevitabilmente alla fatica durante l’allenamento e la competizione nel calcio. Un numero crescente di risultati sperimentali ha confermato la relazione tra la generazione e l’eliminazione di radicali liberi, affaticamento e lesioni da esercizio fisico. Di recente, l’idrogeno è stato identificato come un nuovo antiossidante selettivo con potenziali applicazioni benefiche nello sport. Il presente studio ha valutato l’effetto del consumo di 2 mesi di acqua ricca di idrogeno sulla flora intestinale nelle giovani calciatrici di Suzhou. Come dimostrato dal saggio di immunoassorbimento enzimatico e dall’analisi della sequenza di rDNA 16S di campioni di feci, il consumo di acqua ricca di idrogeno per due mesi ha ridotto significativamente la malondialdeide sierica, l’interleuchina-1, l’interleuchina-6, i livelli di fattore di necrosi tumorale α; quindi ha aumentato significativamente la superossido dismutasi sierica, i livelli di capacità antiossidante totale e i livelli di emoglobina nel sangue intero. Inoltre, il consumo di acqua ricca di idrogeno ha migliorato la diversità e l’abbondanza della flora intestinale negli atleti. Tutti gli indici esaminati, inclusi shannon, singhiozzi, asso e chao, erano più alti nel gruppo di controllo rispetto a quelli proposti per derivare dal consumo di acqua ricca di idrogeno prima della sperimentazione, ma questi indici erano tutti invertiti ed erano più alti di quelli in i controlli dopo l’intervento di 2 mesi. Tuttavia, ci sono state alcune differenze nei componenti della flora intestinale di questi due gruppi prima della sperimentazione, mentre non ci sono stati cambiamenti significativi nella composizione della flora intestinale durante il periodo di prova. Pertanto, il consumo di acqua ricca di idrogeno per due mesi potrebbe svolgere un ruolo modulante nella flora intestinale degli atleti in base alle sue attività antiossidanti e antinfiammatorie selettive. Il protocollo di studio è stato approvato dal comitato etico della Suzhou Sports School (numero approvato: SSS- EC150903 ).

ntroduzione

Numerosi studi hanno confermato che l’insorgenza di affaticamento indotto dall’esercizio fisico è strettamente correlata al livello di stress ossidativo nel corpo. 1 , 2 Il danno perossidativo lipidico causato dall’accumulo di radicali liberi nel corpo e la corrispondente reazione a catena sono considerati fattori importanti responsabili della ridotta funzione del corpo. 3 , 4 , 5

La capacità antiossidante degli atleti professionisti è molto superiore a quella della gente comune e gli atleti sviluppano una maggiore capacità di resistere all’accumulo di radicali liberi e al danno ossidativo generato negli sport. 6 Tuttavia, ci sono ancora molti problemi riguardanti la protezione, l’alleviamento e la rimozione della reazione di stress ossidativo indotta dall’accumulo di radicali liberi a seguito di esercizio fisico e sport. Attualmente, gli effetti degli antiossidanti utilizzati nell’esercizio fisico variano e alcuni studi hanno indicato che alcune di queste sostanze possono indurre lesioni muscolari scheletriche più significative negli atleti. 7 , 8 , 9 Pertanto, la ricerca di antiossidanti selettivi sicuri ed efficaci è diventata un importante sforzo di ricerca.

L’attività antiossidante selettiva dell’idrogeno è stata segnalata per la prima volta nel 2007 da Ohsawa et al. 10 Successivamente, un numero significativo di studi ha confermato che l’acqua ricca di idrogeno, preparata dissolvendo l’idrogeno in acqua, mostra un’attività antiossidante selettiva. Attualmente, i ricercatori di scienze dello sport stanno prestando sempre maggiore attenzione agli effetti selettivi antiossidanti, antinfiammatori e anti-apoptotici dell’idrogeno e alla sua regolazione dell’ambiente alcalinizzante del corpo. 11 , 12 Il benefico effetto protettivo dell’acqua ricca di idrogeno è stato gradualmente confermato in esperimenti su animali e su esseri umani.

La flora intestinale simbiotica umana, considerata il “secondo genoma” del corpo, ha effetti significativi sulla salute umana. 11 , 12 Negli ultimi anni, gli studi hanno confermato che lo squilibrio della flora intestinale è direttamente correlato allo stress ossidativo. 13 , 14 I risultati di esperimenti sull’uomo sugli atleti hanno dimostrato che una maggiore intensità dell’esercizio provoca un aumento dello stress ossidativo nel corpo e, quindi, una maggiore incidenza dei sintomi dello stress gastrointestinale. Pertanto, nel processo di allenamento, gli atleti dovrebbero bere una quantità sufficiente di acqua selettiva ricca di idrogeno antiossidante per regolare la flora intestinale, che potrebbe avere un effetto protettivo sul tratto gastrointestinale e ridurre le reazioni allo stress.

articipanti e metodi

Partecipanti e raggruppamento

Trentotto giovani calciatrici della Suzhou Sports School che mostrano uno stato sano e l’assenza di infortuni sportivi, senza alcuna evidente preferenza alimentare, e senza un significativo apporto di integratori alimentari e antibiotici per 3 mesi sono state casualmente divise in due gruppi: il gruppo di controllo ( n = 10) e il gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno ( n = 28) ( Figura 1 ). Il consenso informato scritto è stato ottenuto da ciascun partecipante prima dell’ammissione al protocollo e il protocollo di studio è stato approvato dal comitato etico della Suzhou Sports School (numero approvato: SSS- EC150903 ). Questo studio segue le linee guida Consolidated Standards of Reporting Trials (CONSORT). Durante l’esperimento, gli atleti del gruppo di trattamento dell’acqua ricco di idrogeno hanno bevuto acqua ricca di idrogeno in una quantità equivalente alla quantità di acqua normale che avevano precedentemente consumato quotidianamente, mentre gli atleti nel gruppo di controllo hanno continuato a bere acqua standard in quantità coerenti con le loro abitudini precedenti. L’esperimento è durato per 2 mesi. Le informazioni di base dei soggetti sono riportate nella Tabella 1 .

Un file esterno che contiene un'immagine, un'illustrazione, ecc. Il nome dell'oggetto è MGR-8-135-g001.jpg

Diagramma di flusso di prova.

Tabella 1

Caratteristiche di tutte le materie

caratteristiche Gruppo di controllo ( n = 10) Gruppo di trattamento dell’acqua ricco di idrogeno ( n = 28)
Età (anno) 13.7 ± 1.06 12.18 ± 0.86
Altezza (cm) 159,1 ± 5.51 149.32 ± 8.69
Peso corporeo (kg) 48.97 ± 4.56 40.15 ± 7.56
Periodo di allenamento (anno) 3.4 ± 1.51 1.21 ± 0,6

Nota: dati espressi come media ± DS.

Raccolta del campione

Durante l’esperimento, gli atleti hanno seguito i loro precedenti regimi dietetici e di riposo e altri aspetti della loro normale routine quotidiana. Il contenuto dell’allenamento, l’intensità dell’allenamento, la frequenza dell’esercizio e altri parametri erano coerenti con il regime di allenamento di routine degli atleti.

Test del campione di sangue

Abbiamo raccolto 5 ml di sangue venoso (digiuno) da tutti e 38 gli atleti ad un’ora prestabilita al mattino e 100 microlitri di sangue intero sono stati campionati per la misurazione dei parametri ematologici in un analizzatore di cellule del sangue. I restanti campioni di sangue sono stati centrifugati a 3000 × g per 5 minuti. I campioni di siero sono stati quindi raccolti e analizzati con un’apparecchiatura di analisi biochimica automatica per determinare l’emoglobina (HGB), azoto ureico nel sangue (BUN) e creatina chinasi (CK). Quindi, i campioni di siero sono stati analizzati per gli indici di risposta ossidativa (malondialdeide (MDA), superossido dismutasi (SOD) e capacità antiossidante totale (T-AOC)) e gli indici infiammatori (interleuchina-1 (IL-1), interleuchina-6 ( IL-6) e fattore di necrosi tumorale alfa (TNF-α)) usando un saggio di immunoassorbimento enzimatico.

Analisi di sequenziamento dell’rDNA 16S di campioni di flora intestinale

Campioni di flora fecale sono stati raccolti da tutti i 38 atleti secondo le specifiche per il campionamento delle feci e conservati a -80 ° C. La successiva estrazione del campione di DNA e l’analisi del sequenziamento dell’rDNA 16S sono state eseguite con l’assistenza del Novagene Genomics Institute.

analisi statistica

SPSS 19.0 (IBM Corp., Armonk, NY, USA) è stato utilizzato per l’analisi statistica. I risultati sono stati espressi come media ± DS. Differenze significative tra i due gruppi sono state analizzate con analisi ripetute della varianza misurate ripetutamente e il livello di significatività è stato fissato a P <0,05.

esulti

Effetti del consumo a lungo termine di acqua ricca di idrogeno sugli indici di routine delle giovani calciatrici

Emoglobina

Dopo 4 settimane, l’HGB è diminuito da 134,3 ± 12,95 g / L a 124,00 ± 17,75 g / L nel gruppo di controllo, mentre quello nel gruppo di trattamento delle acque ricche di idrogeno è diminuito da 138,74 ± 9,38 g / L a 129,59 ± 8,57 g / L . Dopo 8 settimane, l’HGB è aumentato da 124,00 ± 17,75 g / L a 131,6 ± 25,31 g / L nel gruppo di controllo, mentre quello nel gruppo di trattamento dell’acqua ricco di idrogeno è aumentato da 129,59 ± 8,57 g / L a 139,89 ± 7,02 g / L ( Figura 2A ). La tendenza e l’ampiezza crescenti di HGB erano più significative nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno ( P = 0,032).

Un file esterno che contiene un'immagine, un'illustrazione, ecc. Il nome dell'oggetto è MGR-8-135-g002.jpg

Cambiamenti in HGB, BUN e CK prima e dopo il consumo di acqua ricca di idrogeno.

Nota: (A) lo spostamento di HGB prima e dopo il consumo di acqua ricca di idrogeno; (B) lo spostamento di BUN prima e dopo il consumo di acqua ricca di idrogeno; (C) Lo spostamento di CK prima e dopo il consumo di acqua ricca di idrogeno. HGB: emoglobina; BUN: azoto ureico nel sangue; CK: creatina chinasi.

Azoto ureico nel sangue

Dopo 4 settimane, il livello di BUN è aumentato da 4,73 ± 0,88 a 4,83 ± 0,81 mM nel gruppo di controllo, mentre quello nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno è passato da 5,19 ± 0,85 a 5,17 ± 1,03 mM. Dopo 8 settimane, il livello di BUN nel gruppo di controllo ha continuato ad aumentare, da 4,83 ± 0,81 a 5,29 ± 0,97 mM, mentre quello nel gruppo di trattamento delle acque ricche di idrogeno è diminuito da 5,17 ± 1,03 a 4,42 ± 0,95 mM ( Figura 2B ) . C’era una differenza più netta tra i due gruppi ( P = 0,887).

Creatina chinasi

Dopo 4 settimane, la CK nel gruppo di controllo è aumentata da 157,3 ± 17,37 a 171,3 ± 31,96 UI, mentre quella nel gruppo di trattamento delle acque ricche di idrogeno è diminuita da 149,3 ± 30,43 a 135,85 ± 24,44 UI ( Figura 2C ). Dopo 8 settimane, la CK è diminuita da 171,3 ± 31,96 a 129,7 ± 30,05 UI nel gruppo di controllo e da 135,85 ± 24,44 a 119,85 ± 29,93 UI nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno ( P = 0,061).

Rispetto a HGB e BUN, CK era più sensibile alle variazioni del carico di allenamento. Questi risultati suggeriscono che il trattamento con acqua ricca di idrogeno ha esercitato un certo effetto per migliorare il livello di HGB nel sangue intero degli atleti.

Effetti del consumo a lungo termine di acqua ricca di idrogeno sugli indici di risposta ossidativa delle giovani calciatrici

malondialdeide

Dopo 4 settimane, l’MDA sierica è diminuito da 24,77 ± 7,32 a 16,67 ± 4,19 μM nel gruppo di controllo, mentre quello è diminuito da 22,39 ± 6,20 a 13,80 ± 3,33 μM nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno. Dopo 8 settimane, la MDA sierica è passata da 16,67 ± 4,19 a 15,79 ± 3,07 μM nel gruppo di controllo e da 13,80 ± 3,33 a 12,69 ± 1,94 μM nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno, osservando differenze significative tra i due gruppi ( P = 0.000; Figura 3A ).

Un file esterno che contiene un'immagine, un'illustrazione, ecc. Il nome dell'oggetto è MGR-8-135-g003.jpg

Cambiamenti di MDA, SOD e T-AOC prima e dopo il consumo di acqua ricca di idrogeno.

Nota: (A) lo spostamento dell’MDA prima e dopo il consumo di acqua ricca di idrogeno; (B) lo spostamento di SOD prima e dopo il consumo di acqua ricca di idrogeno; (C) Lo spostamento di T-AOC prima e dopo il consumo di acqua ricca di idrogeno. MDA: malondialdeide; SOD: superossido dismutasi; T-AOC: capacità antiossidante totale.

Superossido dismutasi

Dopo 4 settimane, il livello sierico di SOD è aumentato da 10,14 ± 2,60 a 13,14 ± 2,18 U / mL nel gruppo di controllo e da 11,09 ± 3,17 a 14,07 ± 1,91 U / mL nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno. Dopo 8 settimane, il livello sierico di SOD nel gruppo di controllo è diminuito da 13,14 ± 2,18 a 13,01 ± 1,08 U / mL, mentre quello nel gruppo di trattamento delle acque ricche di idrogeno è diminuito da 14,07 ± 1,91 a 13,69 ± 2,10 U / mL, con significativi differenze tra i due gruppi ( P = 0,027; Figura 3B ).

Capacità antiossidante totale

Dopo 4 settimane, il T-AOC sierico è aumentato da 0,8 ± 0,08 a 1,11 ± 0,17 μM nel gruppo di controllo, mentre il T-AOC sierico nel gruppo di trattamento delle acque ricche di idrogeno è passato da 0,87 ± 0,11 a 1,17 ± 0,13 μM. Dopo 8 settimane, il T-AOC è passato da 1,17 ± 0,13 a 0,84 ± 0,09 μM nel gruppo di controllo e da 1,17 ± 0,13 a 0,9 ± 0,13 μM nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno, con differenze significative tra i due gruppi ( P = 0,004, Figura 3C ).

Questi risultati suggeriscono che il trattamento con acqua ricca di idrogeno ha esercitato un effetto antiossidante.

Effetti del consumo a lungo termine di acqua ricca di idrogeno sugli indici infiammatori delle giovani calciatrici

L’interleuchina-1

Dopo 4 settimane, il livello di IL-1 nel siero nel gruppo di controllo è aumentato da 24,77 ± 7,32 a 32,56 ± 7,61 μM e quello nel gruppo di trattamento delle acque ricche di idrogeno è aumentato da 24,79 ± 8,94 a 29,32 ± 7,09 μM. Dopo 8 settimane, il livello di IL-1 è aumentato da 32,56 ± 7,61 a 42,94 ± 6,24 μM nel gruppo di controllo e da 29,32 ± 7,09 μM a 34,47 ± 6,22 μM nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno, con differenze significative tra i due gruppi ( P = 0,002, Figura 4A ).

Un file esterno che contiene un'immagine, un'illustrazione, ecc. Il nome dell'oggetto è MGR-8-135-g004.jpg

Cambiamenti di IL-1, IL-6 e TNF-α prima e dopo il consumo di acqua ricca di idrogeno.

Nota: (A) lo spostamento di IL-1 prima e dopo il consumo di acqua ricca di idrogeno; (B) lo spostamento di IL-6 prima e dopo il consumo di acqua ricca di idrogeno; (C) Lo spostamento di TNF-α prima e dopo il consumo di acqua ricca di idrogeno. IL: Interleuchina; TNF-α: fattore di necrosi tumorale alfa.

L’interleuchina-6

Dopo 4 settimane, il livello di IL-6 sierico è diminuito da 19,48 ± 2,16 a 10,53 ± 1,62 ng / L nel gruppo di controllo e da 17,72 ± 2,1 a 8,74 ± 2,57 ng / L nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno. Dopo 8 settimane, il livello di IL-6 sierico nel gruppo di controllo è aumentato da 10,53 ± 1,62 ng / L a 24,88 ± 6,11 ng / L, mentre quello nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno è aumentato da 8,74 ± 2,57 a 12,37 ± 3,2 ng / L, con differenze significative tra i due gruppi ( P = 0.000, Figura 4B ).

Fattore-α del fattore di necrosi tumorale

Dopo 4 settimane, il siero TNF-α è aumentato da 20,04 ± 7,99 a 60,57 ± 10,09 μM nel gruppo di controllo e aumentato da 20,44 ± 7,75 a 49,46 ± 11,59 μM nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno. Dopo 8 settimane, il siero TNF-α è aumentato da 60,57 ± 10,09 a 132,24 ± 10,46 μM nel gruppo di controllo e da 49,46 ± 11,59 a 107,00 ± 13,89 μM nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno, con differenze significative tra i due gruppi ( P = 0.000, Figura 4C ).

Questi risultati suggeriscono che il trattamento con acqua ricca di idrogeno ha esercitato un effetto antinfiammatorio.

Effetti del consumo a lungo termine di acqua ricca di idrogeno sui componenti della flora intestinale delle giovani calciatrici

Classificazione per phylum

Nei campioni raccolti dagli atleti dopo il pretrattamento con acqua ricca di idrogeno, il numero di Actinobacteria nel gruppo di controllo era superiore a quello nel gruppo di trattamento e il numero di Bacteroides nel gruppo di controllo era leggermente inferiore a quello nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno. Inoltre, il numero di clostridi nel gruppo di controllo era leggermente superiore a quello nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno. Tuttavia, non ci sono state differenze significative nel numero di questi gruppi batterici dopo 2 mesi di trattamento con acqua ricca di idrogeno.

Classificazione per classe

Nei campioni raccolti dagli atleti dopo il pretrattamento con acqua ricca di idrogeno, il numero di Actinobacteria nel gruppo di controllo era superiore a quello nel gruppo di trattamento dell’acqua ricco di idrogeno, mentre il numero di Bacteroides nel gruppo di controllo era leggermente inferiore a che nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno, e il numero di clostridi , coriobatteri ed erisipelotrichia nel gruppo di controllo erano superiori a quelli del gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno. Tuttavia, non vi era alcuna differenza significativa nel numero di questi gruppi batterici dopo 2 mesi di trattamento con acqua ricca di idrogeno.

Classificazione per ordine

Nei campioni raccolti dagli atleti dopo il pretrattamento con acqua ricca di idrogeno, il numero di Actinobacteria nel gruppo di controllo era superiore a quello nel gruppo di trattamento dell’acqua ricco di idrogeno, mentre il numero di Bacteroides nel gruppo di controllo era leggermente inferiore a quello nel gruppo di trattamento dell’acqua ricco di idrogeno e il numero di clostridi e coriobatteri nel gruppo di controllo era superiore a quelli del gruppo di trattamento dell’acqua ricco di idrogeno. Il numero di Erisipelotrichia nel gruppo di controllo era superiore a quello nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno, sebbene questa differenza non fosse significativa. Tuttavia, non vi sono state differenze significative nel numero di batteri correlati dopo 2 mesi di trattamento con acqua ricca di idrogeno.

Classificazione per famiglia

Nei campioni raccolti dagli atleti dopo il pretrattamento con acqua ricca di idrogeno, il numero di Acidaminococcaceae, Bacteriodaceae, Bifidobacteriaceae, Coriobacteriaceae, Desulforibrionaceae, Erysipelotrichaceae e Ruminococcaceae erano superiori a quelli del gruppo di trattamento delle acque ricche di idrogeno, con differenze osservate il numero di Bifidobacteriaceae, Ruminococcaceae, Coriobacteriaceae ed Erysipelotrichaceae . Non c’era differenza nel numero di Lachnospiraceae tra i due gruppi. Il numero di Prevotellaceae nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno era superiore a quello nel gruppo di controllo. Tuttavia, non ci sono state differenze significative nel numero di questi gruppi batterici dopo 2 mesi di trattamento con acqua ricca di idrogeno.

