ผลรีดอกซ์ของไฮโดรเจนโมเลกุลและประสิทธิภาพการรักษาในการรักษาโรคเสื่อมของระบบประสาท ตอนที่ 1

เชิงนามธรรม:

ความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่น (OS) และความเครียดจากการอักเสบของระบบประสาทส่งผลกระทบต่อความผิดปกติทางระบบประสาทหลายอย่าง แม้ว่าจะมีนัยสำคัญทางคลินิกของความเสียหายจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่นในความผิดปกติทางระบบประสาท แต่ก็ยังไม่มีวิธีการรักษาที่มีประสิทธิผลและปลอดภัยสำหรับโรคทางระบบประสาท ด้วยเหตุนี้ โมเลกุลไฮโดรเจน (H2) จึงได้รับการรายงานเมื่อเร็ว ๆ นี้ว่าเป็นสารต้านอนุมูลอิสระและสารต้านการอักเสบในการรักษาโรคที่เกี่ยวข้องกับความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่นหลายชนิด

ความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่นเป็นหัวข้อที่ดึงดูดความสนใจอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา และได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางในสาขาชีววิทยาและการแพทย์ ความเครียดออกซิเดชันหมายถึงกระบวนการของการเปลี่ยนแปลงที่ผิดปกติในสภาพแวดล้อมภายในและภายนอกของเซลล์เนื่องจากมีอนุมูลอิสระหรือเปอร์ออกไซด์จำนวนมาก ด้วยการเปลี่ยนแปลงวิถีชีวิตของมนุษย์และมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมที่เพิ่มขึ้น ผลกระทบของความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่นก็เพิ่มมากขึ้น

อย่างไรก็ตาม โชคดีที่การวิจัยแสดงให้เห็นว่าความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่นไม่ได้เป็นเชิงลบทั้งหมด ความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่นปานกลางส่งเสริมการทำงานของเซลล์และร่างกายให้เป็นปกติ และสัมพันธ์กับความจำที่ดีขึ้น การศึกษาจำนวนมากแสดงให้เห็นว่าบุคคลที่ต้องเผชิญกับความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันสูงเป็นเวลานาน เช่น ผู้สูงอายุและผู้ป่วยที่เป็นโรคบางชนิด มีความเสี่ยงต่อความจำเสื่อมอย่างแน่นอน อย่างไรก็ตาม สำหรับคนที่มีสุขภาพแข็งแรง ความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่นในระดับปานกลางจะเป็นประโยชน์ต่อการพัฒนาความจำและความสามารถในการเรียนรู้

ความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันอาจส่งผลต่อการทำงานของเซลล์ประสาทในสมองได้หลายวิธี ประการแรก ความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่นส่งเสริมการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ประสาท ส่งเสริมการส่งข้อมูลและความสามารถทางปัญญา ประการที่สอง ความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่นในระดับปานกลางสามารถเพิ่มจำนวนเซลล์ต้นกำเนิดจากระบบประสาทในสมองได้ ซึ่งจะช่วยส่งเสริมความคงอยู่ของความทรงจำและการเรียนรู้ นอกจากนี้ ความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันยังสามารถเพิ่มระดับของสารสื่อประสาทบางชนิดในสมอง เช่น โดปามีนและนอร์เอพิเนฟริน ซึ่งเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการเรียนรู้และความทรงจำ

โดยสรุป ความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่นในระดับปานกลางมีประโยชน์ต่อความจำและความสามารถในการเรียนรู้ แม้ว่าความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่นอาจทำให้เกิดผลเสีย แต่เราควรใส่ใจและเข้าใจผลเชิงบวกของความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่นในระดับปานกลาง ในชีวิต เราสามารถควบคุมระดับความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันได้อย่างมีประสิทธิภาพผ่านวิถีชีวิต การรับประทานอาหาร และการออกกำลังกายที่ดีต่อสุขภาพ จึงช่วยปกป้องและปรับปรุงความจำและความสามารถในการเรียนรู้ของเราได้ดีขึ้น จะเห็นได้ว่าเราต้องปรับปรุงความจำ และ Cistanche Deserticola สามารถปรับปรุงความจำได้อย่างมีนัยสำคัญ เนื่องจาก Cistanche Deserticola มีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ ต้านการอักเสบ และต่อต้านวัย ซึ่งสามารถช่วยลดปฏิกิริยาออกซิเดชันและการอักเสบในสมอง จึงช่วยปกป้อง สุขภาพของระบบประสาท นอกจากนี้ Cistanche Deserticola ยังสามารถส่งเสริมการเจริญเติบโตและการซ่อมแซมเซลล์ประสาท ซึ่งจะช่วยปรับปรุงการเชื่อมต่อและการทำงานของโครงข่ายประสาทเทียม ผลกระทบเหล่านี้สามารถช่วยพัฒนาความจำ การเรียนรู้ และความเร็วในการคิด และยังอาจป้องกันการพัฒนาของความผิดปกติทางสติปัญญาและโรคเกี่ยวกับความเสื่อมของระบบประสาทอีกด้วย

