Avances recientes hacia Hidrógeno …

Avances recientes hacia Hidrógeno ...

* Dirección de correspondencia a este autor en el 1-396, Kosugi-machi, Nakahara-ku, ciudad de Kawasaki, Kanagawa Pref. 211-8533 Japón; Tel: + 81-44-733-9267; Fax: + 81-44-733-9268; E-mail: pj.ca.smn@atho

Este es un artículo de acceso abierto distribuido bajo los términos de la licencia Creative Commons Reconocimiento (http://creativecommons.org/licenses/by/2.5/), que permite el uso irrestricto, la distribución y reproducción en cualquier medio, siempre que la obra original es debidamente citados.

Abstracto

Palabras clave: Anti-inflamación, antioxidante, la medicina de hidrógeno, gas médico, las mitocondrias, el estrés oxidativo, la isquemia-reperfusión, ROS.

1. INTRODUCCIÓN

El estrés oxidativo se debe a la fuerte potencial de oxidación celular de un exceso de especies reactivas de oxígeno (ROS) [1]. estrés oxidativo aguda surge de una variedad de situaciones, incluyendo la isquemia reperfusión [2]. estrés oxidativo persistente es ampliamente aceptada como una de las causas de la mayoría de las enfermedades relacionadas con el estilo de vida, el cáncer y el proceso de envejecimiento [3 -7]; Sin embargo, muchos de los suplementos antioxidantes no podían prevenir el cáncer, infarto de miocardio y la aterosclerosis, sino que por el contrario aumentar la mortalidad [8 -11]; por lo tanto, es muy importante ser consciente de los efectos secundarios en el desarrollo de un antioxidante eficaz para la prevención de enfermedades relacionadas con el estrés oxidativo.

Hemos encontrado que el hidrógeno molecular (H2 ) Tiene papeles como una novela antioxidante en aplicaciones preventivas y terapéuticas [12]. MARIDO2 tiene ventajas como un potencial antioxidante y sin efectos adversos: es lo suficientemente suave como para perturbar ni reacciones redox del metabolismo ni de afectar ROS, que funcionan en la señalización celular [13 -15] y tiene características de distribución favorables en su propia capacidad física para penetrar las membranas biológicas y difusa a través de barreras en componentes celulares.

A continuación, se revisan los avances recientes hacia aplicaciones terapéuticas y preventivas de H2 en campos generalizados.

2. ROS como una de las principales causas de enfermedades agudas y crónicas

2.1. El estrés oxidativo persistente

ROS se genera en el interior del cuerpo a lo largo de nuestra vida cotidiana, como por ejemplo durante el ejercicio duro, el tabaquismo, la exposición a los rayos ultravioleta o la contaminación del aire, el envejecimiento, el estrés físico o psicológico, y así sucesivamente [16 -19]. Dentro de cada organismo aerobio, ROS se generan cuando la respiración consume oxígeno.

Estos ROSs se generan bajo la condición de potencial de membrana excesivamente alta a gotear electrones de la cadena de transporte de electrones [28]. De hecho, las proteínas desacoplantes controlan el potencial de membrana para suprimir la producción de ROS y luego en consecuencia para reprimir diabetes [29 -31].

2.2. El estrés oxidativo agudo

3. CARACTERÍSTICAS DE hidrógeno molecular

Se encontró que el H2 funciona como un leve pero eficaz antioxidante [12]. El hidrógeno es el elemento más abundante en el universo, que constituye casi el 75% de la masa del universo; Sin embargo, el hidrógeno está ausente en la tierra en su forma monoatómico y está presente en el agua y compuestos orgánicos o inorgánicos. El gas de hidrógeno, con la fórmula molecular H2. es un gas diatómico incoloro, inodoro, insípido y altamente combustible. La atmósfera terrestre contiene menos de 1 parte por millón de gas hidrógeno [48].

4. EFECTOS SOBRE eliminadores de radicales hidroxilo en células cultivadas

4.1. Barrido de OH, pero no O2 -. MARIDO2 O2 y NO en células cultivadas

Después de antimicina tratamiento, H2 detenido el descenso del potencial de membrana mitocondrial. Esto sugirió que H2 mitocondrias protegidas de OH. Junto con este efecto protector, H2 también impidió una disminución en el nivel celular de ATP sintetizado en las mitocondrias. El hecho de que H2 mitocondrias protegidas y ADN nuclear proporcionaron pruebas de que H2 penetrado mayoría de las membranas y difusa en orgánulos. En consecuencia, H2 células cultivadas protegidas contra el estrés oxidativo [12].