Classificazione per genere

Nei campioni raccolti dagli atleti dopo il pretrattamento con acqua ricca di idrogeno, il numero di Bifidobacterium e Oscillibacter nel gruppo di controllo era superiore a quelli nel gruppo di trattamento dell’acqua ricco di idrogeno, con una differenza osservata nel numero di Bifidobacteriaceae . Il numero di Prevotella nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno era superiore a quello nel gruppo di controllo, sebbene questa differenza non fosse significativa. Non ci sono state differenze significative nel numero di questi gruppi batterici dopo 2 mesi di trattamento con acqua ricca di idrogeno.

Effetti del consumo a lungo termine di acqua ricca di idrogeno sulla diversità e sull’abbondanza della flora intestinale nelle giovani calciatrici

Sono stati determinati il ​​numero effettivo di unità tassonomiche operative (singhiozzi) e gli indici di asso, chao e shannon, quindi è stata tracciata una curva di diluizione. Le modifiche registrate hanno indicato che gli indici singhiozzo, asso, chao e shannon del gruppo di controllo erano tutti più alti di quelli del gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno, suggerendo che l’abbondanza e la diversità della flora intestinale nel gruppo di controllo erano più alte di quelle nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno.

Dopo 1 mese di trattamento delle acque ricche di idrogeno, gli indici singhiozzo, asso e cao erano più elevati nel gruppo di trattamento delle acque ricche di idrogeno rispetto a quelli del gruppo di controllo. La tendenza è stata leggermente invertita, indicando che l’abbondanza di flora intestinale era più elevata nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno rispetto al gruppo di controllo. L’indice Shannon del gruppo di trattamento in quel momento era essenzialmente lo stesso di quello del gruppo di controllo, indicando che il trattamento con acqua ricca di idrogeno poteva anche migliorare la diversità della flora intestinale. Dopo 2 mesi di trattamento con acqua ricca di idrogeno, gli indici singhiozzo, asso, chao e shannon erano molto più alti di quelli del gruppo di controllo ( P = 0,479, P = 0,710, P = 0,369, P = 0,369). Indicare che il trattamento con acqua ricca di idrogeno può migliorare l’abbondanza e la diversità della flora intestinale ( Figura 5 ).

Un file esterno che contiene un'immagine, un'illustrazione, ecc. Il nome dell'oggetto è MGR-8-135-g005.jpg

Cambiamenti nella diversità e nell’abbondanza della flora intestinale prima e dopo il consumo di acqua ricca di idrogeno.

Nota: (A) lo spostamento dei singhiozzi prima e dopo il consumo di idrogeno; (B) lo spostamento dell’indice asso prima e dopo il consumo di acqua ricca di idrogeno; (C) lo spostamento dell’indice di cao prima e dopo il consumo di acqua ricca di idrogeno; (D) Lo spostamento dell’indice Shannon prima e dopo il consumo di acqua ricca di idrogeno.

iscussione

Gli studi sperimentali e clinici esistenti hanno dimostrato che gli animali o gli esseri umani devono solo respirare idrogeno o bere o iniettare acqua ricca di idrogeno per proteggere il cuore, il cervello, il fegato, i reni, i polmoni e l’intestino tenue da ischemia / riperfusione, lesioni ossidative o lesioni infiammatorie dopo trapianto di organi cardiaci. 15 , 16

I potenziali effetti biologici dell’idrogeno nello sport hanno attirato molta attenzione dai ricercatori nella scienza dello sport. I benefici effetti protettivi dell’acqua ricca di idrogeno sul corpo sono stati gradualmente confermati in esperimenti su animali e umani. Ostojic ha riassunto le attuali applicazioni dell’idrogeno nel campo dello sport, sottolineando che l’idrogeno 1) può rimuovere efficacemente un gran numero di radicali liberi dannosi generati attraverso il movimento, migliorando così la capacità antiossidante; 2) è un agente alcalinizzante efficace nell’ambiente interno in grado di inibire efficacemente l’acidificazione del sangue indotta dall’accumulo di acido lattico negli sport; e 3) è un’importante molecola di segnalazione gassosa che può partecipare a processi regolatori fisiologici come processi antinfiammatori, anti-apoptotici e anti-autofagici. 17 , 18 Il presente regolamento non prevede la stessa via di segnalazione dello stress antiossidante.

Analisi dell’effetto del consumo a lungo termine di acqua ricca di idrogeno sugli indici di routine delle giovani calciatrici

L’HGB è uno degli indicatori classici che riflette il livello di esercizio di resistenza. Il cambiamento di HGB dopo 4 settimane è stato causato da aumenti della quantità o dell’intensità dell’esercizio e dei fattori stagionali durante l’allenamento invernale. Il livello di HGB ha iniziato ad aumentare gradualmente, suggerendo che gli atleti si erano adattati bene al carico di allenamento invernale. L’aumento del livello di HGB è stato complessivamente più elevato nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno, suggerendo che il trattamento delle acque ricco di idrogeno a lungo termine potrebbe contribuire ad aumentare il livello di HGB.

L’azoto ureico è il prodotto finale del metabolismo proteico. La partecipazione del catabolismo proteico all’approvvigionamento energetico è migliorata durante l’esercizio a lungo termine e ad alta intensità, aumentando così la quantità di azoto ureico nel sangue e nelle urine con una maggiore decomposizione di proteine ​​e aminoacidi. Lo spostamento del livello BUN di tutti e 38 gli atleti è aumentato leggermente a causa dell’allenamento invernale e dei fattori stagionali. Dopo 8 settimane, la diminuzione del livello sierico di azoto ureico e l’aumento del livello di HGB hanno indicato che il trattamento dell’acqua a lungo termine ricco di idrogeno ha effetti benefici sulle funzioni fisiologiche degli atleti.

La CK è l’enzima chiave nel metabolismo energetico nelle cellule muscolari scheletriche, la cui attività influenza direttamente l’intensità massima a breve termine della capacità di esercizio. Dopo un carico muscolare ad alta intensità, dolore muscolare e livelli sierici di CK sono altamente e positivamente correlati. Clarke et al. 37 hanno scoperto che il livello di CK nel siero degli atleti di rugby professionisti è marcatamente alto. La CK è un indice importante che riflette il carico di esercizio, in particolare quello del muscolo scheletrico. Pertanto, la CK potrebbe riflettere indirettamente i livelli di lesione e la riparazione attiva dell’ultrastruttura del muscolo scheletrico.

Dopo 8 settimane, il livello di CK sierica in entrambi i gruppi di trattamento delle acque di controllo e ricchi di idrogeno ha continuato a diminuire.

Analisi dell’effetto del consumo a lungo termine di acqua ricca di idrogeno sulla risposta ossidativa sierica delle calciatrici giovanili

Tsubone et al. 19 hanno confrontato gli effetti del bere acqua ricca di idrogeno sui livelli di stress ossidativo e metaboliti antiossidanti nel siero dei cavalli purosangue britannici e hanno scoperto che il trattamento con acqua ricca di idrogeno aveva un benefico effetto antiossidante. Aoki et al. 20 hanno condotto studi su calciatori e hanno dimostrato che bere acqua ricca di idrogeno per 1 settimana potrebbe ridurre l’affaticamento dell’esercizio e l’accumulo di acido lattico dopo l’esercizio, ma non ha avuto effetti significativi sull’indice di risposta ossidativa.

Li et al. 21 hanno dimostrato che l’acqua ricca di idrogeno potrebbe prolungare significativamente la durata dell’esercizio prima dell’esaurimento nei ratti e migliorare la loro capacità di esercizio, indicando un significativo effetto anti-fatica. Zhao e Zhang 22 hanno dimostrato che l’integrazione di acqua ricca di idrogeno in diversi momenti prima, durante e dopo l’esercizio ha esercitato significativi effetti protettivi contro le lesioni da stress ossidativo negli atleti di nuoto durante l’esercizio ad alta intensità. Questa integrazione di acqua ricca di idrogeno può ridurre la produzione di eccessivi radicali liberi e migliorare l’attività degli enzimi antiossidanti e la capacità antiossidante del corpo, promuovendo così il recupero fisico dopo l’esercizio fisico ad alta intensità. Hu e Zhang 23 hanno dimostrato che un allenamento intermittente ad alta intensità aumenta la concentrazione di O 2 , • OH e H 2 O 2 . L’acqua ricca di idrogeno può migliorare significativamente l’inibizione da parte dell’organismo di O 2 e • OH, mostrando un tasso più elevato di • inibizione OH, riflettendo pienamente il suo effetto antiossidante selettivo. Li et al. 24 hanno scoperto che il trattamento con acqua ricca di idrogeno potrebbe ridurre efficacemente le lesioni da stress ossidativo indotte nel muscolo scheletrico da un intenso esercizio fisico migliorando l’ultrastruttura muscolare. Wang et al. 25 hanno riferito che il trattamento delle acque ricche di idrogeno potrebbe up-regolare l’espressione di SIRT3, migliorare l’attività degli enzimi antiossidanti e ridurre la risposta infiammatoria dopo l’esercizio centrifugo.

MDA è uno degli indicatori classici che riflette il livello di perossidazione lipidica. Dopo 8 settimane, la differenza di MDA sierica tra i due gruppi era significativa, suggerendo che il trattamento dell’acqua a lungo termine ricco di idrogeno esercita un effetto antiossidante.

SOD è uno dei classici indicatori che riflettono la capacità antiossidante dei radicali liberi. I livelli di SOD di entrambi i gruppi di trattamento delle acque di controllo e ricchi di idrogeno sono leggermente aumentati dopo 4 settimane. E il livello medio di SOD nel siero del gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno era costantemente superiore al gruppo di controllo dopo 8 settimane.

Le sostanze antiossidanti sieriche possono essere suddivise nel sistema antiossidante enzimatico e nel sistema antiossidante non enzimatico. Il sistema antiossidante enzimatico coinvolge principalmente sostanze come SOD, glutatione perossidasi, glutatione reduttasi e catalasi. Il sistema antiossidante non enzimatico coinvolge principalmente sostanze idrosolubili, come vitamina C, bilirubina, vitamina E liposolubile, coenzima Q, carotenoidi e antiossidanti flavonoidi. In termini di funzione, le sostanze antiossidanti sieriche possono essere suddivise in tre tipi: antiossidanti preventivi; antiossidanti di tipo cattura; e riparazione e rigenerazione di antiossidanti. La capacità antiossidante totale rappresenta la somma delle sostanze e funzioni sopra menzionate.

I cambiamenti osservati nel siero T-AOC hanno suggerito che 4 settimane di trattamento con acqua ricca di idrogeno hanno effettivamente migliorato la capacità di assorbimento dei radicali liberi degli antiossidanti. Questi risultati suggeriscono che il trattamento dell’acqua a lungo termine ricco di idrogeno esercita un effetto antiossidante.

Analisi dell’effetto del consumo a lungo termine di acqua ricca di idrogeno sugli indici infiammatori sierici di calciatori giovanili

I fattori infiammatori aumenteranno e l’infiammazione si intensificherà durante l’esercizio a causa dell’aumento del consumo di energia, dei radicali liberi e dell’intensificazione dello stress ossidativo. Tuttavia, ci sono tre meccanismi antinfiammatori che possono essere impiegati durante l’esercizio. 1) L’esercizio fisico può aumentare il consumo di energia, riducendo così il volume di grasso viscerale e alleviando l’infiltrazione di grasso nei linfociti infiammatori. 2) L’esercizio fisico può aumentare efficacemente la produzione e il rilascio di citochine antinfiammatorie di origine muscolare durante la contrazione del muscolo scheletrico; il muscolo scheletrico rappresenta il 35–45% del peso corporeo totale e gli effetti regolatori di questo importante organo endocrino sull’omeostasi umana non possono essere ignorati. 3) L’esercizio fisico può ridurre efficacemente l’espressione di un recettore a pedaggio sulla superficie della membrana di monociti e macrofagi, che può portare a una ridotta risposta a valle, inclusa una ridotta secrezione di agenti infiammatori, una ridotta espressione dei complessi di compatibilità negli organi principali e una diminuzione della co- Mecole stimolanti. 26 , 27 Questi tre effetti possono garantire che i livelli di fattori infiammatori negli atleti che partecipano a un intenso esercizio fisico non aumentino e possano persino diminuire. Tuttavia, l’effetto dello stress ossidativo sul corpo non sarà indebolito. Dopo 8 settimane di trattamento delle acque ricche di idrogeno, i livelli di IL-1, IL-6 e TNF-a nel gruppo di trattamento delle acque ricche di idrogeno erano inferiori a quelli del gruppo di controllo e con differenze significative tra i due gruppi. Rispetto alle summenzionate variazioni degli indici di stress ossidativo, il trattamento con acqua ricca di idrogeno a lungo termine ha mostrato un effetto antinfiammatorio più forte oltre a un effetto antiossidante.

Analisi dell’effetto del consumo a lungo termine di acqua ricca di idrogeno sui componenti della flora intestinale delle giovani calciatrici

L’analisi dei componenti strutturali della flora intestinale a diversi livelli di classificazione nei due gruppi ha mostrato alcune differenze tra i due gruppi nelle diverse fasi dell’esperimento. Tuttavia, non ci sono stati cambiamenti significativi nelle componenti strutturali della flora tra i due gruppi in termini di risposta ossidativa e effetto antinfiammatorio. Questi risultati suggeriscono che due mesi di trattamento delle acque ricche di idrogeno non hanno modificato in modo significativo i componenti strutturali della flora intestinale delle giovani calciatrici. Le differenze nella composizione della flora tra i due gruppi sono il risultato atteso dalle differenze di età, in particolare per quanto riguarda il numero di anni di allenamento.

Nel 2007, Ohsawa et al. 10 ha suggerito che l’attività antiossidante selettiva dell’acqua ricca di idrogeno, e in particolare la sua eliminazione selettiva di • OH, è superiore a quella degli antiossidanti tradizionali, mentre la sua capacità antiossidante complessiva è molto inferiore a quella degli antiossidanti tradizionali. Pertanto, l’effetto di 2 mesi di trattamento con acqua ricca di idrogeno sulla regolazione della flora intestinale è stato anche molto inferiore a quello di integratori consolidati come resveratrolo, fibra dietetica antiossidante dell’uva, integratori di selenio, antociani e polifenoli a buccia di melograno. 28 , 29 , 30 , 31 , 32 , 33

Analisi dell’effetto del consumo a lungo termine di acqua ricca di idrogeno sulla diversità e l’abbondanza della flora intestinale nelle calciatrici giovanili

Essendo un sistema microecologico complesso e variabile, la flora intestinale subisce costantemente cambiamenti nel suo equilibrio dinamico. La ricchezza e la diversità dei suoi componenti sono importanti indicatori della salute di questo sistema ecologico. 34 La ricchezza della flora intestinale nei pazienti con disturbo infiammatorio intestinale è ridotta negli individui anziani e obesi. 35 Le Chatelier et al. 36 hanno confrontato la composizione della flora intestinale di 123 danesi non obesi e 169 obesi e hanno scoperto che la ricchezza della flora intestinale di questi due gruppi differiva, così come il numero di geni nella loro flora intestinale. È stato riscontrato che gli individui con una bassa ricchezza di flora intestinale presentano caratteristiche di obesità, resistenza all’insulina e metabolismo lipidico più significative, nonché fenotipi infiammatori più gravi. 35 , 36

Come forte stress, l’allenamento sportivo professionale a lungo termine e ad alta intensità ha un impatto corrispondente sulla flora intestinale. Clarke et al. 37 hanno scoperto che gli atleti professionisti di rugby esibivano una flora intestinale più abbondante nell’intestino rispetto ai gruppi di controllo di individui con un indice di massa corporea (BMI) <25 o BMI> 28. In campioni dagli atleti professionisti di rugby, i microrganismi totali identificati provenivano da 22 phyla, 68 famiglie e 113 generi. Nel gruppo di controllo con un BMI <25, sono stati rilevati un totale di 11 phyla, 33 famiglie e 65 generi di microrganismi, mentre i microrganismi nel gruppo di controllo con un BMI> 28 provenivano da 9 phyla, 33 famiglie e 61 generi . La ricchezza e la diversità della flora intestinale erano più basse negli individui obesi, mentre gli atleti professionisti mostravano i più alti livelli di ricchezza e diversità.

Prima del trattamento con acqua ricca di idrogeno, la ricchezza e la diversità della flora intestinale erano più elevate nel gruppo di controllo (3,4 ± 1,51 anni di allenamento) rispetto al gruppo di trattamento (1,21 ± 0,6 anni di allenamento) e il periodo di allenamento era il fattore principale che porta a questa differenza. Gli individui che hanno avuto un periodo di allenamento più lungo hanno mostrato una maggiore ricchezza e diversità nella loro flora intestinale; questa tendenza è coerente con i risultati di Clarke et al. 37

Dopo 4 settimane di trattamento con acqua ricca di idrogeno, la tendenza è stata leggermente invertita. La ricchezza e la diversità della flora intestinale erano più elevate negli atleti che avevano un periodo di allenamento più breve rispetto a quelli che avevano un periodo di allenamento più lungo. Questa scoperta ha indicato che bere acqua ricca di idrogeno per un lungo periodo di tempo può svolgere un ruolo importante nel migliorare la ricchezza e la diversità della flora intestinale. Allo stesso tempo, i livelli sierici di MDA, IL-1, IL-6 e TNF-α sono diminuiti nel gruppo di trattamento e il livello SOD, T-AOC aumentato. Tali cambiamenti sono strettamente correlati ai cambiamenti nella ricchezza e nella diversità della flora intestinale.

Dopo 8 settimane di trattamento con acqua ricca di idrogeno, la ricchezza e la diversità della flora intestinale erano ancora più elevate negli atleti che avevano un periodo di allenamento più breve rispetto agli individui di controllo che avevano un allenamento più lungo. Inoltre, i livelli sierici di MDA, IL-1, IL-6 e TNF-α sono diminuiti e i livelli di HGB SOD, T-AOC sono aumentati a vari gradi nel gruppo di trattamento delle acque ricco di idrogeno. L’andamento dei cambiamenti favorevoli degli indici di funzione motoria, dell’indice di risposta ossidativa e degli indici dei fattori infiammatori era quasi coerente con i cambiamenti nella ricchezza e nella diversità della flora intestinale.

I risultati di cui sopra hanno mostrato che il consumo a lungo termine di acqua ricca di idrogeno non solo esercita alcuni effetti antiossidanti e antinfiammatori, ma migliora anche la diversità e l’abbondanza della flora intestinale dei soggetti.

Med Gas Res . Ottobre-dicembre 2018; 8 (4): 135-143.
Pubblicato online il 9 gennaio 2019 10.4103 / 2045-9912.248263
PMCID: PMC6352569
PMID: 30713665
Effetti del consumo a lungo termine di acqua ricca di idrogeno sull’attività antiossidante e sulla flora intestinale nelle calciatrici giovanili di Suzhou, Cina

Le note

Finanziamento: lo studio è stato sostenuto dal National Basic Research Project of China (programma 973), n. 2012 CB518200 (a ZCG), dal programma generale della Natural Science Foundation della Cina, n. 81371232, 81573251 (a ZCG) e dal Programmi chiave speciali per la scienza e la tecnologia della Cina, n. 2012ZX09102301-016 e 2014ZX09J14107-05B (a ZCG).

Conflitto di interessi

Non c’è conflitto di interessi.