คลิกรู้อาหารเสริมเพื่อเพิ่มความจำ

ในการทดลองทางคลินิกในสัตว์และในมนุษย์ เส้นทางสำหรับการบริหาร H2 นั้นส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสามประเภท: การสูดดมก๊าซ H2, การละลายน้ำ H2 และการฉีดน้ำเกลือที่ละลายด้วย H2-H2- การทบทวนนี้สำรวจความก้าวหน้าที่สำคัญบางประการใน การวิจัยเกี่ยวกับการใช้ H2 ในโรคทางระบบประสาท (ND) รวมถึงโรคอัลไซเมอร์ โรคพาร์กินสัน ความผิดปกติของสมองในทารกแรกเกิด และ ND อื่นๆ (ภาวะขาดเลือดของจอประสาทตาและอาการบาดเจ็บที่สมองจากบาดแผล)

แม้ว่าปัญหาทางระบบประสาทส่วนใหญ่ยังไม่สามารถรักษาได้ในปัจจุบัน แต่การศึกษาเหล่านี้ได้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการรักษาสำหรับการป้องกัน การรักษา และการบรรเทาอาการของการบริหาร H2 เอฟเฟ็กเตอร์ H2-- ที่เป็นไปได้หลายอย่าง รวมถึงโมเลกุลการส่งสัญญาณของเซลล์และฮอร์โมน ซึ่งป้องกันระบบปฏิบัติการและการอักเสบ ก็จะถูกกล่าวถึงเช่นกัน อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องมีการศึกษาทางคลินิกและการศึกษาอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องเพิ่มเติมเพื่อประเมินโมเลกุลเป้าหมาย H2 โดยตรง

คำสำคัญ: โมเลกุลไฮโดรเจน; การอักเสบ; การป้องกันระบบประสาท; ความผิดปกติทางระบบประสาท ปฏิกิริยาออกซิเดชัน; สารต้านอนุมูลอิสระ

1. บทนำ

โรคเกี่ยวกับระบบประสาทเสื่อม (NDs) คือกลุ่มของความผิดปกติของความชราต่างๆ ซึ่งโดยทั่วไปนำไปสู่การเสียชีวิตอย่างค่อยเป็นค่อยไปและเซลล์ประสาทเพิ่มขึ้น ส่งผลให้ผู้ที่ได้รับผลกระทบมีการทำงานของมอเตอร์และความจำบกพร่อง [1]

กลไกที่แน่นอนสำหรับการเกิดโรคของ ND ยังคงไม่ได้กำหนดไว้เป็นส่วนใหญ่ อย่างไรก็ตาม หลักฐานที่เกิดขึ้นใหม่ชี้ให้เห็นว่าความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่น (OS) มีบทบาทสำคัญในการเกิดโรคของความผิดปกติที่เกี่ยวข้องกับสมองหลายอย่าง รวมถึงโรคอัลไซเมอร์ (AD) โรคพาร์กินสัน (PD) ภาวะสมองขาดเลือด และการบาดเจ็บของสมองอื่นๆ [2–4]

เซลล์ของเราจำเป็นต้องรักษาระดับรีแอคทีฟออกซิเจน (ROS) ในระดับปานกลางเพื่อให้ทำหน้าที่ทางชีวภาพได้ตามปกติ อย่างไรก็ตาม การผลิต ROS อย่างรุนแรงเป็นสาเหตุของความเสียหายจากปฏิกิริยาออกซิเดชันที่อาจนำไปสู่การตายของเซลล์ (apoptosis) การผลิต ROS ที่มากเกินไปนี้ดูเหมือนจะเป็นสาเหตุที่เป็นไปได้ของการปรับเปลี่ยนโครงสร้างและการทำงานของโมเลกุลชีวโมเลกุลของเซลล์ รวมถึงโปรตีน กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (DNA) และไขมัน และด้วยเหตุนี้จึงจำกัดการทำงานของเซลล์ประสาทและการอยู่รอดในที่สุด และมักพบเห็นได้ในสมองของผู้ป่วยที่มีภาวะเสื่อมของระบบประสาท [ 3,4].