Por otra parte, H2 El tratamiento prolongado la vida útil reproducible de las células del estroma de la médula ósea multipotenciales in vitro preservando al mismo tiempo la diferenciación y paracrinos potenciales. La terapia celular con células estromales de la médula ósea multipotenciales / células madre mesenquimales representa un enfoque prometedor en el campo de la medicina regenerativa. De baja frecuencia de células madre mesenquimales en la médula ósea de adultos requiere ex vivo expansión de las células madre mesenquimales después de la cosecha; sin embargo, dicha manipulación provoca la senescencia celular con pérdida de diferenciación, proliferación, y los potenciales terapéuticos de las células madre mesenquimales. Ya que el estrés oxidativo es uno de los insultos clave que promueven la senescencia celular en vivo tanto como in vitro. MARIDO2 impedido que el proceso de senescentes durante la expansión de células madre mesenquimales. En particular, el tratamiento de gas de hidrógeno al 3% no disminuyó OH, proteínas carbonilo, y 8-hydroxydeoxyguanosine, lo que sugiere que el acarreo de OH podría no ser responsable de estos efectos del gas de hidrógeno en este estudio [54].

5. VENTAJAS DE HIDRÓGENO

5.1. la difusión rápida

MARIDO2 tiene una serie de ventajas como un antioxidante potencial. En primer lugar, tiene características de distribución favorables con su propia capacidad física para penetrar las membranas biológicas y difundir en el citosol.

monitoreo H2 concentración dentro de varios tejidos puede resultar de difusión gaseosa [58].

5.2. No eliminación directa de ROS funcionalmente importantes

Desde H2 OH reduce pero no afecta O2 – y H2 O2 que tienen funciones fisiológicas [12], se propone que los efectos adversos de la H2 son muy pequeñas en comparación con otros antioxidantes.

5.3. No toxicidad Incluso en mayor concentración

Se espera que varios gases médicos para proporcionar más eficaces las intervenciones terapéuticas y la medicina preventiva a pesar de su severa toxicidad. inhalación de gas como terapia de la enfermedad ha recibido interés reciente [70]. En las últimas décadas, ha habido un crecimiento extraordinario, rápido en el conocimiento de las moléculas gaseosas, incluyendo el óxido nítrico (NO), el monóxido de carbono (CO) y el sulfuro de hidrógeno (H2 S), que se sabe que juegan un papel importante en los sistemas biológicos [71, 72].

6. MÉTODOS DE INGESTA DE HIDRÓGENO I: La inhalación del gas HIDRÓGENO

6.1. La inhalación de gas de hidrógeno

Las ratas gas hidrógeno inhalados en una mezcla de óxido nitroso (N2 O) (para la anestesia), O2. y N2. La inhalación de H2 en realidad aumentó H2 disuelto en la sangre arterial, dependiendo de las concentraciones de gas de hidrógeno, y H2 los niveles en sangre venosa fueron más bajos que en la sangre arterial; el diferente nivel entre la sangre arterial y venosa indica la cantidad de H2 incorporado en tejidos [12].

6.2. La demostración directa de la rápida difusión del hidrógeno como gas de Medicina

Gases poseen la capacidad de difundir fácilmente en diferentes materiales y distribuirse uniformemente dentro de un espacio definido. gases biológicos se supone que difundir libremente a través de las membranas biológicas, que actúa en una variedad de capacidades funcionales [70]; gas de hidrógeno es un ejemplo de esto.

6.4. Efectos protectores sobre hepático y cardíaco por isquemia reperfusión

6.5. Efectos protectores en el trasplante de órganos

MARIDO2 la inhalación mejorado significativamente la lesión de trasplante intestinal y pulmonar y la inflamación de órganos impedido remoto a través de sus efectos antioxidantes [85, 86]. la lesión por isquemia / reperfusión en el trasplante de intestino pequeño y pulmón es causa frecuente de complicaciones, incluyendo la alteración de la motilidad, la inflamación y la insuficiencia de órganos.

MARIDO2 tratamiento resultó en una mejora significativa de tránsito gastrointestinal, así como yeyunal contractilidad del músculo liso en respuesta a betanecol [86]. la peroxidación de lípidos de injerto se redujo significativamente en presencia de H2. demostrando efectos antioxidantes de H2 en los pulmones trasplantados. La exposición a gas de hidrógeno 2% bloqueó significativamente la producción de varios mediadores proinflamatorios y la reducción de la apoptosis con la inducción de las moléculas anti-apoptóticas de linfoma-2 de células B y linfoma de adicional de células B grandes.