Sostegno finanziario

Lo studio è stato supportato dal National Basic Research Project of China (programma 973), n. 2012 CB518200, dal programma generale della Natural Science Foundation della Cina, n. 81371232, 81573251 e dai programmi chiave speciali per la scienza e la tecnologia della Cina, N. 2012ZX09102301-016, 2014ZX09J14107-05B.

Dichiarazione del consiglio di revisione istituzionale

Per questo studio è stata ottenuta l’approvazione del comitato di revisione istituzionale della Suzhou Sports School.

Dichiarazione del consenso del partecipante

Gli autori certificano di aver ottenuto i moduli di consenso dei partecipanti. Nel modulo, i partecipanti hanno dato il loro consenso per le loro immagini e altre informazioni cliniche da riportare sulla rivista. I partecipanti comprendono che i loro nomi e le loro iniziali non saranno pubblicati e che saranno fatti gli sforzi necessari per nascondere la loro identità, ma l’anonimato non può essere garantito.

Dichiarazione di segnalazione

Questo studio segue le linee guida Consolidated Standards of Reporting Trials (CONSORT).

Dichiarazione di biostatistica

I metodi statistici di questo studio sono stati rivisti dal biostatista del State Key Laboratory of Proteomics, Cognitive and Mental Health Research Center, Pechino, Cina.

Accordo di licenza del copyright

L’accordo di licenza sul copyright è stato firmato da tutti gli autori prima della pubblicazione.

Dichiarazione sulla condivisione dei dati

I set di dati analizzati durante lo studio attuale sono disponibili dall’autore corrispondente su ragionevole richiesta.

Controllo del plagio

Controllato due volte da iThenticate.

Revisione tra pari

Revisione esterna tra pari.

eferenze

1. Dillard CJ, Litov RE, Savin WM, Dumelin EE, Tappel AL. Effetti di esercizio fisico, vitamina E e ozono sulla funzione polmonare e perossidazione lipidica. J Appl Physiol Respir Environ Exerc Physiol. 1978; 45 : 927-932. PubMed ] Google Scholar ]
2. Davies KJ, Quintanilha AT, Brooks GA, Packer L. Radicali liberi e danni ai tessuti prodotti dall’esercizio. Biochem Biophys Res Commun. 1982; 107 : 1198–1205. PubMed ] Google Scholar ]
3. Poteri SK, Nelson WB, Hudson MB. Stress ossidativo indotto dall’esercizio nell’uomo: causa e conseguenze. Radic Biol Med. 2011; 51 : 942-950. PubMed ] Google Scholar ]
4. Cobley JN, McHardy H, Morton JP, Nikolaidis MG, Chiudi GL. Influenza della vitamina C e della vitamina E sulla segnalazione redox: implicazioni per adattamenti all’esercizio. Radic Biol Med. 2015; 84 : 65–76. PubMed ] Google Scholar ]
5. Pingitore A, Pereira Lima GP, Mastorci F, Quinones A, Iervasi G, Vassalle C. Esercizio e stress ossidativo: potenziali effetti delle strategie dietetiche antiossidanti nello sport. Nutrizione. 2015; 31 : 916–922. PubMed ] Google Scholar ]
6. Slattery K, Bentley D, Coutts AJ. Il ruolo dei sistemi ossidativi, infiammatori e neuroendocrinologici durante lo stress da esercizio fisico negli atleti: implicazioni della supplementazione antiossidante sull’adattamento fisiologico durante l’allenamento fisico intensificato. Sports Med. 2015; 45 : 453–471. PubMed ] Google Scholar ]
7. Mankowski RT, Anton SD, Buford TW, Leeuwenburgh C. Antiossidanti dietetici come modificatori degli adattamenti fisiologici all’esercizio fisico. Esercizio sportivo Med Sci. 2015; 47 : 1857–1868. Articolo gratuito PMC ] [ PubMed ] Google Scholar ]
8. McAnulty LS, Miller LE, Hosick PA, Utter AC, Quindry JC, McAnulty SR. Effetto della supplementazione di resveratrolo e quercetina sullo stato redox e sull’infiammazione dopo l’esercizio. Appl Physiol Nutr Metab. 2013; 38 : 760–765. PubMed ] Google Scholar ]
9. Carrera-Quintanar L, Funes L, Vicente-Salar N, et al. Effetto degli integratori di polifenoli sullo stato redox delle cellule del sangue: una prova randomizzata di allenamento controllato. Eur J Nutr. 2015; 54 : 1081-1093. PubMed ] Google Scholar ]
10. Ohsawa I, Ishikawa M, Takahashi K, et al. L’idrogeno agisce come antiossidante terapeutico riducendo selettivamente i radicali di ossigeno citotossici. Nat Med. 2007; 13 : 688–694. PubMed ] Google Scholar ]
11. Zhao L. Genomics: la storia del nostro altro genoma. Natura. 2010; 465 : 879–880. PubMed ] Google Scholar ]
12. Lynch SV, Pedersen O. Il microbioma intestinale umano in salute e malattia. N Engl J Med. 2016; 375 : 2369–2379. PubMed ] Google Scholar ]
13. Espley RV, Butts CA, Laing WA, et al. I flavonoidi dietetici derivati ​​da mele modificate riducono i marker di infiammazione e modulano il microbiota intestinale nei topi. J Nutr. 2014; 144 : 146–154. PubMed ] Google Scholar ]
14. Placha I, Chrastinova L, Laukova A, et al. Effetto dell’olio di timo sull’integrità dell’intestino tenue e sullo stato antiossidante, sull’attività fagocitica e sulla microbita gastrointestinale nei conigli. Acta Vet Hung. 2013; 61 : 197–208. PubMed ] Google Scholar ]
15. Huang CS, Kawamura T, Toyoda Y, Nakao A. Recenti progressi nella ricerca sull’idrogeno come gas medico terapeutico. Free Radic Res. 2010; 44 : 971–982. PubMed ] Google Scholar ]
16. Noda M, Fujita K, Ohsawa I, Ito M, Ohno K. Effetti multipli dell’idrogeno molecolare e del suo meccanismo distinto. J Neurol Disord. 2014; 2 : 1–8. Google Scholar ]
17. Ostojic SM, Stojanovic MD. L’acqua ricca di idrogeno ha influenzato l’alcalinità del sangue negli uomini fisicamente attivi. Res Sports Med. 2014; 22 : 49–60. PubMed ] Google Scholar ]
18. Ostojic SM. Idrogeno molecolare nella medicina dello sport: nuove prospettive terapeutiche. Int J Sports Med. 2015; 36 : 273–279. PubMed ] Google Scholar ]
19. Tsubone H, Hanafusa M, Endo M, et al. Effetto dell’esercizio del tapis roulant e dell’assunzione di acqua ricca di idrogeno sui metaboliti sierici ossidativi e antiossidativi nel siero dei cavalli di razza. J Equine Sci. 2013; 24 : 1–8. Articolo gratuito PMC ] [ PubMed ] Google Scholar ]
20. Aoki K, Nakao A, Adachi T, Matsui Y, Miyakawa S. Studio pilota: Effetti del bere acqua ricca di idrogeno sulla fatica muscolare causata da esercizio acuto in atleti d’élite. Med Gas Res. 2012; 2 : 12. Articolo gratuito PMC ] [ PubMed ] Google Scholar ]
21. Li A, Zhang L, Zhou J, Sun X. Effetti della supplementazione di acqua ricca di idrogeno sul danno ossidativo indotto dallo stress nei muscoli scheletrici dopo un intenso esercizio estensivo. Zhongguo Yundong Yixue. 2011; 30 : 452–455. Google Scholar ]
22. Zhao YY, Zhang L. Master Dissertation. Suzhou: Schoow University; 2014. L’influenza del bere acqua ricca di idrogeno in diverse fasi e dell’esercizio ad alta intensità per nuotare gli atleti nel metabolismo dei radicali liberi. Google Scholar ]
23. Hu J, Zhang L. Master Dissertation. Suzhou: Schoow University; 2014. Una ricerca comparata sull’influenza di diversi antiossidanti sul sistema antiossidante sul nuotatore a breve distanza. Google Scholar ]
24. Li C, Li CX, Pang L, Wu L. Acqua ricca di idrogeno sulla lesione da stress ossidativo nei muscoli scheletrici del ratto dopo un esaustivo esercizio fisico. Taishan Yixueyuan Xuebao. 2015; 36 : 371–375. Google Scholar ]
25. Wang L, Liu ZQ, Hou YL, Ge YJ. L’acqua ricca di idrogeno inibisce lo stress ossidativo mitocondriale e l’infiammazione nel muscolo scheletrico dopo l’esercizio eccentrico. Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu. 2015; 19 : 4682–4687. Google Scholar ]
26. Ji LL, Zhang Y. Effetti antiossidanti e antinfiammatori dell’esercizio: ruolo della segnalazione redox. Free Radic Res. 2014; 48 : 3–11. PubMed ] Google Scholar ]
27. Gleeson M, Bishop NC, Stensel DJ, Lindley MR, Mastana SS, Nimmo MA. Gli effetti antinfiammatori dell’esercizio: meccanismi e implicazioni per la prevenzione e il trattamento della malattia. Nat Rev Immunol. 2011; 11 : 607–615. PubMed ] Google Scholar ]
28. Qiao Y, Sun J, Xia S, Tang X, Shi Y, Le G. Effetti del resveratrolo sul microbiota intestinale e deposito di grasso in un modello murino con obesità ad alto contenuto di grassi. Food Funct. 2014; 5 : 1241–1249. PubMed ] Google Scholar ]
29. Wang B, Sun J, Li X, et al. Il resveratrolo previene la soppressione della produzione di cellule T regolatorie, lo stress ossidativo e l’infiammazione dei topi inclini o resistenti all’obesità indotta dalla dieta ad alto contenuto di grassi. Nutr. 2013; 33 : 971–981. PubMed ] Google Scholar ]
30. Jose Pozuelo M, Agis-Torres A, Hervert-Hernandez D, et al. La fibra alimentare antiossidante dell’uva stimola la crescita del lattobacillo nel cieco di ratto. J Food Sci. 2012; 77 : H59 – H62. PubMed ] Google Scholar ]
31. Kasaikina MV, Kravtsova MA, Lee BC, et al. Il selenio nella dieta influenza l’espressione del selenoproteoma dell’ospite influenzando il microbiota intestinale. FASEB J. 2011; 25 : 2492-2499. Articolo gratuito PMC ] [ PubMed ] Google Scholar ]
32. Jakobsdottir G, Blanco N, Xu J, et al. Formazione di acidi grassi a catena corta, escrezione di antociani e diversità microbica nei ratti nutriti con ribes nero, more e lamponi. J Nutr Metab. 2013; 2013 : 202534. Articolo gratuito PMC ] [ PubMed ] Google Scholar ]
33. Neyrinck AM, Van Hee VF, Bindels LB, De Backer F, Cani PD, Delzenne NM. L’estratto ricco di polifenoli di buccia di melograno allevia l’infiammazione dei tessuti e l’ipercolesterolemia nei topi obesi indotti da dieta ricca di grassi: potenziale implicazione del microbiota intestinale. Br J Nutr. 2013; 109 : 802–809. PubMed ] Google Scholar ]
34. Cotillard A, Kennedy SP, Kong LC, et al. Impatto dell’intervento dietetico sulla ricchezza del gene microbico intestinale. Natura. 2013; 500 : 585-588. PubMed ] Google Scholar ]
35. Sekirov I, Russell SL, Antunes LCM, Finlay BB. Microbiota intestinale in salute e malattia. Physiol Rev. 2010; 90 : 859–904. PubMed ] Google Scholar ]
36. Le Chatelier E, Nielsen T, Qin J, et al. La ricchezza del microbioma intestinale umano è correlata ai marcatori metabolici. Natura. 2013; 500 : 541–546. PubMed ] Google Scholar ]
37. Clarke SF, Murphy EF, O’Sullivan O, et al. Esercizio e relativi estremi alimentari associati sulla diversità microbica intestinale. Intestino. 2014; 63 : 1913–1920. PubMed ] Google Scholar ]

Gli articoli di Medical Gas Research sono forniti qui per gentile concessione di Wolters Kluwer – Medknow Publications

acqua idrogenata per pazienti con ulcera da pressione/ piaghe da decubito e suoi effetti ricostruttivi sulle cellule della pelle umana

 

sfondo

L’ulcera / piaghe da decubito (PU)è comune nei pazienti anziani immobili e ci sono alcuni lavori di ricerca per studiare un metodo preventivo e curativo, ma non per trovare un’efficacia sufficiente. Lo scopo di questo studio è di chiarire l’efficacia clinica sulla guarigione delle ferite nei pazienti con PU mediante assunzione di acqua disciolta con idrogeno / acqua idrogenata (HW) tramite alimentazione tubolare (TF). Inoltre, i normali fibroblasti cutanei umani OUMS-36 e i normali cheratinociti HaCaT della linea cellulare derivata dall’epidermide umana sono stati esaminati in vitro per esplorare i meccanismi relativi al fatto che l’idrogeno svolga un ruolo nella guarigione delle ferite a livello cellulare.

metodi

Nel presente studio sono stati reclutati 22 pazienti giapponesi anziani gravemente ospedalizzati con PU, e la loro età era compresa tra 71,0 e 101,0 (86,7 ± 8,2) anni, 12 pazienti maschi e 10 femmine, tutti affetti da disturbi alimentari e sindrome da letto come risultati secondari di varie malattie sottostanti. Tutti i pazienti hanno ricevuto trattamenti di cura di routine per PU in combinazione con l’assunzione di HW / acqua idrogenata tramite TF per 600 ml al giorno, al posto di un parziale rifornimento di umidità. D’altra parte, HW / acqua idrogenata è stato preparato con un apparato gorgogliante di idrogeno che produce HW con 0,8-1,3 ppm di concentrazione di idrogeno disciolto (DH) e da -602 mV a -583 mV di potenziale di riduzione dell’ossidazione (ORP), in contrasto con l’inversione acqua osmotica ultra pura (RW), come riferimento, con DH di <0,018 ppm e ORP di +184 mV per l’uso nella ricerca sperimentale in vitro . In esperimenti in vitro , i fibroblasti OUMS-36 e i cheratinociti HaCaT sono stati rispettivamente coltivati ​​in terreno preparato con HW / acqua idrogenata e / o RW. Immunostain è stato usato per rilevare la ricostruzione del collagene di tipo I nelle cellule OUMS-36. E le specie intracellulari di ossigeno reattivo (ROS) sono state quantificate mediante saggio NBT e la vitalità cellulare delle cellule HaCaT è stata esaminata mediante saggio WST-1, rispettivamente.

risultati

Ventidue pazienti sono stati divisi retrospettivamente in un gruppo efficace (EG, n = 12) e un gruppo meno efficace (LG, n = 10) in base agli esiti della valutazione dell’endpoint e ai criteri di guarigione. I giorni ospedalizzati in PU in EG erano significativamente più brevi rispetto a LG (113,3 giorni contro 155,4 giorni, p <0,05) e il tasso di accorciamento era di circa il 28,1%. Sia in EG che in LG, le variazioni riducenti (EG: 91,4%; LG: 48,6%) delle dimensioni della ferita hanno rappresentato una differenza statisticamente significativa rispetto all’assunzione di HW / acqua idrogenata ( p <0,05, p <0,001). I dati in vitro dimostrano che i ROS intracellulari quantificati dal dosaggio NBT sono diminuiti di HW / acqua idrogenata , ma non di RW, nelle cellule HaCaT irradiate da ultravioletti A (UVA). La condensazione e la frammentazione nucleari si erano verificate per le cellule HaCaT irradiate da UVA in RW, ma si erano appena verificate in HW / acqua idrogenata , come dimostrato dalla colorazione Hoechst 33342. Inoltre, sotto l’irradiazione UVA, la capacità di riduzione mitocondriale delle cellule HaCaT o la costruzione di collagene di tipo I nelle cellule OUMS-36 si sono deteriorate nel mezzo di coltura preparato con RW, ma è stata mantenuta nel mezzo di coltura preparato con HW / acqua idrogenata come mostrato da WST-1 dosaggio o immunostain, rispettivamente.

conclusioni

È stato dimostrato che l’assunzione di HW / acqua idrogenata tramite TF, per pazienti anziani gravemente ricoverati in ospedale con PU, esegue la riduzione della dimensione della ferita e il recupero precoce, che sono potuti derivare dalla costruzione di collagene di tipo I nei fibroblasti cutanei o dalla promossa capacità di riduzione dei mitocondri e dalla repressione dei ROS nei cheratinociti epidermici come mostrato rispettivamente da immunostain o NBT e WST-1.

introduzione

La PU è comune negli anziani immobili o in altri pazienti immobili affetti da malattie come lesioni del midollo spinale, sclerosi laterale amiotrofica, sclerosi multipla e distrofia muscolare, ecc. Inoltre, i pazienti anziani e deboli costretti a letto appartengono a una popolazione ad alto rischio per la PU [ 1 ]. Si stima che ci siano oltre un milione di anziani che soffrono delle peculiarità della pelle e si trovano ad affrontare i fattori di rischio della PU negli Stati Uniti [ 2 ]. Fondamentalmente, di solito si sottolinea che le spese sociali, psicologiche e finanziarie per la PU sono incommensurabili, i pazienti, le loro famiglie e gli operatori sanitari sono sempre sottoposti a stress mentale [ 3 ].

Per la PU, è un compito di ricerca primario esplorare un metodo preventivo ma curativo economico ma efficace. Sebbene siano stati sviluppati vari metodi per la prevenzione e il trattamento, essi sono lungi dall’essere sufficientemente efficaci. Sebbene leggermente ritardati, gli studi di base procedono costantemente allo stesso modo dello studio clinico. Come studi di base per la guarigione delle ferite, molti ricercatori si stanno concentrando sulle proteine ​​che costruiscono la pelle come collagene, elastina, laminina e fibronectina e sull’attività metabolica e sulla capacità proliferante dei fibroblasti cutanei [ 4 , 5 ].

In relazione a questa questione, avevamo confermato il fatto che HW / acqua idrogenata , come uso esterno per la pelle, può promuovere la costruzione del collagene di tipo I nelle cellule fibroblastiche del derma [ 6 – 8 ]. Abbiamo preparato HW / acqua idrogenata con un apparato gorgogliante di idrogeno, esibendo un DH di 1,13 ppm e un ORP di -741 mV, al contrario un DH di <0,01 ppm e un ORP di +150 mV per l’acqua normale [ 6 ]. Allo stesso tempo, normali fibroblasti cutanei umani OUMS-36 e normali cheratinociti derivati ​​dall’epidermide umana HaCaT sono stati coltivati ​​usando un immunostain, inoltre sono state condotte colorazioni WST-8 e DAPI per esaminare gli effetti citoprotettivi dell’HW / acqua idrogenata contro l’irradiazione dei raggi UVA. Sei soggetti giapponesi sono stati arruolati in una prova di balneazione HW / acqua idrogenata (DH, 0,2-0,4 ppm) ogni giorno per 3 mesi. I risultati ottenuti hanno mostrato che il bagno HW / acqua idrogenata ha migliorato significativamente le rughe sulla parte posteriore del collo in quattro soggetti il ​​90 ° giorno rispetto al giorno 0. Così è stata raggiunta la conclusione, in cui HW può servire come una routine quotidiana di cura della pelle per reprimere UVA- ha indotto danni alla pelle con il lavaggio del ROS e la promozione della sintesi di collagene di tipo I nel derma. D’altra parte, molti studi di ricerca di base hanno dimostrato che l’HW / acqua idrogenata è ampiamente applicato a varie malattie, come assunzione orale per l’assorbimento attraverso il tratto gastrointestinale [ 9 – 14 ]. Le ricerche suggeriscono ovviamente che sia utilizzando un tipo di bagno che un tipo di trattamento con assunzione orale, l’HW / acqua idrogenata è ancora un metodo efficace per riparare la pelle e eliminare i ROS [15-17].