ระบบประสาทส่วนกลาง (CNS) ใช้ออกซิเจนจำนวนมากเพื่อดำเนินการกระบวนการทางสรีรวิทยา ส่งผลให้เกิดอนุมูลอิสระในระดับมากมาย [5] ระบบต้านอนุมูลอิสระภายนอก เช่น ซูเปอร์ออกไซด์ดิสมิวเตส (SOD), คาตาเลส (CAT), กลูตาไธโอนเปอร์ออกซิเดส (GPx) และกลูตาไธโอน มีบทบาทสำคัญในการช่วยเหลือเซลล์สมองจาก OS และรักษาสมดุลรีดอกซ์ที่ถูกต้องในเนื้อเยื่อสมอง โดย กระตุ้นกลไกการป้องกันสารต้านอนุมูลอิสระเพื่อถ่วงดุล ROS

สารต้านอนุมูลอิสระของเอนไซม์เหล่านี้เป็นสารต้านอนุมูลอิสระที่ทำลายโซ่ซึ่งสามารถกำจัดอนุมูลอิสระได้ [6] SOD ที่ประกอบด้วยแมงกานีสจะลดประจุลบของซูเปอร์ออกไซด์ที่เกิดขึ้นระหว่างห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอนในเมทริกซ์ไทมิโตคอนเดรีย ในขณะที่ CAT และ/หรือ GPx มีบทบาทสำคัญในการสลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ให้เป็นน้ำและออกซิเจน [6,7]

การศึกษาต่างๆ ได้รายงานระดับการทำงานของเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระ เช่น CAT และ SOD ที่ลดลงในโรคทางระบบประสาท รวมทั้ง PD [8,9] สิ่งที่น่าสนใจคือการศึกษาชิ้นหนึ่งแสดงให้เห็นว่าการด้อยค่าของกิจกรรม SOD ทำให้เกิดโรคที่เป็นไปได้ที่เกี่ยวข้องกับ OS ใน PD และ AD [10] นอกจากนี้ การวิจัยยังแสดงให้เห็นว่าการไม่ทำกิจกรรมของ CAT ส่งผลให้เกิดความเป็นพิษต่อเซลล์เพิ่มขึ้น และเพิ่ม ROS ซึ่งแสดงถึงบทบาทที่สำคัญของ CAT ในการรักษาสมดุลของออกซิเดชัน [11]

หลักฐานที่เกิดขึ้นใหม่เน้นและยืนยันบทบาทของ OS ในการเกิดโรคของ NDs [2–4] ด้วยเหตุนี้ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักวิจัยจึงสนใจที่จะประเมินบทบาทของสารต้านอนุมูลอิสระในการป้องกันและบรรเทาโรคเหล่านี้ เป็นที่ยอมรับกันดีว่าสารต้านอนุมูลอิสระตามธรรมชาติและเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระมีบทบาทสำคัญในการลด ROS ของเซลล์ [12]

เมื่อเร็วๆ นี้ โมเลกุลไฮโดรเจน (H2) ได้รับความสนใจอย่างมากในวงการแพทย์ เนื่องจากก๊าซไม่ทำงานซึ่งมีความปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ และลดอัตราการ OS โดยทำหน้าที่เป็นตัวกำจัดอนุมูลอิสระสำหรับไฮดรอกซิลเรดิคัล (•OH) และเปอร์รอกซีไนไตรท์ (ONOO-) [13]

การศึกษาต่างๆ ได้เน้นถึงผลประโยชน์ของ H2 ในการลดพยาธิสรีรวิทยาของโรคต่างๆ โดยการลด OS [13,14] มีหลายวิธีที่สะดวกและมีประสิทธิภาพในการบริหาร H2 เช่น การสูดดม การดื่มน้ำที่อุดมด้วยไฮโดรเจน (HRW) ทางปาก การฉีดน้ำเกลือที่อุดมด้วยไฮโดรเจน (HS) และการรับประทานโดยตรง (อาบน้ำ ยาหยอดตา และอื่นๆ) [14,15 ]