Rata lesión por isquemia reperfusión cardiaca frío se ha mejorado con inhalado H2 o monóxido de carbono (CO), o ambos. La terapia combinada con H2 y CO demostró una eficacia terapéutica mejorada a través de tanto anti-oxidante y mecanismos anti-inflamatorios, y puede ser un enfoque clínicamente factible para la prevención de la lesión por reperfusión de isquemia fría del miocardio [87]. gas hidrógeno inhalado reduce eficazmente las respuestas de lesiones pulmonares asociadas a la ventilación inducida por la inflamación, tanto a nivel local y sistémica, a través de sus propiedades antioxidantes, efectos anti-inflamatorios y anti-apoptóticos [88].

6.6. Efectos protectores de Enfermedades Infecciosas y efectos anti-inflamatorios

Los efectos de 2% de H2 el tratamiento se investigó sobre el daño y la tasa de supervivencia de órganos en el modelo de inflamación generalizada inducida por zymosan. Los efectos beneficiosos de H2 tratamiento de daño en los órganos inducida por zymosan se asociaron con una disminución de los niveles de producto oxidativo, el aumento de las actividades de las enzimas antioxidantes, y los niveles reducidos de citoquinas pro-inflamatorias tempranas y tardías en el suero y en los tejidos. MARIDO2 tratamiento protegido contra daño múltiple de órganos en un modelo de inflamación generalizada inducida por zymosan, lo que sugiere el uso potencial de H2 como agente terapéutico en la terapia de condiciones asociadas con el síndrome de disfunción múltiple de órganos relacionado con la inflamación [91].

6.7. Otros

Otros informes tenían los siguientes títulos: La terapia de hidrógeno reduce la apoptosis en el modelo de rata de isquemia-hipoxia neonatal [92]; gas de hidrógeno reduce la transformación hemorrágica hiperglucemia mejorada aguda en un modelo de rata de isquemia focal [93]; el hidrógeno es neuroprotector y conserva la reactividad vascular cerebral en recién nacidos con asfixia cerdos [94]; efectos beneficiosos de gas de hidrógeno en un modelo de rata de lesión cerebral traumática a través de la reducción del estrés oxidativo [95]; efectos beneficiosos de gas de hidrógeno en contra de cable de la lesión por isquemia-reperfusión de la médula en conejos [96]; e hidrógeno protege las células ciliadas vestibulares de los radicales libres [97].

7. MÉTODOS DE INGESTA DE HIDRÓGENO II: La ingestión oral de AGUA DE HIDRÓGENO

7.2. Prevención del declive cognitivo

7.3. Preventivo y terapéutico afecta el modelo de la enfermedad de Parkinson

7.4. Prevención de la aterosclerosis Modelo

El estrés oxidativo está implicado en la aterosclerosis [105, 106]; Sin embargo la mayoría de los ensayos clínicos de antioxidantes en la dieta no mostraron marcado éxito en la prevención de las enfermedades ateroscleróticas [8, 107, 108]. El agua potable de hidrógeno ad libitum disminuido el nivel de estrés oxidativo aorta y la arteriosclerosis impedido en una apolipoproteína E de ratón knockout [109]. Por lo tanto, el consumo de agua de hidrógeno tiene el potencial de prevenir la arteriosclerosis con más eficacia que otros antioxidantes [110].

7.5. Mejora del Síndrome Metabólico

7.7. Reacciones antialérgicos

7.8. Efectos sobre Trasplante

7.9. Otros

Se ha demostrado que el consumo de agua de hidrógeno evita la formación de superóxido en rodajas de cerebro de ratones knockout SMP30 / GNL-agotado C vitamina [117], que H2 en el agua potable atenúa la pérdida de audición inducida por ruido en cobayas [118], que el agua potable de hidrógeno mejoró el deterioro cognitivo en ratones senescencia acelerada [119], y que H2 potenciales efectos cardioprotectores expuesto en ratones irradiados [120].

8. MÉTODOS DE INGESTA DE HIDRÓGENO III: inyección de solución salina HIDRÓGENO

8.1. Ventaja de la inyección

8.2. Efectos de salinidad de hidrógeno en varios modelos de la enfermedad

Ellos y otros grupos han demostrado efectos sobre muchos modelos de enfermedad, tal como se publicó en los siguientes informes [123 -130].