Abbiamo teorizzato che un trattamento di routine in combinazione con l’assunzione di HW / acqua idrogenata tramite TF per i pazienti con PU può migliorare la guarigione delle ferite e mantenere una migliore condizione di salute rispetto a prima. Lo scopo di questo studio è di chiarire l’efficacia clinica della guarigione delle ferite per i pazienti con PU mediante l’assunzione di HW / acqua idrogenata tramite TF. Inoltre, sono state esaminate le cellule OUMS-36 e le cellule HaCaT per analizzare i meccanismi relativi all’idrogeno che svolge un ruolo nella guarigione delle ferite a livello cellulare, in vitro .

metodi

Materiali clinici

pazienti

I dati delle cartelle cliniche che sono stati analizzati per questo studio sono stati ottenuti da ventidue pazienti giapponesi anziani con PU che sono stati ricoverati e istituzionalizzati nell’ospedale di Kobayashi, città di Fukuyama, Prefettura di Hiroshima, in Giappone, che è un ospedale generale collegato a cure miste a lungo termine servizio, struttura. Questo studio è stato approvato dal comitato etico dell’ospedale di Kobayashi.

L’età dei pazienti con PU che abbiamo trattato in questo studio variava da 71,0 a 101,0 (86,7 ± 8,2) anni e dieci pazienti erano donne. Al momento del ricovero, avevano sofferto di una o più malattie e complicazioni e quasi tutti erano anziani costretti a letto ad alto rischio di sviluppo di PU, e tutti non potevano mangiare senza l’aiuto di altre persone. Al momento del ricovero o durante il ricovero, tutti i pazienti presentavano o manifestavano gradualmente sintomi di PU.

I tipi di malattie e complicanze in questi pazienti, non solo includevano disordini alimentari, ma il 90% mostrava anche la prevalenza di essere in età avanzata e il 100% aveva una mobilità ridotta. Tuttavia, va sottolineato che l’incidenza della PU di nuova insorgenza nell’ospedale di Kobayashi è rimasta all’incirca del 2,10% nel 2010-2011, persistendo a un livello basso. Perché è stato riferito che l’incidenza media di PU era del 2,43% in un sondaggio nazionale condotto dalla Japanese Society of Pressure Ulcers [ 18 ].

Ventidue pazienti sono stati raggruppati retrospettivamente in EG (gruppo efficace, n = 12) e LG (gruppo meno efficace, n = 10) in base agli esiti della valutazione dell’endpoint e ai criteri di guarigione. Sono stati riepilogati i dettagli relativi alle dimissioni dall’ospedale per stabilire se la cura o meno e i dati di base (Tabella 1 ). Nell’elaborazione dei dati, i risultati di tutti i pazienti sono stati classificati come stadio I-IV secondo le Linee guida nel 2009 di EPUAP (European Advisory Ulcer Pressure Panel) e NPUAP (National Pressure Ulcer Advisory Panel) che viene utilizzato come valutazione per la gravità della PU. Per coincidenza, tutti i pazienti in questo studio appartenevano allo stadio II o III.

Tabella 1 Caratteristiche dei dati di base dei pazienti PU in due gruppi

Trattamenti di cure cliniche

Cure ospedaliere di routine

Il trattamento si è concentrato sulla prevenzione del peggioramento della PU e sul ripristino di una pelle sana. Secondo i trattamenti di cura di routine per tutti i pazienti, sono state selezionate terapie non chirurgiche, come unguento, garza, avvolgimento e imbottitura del letto dopo il lavaggio mediante la disinfezione con acqua acida. La cura della pelle, la riduzione della pressione e il supporto nutrizionale sono stati utilizzati in modo aggressivo come parte di questo trattamento di cura [ 1 , 3 ]. I principali passaggi di cura per il trattamento della PU includevano:

  1. Gestire il carico tissutale.
  2. Mantenere l’area dell’ulcera pulita e coperta e non lasciarla asciugare.
  3. La posizione del corpo cambia almeno ogni 2 ore se il paziente è confinato in un letto o ogni 15 minuti se seduto su una sedia a rotelle.
  4. Per raggiungere un bilancio nutrizionale azotato positivo, il paziente ha consumato da TF circa 30 a 35 calorie al kg al giorno e da 1,25 a 1,50 g di proteine ​​al kg al giorno.

Preparazione per HW / acqua idrogenata

HW / acqua idrogenata è stato preparato con un apparato gorgogliante di idrogeno che consiste principalmente in una sezione di approvvigionamento idrico per la produzione di RW con meno 0,018 ppm di DH e +184 mV di ORP, e HW con 0,8-1,3 ppm di DH e da −602 mV a −583 mV di ORP. Per confrontare HW / acqua idrogenata con RW, i parametri caratteristici dell’acqua sono stati misurati con i diversi tassi di diluizione (Tabella 2 , Figure 1 e 2 ). Va sottolineato che alcuni indicatori caratteristici stabili e le proprietà dell’innocuità e dell’innocuità dell’acqua di idrogeno sono stati ottenuti da diversi esperimenti separati in vivo e umani che avevamo riportato [ 19 – 23 ]. Nel frattempo, attraverso l’alimentazione tubolare, i pazienti con PU sono stati costretti ad assumere HW / acqua idrogenata di 600 ml al giorno, al mattino e al pomeriggio per circa un’ora, rispettivamente, immediatamente dopo la produzione di HW ogni volta.

Tabella 2 Parametri caratteristici ottenuti dall’acqua disciolta con idrogeno rispetto all’acqua ultra-pura osmotica inversa
Figura 1
Figura 1

Risultati della misurazione della diluizione di HW / acqua idrogenata con RW. I tassi di diluizione sono indicati nella Figura 1 . Le figure 1 – a e – b mostrano le tendenze sempre crescenti su DO (concentrazione di ossigeno disciolto) e ORP (potenziale di riduzione dell’ossidazione). Nel frattempo, come mostrato nelle figure 1 – c e – d , DH (concentrazione di idrogeno disciolto) mostra la tendenza in costante diminuzione che indica che l’idrogeno disciolto nell’acqua di idrogeno è stato evaporato lentamente mescolando con normale acqua normale. D’altra parte, sia HW / acqua idrogenata che RW hanno mantenuto l’intervallo di temperatura di 23,2-24,1 ° C e pH 7,37-7,48 indipendentemente dalla velocità di diluizione da 1 a 11 volte.

figura 2
figura 2

Un apparato per la produzione di acqua disciolta da idrogeno e il confronto tra acqua disciolta da idrogeno e acqua di rubinetto dal punto di vista della loro distribuzione delle particelle di bolle rilevata con un contatore di particelle di aerosol. Figura 2 – a : Il tasso di volume delle bolle di dimensioni indicate rispetto al volume totale di bolle nell’acqua del rubinetto (che si occupa della declorazione) è stato analizzato da un contatore di particelle di aerosol (Beckmann-Coulter, Delsa Nano S). 2- a-1 e a-2 : le particelle di microbolle con diametro superiore a 3 μm nell’acqua del rubinetto erano state occupate nell’istogramma per oltre il 50%. Inoltre, sono stati rilevati cinque parametri di proprietà dell’acqua del campione di acqua di rubinetto come segue. DH: 0,025 ppm, DO: 8,6 ppm, ORP: +250 mV, pH: 7,30, concentrazioni di ioni cloro: 0,015 ppm. 2- b : Le distribuzioni di particelle di bolle nell’acqua disciolta con idrogeno sono state analizzate da un contatore di particelle di aerosol (Beckmann-Coulter, Delsa Nano S). 2- b-1 : particelle nano-gorgoglianti di acqua disciolta con idrogeno erano abbondanti e, al contrario, le particelle di microbolle superiori a 3 μm erano scarse. 2- b-2 : le particelle di nanobolle con diametro inferiore a 1 μm hanno un’occupazione maggiore di una delle particelle di microbolle. 2- c : una vista schematica di un apparato (proposta n. 2005–177724, brevetto giapponese) per la produzione di acqua disciolta con idrogeno. Il meccanismo significa che i volumi minimi di goccioline di dimensioni nane sono prodotti per massimizzare le loro superfici, e quindi un gas idrogeno ad alta pressione è stato fortemente incorporato nelle goccioline all’interno. A proposito, il serbatoio include un ugello di getto e un tubo guida di idrogeno che è stato realizzato dal dispositivo convenzionale. Le parti accessorie principali e i loro indici sono i seguenti: 1. Sezione gas di scarico , 0,01 Mpa; 2. Sezione di approvvigionamento idrico , 0,3 Mpa, 1 lotto = 15 L / 8 min; 3. Sezione di approvvigionamento di gas idrogeno , 0,9 Mpa, 0,55 L / min; 4. Sezione di uscita dell’acqua disciolta con idrogeno ; 5. Particelle minute di porfido di quarzo silice ; 6. Ugello a getto di idrogeno con filtro microporoso , con diametro dei pori di 6,1 μm.

Valutazioni cliniche

Gli indici valutativi per gli effetti terapeutici clinici sulla PU consistevano in giorni ospedalizzati, dimensioni della ferita, classificazioni dello stadio PU e classificazione DESIGN.

Giorni ospedalizzati

Poiché la maggiore durata della degenza ospedaliera è un indice importante per un paziente PU di QOL (qualità della vita), sono stati contati i giorni dall’ammissione alla dimissione per ventidue pazienti.

Dimensione della ferita

Per ottenere informazioni oggettive precise e monitorare il grado di guarigione della ferita, il personale medico ha misurato dimensioni, profondità e area [ 24 ], ha utilizzato fotografie e diagrammi per registrare la forma e il contorno della ferita.

Classificazioni degli stadi PU

Secondo una nota linea guida del panel stabilita da EPUAP e NPUAP nel 2009 [ 3 ], lo stadio II include lo spessore parziale per la perdita di pelle che coinvolge epidermide, derma o entrambi. L’ulcera è superficiale e si presenta clinicamente come un’abrasione o una vescica, ma non è più profonda del derma. D’altra parte, lo stadio III coinvolge l’intera profondità della pelle e può estendersi nello strato di tessuto sottocutaneo che ha un afflusso di sangue relativamente scarso e può essere difficile da guarire [ 25 , 26 ].

PROGETTAZIONE-rating

Il DESIGN è stato uno strumento di valutazione assoluto e utilizzato come indicatore clinico per valutare la qualità delle cure mediche. Ma il suo punteggio non è stato paragonato alla gravità della PU tra i diversi pazienti e le loro varie ulcere. Per questo motivo, il rating DESIGN è stato inventato per essere usato come una valutazione semplice e facile di PU [ 27 , 28 ]. Nel nostro studio, il punteggio di valutazione DESIGN di ogni paziente è stato registrato dal personale medico, almeno una volta al mese.

Esperimenti in vitro

Materiali e metodi

Cellule fibroblastiche dermiche umane normali OUMS-36

Le cellule OUMS-36 sono state coltivate per 18 ore in terreno di Eagle modificato di Dulbecco preparato da HW / acqua idrogenata o RW (DMEM; Nissui Pharmaceutical Co. Ltd., Tokyo) integrato con FCS (siero di vitello fetale) al 10% (GIBCO) in un incubatore di CO 2 da conservare a 37 ° C e pH 7,1-7,4 in un’atmosfera umida al 5% di CO 2 . Il mezzo esaurito è stato sostituito dal mezzo di coltura fresco preparato con HW / acqua idrogenata o RW ed è stato immediatamente irradiato con raggi UVA a dosi di 12 o 18 J / cm 2 , corrispondenti al normale intervallo di dose per la vita quotidiana umana. Le cellule risultanti sono state colorate per i nuclei con 4 ‘, 6-diamidino-2-fenilindolo dicloridrato (DAPI, terreno di montaggio Ultracruz, sc-24941, Santa Cruz Biotechnology Inc., Santa Cruz, CA) e osservate per il collagene di tipo I ricostruzione mediante immunostain usando il primo anticorpo diretto contro il collagene di tipo I e l’anticorpo secondario coniugato con FITC (fluoresceina isotiocianato), come osservato con un microscopio a fluorescenza (ECLIPSE E600, Nikon Corp., Tokyo) come precedentemente descritto [ 6 ].

HaCaT normali cheratinociti derivati ​​dall’epidermide umana

Le cellule HaCaT sono state coltivate in modo simile nel DMEM preparato con HW / acqua idrogenata o RW integrato con FCS al 10% (GIBCO) e similmente irradiato con UVA. Le cellule risultanti sono state esaminate per la vitalità cellulare con metodi WST-1 usando (fenil) -5- (2-disulfofenil) -2H-tetrazolio, sale monosodico come indicatore redox e per ROS come i radicali anionici superossido da NBT (nitro blue tetrazorium) come precedentemente descritto [ 6 ].

analisi statistica

O studio clinico o ricerca in vitro , il test t di Student è stato utilizzato per confrontare la differenza di media ± DS tra il gruppo di controllo e i gruppi trattati utilizzando un software Microsoft Office Excel 2010 (Microsoft, Albuquerque, NM, USA) o un pacchetto software SPSS 11.0 (SPSS inc., Chicago, IL, USA) per Windows. Un valore p inferiore a 0,05 è stato considerato statisticamente significativo.

risultati

I risultati clinici dei trattamenti di routine in combinazione con HW / acqua idrogenata tramite TF

I giorni ospedalizzati e il rating DESIGN di PU

Per i pazienti con PU, i giorni ospedalizzati in EG erano significativamente più brevi rispetto a LG (113,3 giorni contro 155,4 giorni, p <0,05) e il tasso di riduzione della PU era di circa il 28,1% (Figura 3 -a). Allo stesso modo, anche il rating DESIGN in EG è stato diminuito per il confronto dell’insorgenza con l’endpoint (11,5 percentuali contro 14,3 percentuali, p <0,05) tra le valutazioni pre-post, comprese entrambe all’inizio (valutazione nel tempo iniziale, al giorno per il ricovero in ospedale) e in endpoint (valutazione dell’ultima volta, al giorno per la dimissione dall’ospedale o il giorno della morte). In LG, non è stato riscontrato alcun significato statisticamente significativo, nella valutazione DESIGN indicativo del grado di gravità per PU, tra i due (Figura 3 -b).

Figura 3
Figura 3

Confronto degli effetti clinici della PU per i giorni ospedalizzati e il rating DESIGN nel gruppo efficace e nel gruppo meno efficace. Figura 3 – a mostra che il periodo per i giorni ospedalizzati in PU in EG era significativamente più breve rispetto a LG. La Figura 3 – b indica che il rating DESIGN in EG è stato ridotto per confrontare l’insorgenza con l’endpoint. Sono state eseguite valutazioni pre-post, in cui sono stati inclusi l’insorgenza e l’endpoint. Tutti i valori vengono confrontati statisticamente. L’analisi statistica è stata eseguita utilizzando il test t di Student e le differenze significative sono definite come p <0,05. I dati sono presentati come mezzo con la deviazione standard (± SD, indicato dalla barra verticale). p <0,05.

Risultati della dimensione della ferita in due gruppi

La misurazione della ferita è un mezzo importante per conoscere i gradi di PU e il suo metodo di misurazione è stato dimostrato nella Figura 4 -a (Figura 4 -a). Sia in EG che in LG, le variazioni riducenti (EG: 91,4%; LG: 48,6%) delle dimensioni della ferita rappresentano una differenza statisticamente significativa ( p <0,05, p <0,001). Allo stesso modo, si nota anche una differenza significativa tra entrambi i gruppi EG e LG ( p <0,05) (Figura 4 -b).

Figura 4
Figura4

Metodi di misurazione della dimensione della ferita e risultati della dimensione della ferita nella variazione riduttiva della dimensione della ferita tra i due gruppi. Figura 4 – a mostra il metodo di misurazione della ferita. Come protocollo, inizialmente, misurare la lunghezza massima lungo la direzione assiale (dalla testa ai piedi), quindi la larghezza massima lungo la direzione trasversale (da un lato all’altro) usando un righello di centimetro. Moltiplicare infine le distanze di lunghezza e larghezza per ottenere una stima della superficie in centimetri quadrati (cm 2 ). La Figura 4 – b indica una differenza statisticamente significativa alla riduzione della dimensione della ferita in due gruppi. Alcuni pazienti avevano più sedi per la PU. I valori vengono confrontati statisticamente. Test di studente, * p <0,05, *** p <0,001.

Espressione di vari indici di valutazione PU forzando sia lo stadio II che lo stadio III

Per osservare gli effetti clinici sotto molti aspetti, inclusi i giorni ospedalizzati, la classificazione DESIGN e la dimensione della ferita, EG e LG sono stati suddivisi in quattro sottogruppi in base alle classificazioni degli stadi PU (vedere Metodi (3) -3 ). Di conseguenza, nella fase II, un periodo di giorni ospedalizzati in EG ha mostrato significativamente più breve rispetto a LG (87,5 giorni contro 387,0 giorni, p <0,001). Contrariamente a questo, in due gruppi, non vi era alcun significato statistico per i giorni ospedalizzati in stadio III (Figura 5 -a) a causa di malattie diverse dalla PU. Inoltre, in EG, il rating DESIGN ottenuto da sottogruppi di stadio II e stadio III rappresentava una differenza statisticamente significativa ( p <0,05) (Figura 5 -b). Nel frattempo, la riduzione della dimensione della ferita all’interno dei sottogruppi dello stadio II e stadio III presenta eventuali differenze statistiche (Figura 5 -c). In conclusione, le ulcere da stadio II e stadio III di EG sono guarite più velocemente ed efficacemente di quelle di LG.

Figura 5
Figure5

Espressione di vari indici di valutazione PU forzando sia lo stadio II che lo stadio III. Le figure 5 – da a – c implicano differenze molto significative tra quattro sottogruppi basati sullo stadio II o stadio III. Valori P calcolati dal test t di Student, * p <0,05, ** p <0,01, *** p <0,001.

Risultati di un caso tipico di progresso nella guarigione delle ferite dipendente dal tempo: per una paziente di 85 anni con PU

La Figura 6 mostrava i progressi nella guarigione delle ferite dipendenti dal tempo per una paziente di 85 anni con PU. È stata ricoverata in ospedale per aver sofferto di PU. I reperti delle ferite all’inizio comprendono: posizione: osso sacro; dimensione della ferita (cm 2 ): 20.8; fase: II; Classificazione DESIGN: 16. Quattro mesi dopo il trattamento di routine, più una combinazione con l’assunzione di HW / acqua idrogenata tramite TF, il cratere è quasi scomparso. I risultati della ferita all’endpoint (rispetto all’insorgenza) includevano: dimensione della ferita (cm 2 ): circa 0 (scomparsa); fase: I (migliorare); Classificazione DESIGN: 6 (diminuzione) (figure da 6 -a a -d).

Figura 6
figure6

Risultati di un caso tipico sullo stato di guarigione della ferita dipendente dal tempo. È stato riportato un progresso annuale in termini di guarigione della ferita dipendente da una paziente con PU di 85 anni. È stata ricoverata in ospedale in cerca di cure per la PU. Figura 6 – a mostra le fotografie dei progressi nella guarigione delle ferite dipendenti dal tempo ottenuti dallo stesso paziente. Le figure da 6 – b a – d rappresentano rispettivamente le diminuite tendenze di dimensioni della ferita, valutazione del DESIGN e stadio.

Risultati di un altro caso tipico di progressi nella guarigione delle ferite dipendenti dal tempo: per un paziente maschio di 80 anni con PU

La Figura 7 mostrava i progressi nella guarigione delle ferite dipendenti dal tempo per un paziente maschio di 80 anni con PU. Il suo periodo di ricovero è durato 10 mesi e potrebbe essere suddiviso in due sotto-periodi. Durante l’ultimo periodo di 5 mesi, ha ricevuto un trattamento HW / acqua idrogenata in aggiunta alle cure di routine. Il risultato mostra un risultato migliorato (Figure 7 -a, -b).