H2 ได้รับการรายงานว่าเป็นก๊าซในการรักษาโรคในแบบจำลองหนูของการบาดเจ็บที่สมองขาดเลือดกลับคืนมา (IR) และรายงานว่ามีผลในการป้องกันต่อการบาดเจ็บของอินฟราเรดในเส้นประสาทตาในแบบจำลองของสสารสีขาวในสมอง [16] นอกจากนี้ ได้มีการศึกษาผลการป้องกันของ H2 ในน้ำดื่มผ่านฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระของเซลล์ประสาทโดปามีน substantia nigra pars Compacta (SNpc) ในสัตว์ทดลอง [17]

นอกจากนี้ ที่น่าสนใจคือการศึกษาอีกชิ้นหนึ่งแสดงให้เห็นว่าการดื่ม H2-น้ำที่ละลายน้ำ (HW) และการได้รับ H2 เป็นระยะๆ จะป้องกันพิษต่อระบบประสาทของ PD [18] การทดลองทางคลินิกที่ดำเนินการโดย Nagatani และเพื่อนร่วมงานแสดงให้เห็นว่าการให้ HRW ทางหลอดเลือดดำพบว่าปลอดภัยสำหรับผู้ป่วยที่เป็นโรคหลอดเลือดสมองเฉียบพลัน รวมถึงผู้ที่รับการรักษาด้วย plasminogen activator ที่มีปัญหา [19]

นอกจากนี้ การศึกษายังแสดงให้เห็นว่าการสูดดมก๊าซ H2 ที่ปกปิดความเสียหายของสมองซึ่งเกิดจากการบดเคี้ยวของสมองส่วนกลางในหนู ช่วยเพิ่มคะแนนการรับรู้ และลดการบาดเจ็บของสมองในผู้ป่วยที่มีภาวะสมองตายเฉียบพลัน [20]

พบว่า H2 มีผลในการแก้ไขและก่อการยศาสตร์ในการศึกษาทางคลินิกและก่อนคลินิกที่แตกต่างกันเกี่ยวกับความบกพร่องทางสติปัญญาระดับเล็กน้อย [21,22] อาการบาดเจ็บที่สมองส่วนใหญ่ในระบบประสาทของเราตอบสนองต่อการอักเสบของระบบประสาท ซึ่งโดดเด่นด้วยการเปลี่ยนแปลงทางฟีโนไทป์ในไมโครเกลียและแอสโตรไซต์ และการผลิตอนุมูลอิสระ ไซโตไคน์ และนิวโรโทรฟินที่มากเกินไป

หลักฐานบ่งชี้ว่าการควบคุมสถานะรีดอกซ์ของจุลินทรีย์มีบทบาทสำคัญในการปรับการตอบสนองของระบบประสาทอักเสบ [23] การศึกษาพบว่าการบริโภค HW เป็นประจำจะช่วยลดความรุนแรงของผลลัพธ์ด้านพฤติกรรมเฉียบพลัน และส่งเสริมการฟื้นตัวจากการอักเสบของระบบประสาท [24] H2 สามารถลดการกระตุ้นของไซโตไคน์ที่ทำให้เกิดการอักเสบ, ไมโครเกลีย และ 8-ไฮดรอกซี-2-ดีออกซีกัวโนซีน (8-OHdG) เพื่อลดความเสียหายจากออกซิเดชันและการอักเสบของระบบประสาทในสมองของทารกในครรภ์ในสัตว์ทดลอง [24,25] .

นอกจากนี้ การศึกษาแสดงให้เห็นว่า HWh มีฤทธิ์ในการป้องกันโรคสมองจากภาวะขาดออกซิเจน-ขาดเลือดในทารกแรกเกิดโดยการลดระดับของอีโนเลสที่จำเพาะต่อเซลล์ประสาทในซีรั่ม, อินเตอร์ลิวคิน-6 (IL-6) และปัจจัยการตายของเนื้องอก- (TNF- ) [26]. ดังนั้น บทความทบทวนนี้จึงเน้นย้ำถึงการมีส่วนร่วมของ OS ใน ND และผลของ H2 ในการรักษาโรคเหล่านี้

