Efecto antiapoptótico del hidrógeno

En este artículo conoceremos otro importante beneficio del hidrógeno: su efecto antiapoptótico.

Antes de entrar en detalles, sepamos lo que significa la apoptosis.

¿Qué es la apoptosis?

La apoptosis es la muerte celular que se produce normalmente en nuestro organismo debido al envejecimiento o como parte controlada del crecimiento y el desarrollo. Esta muerte celular programada puede producirse como resultado de varios procesos bioquímicos dentro de la célula. Es una forma de suicidio debido a la activación del mecanismo de muerte interna.

Entonces, ¿qué ocurre realmente cuando la célula se ve obligada a suicidarse?

Esto hace que se desencadenen diversos procesos químicos en el organismo. Las proteínas conocidas como caspasas se activan y destruyen la arquitectura celular. Esto, a su vez, desencadena una enzima llamada DNAse, que es capaz de degradar el ADN. El ADN es el material genético del núcleo celular que controla toda la célula. La célula dañada comienza entonces a encogerse gradualmente y se liberan más enzimas proteolíticas, destruyendo la célula desde dentro. Se forman manchas en forma de burbuja en la superficie de la célula.

Cuando la mitocondria, el generador de energía dentro de la célula, se destruye, el citocromo C se libera y la célula se desintegra en pequeños fragmentos encerrados en una membrana. Cuando el interior de la célula se destruye, libera sustancias químicas que actúan como señales de socorro para el exterior de la célula que está muriendo. Algunos de ellos son el ATP y el UTP. El ATP, un nucleótido, y el UTP, un nucleósido, se unen a las células fagocíticas. Estas células pueden ingerir y digerir partes del tejido y otras partes.

Cuando llegan las señales a las células fagocitarias de que una célula está muriendo, intentan llegar a esos fragmentos celulares concretos. Estos fragmentos celulares también exponen fosfolípidos que normalmente no son visibles para el mundo exterior. Esto ayuda a los macrófagos a identificar con precisión estos fragmentos, y comienzan a engullirlos. Los macrófagos pueden segregar sustancias como citoquinas que pueden desencadenar la inflamación en la zona circundante.

Sin embargo, la membrana celular permanece intacta durante este proceso. Por lo tanto, no hay mucho daño en el tejido circundante. Esto es diferente de la necrosis, donde la célula muere debido a un traumatismo y una lesión. Pero aquí, la membrana celular está dañada y todas las sustancias tóxicas se liberan al exterior, provocando una gran inflamación.

¿Cuál es el papel de la apoptosis?

La apoptosis puede producirse cuando la célula envejece de forma natural y "decide" que su propósito ha sido cumplido. También puede ocurrir cuando una bacteria o un virus extraño invade la célula y ésta intenta contener la infección suicidándose.

La apoptosis también puede producirse en otras enfermedades. Cuando hay mucho estrés oxidativo, las células pueden sufrir apoptosis. Hay muchas enfermedades que muestran un aumento de la apoptosis como parte de su proceso de enfermedad. La enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson y el SIDA, entre otras, presentan un aumento de la apoptosis. Mediante el uso de fármacos antiapoptóticos, no sólo podemos detener estos procesos de enfermedad, sino también combatir en cierta medida el proceso de envejecimiento.

¿Cómo funciona el hidrógeno como antiapoptótico?

Desde la publicación de Ohta et al. sobre los efectos del hidrógeno en 2015, se han realizado muchos estudios para comprobar la eficacia del hidrógeno contra diversas enfermedades. Incluso en este primer estudio, se estimó que el hidrógeno tiene propiedades antiapoptóticas a través de la regulación de la expresión génica de las células. En el apéndice se enumeran algunos de estos estudios. Aquí resumiré las pruebas científicas de la eficacia del hidrógeno para combatir la apoptosis que se han demostrado en modelos animales.

Se ha demostrado que la inhalación de hidrógeno ejerce efectos antioxidantes y antiapoptóticos y protege el cerebro durante la lesión por isquemia-reperfusión. Esto se produce al reducir los radicales libres oxidativos, como el radical hidroxilo y el peroxinitrito.