Figura 7
Figure7

Risultati di un altro caso tipico sul progresso della guarigione della ferita dipendente dal tempo. Analogamente alla Figura 6 , la Figura 7 mostra anche un progresso nella guarigione della ferita dipendente dal tempo, per un paziente con PU di 80 anni. Figura 7 – a mostra le caratteristiche fotografate nel precedente periodo per il solo trattamento di routine. D’altra parte, la Figura 7 – b presenta quelli fotografati in quest’ultimo periodo per il trattamento di routine e l’assunzione di HW / acqua idrogenata . Quest’ultimo periodo nell’uso dell’assunzione di HW / acqua idrogenata mostra un marcato risultato migliorato.

Esperimenti in vitro

Effetti promotori sulla ricostruzione del collagene di tipo I, come mostrato dall’immunostain, sui normali fibroblasti cutanei umani OUMS-36 che sono stati irradiati con raggi UVA e quindi somministrati con terreno di coltura preparato con RW o HW / acqua idrogenata , rispettivamente

Per studiare l’effetto ricostruttivo di HW / acqua idrogenata sul collagene di tipo I, abbiamo usato immunostain su cellule OUMS-36 che sono state irradiate con raggi UVA e quindi sono state somministrate con RW o HW in vitro , rispettivamente. Le espressioni rappresentative e i valori dei pixel sono stati tracciati con un software ImageJ ( http://rsb.info.nih.gov/ij/ ). La condensazione nucleare (la cosiddetta picnosi) e la frammentazione (la cosiddetta carioresi) si sono verificate per le cellule OUMS-36 irradiate da UVA in RW, ma si sono appena verificate in HW (Figura 8 ). Il gruppo HW mostra una maggiore proliferazione di cellule con morfologia arrotondata nei fibroblasti e morfologia enorme e più abbondante nel collagene di tipo I rispetto a quelli del gruppo RW.

Figura 8
figura 8

Effetti ricostruttivi di HW / acqua idrogenata nelle cellule OUMS-36 irradiate con UVA. Figure 8 – a , – b : Espressioni distributive di collagene di tipo I con immunostain (verde) nelle cellule OUMS-36 che sono state irradiate con raggi UVA e sono state somministrate con RW o HW / acqua idrogenata , rispettivamente. Figura 8 – b : ogni linea tratteggiata gialla indica regioni ricche di collagene di tipo I. Figura 8 – c : intensità di fluorescenza relativa tracciata con ImageJ per presentare il numero di pixel. Viene mostrata la colorazione di collagene di tipo I su cellule OUMS-36 che sono state irradiate con raggi UVA e che sono state somministrate con RW o HW / acqua idrogenata , rispettivamente. Figura 8 – d : la funzione pseudocolore è stata tracciata usando ImageJ come intensità corrispondente al grado di esposizione al collagene di tipo I per cento cellule (μm 2/100 cellule). Ingrandimento: × 200; barre di scala = 50 μm. Test t di Student, *** p <0,001.

Effetti proliferativi della colorazione nucleo-DAPI su fibroblasti cutanei umani normali irradiati con UVA OUMS-36 che sono stati somministrati con terreno di coltura preparato con RW o HW / acqua idrogenata , rispettivamente

Con la microscopia a fluorescenza, il colorante DAPI può essere eccitato dai raggi UVA. Per esaminare l’effetto ricostruttivo di HW / acqua idrogenata sul collagene di tipo I mediante immunostain, abbiamo anche contrastato i nuclei con un colorante DAPI in cellule OUMS-36 irradiate con UVA per osservare i cambiamenti quando le cellule OUMS-36 sono state somministrate con RW o HW in vitro , rispettivamente . L’espressione rappresentativa e l’intensità di fluorescenza relativa sono state tracciate con ImageJ. L’effetto facilitante sulla condensazione e sulla frammentazione nucleare è stato osservato per le cellule OUMS-36 irradiate con UVA in RW, ma si è verificato pressoché in HW / acqua idrogenata come dimostrato dalla colorazione DAPI come il risultato ottenuto dall’immunostain (Figura 9 ). Attraverso la Figura 9 -c, sono stati chiariti i gradi di colorazione DAPI sulle cellule HaCaT irradiate con raggi UVA e somministrate rispettivamente con RW o HW / acqua idrogenata .

Figura 9
figure9

Caratteristiche della colorazione nucleo-DAPI su cellule HaCaT irradiate con UVA. Figure 9 – a , – b : espressioni distributive della colorazione nucleo-DAPI (blu) nelle cellule HaCaT irradiate con raggi UVA e somministrate rispettivamente con RW o HW / acqua idrogenata . Figure 9 – c , – d : l’intensità di fluorescenza relativa e la funzione pseudocolor per il collagene di tipo I sono state tracciate usando ImageJ. Ingrandimento: × 200; barre di scala = 200 μm. Test t di Student, *** p <0,001.

Quantità di ROS nei normali cheratinociti derivati ​​dall’epidermide HaCaT quantificati dal dosaggio NBT

Nelle cellule HaCaT, le quantità di ROS intracellulari sono state aumentate nel mezzo di coltura preparato con RW con irradiazione UVA in diverse dosi di raggi UVA, ma sono state ripristinate nel mezzo di coltura preparato con HW / acqua idrogenata come mostrato dalla colorazione NBT per i radicali anionici superossido. La morfologia cellulare è stata osservata per essere più salutare e meno dannosa in HW / acqua idrogenata  rispetto a RW (Figura 10 ). La Figura 10 -e ha mostrato che la macchia NBT era più densa di colore blu scuro nelle cellule somministrate RW rispetto alle cellule somministrate HW / acqua idrogenata , indicando la repressione ROS intracellulare nelle cellule somministrate HW / acqua idrogenata .

Figura 10
Figura 10

Quantità ROS intracellulari in cellule HaCaT come quantificate dal dosaggio NBT. Figure 10 – a , – b : la morfologia cellulare trattenuta e il ROS ridotto sono stati mostrati nel mezzo di coltura preparato con HW / acqua idrogenata per il confronto con RW. Le linee tratteggiate gialle indicano abbondanti coloranti blu scuro che sono stati i prodotti di reazione in cui è stato scoperto che ROS come il superossido ossido-radicale reagisce con la colorazione NBT. Figure 10 – c , – d : le espressioni del plotter di superficie di ImageJ. Figura 10 – e : I valori di grigio medio ottenuti da ImageJ utilizzati per esprimere l’aumento o la diminuzione dei radicali anionici superossido all’interno dei normali cheratinociti derivati ​​dall’epidermide HaCaT secondo la colorazione NBT. Nel dettaglio, l’asse verticale mostra la luminosità presentata come un valore di grigio medio, che viene considerato come un indice per mostrare l’intensità della colorazione cellulare e utilizzare per indicare le quantità di ROS. Le morfologie cellulari di RW e HW / acqua idrogenata  sono state divise nelle otto regioni e quindi confrontate con i loro valori di grigio medio dal test t di Student (** p <0,01). Ingrandimento: × 200; barre di scala = 100 μm.

Aumento della vitalità cellulare mediante somministrazione pre-irradiazione con acqua disciolta con idrogeno in cellule HaCaT irradiate con UVA come valutato dal test WST-1 a base di deidrogenasi mitocondriale

Nelle cellule HaCaT, la vitalità cellulare è stata ovviamente aumentata nel mezzo di coltura preparato con HW / acqua idrogenata con irradiazione UVA, rispetto al mezzo di coltura preparato con RW mediante dosaggio WST-1 (Figura 11 -d). La morfologia cellulare è stata anche osservata come meno vulnerabile in termini di diversi sintomi come il restringimento cellulare, la condensazione nucleare e la frammentazione cellulare per HW / acqua idrogenata rispetto a RW (Figure 11 -b, -c). Il gruppo HW ha mostrato una maggiore proliferazione di cellule con morfologia arrotondata e morfologia enorme, nelle cellule HaCaT rispetto a quelle del gruppo RW. Tutte queste evidenze hanno predetto che l’acqua disciolta dall’idrogeno può esercitare effetti citoprotettivi contro i raggi UVA sulle cellule HaCaT.

Figura 11
figure11

Risultati della vitalità cellulare delle cellule HaCaT come valutato dal test WST-1. Figura 11 – a : Le cellule HaCaT sono mostrate nello stato non somministrato o non irradiato con raggi UVA. Figure 11 – b , – c : le caratteristiche morfologiche delle cellule HaCaT sono mostrate rispettivamente in RW o HW, dopo irradiazione con raggi UVA. Figura 11 – d : la vitalità cellulare è mostrata per le cellule HaCaT dopo irradiazione UVA mediante test WST-1. Ingrandimento: × 400; Barra della scala = 100 μm. Test dello studente, ** p <0,01.

Discussione

Lo scopo del presente studio era di esaminare l’efficacia clinica della guarigione delle ferite per PU utilizzando l’assunzione di HW / acqua idrogenata tramite TF. Abbiamo ipotizzato che il trattamento di routine in combinazione con l’assunzione di HW / acqua idrogenata per i pazienti con PU possa migliorare la guarigione delle ferite e mantenere per loro condizioni più sane. Inoltre, i normali fibroblasti cutanei umani OUMS-36 e i normali cheratinociti derivati ​​dall’epidermide umana HaCaT sono stati esaminati per esplorare i meccanismi alla base del fatto che l’idrogeno svolga un ruolo nella guarigione delle ferite nell’aspetto del tessuto cutaneo, attraverso esperimenti in vitro .

I nostri risultati clinici sembrano suggerire che l’assunzione di HW / acqua idrogenata tramite TF è un mezzo efficace per la guarigione delle ferite nei pazienti con PU che soffrono di disturbi alimentari. Nonostante i limiti causati dalla pratica del nostro intervento clinico per PU, siamo stati in grado di ottenere i risultati migliori in giorni ospedalizzati, dimensioni della ferita e altri indici clinici confrontando EG con LG. Pertanto, abbiamo stimato che l’HW / acqua idrogenata assorbito dal tratto gastrointestinale svolge un ruolo importante nella riduzione dello stress ossidativo, nella ricostituzione della matrice extracellulare e negli effetti antinfiammatori. Diversi esperimenti hanno supportato le nostre considerazioni come segue.

Inizialmente, è stato dimostrato che l’idrogeno gassoso molecolare (H 2 ) ha un’influenza benefica sul tratto gastrointestinale [ 29 ]. Kajiya et al. ha stabilito un modello murino di malattia infiammatoria intestinale umana (IBD) fornendo ai topi acqua potabile contenente a) 5% destrano solfato di sodio (DSS), b) 5% DSS e H 2 oppure c) H 2 solo ad libitum fino a 7 giorni. Hanno scoperto che al giorno 7, gli esiti patogeni indotti dal DSS, inclusi livelli elevati di IL-12, TNF-α e IL-1- β nella lesione del colon, ecc. Sono stati significativamente soppressi dall’aggiunta di H 2 alla soluzione DSS. Pertanto, si è concluso che l’H 2 può avere un’influenza antinfiammatoria sul tratto gastrointestinale in vivo [ 30 ].

In secondo luogo, Nakashima-Kamimura et al. esaminato se l’acqua potabile contenente l’idrogeno disciolto saturo (HW / acqua idrogenata : 0,8 mM H 2 in acqua) è applicabile esaminando gli effetti dello stress ossidativo, della mortalità e della perdita di peso corporeo nonché della creatinina sierica e dei livelli di azoto ureico nel sangue (BUN) . In esperimenti in vivo , i loro risultati hanno mostrato che l’idrogeno è stato rilevato nel sangue quando l’HW / acqua idrogenata è stato posto tramite gavage a una dose di 15 ml / kg nello stomaco di un ratto, e l’HW / acqua idrogenata è applicabile per alleviare gli effetti collaterali nefrotossici indotti da un anti farmaco antitumorale, come il cisplatino [ 31 ].

In terzo luogo, poiché l’idrogeno gassoso molecolare può agire da spazzino di ROS, Cardinal et al. testato l’effetto del trattamento con HW / acqua idrogenata in un modello di ratto di trapianto di rene. Di conseguenza, il trattamento con HW / acqua idrogenata ha migliorato la funzione di allotrapianto, ha rallentato la progressione della nefropatia cronica da allotrapianto (CAN), ha ridotto il danno ossidativo e la produzione di mediatori infiammatori e ha migliorato la sopravvivenza globale. La loro conclusione è stata che l’HW / acqua idrogenata è un efficace antiossidante e antinfiammatorio in vivo [ 32 ].

In precedenza era stato dimostrato che alcuni radicali liberi inibiscono il processo di guarigione della ferita [ 33 ]. L’H 2 è un gas incolore, inodore, insapore e possiede una certa riducibilità perossidante. L’H 2 è possibile passare facilmente attraverso i villi dell’intestino tenue nel corpo umano all’interno e nel flusso sanguigno [ 15 ], perché il suo peso molecolare è la più piccola di tutte le specie di molecole e ha proprietà gassose ed elettricamente neutre, oltre a mostrare una forte capacità di diffusione. Inoltre, l’H 2 ha forse i suoi canali speciali per il trasporto nello spazio intracellulare, come le acquaporine (AQP) per l’acqua, in particolare l’acqua contenente idrogeno, e le proteine ​​Rhesus (Rh) [ 34 ].

Pertanto, accoppiato con il corpo stesso e la presenza enterogena-H 2 , a causa di specifici batteri intestinali, l’assunzione di HW / acqua idrogenata tramite TF può svolgere un ruolo importante nel migliorare la formazione di granuli feriti su loci di necrosi disintegrata e la capacità di avere un anti- effetto infiammatorio attraverso un meccanismo di riduzione del ROS.

Inoltre, va sottolineato che le cellule apoptotiche possono stimolare la proliferazione, la guarigione delle ferite e la rigenerazione dei tessuti [ 35 ]. Ci stiamo concentrando su “la proliferazione compensativa indotta dall’apoptosi” che si verifica nella PU [ 36 ]. In generale, la necrosi ha un effetto del danno letale secondario alle cellule circostanti la ferita della PU attraverso il gonfiore e lo scoppio delle cellule. Al contrario, i detriti cellulari causati dalla contrazione cellulare e dalla frammentazione nell’apoptosi in cui la carioresi ( cioè la frammentazione nucleare) e la picnosi ( cioè la condensazione nucleare) vengono rivelati come un evento precoce, sono sottoposti all’endocitosi da entrambi i fagociti migratori professionali ( ad es. Macrofagi e cellule di Langerhans nell’epidermide) e nei fagociti non professionali circostanti. Quindi, si pensa che la “proliferazione compensativa” sia indotta per la ragione che i detriti cellulari vengono gestiti pacificamente per contenere le cellule circostanti con un impatto minimo in peggioramento. In questa occasione, il ROS può essere in grado di essere soppresso dall’acqua di idrogeno per evocare un’apoptosi più delicatamente e, successivamente, l’apoptosi che è causata nelle cellule circostanti le ferite della PU stimola la proliferazione compensativa per portare a una guarigione precoce. In effetti, Cai JM et al. ha riferito che l’inalazione di gas idrogeno al 2% somministrata a un modello di ratto ipossia-ischemia neonatale potrebbe ridurre l’apoptosi [ 37 ].

Quando l’assunzione di HW / acqua idrogenata tramite TF è stata combinata con trattamenti di routine, il processo di guarigione delle ferite può essere notevolmente accelerato. Quindi, il meccanismo efficace di HW / acqua idrogenata possiede almeno due possibili percorsi, in primo luogo è un effetto antiossidante e in secondo luogo è un effetto anti-infiammatorio. Inoltre, abbiamo pensato che l’HW / acqua idrogenata potesse avere effetti aggiuntivi, come la ricostruzione del collagene e la citoprotezione per altre cellule cutanee e epidermiche. Pertanto, abbiamo condotto un esperimento in vitro sui normali fibroblasti cutanei umani OUMS-36 e sui normali cheratinociti derivati ​​dall’epidermide umana HaCaT per esaminare la loro interazione. Pertanto, le cellule cutanee o epidermiche sono state rispettivamente coltivate in terreno preparato con HW / acqua idrogenata o RW. Immunostain è stato usato per osservare la ricostruzione del collagene di tipo I nelle cellule OUMS-36 e ha mostrato l’effetto promotivo. E la vitalità cellulare delle cellule HaCaT è stata esaminata in termini di osservazione morfologica cellulare e test WST-1, e il loro ROS generato, in particolare i radiali di cipolla superossido, è stato misurato dal dosaggio NBT, rispettivamente, tutti i quali hanno mostrato la cellula-morte-repressiva e ROS effetti di salvataggio.

Abbiamo tentato di disegnare le illustrazioni per assumere un meccanismo di cura dallo stadio III alla guarigione della ferita durante la PU (Figura 12 ).

Figura 12
figure12

Meccanismo per la guarigione delle ferite dell’ulcera da pressione con acqua disciolta con idrogeno. Stiamo prevedendo che ROS può portare a un’ulcera da pressione e il processo causativo è mostrato dall’illustrazione a sinistra. Innanzitutto, fattori diversi come la sindrome costretta a letto, la pressione meccanica e l’ischemia locale producono ROS che provoca necrosi e apoptosi in combinazione con altri fattori patologici, causando potentemente ferite e difetti dei tessuti dell’ulcera da pressione. D’altra parte, l’illustrazione giusta mostra il meccanismo di guarigione. L’assunzione orale di acqua di idrogeno a bolle nano attraverso il bere o l’alimentazione del tubo passa dalla bocca o dall’esofago e viene assorbita dalle cellule epiteliali dell’intestino tenue. È possibile che l’idrogeno traspira in passato da / acqua idrogenata HW e inalato dal polmone. Quindi, l’idrogeno assorbito a nanobolle migra verso il tessuto cutaneo attraverso la circolazione sanguigna ed elimina i ROS generati in abbondanza nella PU. Infine, questo processo provoca la ricostruzione del collagene dei fibroblasti nel derma e la proliferazione dei cheratinociti nell’epidermide e provoca angiogenesi e rimodellamento per le riparazioni nel tessuto difettoso.

Di conseguenza, i nostri dati in vitro hanno dimostrato che i ROS intracellulari sono diminuiti di HW / acqua idrogenata , ma non di RW, nei fibroblasti OUMS-36 irradiati con UVA. Si sono verificate condensa e frammentazione nucleare per le cellule OUMS-36 irradiate con UVA in RW, ma si sono appena verificate in HW, come dimostrato dalla colorazione DAPI. Inoltre, nelle cellule HaCaT, la mitocondriale deidrogenasi, in particolare l’attività della deidrogenasi succinata, è stata ridotta nel terreno di coltura preparato con RW con irradiazione UVA, ma è stata trattenuta nel mezzo di coltura preparato con HW, come mostrato dal dosaggio NBT e WST-1. Pertanto, è stato suggerito che i ROS indotti dai raggi UVA, in particolare l’ossigeno singoletto e i radicali di cipolla superossido, vengono eliminati dall’idrogeno e provocano la citoprotezione contro la disfunzione mitocondriale indotta dai ROS.

Risultati simili sono stati riportati da precedenti lavori di ricerca sulla ricostruzione del collagene in altre cellule cutanee o epidermiche da parte di HW [ 38 , 39 ]. Come meccanismo per l’utilizzo di HW per il trattamento della PU nell’aspetto delle cellule cutanee ed epidermiche, riteniamo che ci siano tre vie come segue: (1) la promozione della formazione della struttura del derma e la ricostruzione del collagene di tipo I, (2 ) la prevenzione della formazione di granuli feriti su loci di necrosi disintegrata e (3) la riparazione e il ripristino dei tessuti cicatriziali.