2. ลักษณะของโมเลกุลไฮโดรเจน

H2 ทำงานเป็นสารต้านอนุมูลอิสระในระดับปานกลางแต่มีประสิทธิภาพ [13,27] ไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบที่มีมากที่สุดในโลก โดยคิดเป็นประมาณ 75% ของมวลโลก ไฮโดรเจนมีอยู่ในน้ำและสารประกอบอินทรีย์และสารประกอบอนินทรีย์ ก๊าซ H2 เป็นก๊าซไดอะตอมมิกไม่มีสี ไม่มีกลิ่น ใช้เชื้อเพลิงมาก มีก๊าซไฮโดรเจนน้อยกว่า 1 ppm ในชั้นบรรยากาศของโลก [28]

H2 ไม่ทำปฏิกิริยากับสารประกอบส่วนใหญ่ รวมถึงก๊าซออกซิเจน ที่อุณหภูมิห้อง ก๊าซ H2 สามารถติดไฟได้ที่อุณหภูมิเกิน 537 ◦C เท่านั้น H2 (4–75%,v/v) ระเบิดได้เนื่องจากปฏิกิริยาลูกโซ่ออกซิเดชันอย่างรวดเร็ว H2 สามารถละลายในน้ำภายใต้ความดันบรรยากาศได้ถึง 0.8 mM (1.6 ppm, w/v) [28] ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การศึกษาต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับ H2 ได้ดึงดูดความสนใจของนักวิจัยทั่วโลก เนื่องจากมีการป้องกันและรักษาโรค เอฟเฟกต์ [14,15] นอกจากนี้ ไฮโดรเจนยังมีข้อได้เปรียบที่สำคัญมากกว่าก๊าซอื่นๆ ที่ใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางการแพทย์ในแง่ของความเป็นพิษ ไฮโดรเจนยังคงไม่เป็นพิษเมื่อมีความเข้มข้นสูงและยังใช้ในการใช้งานดำน้ำอีกด้วย [29,30]

การศึกษาพบว่าผลกระทบของการสูดดมไฮโดรเจนไม่ปรากฏชัดเจน และไม่ส่งผลต่อความดันโลหิตหรือพารามิเตอร์อื่นๆ เช่น pH และอุณหภูมิ ดังนั้น เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว ไฮโดรเจนมีผลข้างเคียงน้อยกว่าสารต้านอนุมูลอิสระอื่นๆ เนื่องจากจะลดลงเพียง •OH [13,31]

3. เส้นทางการบริหารของไฮโดรเจน

H2 อาจได้รับการบริหารให้หรือนำเข้าสู่ร่างกายผ่านทางเส้นทางต่างๆ เส้นทางเหล่านี้อาจแบ่งได้เป็น 3 ประเภท คือ การสูดดมก๊าซ H2, การดื่ม HW และการฉีด HS การสูดดมก๊าซ H2 เป็นวิธีที่ง่ายและใช้กันมากที่สุดนับตั้งแต่มีรายงานเบื้องต้นเกี่ยวกับการใช้ H2 [13] H2 ที่สูดเข้าไปจะกระจายเข้าไปในถุงลมของปอดและถูกขนส่งไปทั่วร่างกาย

อย่างไรก็ตาม ขั้นตอนนี้อาจทำให้อึดอัดและเป็นอันตรายได้ เนื่องจากก๊าซ H2 สามารถระเบิดได้ที่ความเข้มข้นมากกว่า 4% ในอากาศ [27] ดังนั้นความเข้มข้นของก๊าซผสมของ H2 มักจะคงอยู่ระหว่าง 1% ถึง 4% การสูดดมก๊าซ H2 จะช่วยปรับปรุงสภาวะเฉียบพลัน เช่น การบาดเจ็บจากการขาดเลือดกลับคืนมา (IRI) และการบาดเจ็บจากการปลูกถ่ายอวัยวะหลายๆ ส่วน HRW ปลอดภัยกว่าและสะดวกสบายกว่าการสูดดมก๊าซ H2

มีรายงานว่า HW ad libitum ป้องกันภาวะหลอดเลือดแข็งตัวในหนูที่มี apolipoprotein E ที่น่าพิศวง ซึ่งเป็นแบบจำลองสำหรับหลอดเลือดที่พัฒนาเองตามธรรมชาติ [32] การบริโภค H2 จะช่วยป้องกันความบกพร่องที่เกิดจากความเครียดในงานการเรียนรู้ที่ขึ้นกับฮิบโปแคมปัสระหว่างการยับยั้งชั่งใจทางกายภาพเรื้อรังในหนู [33]