El hidrógeno también es eficaz para reducir las lesiones hepáticas agudas. Cuando se administró a los ratones una solución salina rica en hidrógeno, se inhibió la actividad de las sustancias que promueven la apoptosis, como la JNK y la caspasa-3. Esto puede inhibir la muerte celular en el hígado no sólo en las lesiones agudas, sino también en la cirrosis hepática y la proliferación compensatoria de las células hepáticas que conducen a la enfermedad hepática.

El efecto antiapoptótico también es importante en los trasplantes de órganos para reducir la muerte celular. En los injertos intestinales, se ha demostrado que el hidrógeno regula la proteína antiapoptótica hemo oxigenasa 1. Cuando los injertos fueron pretratados con hidrógeno antes del trasplante, se protegió la función, lo que dio lugar a mejores tasas de supervivencia en los receptores de los injertos.

Cuando se administró hidrógeno como gas inhalado tras una cirugía de bypass cardiopulmonar, se obtuvieron resultados positivos, y los investigadores sugirieron este tratamiento como una nueva terapia potencial.

El hidrógeno puede mejorar la supervivencia en la sepsis. Esto es importante porque la sepsis sigue siendo una de las principales causas de muerte en pacientes críticos en el hospital. Cuando se administró una solución salina rica en hidrógeno a modelos animales, se comprobó que, además de sus propiedades antiinflamatorias y antioxidantes, reducía la apoptosis, reduciendo así los efectos de la sepsis.

Es posible experimentar acidez de estómago cuando estamos estresados. Las úlceras estomacales inducidas por el estrés pueden prevenirse bebiendo líquidos ricos en hidrógeno. El tratamiento con hidrógeno puede reducir el nivel de caspasas en la mucosa gástrica y reducir el daño a la mucosa gástrica mediante la prevención de la apoptosis celular.

Los ataques al corazón son muy comunes en los tiempos modernos

Sin embargo, se ha demostrado que la solución salina rica en hidrógeno reduce el tamaño del infarto de miocardio. Otro grupo ha descubierto que el gas hidrógeno mejora la recuperación de la función del ventrículo izquierdo después de la anoxia-reoxigenación (lo que significa que la reperfusión suele causar lo que se llama lesión por reperfusión). El hidrógeno redujo el tamaño del infarto sin alterar los parámetros hemodinámicos. El gas hidrógeno también impidió el remodelado del ventrículo izquierdo (el proceso de cambio de tamaño, forma y función del ventrículo) tras un infarto de miocardio.

La hemorragia subaracnoidea se considera una afección potencialmente mortal y puede provocar la muerte de las células cerebrales. El hidrógeno es capaz de modificar las vías que conducen a la muerte, especialmente a través de la vía Akt/GSK3β. Esto reduce la apoptosis de las neuronas en el cerebro y mejora el resultado tras una hemorragia subaracnoidea.

No sólo eso, el hidrógeno también puede actuar en los pulmones y reducir la muerte celular en las lesiones pulmonares. Induce genes antiapoptóticos. Así, la proteína antiapoptótica Bcl 2 se regula al alza y las proteínas que promueven la apoptosis, como Bax, se reducen.

Se ha demostrado que el hidrógeno reduce la apoptosis en el páncreas en caso de pancreatitis aguda, reduciendo así el riesgo de desarrollar diabetes mellitus.

En el caso de la retinopatía diabética, la apoptosis retiniana y los biomarcadores de permeabilidad vascular se redujeron mediante la inhalación de gas hidrógeno en un modelo de rata. Estos resultados sugieren un posible uso del hidrógeno para tratar esta enfermedad, que suele provocar ceguera.

El hidrógeno puede inhalarse por medio de la inhalación del gas, la inhalación de una solución de aerosol rica en hidrógeno, la inyección de una solución salina rica en hidrógeno, el baño de hidrógeno y el consumo de hidrógeno disuelto en agua. Para la ingestión diaria, el método más adecuado es beber agua enriquecida con hidrógeno o inhalar el gas hidrógeno producido por un electrolizador.

