Molekularni vodonik - Active Hydrogen

Molekularni vodonik spada u kategoriju inovativnih medicinskih gasova, koji pokazuje pozitivne efekte kod različitih medicinskih stanja, uključujući akutna i hronična oboljenja i povrede lokomotornog sistema.

Molekularni vodonik u medicini

Molekularni vodonik se koristi više od 40 godina u eksperimentalnoj i kliničkoj medicini, a poslednja decenija praćena je izuzetnim otkrićima kada je reč o korisnim efektima ovog jednostavnog molekula. Otkriveno je da molekularni vodonik ima više funkcija u organizmu čoveka, među kojima su anti-inflamatorna, anti-alergijska, antioksidantna, puferska i regulatorna uloga. Korisni efekti vodonika potvrđeni su u preko 70 eksperimentalnih modela bolesti i 13 kliničkih studija, posebno kod oboljenja koja su praćena izraženim oksidativnim stresom, kao što su šećerna bolest, metabolički sindrom, infarkt mozga, reumatoidni artritis ili neurodegenerativne bolesti.

Izgleda da molekularni vodonik ima sposobnost selektivne neutralizacije toksičnih molekula (slobodnih radikala) na mestu povrede ili oštećenja, a mala molekulska masa omogućava brzu i duboku penetraciju vodonika u inače nedostupne tkivne prostore i ćelijske organele zahvaćenog tkiva. Iako u povoju, dosadašnja istraživanja nisu pokazala značajne neželjene efekte molekularnog vodonika.

Molekularni vodonik se uzima na nekoliko načina – inhalacijom vodoničnog gasa, unosom oralnih rastvora (vode obogaćene vodonikom), intravenskim ili intraperitonelanim ubrizgavanjem vodonika ili direktnom aplikacijom u vidu kapi za oči, rastvora za kupke ili geloznih formulacija za primenu u vidu obloga i pakovanja.

Molekularni vodonik ima prednost sa aspekta toksičnosti – nije citotoksičan ni pri visokim koncentracijama.

Efekti molekularnog vodonika su poslednjih nekoliko godina aktivno istraživani u oblastima medicine koje se bave sistemom organa za kretanje – od ortopedije i sportske medicine do reumatologije i fizikalne medicine. Izgleda da molekularni vodonik može da utiče na redukciju takozvane sekundarne povrede koja nastaje kao posledica izraženog oksidativnog stresa kod bolesti i akutnih povreda lokomotornog sistema.

Molekularni vodonik i povrede mekih tkiva

U naučnoj studiji kod profesionalnih sportista su istraživani efekti upotrebe oralnog i topikalnog molekularnog vodonika nakon akutnih povreda mekih tkiva (tetiva, mišića i ligamenata) a vodonik je uključen kao dodatak konvencionalnoj terapiji sportskih povreda, koja je obuhvatala lediranje, mirovanje, bandažiranje i druge standardne mere.

Vodonik se koristio tokom dve nedelje a pored uzimanja tableta vodonika (2 grama dnevno), aplikovana su i gel-pakovanja na mestu povrede, koja su se koristila 6 puta dnevno po 20 minuta. Sportisti su praćeni odmah nakon povrede a zatim i nakon 7 i 14 dana tokom oporavka – mereni su osećaj bola u mirovanju i pri pokretu, pasivna pokretljivost zglobova, otok povređenog tkiva kao i nekoliko inflamatornih markera.

Kombinovana upotreba oralnog i topikalnog vodonika dovela je do značajne redukcije inflamacije i unapređenja pokretljivosti zglobova nakon sportskih povreda mišića i tetiva. Sa druge strane, nije bilo promena ostalih parametara tokom oporavka sportskih povreda, niti značajnih neželjenih efekata uzimanja molekularnog vodonika. Ova studija je ukazala na moguće blagotvorne efekte 2-nedeljnog uzimanja vodonika kao dodatka tradicionalanoj terapiji sportskih povreda mekih tkiva.