เมื่อเร็วๆ นี้ การสูดดม H2 และการบริโภค HW แสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณและการแสดงออกของยีนในหนูเมาส์ที่แตกต่างกัน [34] แม้ว่ากระบวนการนี้จะรุกล้ำ แต่ประสิทธิภาพการป้องกันระบบประสาทในสมองหลังการฉีด HS ในช่องท้องด้วย IRI นั้นคล้ายคลึงกับการสูดดมก๊าซ H2 [35] ในระบบทางเดินอาหารของมนุษย์ H2 ผลิตโดยแบคทีเรียในลำไส้และมีบทบาทสำคัญในวิถีทางเมแทบอลิซึม

ทำหน้าที่เป็นสารต้านอนุมูลอิสระที่โดดเด่นและป้องกันความผิดปกติของระบบหัวใจและหลอดเลือด [15] การศึกษาชิ้นหนึ่งแสดงให้เห็นว่าแบคทีเรียในลำไส้มีบทบาทในการลุกลามของความผิดปกติทางระบบประสาท ในเรื่องนี้ พบว่าผู้ป่วยที่ทุกข์ทรมานจากความผิดปกติของระบบประสาทส่วนกลางต่างๆ มีความสามารถในการซึมผ่านของลำไส้เพิ่มขึ้น ซึ่งทำให้เกิดการผ่านไปยังสารอันตรายจากลำไส้ไปสู่กระแสเลือด ซึ่งส่งผลกระทบอย่างมากต่อระบบประสาทส่วนกลาง [36]

การศึกษาแสดงให้เห็นว่าการบริหารช่องปากของ HW ทำให้เกิดผลในการป้องกันในแบบจำลองหนูและหนูเมาส์ของ PD [17] การค้นพบนี้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการใช้ HRW ในการป้องกัน ND เช่นเดียวกับความเป็นไปได้ของการใช้ HRW ในการรักษาความผิดปกติของสมองเฉียบพลัน ดังแสดงในรูปที่ 1 วิถีทางนิวเคลียร์แฟคเตอร์อีรีทรอยด์ 2-ที่เกี่ยวข้องกับปัจจัย 2 (Nrf2) มีบทบาทสำคัญ บทบาทในการปกป้องเซลล์จากแรงกดดันต่างๆ และความผิดปกติของมันสัมพันธ์กับความทนทานต่อระบบปฏิบัติการที่ลดลง [37] Nrf2 เป็นกลไกการป้องกันที่สำคัญของสมองต่อสารพิษทั้งในเซลล์ glial และเซลล์ประสาท [38,39]

วิถีทาง Nrf2 มุ่งเป้าไปที่ยีนต่างๆ เช่น heme oxygenase-1 (HO-1), กลูตาไธโอน S-transferase, SOD, CAT, NAD(P)Hdehydrogenase(quinone)1 และอื่นๆ ดังนั้น จึงช่วยปกป้องเซลล์ประสาท ของระบบประสาทส่วนกลางเทียบกับระบบปฏิบัติการ [40,41] Nrf2 และเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระต่างๆ อาจเพิ่มการแสดงออกของสารไกล่เกลี่ยต้านการอักเสบ เอนไซม์เผาผลาญยาระยะที่ 1 และ 2 และวิถีทางไมโตคอนเดรีย [42,43]

การศึกษาวิจัยล่าสุดแสดงให้เห็นว่า Nrf2 มีฤทธิ์ป้องกันสารพิษต่อระบบประสาท เช่น 6-ไฮดรอกซีโดปามีนและ 1-เมทิล-4-ฟีนิล-1, 2, 3,6-เตตระไฮโดรไพริดีน ( MPTP) ทั้งในแบบจำลองภายนอกร่างกายและในร่างกายของ PD [44,45] ในเรื่องนี้ การบริหารให้ HRW ทางปากได้แสดงให้เห็นผลการป้องกันระบบประสาทต่ออาการบาดเจ็บที่สมองบาดแผล (TBI) โดยการเปิดใช้งานวิถีการส่งสัญญาณ Nrf2

นอกจากนี้ มีรายงานการค้นพบที่คล้ายกันใน ND ต่างๆ เช่น PD, AD, IR และโรคหลอดเลือดสมองตีบ และผลที่ตามมามีสาเหตุมาจากคุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระของ HRW [46–48]