9. MÉTODOS DE INGESTA DE HIDRÓGENO IV: La absorción directa del hidrógeno

9.1. Mejora de modelo de glaucoma

9.2. Baño de hidrógeno

10. MÉTODOS DE INGESTA DE HIDRÓGENO V: AUMENTO DE HIDRÓGENO INTESTINAL

10.1. Producción de hidrógeno en las bacterias intestinales

10.2. Son inhibidores de la glucosidasa un antioxidante indirecto?

10.4. Otros

cúrcuma inducida por la dieta H2 la producción de las bacterias intestinales [142], y lactulosa ha demostrado ser un antioxidante indirecto mejorar la enfermedad inflamatoria intestinal [143].

11. ENSAYOS CLÍNICOS

Varios grupos han comenzado los exámenes clínicos. Las pruebas clínicas han puesto de manifiesto que el agua potable de hidrógeno reduce los marcadores de estrés oxidativo en pacientes con diabetes de tipo 2 [144] o los sujetos con síndrome de potencial metabólico [145] y la glucosa influido [144] y el metabolismo del colesterol [145].

La hemodiálisis utilizando solución de diálisis con H2 disminuyó significativamente los niveles de monocitos plasma proteína quimioatrayente 1 y mieloperoxidasa [146].

12. REGULACIÓN DE LAS EXPRESIONES génica y fosforilaciones PROTEÍNA

MARIDO2 disminución de la expresión de factores pro-inflamatorias, incluyendo TNF, IL-6, IL-1, CCL2 y IL-10, TNF, IL-12, ICAM-1 [85], HMGB-1 [147], NF B [148], PGE2, y PGE2 [54].

Por otra parte, H2 hacia arriba o hacia abajo reguladas los factores implicados en la apoptosis hacia la inhibición de la apoptosis: H2 suprimido la expresión de factores pro-apoptóticos, incluyendo casapase 3 [92, 149], y la caspasa 12 [92], la caspasa 8 [86] y BAX [86]. Por el contrario H2 estimulado las expresiones de los factores anti-apoptoptic de Bcl-2 y Bcl-xL [86].

MARIDO2 está implicado en la regulación de varios factores; sobre regulación de PCNA, bFGF, HGF, IFN, y la baja regulación de la i-NOS [87] y VEGF [54].

Como colaborador de transducción de señales, H2 inhibida los phospahorylations de algunas proteínas de señal, incluyendo MEK, p38, ERK, JNK [116] y Lyn, Syk, PLC1, 2, Akt, ERK1 / 2, JNK, p38, cPLA2, ASK1, IB [115].

Como las cuestiones esenciales, que aún se desconoce la forma H2 regula la expresión de genes y fosforilaciones, y si los reglamentos anteriores de la transcripción y la fosforilación son la causa o la consecuencia de los efectos de H2. La diana molecular primaria de H2 sigue siendo desconocido.

13. CLAUSURA: aspectos que pueden disolver en el FUTURO

PUESTOS RELACIONADOS

  • Los recientes avances en el tratamiento de la EPOC …

    Updated 11 jul, el año 2016 Las terapias se describen a continuación se utilizan típicamente cuando el tratamiento médico estándar (tales como inhaladores. Rehabilitación pulmonar. Oxígeno,…

  • Los avances recientes en la cabeza y el cuello …

    Hay más de medio millón de casos nuevos de carcinoma de células escamosas de cabeza y cuello en todo el mundo cada año, que afectan principalmente a la orofaringe, cavidad oral, hipofaringe y…

  • Los avances recientes en la base de plantas …

    1 Centro de Ingeniería génica y celular, Instituto de Tecnología Avanzada de Shenzhen, Academia de Ciencias de China, Shenzhen, China. Departamento de Anatomía 2, Li Ka-Shing Facultad de…

  • Efectos protectores de los ricos en hidrógeno …

    Efectos protectores de los ricos en hidrógeno salina en ratas con lesiones por inhalación de humo 1 La Cuarta hospital de Tianjin, Tianjin 300222, China 2 Universidad Médica de Tianjin, Tianjin…

  • Qué Avances en la Investigación del heno …

    In MUCHOS Centros Médicos de Todo el Mundo ACTUALMENTE SE ESTAN REALIZANDO Investigaciones Sobre las Causas. La prevention. La detection y el Tratamiento de la Próstata. Genética Las Nuevas…

  • El oxígeno, ozono, peróxido de hidrógeno …

    Renuncia: Este sitio es sólo para su información y no debe ser considerada como consejo médico. Se reproduce y publicado para que pueda ampliar su educación para la salud y las opciones. Por…

También te podría gustar...