Die Dämpfung von Zigarettenrauch  induzierten Atemwegs-schleimproduktion  von wasserstoffreichen  Salzlösung  bei Ratten

Überproduktion von Schleim ist ein wichtiges pathophysiologisches Merkmal bei chronischen Atemwegserkrankungen wie chronische obstruktive Lungenerkrankung (COPD) und Asthma. Das Rauchen von Zigaretten (CS) ist die häufigste Ursache für COPD. Oxidativer Stress spielt eine wichtige Rolle bei der CS-induzierten abnormen Atemwegs - Schleimproduktion. Molekularer Wasserstoff schützt die Zellen und das Zellgewebe vor oxidativen Schäden durch das Neutralisieren der Hydroxylradikale. In der vorliegenden Arbeit  untersuchten die Autoren die Wirkung von molekularem Wasserstoff auf CS-induzierte Schleimproduktion bei Ratten. Männliche Sprague-Dawley-Ratten wurden in vier Gruppen eingeteilt: Scheinkontrolle, CS Gruppe, eine gruppe in der sie mit wasserstoffreiche Salz vorbehandelt wurden und eine wasserstoffreiche Salzkontrollgruppe. Lungenmorphologie und biochemische Gewebeveränderungen wurden durch Immunhistochemie, Alcianblau / Periodsäure-Schiff-Färbung, TUNEL, Western Blot und Echtzeit-RT-PCR bestimmt.. Bei der Gruppe der Wasserstoff-reichen Salzvorbehandlung  wurde die CS-induzierte Schleimansammlung in den bronchiolar Lumen gedämpft, Becherzellen-Hyperplasie, MUC5AC Überexpression und abnorme Zell-Apoptose im Luftwegsepithel sowie Malondialdehyd qwurden  im BALF erhöht. Die Phosphorylierung von EGFR bei Tyr1068 und Nrf2 Hochreguierungsexpression in den Rattenlungen von CS Exposition  behindert wurden, sind auch von wasserstoffreichen Salz außer Kraft gesetzt worden. Wasserstoff-reiche Salz Vorbehandlung lindert CS-induzierten Atemwegsschleimproduktion und Luftwegsepithel Schäden bei Ratten. Die schützende Rolle von molekularem Wasserstoff auf CS-exponierten Ratten-Lunge wurde zumindest teilweise druch die freien Radikalen abfangenden Fähigkeit erreicht. Dies ist der erste Bericht, der den Schutz der Atemwege  gegen CS Schaden durch die intraperitoneale Verabreichung von wasserstoffreichem Salz  bei den Atemwegen  von Ratten nachzuweist und es könnte bei der Behandlung von abnormen Atemwegsschleimproduktion in COPD vielversprechend sein.

 

 

 

 


Wasserstoffreiches, reines Wasser verhindert durch Zigarettenrauch induziertes Lungenemphysem bei SMP30-Knockout-Mäusen.

 Suzuki Y1Sato T2Sugimoto M3Baskoro H1Karasutani K1Mitsui A1Nurwidya F4Arano N1Kodama Y1Hirano SI5Ishigami A6Seyama K1Takahashi K1.

1      Department of Respiratory Medicine, Juntendo University Graduate School of Medicine, Tokyo, Japan.

2Department of Respiratory Medicine, Juntendo University Graduate School of Medicine, Tokyo, Japan. Electronic address: satotada@juntendo.ac.jp.3Department of Mechanism of Aging, National Center for Geriatrics and Gerontology, Obu, Aichi, Japan.4Department of Respiratory Medicine, Juntendo University Graduate School of Medicine, Tokyo, Japan; Department of Pulmonology and Respiratory Medicine, Universitas Indonesia Faculty of Medicine, Jakarta, Indonesia.5MiZ Company Limited, Kamakura, Kanagawa, Japan.6Department of Molecular Pathology, Tokyo Metropolitan Institute of Gerontology, Tokyo, Japan.

Studie aus 2017  https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28807355

Die schützende Wirkung von Wasserstoff (H2) auf ROS-induzierte Erkrankungen wurde von vielen Forschern nachgewiesen, die zeigten, dass H2 durch die Beseitigung von • OH und • ONOO– die Lipid- und DNA-Peroxidation wirksam abschwächen, die zellulären Antioxidationsmittel verbessern und dann die Zellen gegen Oxidationsmittelschädenschützen kann . Die meisten freien Radikale im menschlichen Körper bestehen aus ROS, einschließlich O2, OH, H2O2, NO, ONOO und so weiter. Unter normalen Umständen können Zellen eine angemessene Homöostase zwischen der Bildung und Entfernung von ROS durch bestimmte enzymatische Wege oder Antioxidationsmittel aufrechterhalten. Unter bestimmten pathologischen Bedingungen ist das Gleichgewicht jedoch gestört, was zu oxidativem Stress und verschiedenen Krankheiten wie chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD) führt. Studien haben gezeigt, dass ROS eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung von COPD gespielt hat und einige Antioxidantien beim Schutz vor den schädigenden Wirkungen von oxidativem Stress wirksam waren. Wir vermuten daher, dass die Wasserstofftherapie aufgrund ihrer Besonderheit, toxische ROS zu eliminieren, eine neuartige und wirksame Behandlung von COPD sein kann.

 

Schlüsselwörter: Wasserstoff, COPD, oxidativer Stress, Antioxidationsmittel

 

Einführung

Wasserstoff (H2), ein farbloses, geschmackloses, geruchloses, nicht reizendes und hochentzündliches diatomares Gas, wurde allgemein als physiologisches inertes Gas in der Überdruckmedizin angesehen. In den Jahren 1975 und 2001 haben Dole et al. (1975) und Gharib et al. (2001) separat berichtet, dass H2 unter hohem Druck ein therapeutisches Gas für Krebs und Parasiten-induzierte Leberentzündung sein könnte, indem toxische ROS eliminiert werden.