Gli effetti curativi per i pazienti con PU attraverso l’assunzione di HW tramite TF, come dimostrato dal nostro studio attuale, sono stati appena trovati in passato. La nostra esperienza in questo studio ha aggiunto ulteriori prove di un possibile ruolo nelle terapie mediche per la PU. Inoltre, come è noto, esistono diversi metodi per produrre l’acqua di idrogeno da parte di diversi gruppi di ricerca, quindi ci sono anche diversi parametri dell’acqua sull’HW. Al fine di mostrare i nostri dati ottenuti dalle misurazioni con i diversi rapporti di diluizione, abbiamo appositamente impostato le Figure 1 e 2 , nonché la Tabella 2 per presentare questi risultati. Come produrre HW e RW è una questione importante ed essenziale nel campo della medicina dell’acqua all’idrogeno.

Tuttavia, questo studio presenta alcuni limiti che dovrebbero essere considerati nell’interpretazione dei risultati. In primo luogo, il disegno dello studio non può essere eseguito come percorso di controllo randomizzato (RCT), poiché generalmente il test di intervento clinico sulla cura della PU non può essere eseguito come RCT a causa di altri diversi fattori come la concorrenza e le complicanze di varie malattie. La situazione clinica non ci ha permesso di ottenere dati clinici prima di uno come abbiamo progettato. In secondo luogo, non siamo stati in grado di progettare la sperimentazione di confrontare i risultati sia dell’assunzione orale di HW che del lavaggio esterno di siti dannosi con HW, rispettivamente. Questi meritano lo studio del passo successivo.

conclusioni

È stato dimostrato che l’assunzione di HW tramite TF, per pazienti anziani gravemente ricoverati in ospedale con PU, esegue la riduzione della dimensione della ferita e il recupero precoce, entrambi i quali sono potuti derivare dalla costruzione di collagene di tipo I nei fibroblasti cutanei o dalla promozione della riduzione della capacità mitocondriale e della repressione dei ROS in epidermica cheratinociti come mostrato rispettivamente dai test immunostain, NBT e WST-1.

Consenso

Consensi informati scritti che sono stati presentati dai pazienti per la pubblicazione di questo rapporto e qualsiasi immagine di accompagnamento sono stati ottenuti e confermati come autorizzazione etica dal Comitato Etico dell’ospedale di Kobayashi, città di Fukuyama, Prefettura di Hiroshima, Giappone.

 ionizzatori d’acqua AlkaViva H2
tutti i generatori di acqua a idrogeno

Assunzione di acqua idrogenata tramite alimentazione tubolare per pazienti con ulcera da pressione e suoi effetti ricostruttivi sulle normali cellule della pelle umana in vitro

Astratto

Riferimenti Scarica riferimenti

Ringraziamenti

Gli autori sono grati all’ospedale di Kobayashi e al direttore rappresentativo Dr. Yoshizi Kobayashi, per il loro sostegno devoto a parte della sperimentazione clinica. Questo studio è stato supportato, in parte, da una sovvenzione in aiuto da parte del JCAAMS (Centro giapponese per le cure antinvecchiamento di Hiroshima).

Informazioni sull’autore

Corrispondenza a Nobuhiko Miwa .

Informazioni aggiuntive

Interessi conflittuali

Gli autori dichiarano di non avere interessi in gioco.

Contributi degli autori

Ha condotto e progettato gli esperimenti: QL NM. Eseguiti gli esperimenti: DM SK QL. Analizzati i dati: QL NM. Apparecchi / reagenti / materiali forniti: DM HT NM. Ha scritto il manoscritto: QL NM. Tutti gli autori hanno letto e approvato il manoscritto finale.

File originali inviati dagli autori per immagini

Di seguito sono riportati i collegamenti ai file originali inviati dagli autori per le immagini.

File originale degli autori per la figura 1

File originale degli autori per la figura 2

File originale degli autori per figura 3

File originale degli autori per figura 4

File originale degli autori per la figura 5

File originale degli autori per la figura 6

File originale degli autori per figura 7

File originale degli autori per figura 8

File originale degli autori per figura 9

File originale degli autori per la figura 10

File originale degli autori per la figura 11

File originale degli autori per la figura 12

File originale degli autori per la figura 13

File originale degli autori per la figura 14

File originale degli autori per la figura 15

Diritti e autorizzazioni

Ristampe e autorizzazioni

acqua idrogenata in pazienti con psoriasi e parapsoriasi in placche

Astratto

La psoriasi e la parapsoriasi in placche sono malattie infiammatorie croniche della pelle, entrambe rappresentano una sfida terapeutica nella pratica quotidiana e incidono negativamente sulla qualità della vita. È stato dimostrato che le specie reattive dell’ossigeno (ROS) sono coinvolte nella patogenesi delle malattie infiammatorie croniche. Segnaliamo ora che l’acqua di idrogeno, un efficace scavenger di ROS, ha un miglioramento significativo e rapido della gravità della malattia e della qualità della vita per i pazienti con psoriasi e parapsoriasi in placche. Alla settimana 8, il nostro studio controllato in parallelo ha rivelato che il 24,4% dei pazienti (10/41) sottoposti a bagno di idrogeno-acqua ha ottenuto un miglioramento di almeno il 75% nel punteggio dell’indice di gravità dell’area della psoriasi (PASI) rispetto al 2,9% dei pazienti (1/34) del gruppo di controllo ( Pc = 0,022, OR = 0,094, 95% CI = [0,011, 0,777]). Dei pazienti, il 56,1% (23/41) che ha ricevuto il bagno ha ottenuto un miglioramento di almeno il 50% nel punteggio PASI rispetto al solo 17,7% (6/34) del gruppo di controllo ( P = 0,001, OR = 0,168, IC al 95% = [ 0,057, 0,492]). È stato anche osservato il significativo miglioramento del prurito ( P = 3,94 × 10 −4 ). Inoltre, è stata osservata una risposta completa nel 33,3% dei pazienti (2/6) di parapsoriasi in placche e una risposta parziale nel 66,7% (4/6) alla settimana 8. I nostri risultati hanno suggerito che la terapia con bagno di idrogeno-acqua potrebbe soddisfare il bisogno insoddisfatto di queste malattie infiammatorie croniche della pelle.

introduzione

La psoriasi e la parapsoriasi en placche sono entrambe malattie infiammatorie croniche della pelle caratterizzate da ridimensionamento persistente ed eruzioni infiammatorie 1 , 2 . Rappresentano una sfida terapeutica nella pratica quotidiana e incidono negativamente sulla qualità della vita dei pazienti 3 – 6 . La psoriasi è così comune che è stata riconosciuta fin dall’antichità, interessando circa l’1% al 3% della popolazione generale 7 . È associato ad un alto grado di morbilità. In effetti, la disabilità e l’impatto sulla qualità della vita secondaria alla psoriasi sono paralleli a quelli delle malattie cardiache e dell’artrite 8 , 9 . La parapsoriasi en plaques è un gruppo relativamente raro di disturbi che è stato classificato in parapsoriasi a placche piccole (SPP) e parapsoriasi a placche grandi (LPP) in base alla dimensione delle lesioni. Sebbene la relazione tra SPP e micosi fungoide (MF) sia ancora oggetto di discussione, ci sono circa il 10-30% dei casi di risultati di LPP in MF, infine 10 – 13 . Si ritiene che la rete interattiva del sistema immunitario e delle cellule epiteliali svolga un ruolo vitale nella patogenesi di entrambe le malattie. Per essere più precisi, la psoriasi è considerata una malattia guidata da Th1⁄Th17 11 – 13 , mentre la parapsoriasi in placche è un modello di disturbi linfo-proliferativi delle cellule T cutanee ed è stato dimostrato in molti casi di essere un disturbo monoclonale. Per un lungo periodo, il trattamento convenzionale per entrambe le malattie non ha soddisfatto pienamente le esigenze dei pazienti con effetti collaterali noti. La migliore comprensione delle vie infiammatorie autoimmuni e dei relativi concetti mutevoli nella patogenesi hanno portato allo sviluppo di farmaci biologici, che hanno rivoluzionato in particolare il trattamento della psoriasi 4 , 14 . Tuttavia, il lento inizio dell’azione, i costi elevati, l’efficacia persa nel tempo e il profilo di sicurezza a lungo termine di questi prodotti biologici rimangono ancora irrisolti 3 – 5 .

Recentemente, è stato dimostrato che lo stress ossidativo come l’aumento della produzione di specie reattive dell’ossigeno (ROS) può essere coinvolto nella patogenesi delle malattie infiammatorie croniche 15 , 16 . La possibilità di utilizzare queste informazioni per sviluppare nuove strategie di trattamento è di notevole interesse. La molecola di idrogeno (H 2 ) è stata utilizzata in applicazioni mediche come antiossidante e immunomodulatore sicuri ed efficaci con effetti collaterali minimi 16-18 . A differenza di altri antiossidanti, che non sono in grado di colpire gli organelli, l’H 2 può penetrare nelle biomembrane e diffondersi nel citosol, nei mitocondri e nel nucleo 19 . Inoltre, è stato anche riportato che elimina selettivamente il ROS 17 e mostra un’influenza positiva nello squilibrio di citochine Th1, Th2 e pro-infiammatorie 20 . Fino ad oggi, l’acqua di idrogeno (solubilizzato H 2 ) come strategia di trattamento per le lesioni cutanee associate alla psoriasi è stata provata da pochi casi clinici 21 , e nemmeno l’acqua di idrogeno per i pazienti con parapsoriasi in placche. Oltre a bere acqua a idrogeno, inalazione di gas idrogeno e iniezione di soluzione salina disciolta in H 2 , il bagno di idrogeno e acqua è un nuovo approccio evidenziato dalla sua somministrazione diretta, sicura e indolore. Pertanto, il nostro studio ha condotto uno studio controllato in parallelo su pazienti con psoriasi e uno studio autocontrollato su pazienti con parapsoriasi in placche per valutare l’efficacia del bagno di idrogeno-acqua in queste malattie infiammatorie croniche della pelle.

risultati

Miglioramento della psoriasi

Complessivamente, 41 pazienti con psoriasi sono stati assegnati al trattamento con terapia di balneazione idrogeno-acqua e 34 pazienti sono stati assegnati al gruppo di controllo. I gruppi di trattamento erano ben bilanciati rispetto ai dati demografici e alle caratteristiche di base (Tabella 1 ). Solo una paziente del gruppo di controllo si è ritirata nel corso dello studio alla settimana 2 a causa della mancanza di miglioramento ed è stata considerata non rispondente nel gruppo di controllo. La risposta era evidente dopo una terapia di balneazione di 8 settimane. Il punteggio medio dell’indice di gravità dell’area della psoriasi (PASI) e il punteggio della scala analogica visiva mediana (VAS) del gruppo di bagni idrogeno-acqua alla settimana 8 erano rispettivamente 5,8 e 0, significativamente inferiori ai punteggi di base ( P = 7,08 × 10 −6 ; P = 2,42 × 10 −5 ).

Tabella 1

Caratteristiche dei pazienti con psoriasi.

Il gruppo balneare idrogeno-acqua Il gruppo di controllo
Baseline Settimana 8 Baseline Settimana 8
No 41 41 34 33
Sesso (maschio / femmina) 24/17 24/17 18/16 18/15
Età 40 ± 15 (18–78) 40 ± 15 (18–78) 39 ± 12 (18–72) 39 ± 13 (18–72)
BMI 23,8 ± 3,8 (17,5–35,5) 23,7 ± 3,9 (17,2–35,6) 23,1 ± 4,2 (15,5–31,4) 23,0 ± 4,6 (15,3–31,4)
Giro vita (cm) 82,7 ± 10,3 (63,3-103,3) 82,8 ± 9,8 (63,3-103,3) 76,8 ± 8,7 (58,2-95,4) 76,8 ± 8,9 (58,2-95,4)
Punteggio PASI 9,8 ± 5,9 (1,4–25,2) 5,8 ± 5,5 (0,2–25,2) 8,5 ± 4,1 (2,8–23,8) 7,9 ± 6,8 (0,8–34,5)
Punteggio VAS (mediana, intervallo) 2 (0–8) 0 (0–4) 0 (0–7) 0 (0-9)

PASI: Indice di gravità dell’area della psoriasi; VAS: la scala analogica visiva; BMI: indice di massa corporea.

Dopo 8 settimane di terapia, i pazienti trattati con il bagno di idrogeno-acqua hanno mostrato un miglioramento significativamente maggiore rispetto a quelli del gruppo di controllo valutati sia da PASI che da VAS (Tabella 2 e Fig. 1 ). Dei pazienti, il 24,4% che riceveva il bagno di idrogeno-acqua ha raggiunto il punto finale di almeno il 75% di miglioramento del punteggio PASI rispetto al 2,9% dei pazienti del gruppo di controllo ( Pc = 0,022, OR = 0,094, IC al 95% = [0,011, 0,777 ]). Dei pazienti, il 56,1% che ha ricevuto il bagno ha ottenuto un miglioramento di almeno il 50% nella PASI rispetto al solo 17,7% del gruppo di controllo ( P = 0,001, OR = 0,168, IC al 95% = [0,057, 0,492]). Il trattamento con bagni di idrogeno e acqua ha portato anche a un sostanziale miglioramento del prurito misurato dalla VAS. La variazione mediana dal basale alla settimana 8 nel gruppo di balneazione era −2, rispetto a una variazione mediana di 0 nel gruppo di controllo ( P = 3.94 × 10 −4 ).

Tavolo 2

Sintesi del miglioramento dell’indice di area e gravità della psoriasi (PASI) e scala analogica visiva (VAS) alla settimana 8.

Il gruppo balneare idrogeno-acqua Il gruppo di controllo Valore P.
Punteggio PASI basale Punteggio PASI basale
Mite Moderare Grave Totale Mite Moderare Grave Totale
(N = 26) (N = 11) (N = 4) (N = 41) (N = 24) (N = 9) (N = 1) (N = 34)
PASI (%) > PASI90 1 (2.4) 1 (2.4) 0 2 (4.8) 0 0 0 0 > 0.05
> PASI 75 5 (12.2) 3 (7.3) 2 (4,9) 10 (24,4) 1 (2.9) 0 0 1 (2.9) 0,022 *
> PASI50 13 (31.7) 8 (19.5) 2 (4,9) 23 (56.1) 4 (11,8) 2 (5.9) 0 6 (17.6) 0.001
Miglioramento VAS (%) ≤-5 3 (7.3) 0 (0) 0,31 *
≤-3 9 (22.0) 1 (2.9) 0,04 *
<0 21 (51.2) 7 (20.6) 0.006
≥0 20 (48,8) 27 (79,4) 0.006

* I valori corretti di P ( P c) sono stati regolati usando la correzione di Yate per la continuità.

Un file esterno che contiene un'immagine, un'illustrazione, ecc. Il nome dell'oggetto è 41598_2018_26388_Fig1_HTML.jpg

Miglioramento clinico della psoriasi di un corso di 8 settimane di terapia con bagni di idrogeno-acqua. Caso 1: un paziente di psoriasi di 64 anni al basale (PASI 16.4, a , b ) e dopo la terapia del bagno (PASI 1.8, c , d ). Sebbene fosse stato trattato con capsule di acitretina 30 mg al giorno per più di 4 mesi, le lesioni psoriasiche non erano migliorate tranne che per la scala parzialmente ridotta sulla placca. Si è rifiutato di aumentare la dose di farmaco a causa di secchezza e screpolature intollerabili delle mucose. Caso 2 : un paziente con psoriasi di 40 anni al basale (PASI 21.1, a, b ) e dopo l’ultima terapia da bagno (PASI 4.1, c , d ). Si è lamentato di lesioni fortemente pruriginose e resistenti al trattamento (capsule di acitretina 40 mg al giorno per più di 6 mesi) e dopo la terapia del bagno è stato in grado di ridurre la dose. Caso 3 : un paziente con 43 anni di psoriasi al basale (PASI 20.2, a , b ) e dopo l’ultima terapia da bagno (PASI 4.8, c , d ). Quest’uomo è stato continuamente trattato con metotrexato 5 mg alla settimana per più di 10 mesi ed è stato in grado di ridurre la dose con successo dopo la terapia del bagno. Si noti che i pazienti hanno avuto risposte simili nelle aree non mostrate.

Miglioramento della parapsoriasi in placche

Sono stati inclusi sei pazienti: 1 uomo e 5 donne, con età media di 32,8 ± 4,9 (intervallo: 25-40) anni e durata media del corso di 34,4 ± 31,1 (intervallo: 12-96) mesi. Quattro pazienti sono stati classificati come LPP e due come SPP. Le caratteristiche dei pazienti sono state presentate nella Tabella 3 . In tutti i pazienti si era verificato un miglioramento della morfologia o della distribuzione delle lesioni (Fig. 2 ). Risposta completa è stata osservata nel 33,3% dei pazienti (2/6), risposta parziale nel 66,7% (4/6).

Tabella 3

Caratteristiche e risultati clinici di pazienti con parapsoriasi in placche.

pazienti Sesso / Età Tipo di parasporiasi Distribuzione alla presentazione iniziale Morfologia alla presentazione iniziale Durata della malattia (mese) Risposta clinica alla settimana 8
1 F / 40 LPP tronco ed estremità patch, placca 25 PR
2 F / 31 LPP tronco papule, patch 12 PR
3 F / 33 SPP tronco ed estremità papule, patch, placca 28 PR
4 F / 33 SPP tronco papule, patch 15 PR
5 M / 35 LPP tronco ed estremità patch, placca 30 CR
6 F / 25 LPP tronco ed estremità patch, placca 96 CR

SPP: piccola parapsoriasi a placche; LPP: grande parapsoriasi a placche; PR: risposta parziale; CR: risposta completa.

Un file esterno che contiene un'immagine, un'illustrazione, ecc. Il nome dell'oggetto è 41598_2018_26388_Fig2_HTML.jpg

Valutazione clinica di un paziente con parapsoriasi in placche che ha raggiunto una risposta completa rapidamente 4 settimane dopo il bagno idrogeno-acqua. Un uomo di 35 anni con una grande parapsoriasi a placche era stato seguito per 30 mesi e durante quel periodo furono fatte due biopsie che non mostravano progressione. Aveva sofferto di riacutizzazione dopo una terapia UVB a banda stretta di 10 mesi e non aveva avuto un evidente miglioramento nella fototerapia a 6 mesi successiva nonostante l’aumento della potenza. Anche se solo 4 settimane, le sue lesioni hanno rapidamente ottenuto miglioramenti significativi senza terapia concomitante ( a ). La colorazione ematossilina-eosina mostra un’epidermide leggermente ipercheratotica e focalmente parakeratotica con infiltrato perivascolare superficiale moderatamente denso. Le cellule linfoidi sono per lo più piccoli linfociti citologicamente normali e c’è epidermotropismo focale a cellula singola ( b ).

Eventi avversi

Due pazienti affetti da psoriasi si sono lamentati della temperatura dell’acqua dell’idrogeno. Il disagio è stato alleviato una volta che la temperatura effettiva è stata regolata in base alla soddisfazione dei pazienti. Non sono state rilevate altre reazioni avverse durante lo studio.

Discussione

I risultati dello studio controllato in parallelo hanno dimostrato che la terapia con il bagno idrogeno-acqua ha portato a miglioramenti significativi nella psoriasi per la maggior parte dei pazienti. Il tasso di risposta osservato era ovviamente superiore a quelli osservati con Alefacept e esteri dell’acido fumarico; ed era simile a quelli osservati con Efalizumab, bassa dose di metotrexato orale (MTX) (5-15 mg / settimana) e ciclosporina A (1,25 mg / kg / giorno) 22-26 . Inoltre, i pazienti sottoposti a bagno di idrogeno-acqua hanno mostrato un rapido inizio di miglioramento rispetto al basale. Circa un quarto dei pazienti ha mostrato un miglioramento di almeno il 75% nel punteggio PASI 8 settimane dopo il bagno iniziale, un livello di risposta che è stato osservato solo dopo 12 o più settimane di terapia in pazienti che hanno ricevuto alcuni agenti biologici 23 , 24 , 27 . Anche i pazienti trattati con il bagno di idrogeno-acqua hanno mostrato un sostanziale miglioramento del prurito, come valutato dalla VAS. Ciò è vantaggioso per la qualità della vita della psoriasi, che è considerata simile, se non peggio, a quella delle altre principali malattie croniche. Sebbene sia stato usato un trattamento concomitante per le lesioni cutanee, si deve notare che il dosaggio di MTX, fototerapia UVB e retinoidi sistemici utilizzati in concomitanza non è stato efficace per almeno 4 mesi prima della partecipazione al presente studio. Sorprendentemente, 6 pazienti sono stati in grado di ridurre o addirittura interrompere il dosaggio del farmaco (4 pazienti: acitretina; 2 pazienti: MTX) dopo il corso del bagno. Sebbene la possibilità che i miglioramenti siano stati causati dal trattamento concomitante non può essere completamente esclusa, è indicato che il rapido sollievo dei sintomi era in gran parte dovuto alla terapia del bagno.