4. H2 ทำหน้าที่เป็นสารต้านอนุมูลอิสระ

Hz มีปฏิกิริยาสูง ทำลายโปรตีน และส่งเสริมการสลาย DNA สามารถเลือกลด OH และ ONOO- ทำให้เกิดปฏิกิริยาอย่างกว้างขวางกับโปรตีน ไขมัน และกรดนิวคลีอิก [49] จากแบบจำลองของสัตว์และการสังเกตทางคลินิก หลักฐานที่สะสมมาแสดงให้เห็นว่า H สามารถใช้อย่างมีประสิทธิภาพในการป้องกันโรคที่เกี่ยวข้องกับความเสียหายจากออกซิเดชัน [50]

จะช่วยลดปริมาณของ ROS พิษต่อเซลล์ (®OH) ซึ่งช่วยปกป้องเซลล์ได้สำเร็จ [50] การศึกษาอื่น ๆ แสดงให้เห็นผลการป้องกัน lRl ในอวัยวะที่คล้ายคลึงกัน เช่น ตับ หัวใจ และลำไส้ [51] ในรุ่นโรคหลอดเลือดสมองเฉียบพลันของหนู 1% ถึง 4% H การสูดดมช่วยลดขนาดของภาวะกล้ามเนื้อหัวใจตาย [52] H การสูดดมจะป้องกันความเสียหายร้ายแรงจากออกซิเดชันใน 1% ถึง 3% ของกรณีทั้งหมด [53]

การบริโภค HRW ช่วยลดความบกพร่องในการเรียนรู้และความจำในหนูโดยการลดความเสียหายจากออกซิเดชัน มีรายงานว่าการหายใจด้วยก๊าซระดับต่ำ (ลิตร 3 โวลต์/100 โวลต์) ลด OS, ภาวะไขมันในเลือดผิดปกติที่เกิดจากภาวะขาดออกซิเจนเป็นพิเศษ, ภาวะคาร์ดิโอไมโอไซต์โตมากเกินไป และการเกิดพังผืดในหลอดเลือดในช่องท้องด้านซ้ายในหนู C57BL/6] [54 นอกจากนี้ การกลืนกิน HRW ยังกระตุ้นให้ Nrf2/ วิถีการป้องกันสารต้านอนุมูลอิสระและการแสดงออกของยีนสารต้านอนุมูลอิสระเพื่อเร่งการลดความบกพร่องของเยื่อเมือกในช่องปากในหนู [55]

ในทำนองเดียวกัน ผลการศึกษาอีกชิ้นหนึ่งแสดงให้เห็นว่า HRW มีผลดีต่อบาดแผลที่ผิวหนังเฉียบพลันในหนูที่เกิดจากการฉายรังสี [56] ขณะนี้มีการศึกษาเส้นทางทดแทนหลายอย่างในฐานะองค์ประกอบหลักของคุณลักษณะการกลั่นกรองพลังงานของ Hz รวมถึง (1) การควบคุม ghrelin-linked ของตัวรับ ghrelin (GHS-R1) ); (2) แรงจูงใจที่เชื่อมโยงกับเกรลินของผู้ขนส่งกลูโคส 1; (3) การกระตุ้นที่เชื่อมโยงแบบไม่ใช่เกรลินของผู้ขนส่งกลูโคส 4; และ (4) non-ghrelin เชื่อมโยงการแสดงออกของปัจจัยการเจริญเติบโตของไฟโบรบลาสต์ 21 (FGF21) ที่ดีขึ้น ซึ่งเป็นตัวควบคุมค่าใช้จ่ายด้านพลังงาน [57,58]

HRW ได้แสดงคุณสมบัติในการปกป้องระบบประสาทในแบบจำลอง PD ที่เกิดจาก MTTP ของหนู [45,59,60] Lin และเพื่อนร่วมงานรายงานว่า HRW ลด OS ในผู้ป่วยโรคตับอักเสบบีเรื้อรังและกลุ่มอาการทางเมตาบอลิซึม [61] การศึกษาแสดงให้เห็นว่า H2 อาจได้รับประโยชน์จากการเปิดใช้งานเส้นทางการส่งสัญญาณ Nrf2 ซึ่งจะช่วยปรับปรุงกิจกรรมต้านอนุมูลอิสระและลด OS, การตายของเซลล์และการอักเสบ [46,62 ]