Prednosti molekularnog vodonika

Višestruki mehanizam delovanja – Eksperimentalne i kliničke studije pokazuju da molekularni vodonik poseduje anti-inflamatorno i citoprotektivno dejstvo na ćelije mišićnog, hrskavičavog i koštanog tkiva.10 Moguće je da se vodonik ponaša i kao signalni regulator ekspresije proteina.

Povoljna bioraspoloživost – Male dimenzije molekula i transport prostom difuzijom najverovatnije omogućavaju da molekularni vodonik lako i brzo dospe do tkiva siromašnih cirkulacijom (npr. hrskavičavo tkivo) bez ograničenja karakterističnih za druge terapijske agense.

Odsustvo značajnih neželjenih efekata – Kliničke studije ukazuju na visoku bezbednost svih terapijskih oblika vodonika za ljudsku upotrebu. Osim izolovanih slučajeva lakih gastrointestinalnih tegoba (npr. blaga dijareja), za sada nisu poznati toksični efekti vodonika ni pri davanju megadoza.

Širok spektar terapijskih oblika – Kod akutnih i hroničnih patoloških stanja lokomotornog sistema, molekularni vodonik se može davati putem udisanja gasa, upotrebom oralnih oblika (npr. tablete, rastvori) i topikalnom aplikacijom (npr. kupke, pakovanja).

Mogućnost ko-aplikacije – Zbog niske verovatnoće za interakciju sa drugim lekovima, molekularni vodonik može da se koristi istovremeno sa drugim terapijskim agensima, ne umanjujući njihovo delovanje. Moguće je adjuvantno delovanje sa tradicionalnom terapijom.

Prof. dr sci. med. Sergej M. Ostojić
Centar za zdravlje, vežbanje i sportske nauke, Beograd

Literatura

1 . Dixon BJ, Tang J, Zhang JH. The evolution of molecular hydrogen: a noteworthy potential therapy with clinical significance. Med Gas Res. 2013 May 16;3(1):10.
2. Ohta S. Recent progress toward hydrogen medicine: potential of molecular hydrogen for preventive and therapeutic applications. Curr Pharm Des. 2011;17(22):2241-52.
3. Ohsawa I, Ishikawa M, Takahashi K, Watanabe M, Nishimaki K, Yamagata K, et al. Hydrogen acts as a therapeutic antioxidant by selectively reducing cytotoxic oxygen radicals. Nat Med. 2007 Jun;13(6):688-94.
4. Zhang JY, Liu C, Zhou L, Qu K, Wang R, Tai MH, et al. A review of hydrogen as a new medical therapy. Hepatogastroenterology. 2012 Jun;59(116):1026-32.
5. Huang CS, Kawamura T, Toyoda Y, Nakao A. Recent advances in hydrogen research as a therapeutic medical gas. Free Radic Res. 2010 Sep;44(9):971-82.
6. Ohta S. Molecular hydrogen as a preventive and therapeutic medical gas: initiation, development and potential of hydrogen medicine. Ohta S. Pharmacol Ther. 2014 Apr 24. pii: S0163-7258(14)00094-1.
7. Ostojic SM, Stojanovic MD, Hoffman JR. Effectiveness of molecular hydrogen in the management of musculotendinous injuries. Med Sci Sport Exerc 2014;46(5):S156-157.
8. Ishibashi T, Sato B, Rikitake M, et al. Consumption of water containing a high concentration of molecular hydrogen reduces oxidative stress and disease activity in patients with rheumatoid arthritis: an open-label pilot study. Med Gas Res. 2012;2:27.
9. Hanaoka T, Kamimura N, Yokota T, Takai S, Ohta S. Molecular hydrogen protects chondrocytes from oxidative stress and indirectly alters gene expressions through reducing peroxynitrite derived from nitric oxide. Med Gas Res. 2011 Aug 4;1(1):18.
10. Zheng XF, Sun XJ, Xia ZF. Hydrogen resuscitation, a new cytoprotective approach. Clin Exp Pharmacol Physiol. 2001 March;38(3):155-163.