Alla parapsoriasi in placche, il nostro risultato ha suggerito che il bagno idrogeno-acqua era rapidamente efficace e sicuro per il controllo della malattia con una risposta parziale del 66,7% e una risposta completa del 33,3%. Attualmente, PUVA e UVB a banda stretta sono utilizzati come principali opzioni di trattamento per la parapsoriasi in placche con tassi di remissione completi fino all’80% e un tempo mediano alla clearance di 2-6 mesi 6 , 28 , 29 . In generale, UVB è preferito nei pazienti con cerotti e placche sottili e la fotochemioterapia PUVA deve essere utilizzata per pazienti con placche spesse, con fototipi ≥III e non rispondenti a UVB 6 . Tuttavia, oltre a richiedere molto tempo per indurre la risposta e il mantenimento, tutte queste terapie sono associate al potenziale rischio di fotocarcinogenesi e il fotoinvito limita il loro uso a lungo termine.

La psoriasi e la parapsoriasi in placche sono conosciute come malattie rappresentative che mostrano i meccanismi orchestrati dell’infiammazione cronica. L’efficacia clinica dell’idrogeno-acqua può essere parzialmente spiegata dalla capacità di scavare selettivamente H 2 contro ossidanti altamente attivi, come i radicali idrossilici e perossinitrite, e gli effetti citoprotettivi contro lo stress ossidativo 17 . Il radicale idrossile è noto come un importante fattore scatenante della reazione a catena dei radicali liberi 30 e l’assenza dello scavenger specifico di questa specie provoca spontaneamente stati ossidativi nell’infiammazione cronica 31 , 32 . Pertanto, l’H 2 può avere un vantaggio nel sopprimere la reazione a catena, che produce perossido lipidico e porta alla generazione di marcatori di stress ossidativo, come la malondialdeide (MDA) 32, che è stato dimostrato essere associato all’esacerbazione della psoriasi 33 . Un altro target di H 2 , il perossinitrito, che viene generato dalla reazione dell’ossido nitrico con il superossido, attiva le vie MAPK p 38 che sono correlate alla produzione di citochine infiammatorie, come TNF-α, IL-6, IL-8 e molti altri 20 , con conseguente sviluppo della placca della psoriasi 34 . Studi successivi indicano che l’effetto di H 2 è mediato dal sistema Nrf2-Keap1 35 , 36 , un fattore trascrizionale noto per essere un attivatore di meccanismi protettivi intrinseci contro lo stress ossidativo, ma i meccanismi rimangono da risolvere. Tuttavia, gli effetti radicali di scavenging di H 2 non possono spiegare completamente gli effetti anti-infiammatori e anti-apoptotici, che dovrebbero comportare una serie di vie di segnalazione perfezionate. Gli studi hanno anche dimostrato che l’H 2 sopprime le vie di segnalazione delle allergie 37 e dell’infiammazione 38 senza eliminare direttamente le specie reattive di ossigeno / azoto.

In effetti, le terapie antiossidanti alla psoriasi sono già state testate, ad esempio utilizzando esteri dell’acido fumarico in particolare in Germania 39 . Tuttavia, la maggior parte di essi ha mostrato un successo terapeutico limitato. Inoltre, studi recenti hanno suggerito che alcuni ROS agiscono come messaggeri di segnalazione per regolare un’ampia varietà di processi fisiologici 40 , 41 . Alla luce di questo contesto, un antiossidante ideale dovrebbe mitigare lo stress ossidativo in eccesso, ma non disturbare l’omeostasi redox. 2 ha la capacità di eliminare ROS particolarmente potenti ma non reagisce con quelli che hanno ruoli fisiologici importanti 17 . La sicurezza di H 2 è anche stabilita dalla sua produzione intrinseca nel corpo umano e dall’inerzia nei confronti dei componenti biogenici. È già stato utilizzato per la prevenzione della malattia da decompressione nei subacquei profondi 42 . La pratica clinica di H 2 nel trattamento della malattia infiammatoria cronica è stata recentemente tentata in pazienti con artrite reumatoide (RA) 43 . Inoltre, un ultimo caso clinico ha suggerito che l’H 2 potrebbe alleviare le lesioni cutanee e l’artrite 21 associate alla psoriasi. Oltre ad altri metodi di applicazione, il bagno di idrogeno-acqua è un nuovo approccio che mette in luce la sua somministrazione diretta sulla pelle, sicura e indolore e può essere effettuata nella vita quotidiana.

Per quanto riguarda il presente studio, i nostri risultati hanno mostrato una riduzione dell’IMC nei pazienti con psoriasi trattati con terapia balneare senza interventi ipolipemizzanti. Questo risultato corrisponde a quelli di studi precedenti, che hanno dimostrato che il miglioramento clinico nei pazienti con psoriasi è stato associato a una riduzione dei livelli di perossidazione lipidica e ad un aumento della capacità sierica di antiossidanti 44 . Inoltre, va notato che la sensazione di prurito è stata notevolmente ridotta nella maggior parte dei casi. L’influenza dell’acqua idrogeno sulla sensazione di prurito suggerisce la presenza di infiammazione neurogena associata a ROS nella lesione psoriasica e la possibilità di un approccio terapeutico simile a quello dei disturbi infiammatori neurologici 17 . Alcuni limiti di questo studio devono essere evidenziati. Come studio aperto di dimensioni del campione limitate, questo studio può includere distorsioni di selezione sebbene le caratteristiche basali dei gruppi di psoriasi, inclusi i punteggi primari di PASI e VAS, risultino ben bilanciate. Occorre prestare attenzione al fatto che i pazienti sottoposti a terapia con idrogeno-bagno sono quelli che non hanno seguito il trattamento convenzionale per più di 4 mesi. Ciò implicava almeno che le attività patologiche di questi pazienti “refrattari” fossero in condizioni meno stabili. In secondo luogo, questo studio non ha coinvolto un gruppo di controllo placebo a causa della preoccupazione etica. Tuttavia, tutti quelli del gruppo di controllo avevano ricevuto il bagno con acqua di rubinetto più di due volte a settimana durante questo studio. Pertanto, il gruppo di controllo della psoriasi è stato somministrato con la terapia di combinazione della terapia convenzionale e il bagno di placebo (acqua di rubinetto).

In sintesi, i pazienti con psoriasi e parapsoriasi in placche che sono stati trattati con la terapia del bagno idrogeno-acqua hanno ottenuto un significativo e rapido miglioramento della gravità della malattia e della qualità della vita. Abbiamo suggerito che la terapia del bagno idrogeno-acqua potrebbe soddisfare la necessità insoddisfatta di un’opzione terapeutica alternativa per questi pazienti. Sono necessari ulteriori ampi studi randomizzati controllati verso placebo per verificare ed estendere questi risultati. Anche il meccanismo e l’efficacia a lungo termine dell’idrogeno-acqua in queste malattie sono garantiti.

metodi

pazienti

Quarantuno pazienti con psoriasi e sei pazienti con parapsoriasi in placche sono stati arruolati da febbraio 2016 ad aprile 2017 dall’ospedale Huashan affiliato all’università di Fudan e dall’ospedale Huadong affiliato all’università di Fudan. Il gruppo di controllo della psoriasi comprendeva trentaquattro pazienti reclutati dalle cliniche dermatologiche dell’Ospedale Huashan. Lo studio è stato registrato e approvato dal China Ethics Committee of Registers Clinical Trials (ChiCTR-ONC-17013055, 2017/10/20). Tutti i pazienti hanno firmato un modulo di consenso informato e hanno accettato di pubblicare informazioni o immagini identificative. Tutti i metodi sono stati eseguiti in conformità con le linee guida e le normative pertinenti.

I pazienti con psoriasi hanno avuto una storia di psoriasi a placche per un minimo di 12 mesi. Tra questi, 21 pazienti erano resistenti agli unguenti topici di corticosteroidi e calcipotriolo; il resto dei pazienti ha subito un fallimento del trattamento convenzionale o non è riuscito a ridurre il dosaggio esistente di farmaci oltre gli unguenti topici di corticosteroidi e calcipotriolo per più di 4 mesi. Le opzioni terapeutiche fallite includono la fototerapia UVB (10/41), MTX (3/41) e retinoidi sistemici (7/41). Tutti i pazienti hanno rifiutato il trattamento di altri farmaci (compresi i farmaci biologici) a causa di problemi finanziari e problemi di sicurezza. I pazienti con parapsoriasi in placche sono stati diagnosticati sulla base di risultati clinici, istopatologici e immunoistochimici (SPP: 2/6, LPP: 4/6). Sono stati seguiti per più di 8 mesi. Tra questi, 4 pazienti avevano ricevuto terapia UVA o UVB a banda stretta per più di 6 mesi senza evidenti miglioramenti. Due pazienti hanno avuto riacutizzazioni durante la fototerapia. Tutte le biopsie hanno riportato infiltrati linfocitari densi, occasionalmente con esocitosi linfocitaria. Nessuno dei pazienti presentava linfoadenopatia ascellare o inguinale. I risultati di laboratorio di tutti i pazienti erano irrilevanti. Sono stati esclusi i pazienti con gravi malattie cardiovascolari o malattie infettive e coloro che non erano in grado di ricevere regolarmente il trattamento.

Durante la durata della terapia con bagno di idrogeno-acqua, i trattamenti attuali per i pazienti affetti da psoriasi sono stati continuati come prima (tranne che per la riduzione del farmaco), compresa la terapia sistemica e topica. Ai pazienti del gruppo controllato dalla psoriasi è stato somministrato lo stesso tradizionale brevetto cinese chiamato “soluzione orale Qu-Yin”, trattamento topico di unguenti corticosteroidi e calcipotriolo. Uno degli ingredienti principali di questa soluzione ampiamente utilizzata è la glicirrizina, che è stata evidenziata per migliorare la risposta clinica della psoriasi con il suo effetto antinfiammatorio e immunomodulante 45 . Tutti quelli del gruppo di controllo avevano ricevuto il bagno con acqua di rubinetto più di due volte a settimana durante questo studio. I pazienti con parapsoriasi in placche non hanno utilizzato alcuna terapia concomitante, ad eccezione del corticosteroide topico e degli emollienti.

Bagno all’idrogeno

Il bagno di idrogeno-acqua veniva somministrato attraverso la pelle immergendo tutto il corpo nell’acqua di idrogeno due volte alla settimana (intervallo di 3 giorni). Ogni bagno durava dai 10 ai 15 minuti. Il bagno all’idrogeno è stato sospeso una settimana in caso di mestruazioni in soggetti femminili. La macchina da bagno all’idrogeno (fornita dalla Shanghai Yiquan Investment Limited Partnership) ha preparato acqua per idrogeno utilizzando la tecnologia nanobubble per dissolvere il gas idrogeno in acqua deionizzata pura. In breve conteneva il seguente processo: (1) L’acqua del rubinetto passava attraverso un sistema di filtrazione (composto da sabbia di quarzo, carbone attivo, ultrafiltrazione e membrana ad osmosi inversa) e un’unità di disinfezione a ultravioletti da deionizzare e disinfettare. (2) Il generatore di idrogeno ha elettrolizzato l’acqua di rubinetto trattata in ossigeno e idrogeno e quindi ha raccolto idrogeno gassoso puro. (3) L’idrogeno gassoso è stato costretto a bolle a livello micro-nano e le bolle sono state quindi dissolte direttamente e uniformemente in acqua deionizzata. L’acqua a idrogeno preparata di recente aveva le seguenti caratteristiche fisiche e chimiche: (1) pH 6,8–7,3. (2) La temperatura variava da 38 a 42 ° C (la temperatura effettiva basata sulla soddisfazione dei pazienti). (3) Alto contenuto di idrogeno disciolto con una concentrazione di 1,0 ppm (per riferimento, l’idrogeno disciolto dell’acqua di rubinetto è inferiore a 0,001 ppm). (4) Con un potenziale di riduzione dell’ossidazione (ORP) estremamente negativo di −580 mV ~ −650 mV (per riferimento, acqua di rubinetto: +250 mV ~ +350 mV). Ogni volta prima della terapia veniva utilizzata la stessa apparecchiatura per testare pH, temperatura, ORP (RM-30P, DKK-TOA Corp., Giappone) e concentrazione di idrogeno (ENH-1000, Trustlex Corp., Giappone) per assicurarsi che l’acqua di idrogeno avesse stesse proprietà.

Valutazione di efficacia

Psoriasi

Valutazioni cliniche tra cui esami fisici, segni vitali, farmaci concomitanti, eventi avversi e misure dell’attività della psoriasi (punteggi PASI e foto) sono state stimate al basale e dopo ogni trattamento di balneazione. Per la PASI, i pazienti sono valutati sulla base di eritema, ridimensionamento e spessore divisi in quattro parti anatomiche (testa, tronco, estremità superiori e estremità inferiori). L’area di ciascuna parte anatomica viene presa in considerazione nel valore complessivo 46 . Il punteggio è stato diviso in PASI lieve (1–10), moderato (10–20) e grave (> 20). Il punteggio PASI alla settimana 8 era l’endpoint predefinito di efficacia, in cui una risposta favorevole era un miglioramento di almeno il 50% rispetto al PASI 47 di base. Il prurito delle lesioni cutanee è stato misurato dal VAS per prurito 48 .

Parapsoriasi in placche

Le risposte cliniche sono state valutate alla settimana 8, classificate come risposta completa,> 90% di clearance delle lesioni; risposta parziale, autorizzazione del 50–90%; nessuna risposta, clearance del <50% con lesioni cutanee persistenti nonostante il trattamento continuo. Anche il prurito delle lesioni cutanee è stato misurato da VAS.

analisi statistica

Le analisi degli endpoint di efficacia erano basate sulla popolazione intent-to-treat (ITT). L’analisi dell’ultima osservazione portata avanti (LOCF) è stata utilizzata per stimare i dati mancanti per le variabili di efficacia. Le variabili descrittive sono state riassunte per numero (percentuali), media o media ± deviazione standard. I dati di misurazione sono stati confrontati usando t-test paried. Il confronto dei dati di conteggio o di livello è stato eseguito usando tests2 test, i test esatti di Fisher o i test U di Mann-Whitney. Odds ratio (OR) sono stati calcolati con la modifica di Haldane, che aggiunge 0,5 a tutte le celle per accogliere possibili conteggi zero 49 . I valori di P erano a due code. Le differenze sono state considerate significative con P <0,05. I valori corretti di P ( P c) sono stati regolati usando la correzione di Yate per la continuità. I dati sono stati analizzati dal software SPSS17.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA).

 ionizzatori d’acqua AlkaViva H2
tutti i generatori di acqua ionizzata alcalina con idrogeno

Rep . Sci . 2018; 8: 8051.
Pubblicato online il 23 maggio 2018. doi: 10.1038 / s41598-018-26388-3
PMCID: PMC5966409
PMID: 29795283
Effetti positivi del bagno acqua idrogenata in pazienti con psoriasi e parapsoriasi in placche
Qinyuan Zhu , # 1 Yueshen Wu , # 2 Yongmei Li , 3 Zihua Chen , 1 Lanting Wang , 1 Hao Xiong , 1 Erhong Dai , 4 Jianhua Wu , 5 Bin Fan , 6 Li Ping , 3 e Xiaoqun Luo autore corrispondente 1

Disponibilità dei dati

I set di dati generati durante e / o analizzati durante lo studio attuale sono disponibili dall’autore corrispondente su ragionevole richiesta.

Ringraziamenti

Vorremmo ringraziare Shanghai Yiquan Investment Limited Partnership per il supporto tecnico. Questo studio è stato supportato dal programma HOPE lanciato dalla Branch Association of Hydrogen Biomedicine, China-Japan Medical Science and Technology Exchanges Association.

Contributi dell’autore

Qinyuan Zhu ha scritto il testo principale del manoscritto, analizzato i dati e preparato le figure. Xiaoqun Luo, Yueshen Wu, Yongmei Li, Erhong Dai, Jianhua Wu e Bin Fan hanno fornito visite di follow-up ai pazienti e raccolto i dati clinici. Zihua Chen, Lanting Wang, Hao Xiong e Li Ping hanno contribuito alla supervisione della regolare terapia del bagno idrogeno-acqua. Xiaoqun Luo era incaricato della progettazione e dell’esecuzione di questo studio. Tutti gli autori hanno recensito il manoscritto.

Gli appunti

Interessi conflittuali

Gli autori non dichiarano interessi in conflitto.

Le note

Qinyuan Zhu e Yueshen Wu hanno contribuito ugualmente a questo lavoro.

Nota dell’editore: Springer Nature rimane neutrale per quanto riguarda le rivendicazioni giurisdizionali nelle mappe pubblicate e nelle affiliazioni istituzionali.