H2 เพิ่มกิจกรรมต้านอนุมูลอิสระของเอนไซม์ในการฉายรังสีและ TBI ผ่านการควบคุม Nrf2 [63] กลไกการต้านการอักเสบพื้นฐานของ H2 สามารถใช้กับแมคโครฟาจผ่านทางเส้นทางการส่งสัญญาณ Nrf2 ได้ [64] Nrf2 เป็นปัจจัยการถอดรหัสที่รวมองค์ประกอบการตอบสนองต่อสารต้านอนุมูลอิสระเพื่อควบคุมการแสดงออกของสารต้านอนุมูลอิสระ ปกป้องร่างกายจากการบาดเจ็บและการอักเสบต่อความเสียหายจากออกซิเดชัน [65]

5. ผลต้านการอักเสบของ H2 ในรูปแบบโรคทางระบบประสาทที่แตกต่างกัน

การศึกษาจำนวนมากได้รายงานฤทธิ์ต้านการอักเสบของ H2 [63,64,66] การแพร่กระจายของการบำบัด ความสามารถในการซึมผ่านสูง และไม่มีผลข้างเคียงที่ชัดเจนคือข้อดีบางประการ H2 กำจัดอนุมูล ROS และมีประสิทธิภาพอย่างมากในการลดการอักเสบของเนื้อเยื่อและอวัยวะมากมาย รวมถึงหัวใจ สมอง และปอด และได้รับการยอมรับว่าเป็นผู้พิทักษ์ต่อความเสียหายจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่น [67,68]

HRW ได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางถึงความสามารถในการยับยั้งปฏิกิริยาการอักเสบและบรรเทาการตายของเซลล์เซลล์ประสาท [18,69] Microglia มีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดการอักเสบของระบบประสาทในสมอง microglia ที่เปิดใช้งานและ ROS ผลิตไซโตไคน์ที่มีการอักเสบ การศึกษาชิ้นหนึ่งแสดงให้เห็นว่า H2 มีผลดีต่อการป้องกันและการอักเสบที่เกี่ยวข้องกับการบาดเจ็บของสมองปริกำเนิด ในหลอดทดลอง และ ในแบบจำลองร่างกาย [70]

นอกจากนี้ การศึกษาเดียวกันรายงานว่า HW ป้องกันการผลิต ROS ที่เกิดจาก lipopolysaccharide (LPS) โดย microglia และลดพิษต่อระบบประสาทของ microglial ที่เกิดจาก LPS [70] การศึกษาหลายชิ้นแสดงให้เห็นว่า HS สามารถบรรเทาการติดเชื้อในลำไส้ได้ เช่น ความเสียหายของ IR ในลำไส้, อาการลำไส้ใหญ่บวมเป็นแผล และการอักเสบของลำไส้ใหญ่ [71,72]

ยิ่งไปกว่านั้น HRWhas ยังแสดงให้เห็นถึงผลในการป้องกันการสร้างไอออนซูเปอร์ออกไซด์ในหนูที่น่าพิศวงของวิตามินซี-depletedSMP30/GNL ในระหว่างภาวะขาดออกซิเจน– rexygenation [73] นอกจากนี้ การศึกษาชิ้นหนึ่งรายงานว่าการเพิ่ม H2 ในสารละลายการฟอกเลือดมีฤทธิ์ต้านการอักเสบและป้องกันความดันโลหิตสูงต่อผู้ป่วยฟอกเลือดด้วยเครื่องไตเทียม ซึ่งบ่งชี้ว่ายานี้เป็นทางเลือกในการรักษาผู้ป่วยภาวะยูเมีย [74] ในการศึกษาอื่น บทบาทของการลดกล้ามเนื้อของนักกีฬาได้รับการปรับปรุงโดยใช้ H2 ในกรณีของการฝึกร่างกายอย่างเข้มข้น [21]

โดโมกิและเพื่อนร่วมงานรายงานว่าการระบายอากาศ 2.1% ที่เติมด้วยไฮโดรเจนช่วยรักษาปฏิกิริยาของหลอดเลือดในสมองต่อภาวะความจุเลือดสูงและลดความเสียหายของเส้นประสาทที่เกิดจากการหายใจไม่ออกซ้ำในหมูแรกเกิดที่ขาดอากาศหายใจในปริกำเนิด [75] นอกจากนี้ HRW ยังป้องกันความเครียดจากเอนโดพลาสซึมและเพิ่ม H O { {5}} การแสดงออก [64] นอกจากนี้ HRW ยังช่วยแก้ไขความบกพร่องทางสติปัญญาในหนูที่มีความชราภาพแบบเร่ง [53]

For more information:1950477648nn@gmail.com