 

Im Jahr 2007 haben Ohsawa et al. (2007) fanden heraus, dass 2% ige H2-Inhalation antioxidative und antiapoptotische Aktivitäten zeigte, indem sie zytotoxische Sauerstoffradikale selektiv reduzierte. Die Bedeutung von H2 stieß sofort auf weit verbreitete Bedenken, und es erwies sich als wirksam bei vielen ROS-bedingten Erkrankungen, wie Verletzungen der Leber- und Herzhypoxie-Ischämie, Entzündungsverletzungen, die durch Dünndarmtransplantation verursacht wurden und bei Neugeborenen Hypoxie-Ischämie-Verletzungen (Fukuda et al. , 2007; Buchholz et al., 2008; Cai et al., 2008; Hayashida et al., 2008). 

 

Daneben erwiesen sich andere Wege zur Verabreichung von H2, wie das Trinken von H2-gesättigtem Wasser, die intraperitoneale und intravenöse Injektion von H2-gesättigter Kochsalzlösung, auch bei vielen Erkrankungen, wie z. B. Hypoxie-Hirn-Ischämie, Typ II-Diabetes beim Menschen, durch Cisplatin induzierte Nephrotoxizität Parkinson-Krankheit und Atherosklerose bei Apolipoprotein (Cai et al., 2009; Chen et al., 2009; Mao et al., 2009; Sun et al., 2009; Zheng et al., 2009; Oharazawa et al., 2010). . 

 

Alle diese Beweise zeigen, dass das Molekül H2 bei Erkrankungen wirksam ist, die mit oxidativem Stress in Verbindung stehen, einschließlich chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD).

 

Chronisch obstruktive Lungenerkrankung

Chronisch obstruktive Lungenerkrankung ist eine komplexe multifaktorielle Erkrankung, die hauptsächlich aus chronischer Bronchitis und Lungenemphysem besteht. Sie ist durch eine nicht vollständig reversible Einschränkung des Luftstroms gekennzeichnet. Das Hauptmerkmal von COPD wird allgemein als abnormale Reaktion auf Verletzungen, chronische Entzündungen, übermäßige Aktivierung von Makrophagen, Neutrophilen, T-Lymphozyten und Fibroblasten in der Lunge akzeptiert. Menschen mit leichter COPD zeigen oft physiologische Anomalien, die zu Atemnot führen und die Belastungstoleranz reduzieren, während moderate und schwere COPD die Lebensqualität und die Mortalität erheblich beeinträchtigen können.Es gibt viele Behandlungen für COPD, wie inhalatives Kortikosteroid (ICS) und Anticholinergika, Salmeterol-Fluticason-Kombination (SFC) oder Tiotropium und die Verschreibung von Antibiotika. Bisher erwies sich jedoch keines als eine ideale Behandlung für COPD. ICS könnte die Inzidenz von Pneumonien erhöhen (Drummond et al., 2008). Die Behandlung mit Anticholinergika zeigte ein höheres Risiko für kardiovaskuläre Morbidität und Mortalität (Singh et al., 2008). In einer anderen Studie konnte gezeigt werden, dass Tiotropium den Rückgang von FEV1 nicht reduzieren kann (Tashkin et al., 2008). 

 

In Anbetracht der Tatsache, dass die Morbidität und Mortalität von COPD in den letzten Jahren zugenommen hat, wäre es sehr wertvoll, eine wirksame Therapie für COPD herauszufinden. Oxidativer Stress wird weithin als pathogener Mechanismus für COPD vorgeschlagen (Van der Vliet, 1999; Pinamonti et al., 1996; Repine et al., 1997). 

 

Viele Forscher fanden Marker für oxidativen Stress wie H2O2 und NO in der epithelialen Auskleidungsflüssigkeit, dem Atem und dem Urin von COPD-Patienten (Dekhuijzen et al., 1996; Maziak et al., 1998; Praticò et al., 1998; Montuschi et al., 2000). 

 

Es wird berichtet, dass das Oxidationsmittel Peroxynitrit, das durch die Reaktion von NO mit dem Superoxidanion erzeugt wird, stark mit COPD korreliert ist (Kanazawa et al., 2003). Das durch Superoxidanion bzw. H2O2 durch die Haber-Weiss-Reaktion und die Fenton-Reaktion erzeugte Hydroxylradikal ist ebenfalls ein stark toxisches Oxidationsmittel (Halliwell und Gutteridge, 1986, 1992). Ichinose fand reichlich Nitrotyrosin-positive Färbungszellen und iNOS-positive Zellen in induziertem Sputum von COPD-Patienten, was darauf hindeutet, dass oxidativer Stress, der durch reaktive Stickstoffspezies hervorgerufen wird, im Blut übertrieben sein kann.

Weiter Studien

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3108576/

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6051853/

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Die Studien sind entnommen  aus :

www.molecularhydrogenfoundation.org, Molecular Hydrogen Foundation, USA, Tyler Le Baron

 

http://www.eimht.eu/ European Institut for Molecular Hydrogen Therapy

  

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/ US National Library of MedicineNational Institutes of Health

 

http://www.molecularhydrogenstudies.com und öffentlichen wissenschaftlichen Medien, medical gas Research,Plus.org, science direkt u.a.  Wir danken der molecular Hydrogen foundation für die freundliche Genehmigung, Artikel und wissenschaftliche Grundlagen veröffentlichen zu dürfen, als auch anderen Instituten .