Riferimenti

1. Nestlé FO, Kaplan DH, Barker J. Psoriasi. N Engl J Med. 2009; 361 : 496–509. doi: 10.1056 / NEJMra0804595. PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
2. Sehgal VN, Srivastava G, Aggarwal AK. Parapsoriasi: un problema complesso. Skinmed. 2007; 6 : 280–286. doi: 10.1111 / j.1540-9740.2007.06490.x. PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
3. Lowes MA, Bowcock AM, Krueger JG. Patogenesi e terapia della psoriasi. Natura. 2007; 445 : 866–873. doi: 10.1038 / natura05663. PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
4. Mansouri Y, Goldenberg G. Nuove terapie sistemiche per la psoriasi. Cute. 2015; 95 : 155–160. PubMed ] Google Scholar ]
5. Johnson-Huang LM, Lowes MA, Krueger JG. Mettere insieme il puzzle della psoriasi: un aggiornamento sullo sviluppo di terapie mirate. Dis. Modello. Mech. 2012; 5 : 423–433. doi: 10.1242 / dmm.009092. Articolo gratuito PMC ] [ PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
6. Aydogan K, et al. Efficacia della fototerapia ultravioletta a-1 a basso dosaggio per la parapsoriasi / micosi fungoide in stadio precoce. Photochem. Photobiol. 2014; 90 : 873–877. PubMed ] Google Scholar ]
7. Christophers E. Psoriasi – epidemiologia e spettro clinico. Clin. Exp. Dermatol. 2001; 26 : 314–320. doi: 10.1046 / j.1365-2230.2001.00832.x. PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
8. Rapp SR, Feldman SR, Exum ML, Fleischer AB, Reboussin DM. La psoriasi causa la stessa disabilità delle altre principali malattie mediche. Marmellata. Acad. Dermatol. 1999; 41 : 401–407. doi: 10.1016 / S0190-9622 (99) 70112-X. PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
9. Weiss SC, et al. Quantificazione dell’effetto dannoso della psoriasi sulla qualità della vita correlata alla salute. Marmellata. Acad. Dermatol. 2002; 47 : 512–518. doi: 10.1067 / mjd.2002.122755. PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
10. Haeffner AC, Smoller BR, Zepter K, Wood GS. Differenziazione e clonalità dei linfociti lesionali nella parapsoriasi a placche piccole. Arco. Dermatol. 1995; 131 : 321–324. doi: 10.1001 / archderm.1995.01690150085017. PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
11. Kikuchi A, et al. Parapsoriasi in placche: il suo potenziale di progressione verso il linfoma maligno. Marmellata. Acad. Dermatol. 1993; 29 : 419–422. doi: 10.1016 / 0190-9622 (93) 70204-7. PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
12. Ackerman AB. Se la piccola parapsoriasi a placche (digitate) è un linfoma cutaneo a cellule T, anche se ‘abortivo’, deve essere micosi fungoide! Arco. Dermatol. 1996; 132 : 562–566. doi: 10.1001 / archderm.1996.03890290096013. PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
13. Raskin CA. Piccola parapsoriasi a placche e micosi fungoide. Arco. Dermatol. 1996; 132 : 1388. doi: 10.1001 / archderm.1996.03890350132026. PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
14. Weinberg JM, Tutrone WD. Terapia biologica per la psoriasi: le terapie mirate alle cellule T efalizumab e alefacept. Cute. 2003; 71 : 41–45. PubMed ] Google Scholar ]
15. Kadam DP, Suryakar AN, Ankush RD, Kadam CY, Deshpande KH. Ruolo dello stress ossidativo in varie fasi della psoriasi. Indian J. Clin. Biochem. 2010; 25 : 388–392. doi: 10.1007 / s12291-010-0043-9. Articolo gratuito PMC ] [ PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
16. Ichihara M, Sobue S, Ito M, Hirayama M, Ohno K. Effetti biologici benefici e meccanismi sottostanti dell’idrogeno molecolare – revisione completa di 321 articoli originali. Med. Gas. Res. 2015; 5 : 12. doi: 10.1186 / s13618-015-0035-1. Articolo gratuito PMC ] [ PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
17. Ohsawa I, et al. L’idrogeno agisce come antiossidante terapeutico riducendo selettivamente i radicali di ossigeno citotossici. Nat. Med. 2007; 13 : 688–694. doi: 10.1038 / nm1577. PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
18. Ohta S. Idrogeno molecolare come nuovo antiossidante: panoramica dei vantaggi dell’idrogeno per applicazioni mediche. Metodi Enzymol. 2015; 555 : 289–317. doi: 10.1016 / bs.mie.2014.11.038. PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
19. Ohta S. Recenti progressi verso la medicina dell’idrogeno: potenziale dell’idrogeno molecolare per applicazioni preventive e terapeutiche. Curr. Pharm. Des. 2011; 17 : 2241–2252. doi: 10.2174 / 138161211797052664. Articolo gratuito PMC ] [ PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
20. Huang CS, Kawamura T, Toyoda Y, Nakao A. Recenti progressi nella ricerca sull’idrogeno come gas medico terapeutico. Radic gratuito. Res. 2010; 44 : 971–982. doi: 10.3109 / 10715762.2010.500328. PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
21. Ishibashi T, et al. Miglioramento dell’artrite associata alla psoriasi e delle lesioni cutanee mediante trattamento con idrogeno molecolare: un rapporto di tre casi. Mol. Med. Rep. 2015; 12 : 2757–2764. doi: 10.3892 / mmr.2015.3707. PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
22. Brimhall AK, King LN, Licciardone JC, Jacobe H, Menter A. Sicurezza ed efficacia di alefacept, efalizumab, etanercept e infliximab nel trattamento della psoriasi a placche da moderata a grave: una meta-analisi di studi randomizzati controllati. Br. J. Dermatol. 2008; 159 : 274–285. doi: 10.1111 / j.1365-2133.2008.08673.x. PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
23. Dubertret L, et al. Esperienza clinica acquisita con lo studio efalizumab (Raptiva) (CLEAR) in pazienti con psoriasi a placche da moderata a grave: risultati di uno studio internazionale randomizzato e controllato di placebo di fase III. Br. J. Dermatol. 2006; 155 : 170–181. doi: 10.1111 / j.1365-2133.2006.07344.x. PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
24. Ellis CN, Krueger GG, Gruppo ACS. Trattamento della psoriasi a placche cronica mirando selettivamente ai linfociti T effettori della memoria. N. Engl. J. Med. 2001; 345 : 248–255. doi: 10.1056 / NEJM200107263450403. PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
25. Schmitt J, et al. Efficacia e sicurezza dei trattamenti sistemici per la psoriasi da moderata a grave: meta-analisi di studi randomizzati controllati. Br. J. Dermatol. 2014; 170 : 274–303. doi: 10.1111 / bjd.12663. PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
26. Fallah AS, Neumann H, Hop Hop, Thio HB. Fumarati vs. metotrexato nella psoriasi a placche cronica da moderata a grave: uno studio clinico randomizzato multicentrico prospettico randomizzato. Br. J. Dermatol. 2011; 164 : 855–861. doi: 10.1111 / j.1365-2133.2010.10195.x. PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
27. Mease PJ, et al. Etanercept nel trattamento dell’artrite psoriasica e della psoriasi: uno studio randomizzato. Lancetta. 2000; 356 : 385–390. doi: 10.1016 / S0140-6736 (00) 02530-7. PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
28. Aydogan K, Karadogan SK, Tunali S, Adim SB, Ozcelik T. Narrowband UVB fototerapia per parapsoriasi a placche piccole. J. Eur. Acad. Dermatol. Venereol. 2006; 20 : 573–577. doi: 10.1111 / j.1468-3083.2006.01567.x. PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
29. El-Mofty M, et al. UVB a banda stretta (311 nm), psoralene UVB (311 nm) e terapia PUVA nel trattamento della micosi fungoide in stadio iniziale: uno studio comparativo destra-sinistra. Photodermatol. Photoimmunol. Photomed. 2005; 21 : 281–286. doi: 10.1111 / j.1600-0781.2005.00183.x. PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
30. Niki E. Perossidazione lipidica: livelli fisiologici e doppi effetti biologici. Radic gratuito. Biol. Med. 2009; 47 : 469–484. doi: 10.1016 / j.freeradbiomed.2009.05.032. PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
31. Ishibashi T. Idrogeno molecolare: nuova terapia antiossidante e antinfiammatoria per l’artrite reumatoide e le malattie correlate. Curr. Pharm. Des. 2013; 19 : 6375–6381. doi: 10.2174 / 13816128113199990507. Articolo gratuito PMC ] [ PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
32. Niki E. Biomarcatori di perossidazione lipidica in materiale clinico. Biochim. Biophys. Acta. 2014; 1840 : 809–817. doi: 10.1016 / j.bbagen.2013.03.020. PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
33. Briganti S, Picardo M. Attività antiossidante, perossidazione lipidica e malattie della pelle. Cosa c’è di nuovo. J. Eur. Acad. Dermatol. Venereol. 2003; 17 : 663–669. doi: 10.1046 / j. 1468-3083.2003.00751.x. PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
34. Yu XJ, et al. Espressione e localizzazione della proteina chinasi mitogenica attivata nella pelle psoriasica lesionata. Exp. Mol. Pathol. 2007; 83 : 413–418. doi: 10.1016 / j.yexmp.2007.05.002. PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
35. Kawamura T, et al. L’idrogeno gassoso riduce la lesione polmonare iperossica attraverso la via Nrf2 in vivo . Am. J. Physiol. Polmone Mol. Physiol. 2013; 304 : L646–656. doi: 10.1152 / ajplung.00164.2012. Articolo gratuito PMC ] [ PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
36. Zhai X, et al. Il lattulosio migliora la lesione cerebrale da ischemia-riperfusione nei ratti inducendo idrogeno attivando l’espressione Nrf2. Radic gratuito. Biol. Med. 2013; 65 : 731–741. doi: 10.1016 / j.freeradbiomed.2013.08.004. PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
37. Itoh T, et al. L’idrogeno molecolare sopprime la trasduzione del segnale mediata da FcepsilonRI e previene la degranulazione dei mastociti. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2009; 389 : 651–656. doi: 10.1016 / j.bbrc.2009.09.047. PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
38. Itoh T, et al. L’idrogeno molecolare inibisce la produzione di ossido nitrico indotta da lipopolisaccaride / interferone γ attraverso la modulazione della trasduzione del segnale nei macrofagi. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2011; 411 : 143–149. doi: 10.1016 / j.bbrc.2011.06.116. PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
39. Arbiser JL. Esteri di fumarato come inibitori dell’angiogenesi: la chiave dell’azione nella psoriasi? J. Invest. Dermatol. 2011; 131 : 1189-1191. doi: 10.1038 / jid.2011.45. PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
40. Liu H, Colavitti R, Rovira II, Finkel T. Regolazione trascrizionale dipendente dal Redox. Circ. Res. 2005; 97 : 967-974. doi: 10.1161 / 01.RES.0000188210.72062.10. PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
41. Bell EL, Klimova TA, Eisenbart J, Schumacker PT, Chandel NS. Le specie di ossigeno reattivo mitocondriale innescano l’estensione dipendente dal fattore inducibile dall’ipossia della durata della vita replicativa durante l’ipossia. Mol. Cell Biol. 2007; 27 : 5737–5745. doi: 10.1128 / MCB.02265-06. Articolo gratuito PMC ] [ PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
42. Ohno K, Ito M, Ichihara M. Idrogeno molecolare come gas terapeutico terapeutico emergente per le malattie neurodegenerative e altre. Oxid. Med. Cell Longev. 2012; 35 : 31–52. Articolo gratuito PMC ] [ PubMed ] Google Scholar ]
43. Ishibashi T, et al. Efficacia terapeutica dell’idrogeno molecolare infuso in soluzione salina sull’artrite reumatoide: uno studio pilota randomizzato, in doppio cieco, controllato con placebo. Int. Immunopharmacol. 2014; 21 : 468–473. doi: 10.1016 / j.intimp.2014.06.001. PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
44. Bacchetti T, et al. Stress ossidativo e psoriasi: l’effetto del trattamento con inibitore del fattore necrosi antitumorale. Br. J. Dermatol. 2013; 168 : 984–989. doi: 10.1111 / bjd.12144. PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
45. Yu JJ, et al. Glicirrizina composta più terapia convenzionale per la psoriasi vulgaris: una revisione sistematica e una meta-analisi di studi randomizzati controllati. Curr. Med. Res. Opin. 2017; 33 : 279–387. doi: 10.1080 / 03007995.2016.1254605. PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
46. PC van-de-Kerkhof. Area della psoriasi e indice di gravità e approcci alternativi per la valutazione della gravità: persistenti aree di confusione. Br. J. Dermatol. 1997; 137 : 661–662. doi: 10.1111 / j.1365-2133.1997.tb03819.x. PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
47. Carlin CS, Feldman SR, Krueger JG, Menter A, Krueger GG. Una riduzione del 50% dell’area della psoriasi e dell’indice di gravità (PASI 50) è un endpoint clinicamente significativo nella valutazione della psoriasi. Marmellata. Acad. Dermatol. 2004; 50 : 859–866. doi: 10.1016 / j.jaad.2003.09.014. PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]
48. Szepietowski JC, Reich A, Wiśnicka B. Prurito in pazienti affetti da psoriasi. Acta. Dermatovenerol. Croato. 2002; 10 : 221–226. PubMed ] Google Scholar ]
49. Haldane JB. La stima e il significato del logaritmo di un rapporto di frequenze. Ann. Ronzio. Genet. 1956; 20 : 309–311. doi: 10.1111 / j.1469-1809.1955.tb01285.x. PubMed ] [ CrossRef ] Google Scholar ]

Gli articoli delle relazioni scientifiche sono forniti qui per gentile concessione di Nature Publishing Group

 

Miglioramento dell’artrite associata alla psoriasi e delle lesioni cutanee mediante trattamento con idrogeno molecolare: un rapporto di tre casi

Astratto

La psoriasi, una malattia infiammatoria cronica della pelle, è causata dall’infiltrazione di linfociti e citochine associate, tra cui il fattore di necrosi tumorale (TNF) α, l’interleuchina (IL) -6 e IL-17. Sono attualmente in fase di sviluppo trattamenti efficaci, inclusi agenti biologici a base di patogenesi contro la psoriasi. Sebbene sia stato studiato il ruolo delle specie reattive dell’ossigeno (ROS) nella patogenesi della psoriasi, resta da chiarire completamente; Al momento mancano anche strategie terapeutiche mirate ai ROS. Pertanto, l’obiettivo del presente studio era di valutare se idrogeno molecolare  H2, uno scavenger di ROS, abbia un effetto terapeutico sull’infiammazione associata alla psoriasi riducendo i radicali idrossilici o il perossinitrite nella cascata immunogenica della psoriasi. Sono stati usati tre metodi per somministrare idrogeno molecolare  H2: Drop infusione di soluzione salina contenente 1 ppm idrogeno molecolare  H2 (H2-salina), inalazione del 3% di gas H2 e bere acqua contenente un’alta concentrazione (5-7-ppm) di idrogeno molecolare  H2 (H2 acqua). L’efficacia del trattamento è stata stimata utilizzando il sistema del punteggio di attività della malattia 28 (DAS28), basato sui livelli di proteina C-reattiva e il punteggio dell’area della psoriasi e dell’indice di gravità (PASI), determinati al basale e dopo ogni trattamento con idrogeno molecolare H2. Inoltre, sono stati analizzati i livelli di TNFα, IL-6 e IL-17. Il punteggio DAS28 e PASI dei tre pazienti è diminuito durante il trattamento con idrogeno molecolare H2, indipendentemente dal metodo di somministrazione. Le lesioni cutanee psoriasiche sono quasi scomparse alla fine del trattamento. I livelli di IL-6 sono diminuiti durante il trattamento con idrogeno molecolare H2 nei casi 1 e 2. L’IL-17, la cui concentrazione era elevata nel caso 1, è stata ridotta dopo il trattamento con idrogeno molecolare H2, e anche il TNFα è diminuito nel caso 1. In conclusione, la somministrazione di idrogeno molecolare  H2 ha ridotto l’infiammazione associata alla psoriasi nei tre casi esaminati e può quindi essere considerata una strategia terapeutica per le lesioni cutanee e l’artrite associate alla psoriasi.

PMID: 25936373
DOI: 10,3892 / mmr.2015.3707
 Rep.2015 Agosto; 12 (2): 2757-64. doi: 10.3892 / mmr.2015.3707. Epub 2015 30 aprile.
Miglioramento dell’artrite associata alla psoriasi e delle lesioni cutanee mediante trattamento con idrogeno molecolare: un rapporto di tre casi.
Ishibashi T 1 , Ichikawa M 2 , Sato B 3 , Shibata S 4 , Hara Y 5 , Naritomi Y 5 , Okazaki K 6 , Nakashima Y 6 , Iwamoto Y 6 , Koyanagi S 7 , Hara H 5 , Nagao T 8 .
1Dipartimento di reumatologia e chirurgia ortopedica, ospedale di Haradoi, Higashi ‑ ku, Fukuoka 813-8588, Giappone.
2Dipartimento di Dermatologia, Haradoi Hospital, Higashi ‑ ku, Fukuoka 813-8588, Giappone.
3MiZ Company, Fujisawa, Kanagawa 251‑0871, Giappone.
4Dipartimento di radiologia, ospedale di Haradoi, Higashi ‑ ku, Fukuoka 813-8588, Giappone.
5Dipartimento di medicina interna, ospedale di Haradoi, Higashi ‑ ku, Fukuoka 813-8588, Giappone.
6Dipartimento di Chirurgia Ortopedica, Università Kyushu, Higashi ‑ Ku, Fukuoka 812-8582, Giappone.
7Dipartimento di Cardiologia, Ospedale di Haradoi, Higashi ‑ ku, Fukuoka 813-8588, Giappone.
8Midorino Clinic, Higashi ‑ ku, Fukuoka 813-0025, Giappone.

acqua idrogenata ha effetti additivi sul trattamento parodontale non chirurgico per migliorare la parodontite

 2015 Jul 9;4(3):513-22. doi: 10.3390/antiox4030513.
Drinking Hydrogen-Rich Water Has Additive Effects on Non-Surgical Periodontal Treatment of Improving Periodontitis: A Pilot Study.

Author information

1
Departments of Preventive Dentistry, Okayama University Graduate School of Medicine, Dentistry and Pharmaceutical Sciences, 2-5-1 Shikata-cho, Kita-ku, Okayama 700-8558, Japan. tetsuji@md.okayama-u.ac.jp.
2
Departments of Preventive Dentistry, Okayama University Graduate School of Medicine, Dentistry and Pharmaceutical Sciences, 2-5-1 Shikata-cho, Kita-ku, Okayama 700-8558, Japan. de18053@s.okayama-u.ac.jp.
3
Departments of Preventive Dentistry, Okayama University Graduate School of Medicine, Dentistry and Pharmaceutical Sciences, 2-5-1 Shikata-cho, Kita-ku, Okayama 700-8558, Japan. dekuni7@md.okayama-u.ac.jp.
4
Departments of Preventive Dentistry, Okayama University Graduate School of Medicine, Dentistry and Pharmaceutical Sciences, 2-5-1 Shikata-cho, Kita-ku, Okayama 700-8558, Japan. de18019@s.okayama-u.ac.jp.
5
Departments of Preventive Dentistry, Okayama University Graduate School of Medicine, Dentistry and Pharmaceutical Sciences, 2-5-1 Shikata-cho, Kita-ku, Okayama 700-8558, Japan. de18017@s.okayama-u.ac.jp.
6
Center for Innovative Clinical Medicine, Okayama University Hospital, 2-5-1 Shikata-cho, Kita-ku, Okayama 700-8558, Japan. t-maru@md.okayama-u.ac.jp.
7
Departments of Preventive Dentistry, Okayama University Graduate School of Medicine, Dentistry and Pharmaceutical Sciences, 2-5-1 Shikata-cho, Kita-ku, Okayama 700-8558, Japan. tomofu@md.okayama-u.ac.jp.
8
Departments of Preventive Dentistry, Okayama University Graduate School of Medicine, Dentistry and Pharmaceutical Sciences, 2-5-1 Shikata-cho, Kita-ku, Okayama 700-8558, Japan. mmorita@md.okayama-u.ac.jp.

Bere acqua ricca di idrogeno ha effetti additivi sul trattamento parodontale non chirurgico per migliorare la parodontite: uno studio pilota

Tetsuji Azuma , 1,  Mayu Yamane , 1,  Daisuke Ekuni , 1, * Yuya Kawabata , 1 Kota Kataoka , 1 Kenta Kasuyama , 1 Takayuki Maruyama , 2 Takaaki Tomofuji , 1 e Manabu Morita 1
Maurizio Battino, direttore accademico

Astratto

Lo stress ossidativo è coinvolto nella patogenesi della parodontite. Una riduzione dello stress ossidativo bevendo acqua ricca di idrogeno (HW) potrebbe essere benefica per la salute parodontale. In questo studio pilota, abbiamo confrontato gli effetti del trattamento parodontale non chirurgico con o senza bere HW sulla parodontite. Tredici pazienti (3 donne, 10 uomini) con parodontite sono stati divisi in due gruppi: il gruppo di controllo ( n = 6) o il gruppo HW ( n = 7). Nel gruppo HW, i partecipanti hanno consumato HW 4-5 volte al giorno per otto settimane. Da due a quattro settimane, tutti i partecipanti hanno ricevuto un trattamento parodontale non chirurgico. Sono stati eseguiti esami orali al basale, due, quattro e otto settimane, e in questi punti si è ottenuto siero per valutare lo stress ossidativo. Al basale, non c’erano differenze significative nello stato parodontale tra i gruppi di controllo e HW. Il gruppo HW ha mostrato maggiori miglioramenti nella profondità di sondaggio della tasca e nel livello di attacco clinico rispetto al gruppo di controllo a due, quattro e otto settimane ( p <0,05). Il gruppo HW ha anche mostrato un aumento del livello sierico della capacità antiossidante totale a quattro settimane, rispetto al basale ( p <0,05). Bere HW ha migliorato gli effetti del trattamento parodontale non chirurgico, migliorando così la parodontite.