Aunque el hidrógeno es el elemento químico más abundante del universo, no se ha utilizado en el ámbito terapéutico para tratar enfermedades. Sin embargo, los recientes descubrimientos sobre este asombroso gas han cambiado la situación. Cientos de estudios sobre el hidrógeno, hasta ahora sobre todo en modelos animales, sugieren que es eficaz para muchas enfermedades también en humanos. Es seguro que veremos el hidrógeno en las clínicas en un futuro próximo. Debido a sus efectos antiapoptóticos y antioxidantes, también podría utilizarse como agente antienvejecimiento.

Fuentes

Ohta, S., Molecular hydrogen as a novel antioxidant: overview of the advantages of hydrogen for medical applications. Methods Enzymol, 2015. 555: p. 289-317.
Shen, M.H., et al, Hydrogen as a novel and effective treatment for acute carbon monoxide poisoning. Medical Hypotheses, 2010. 75(2): p. 235-237.
Sun, H., et al, The protective role of hydrogen-rich saline in experimental liver injury in mice. Journal of Hepatology, 2011. 54(3): p. 471-80. Buchholz, B.M., et al, Hydrogen-enriched preservation protects isogenic intestinal graft and improves recipient gastric function during transplantation. Transplantation, 2011. 92(9): p. 985-92.
Li, G.M., et al. Effects of treatment with hydrogen-rich saline on polymicrobial sepsis. Journal of Surgical Research, 2013. 181(2): p. 279-86.
Liu, X., et al, The protective of hydrogen on stress-induced gastric ulceration. Int Immunopharmacol, 2012. 13(2): p. 197-203.
Fujii, Y., et al, La insuflación de gas hidrógeno inhibe la respuesta inflamatoria en el bypass cardiopulmonar en un modelo de rata. Artif Organs, 2013. 37(2): p. 136-41.
Zhang G, Gao S, Li X, et al. El poscondicionamiento farmacológico con ácido láctico y solución salina rica en hidrógeno alivia la lesión por reperfusión miocárdica en ratas. Sci Rep. 2015 Apr 30;5:9858.
Bari, F., et al, La inhalación de gas hidrógeno protege la reactividad cerebrovascular de la lesión hipóxica perinatal moderada pero no grave en lechones recién nacidos. Stroke, 2010. 41(4): p. E323-E323.
Hong, Y., et al, Neuroprotective effect of hydrogen-rich saline against neurologic damage and apoptosis in early brain injury following subarachnoid hemorrhage: possible role of the Akt/GSK3beta signaling pathway. PLoS One, 2014. 9(4): p. e96212.
Huang, C.S., et al, Hydrogen inhalation ameliorates ventilator-induced lung injury. Critical Care, 2010. 14(6): p. R234.
Li, Y.-P., Teruya, K., Katakura, Y., Kabayama, S., Otsubo, K.,Morisawa, S., et al, Effect of reduced water on the apoptotic cell death triggered by oxidative stress in pancreatic b HIT-T15 cell. Animal cell technology meets genomics, 2005: pp. 121-124.
Oharazawa, H., et al, Protection of the Retina by Rapid Diffusion of Hydrogen: Administración de gotas oculares cargadas de hidrógeno en la lesión por isquemia-reperfusión de la retina. Investigative Ophthalmology & Visual Science, 2010. 51(1): p. 487-492.
Qu, J., et al, Inhalation of hydrogen gas attenuates ouabain-induced auditory neuropathy in gerbils. Acta Pharmacologica Sinica, 2012. 33(4): p. 445-451.
Hayashida, K., Sano, M., Ohsawa, I., Shinmura, K., Tamaki, K., et al. (2008) Inhalation of Hydrogen Gas Reduces Infarct Size in the Rat Model of Myocardial Ischemia-Reperfusion Injury. Biochemical and Biomedical Research Communications, 373, 30-35.

Fuente original: www.frequenz-therapie.com/es