top of page
Moleculen

Waterstof en zijn voordelen

Moleculaire waterstof in gezondheid en ziekte

Ontdek de actuele ontwikkelingen en onderzoeken op het gebied van waterstoftherapie en leer hoe het werkt.

Waterstof: van de sterren tot brandstof tot medicijnen

Editors: Dr.Jan Slezak, Branislav Kura
  • Presenteert de therapeutische eigenschappen en het transformatieve potentieel van moleculaire waterstof in biomedische toepassingen

  • Bedoeld voor medische studenten, fysiologen, farmacologen, artsen en overig gezondheidszorgpersoneel dat moleculaire waterstof kan gebruiken om de gezondheid van iedereen die het nodig heeft te verbeteren.

  • Inclusief bekende auteurs in het veld om een uitgebreid overzicht te geven van de opmerkelijke effecten van moleculaire waterstof

Hieronder kunt u een samenvatting lezen van het boek “Molecular Hydrogen in Health and Disease”

(Dr.Jan Slezak · Branislav Kura).

 

Gepubliceerd op 17 februari 2024

Dr.Jan Slezak

“Mijn hele wetenschappelijke leven is gewijd aan de hartfysiologie, in het bijzonder met betrekking tot ischemie, reperfusie, hypoxie, calciumparadox, enz. Mijn recente focus lag op het behandelen en voorkomen van door straling geïnduceerde hartziekten, wat een goed model is voor veel hartpathologieën. De voordelen van waterstof zijn opmerkelijker nu we weten dat waterstof niet alleen maar een antioxidant is, maar signaaltransductie, expressie van miRNA's en eiwitinteracties moduleert.

We kennen het exacte mechanisme van deze effecten nog steeds niet, maar de klinische toepassingen van waterstof als medisch gas verdienen sterk onze verdere aandacht.”

Introductie

Moleculair waterstof (H2) is naar voren gekomen als een veelbelovend therapeutisch en preventief medisch gas. Waterstofgas heeft de afgelopen jaren veel aandacht gekregen vanwege zijn opmerkelijke antioxiderende en ontstekingsremmende eigenschappen.

H2 vertoont een uitzonderlijke farmacokinetiek en doorkruist snel cellulaire biomembranen om toegang te krijgen tot subcellulaire organellen die indirect hormonen en cytokines reguleren via verschillende signaaltransductieroutes.

 

H2 heeft het potentieel om een breed scala aan problemen aan te pakken, waaronder klinische medische behandeling op het gebied van myocardischemie, hartfalen, hartstilstand, metabool syndroom, kanker in een gevorderd stadium, ontstekingsziekten, dementie bij de ziekte van Alzheimer, ouderdomsstoornissen, sportactiviteiten en zelfs schoonheid, landbouw, enz.

Geselecteerde wereldberoemde auteurs in het veld bieden lezers een uitgebreid overzicht van de opmerkelijke effecten van moleculaire waterstof en de fysische, chemische en therapeutische eigenschappen en mogelijkheden ervan in biomedische toepassingen. Deze publicatie vult de huidige leemte in de informatie en is bedoeld voor iedereen die beter geïnformeerd wil worden over de brede mogelijkheden van het gebruik van moleculaire waterstof. 

Samenvatting per hoofdstuk

1. Waterstof: van de sterren tot brandstof tot medicijnen

Tyler W. LeBaron, Randy Sharpe, Felix A. Pyatakovich en Mikhail Yu. Artamonov
Moleculair Waterstof Instituut, Enoch, UT, VS

Waterstofgas heeft de afgelopen jaren veel aandacht getrokken vanwege zijn opmerkelijke antioxiderende en ontstekingsremmende eigenschappen. Het uitgebreide onderzoek naar de toepassingen van waterstof in de energiesector overschaduwt echter vaak het potentieel ervan als medisch en biologisch actief gas. Verrassend genoeg dateert het onderzoek naar de biomedische aspecten van H2 uit 1793. Waterstof vertoont een uitzonderlijke farmacokinetiek omdat het snel cellulaire biomembranen passeert, inclusief de bloed-hersenbarrière en de testisbarrière, om subcellulaire organellen binnen te dringen. Na inname volgt waterstof de weg van de minste weerstand door de bloedsomloop en wordt voornamelijk via uitademing uitgescheiden.

 

Hoewel de ingewikkelde moleculaire mechanismen en precieze doelwitten ongrijpbaar blijven, omvatten de antioxiderende effecten van waterstof de opregulatie van endogene antioxidanten via activering van de Nrf2/Keap1-signaalroute. Recent onderzoek benadrukt de potentiële rol van Fe-profyrine als een redox-gerelateerde biosensor, die de reacties van waterstof met hydroxylradicalen vergemakkelijkt en aanvullende signaaltransductieprocessen op gang brengt. Daarnaast bespreekt dit overzicht de fysisch-chemische eigenschappen van waterstof, met name de molaire oplosbaarheid ervan, overwegingen met betrekking tot het begrip verzadiging en andere unieke eigenschappen van H2. Toenemende kennis en onderzoek naar de geschiedenis van H2 onderstreept het transformerende potentieel ervan voor biomedische toepassingen en maakt de weg vrij voor toekomstige vooruitgang bij het exploiteren van de therapeutische eigenschappen ervan.

2. Een verkenning van de directe biologische doelwitten van moleculaire waterstof

John T. Hancock, Jennifer E. May, Tyler W. LeBaron, Rajalaksmi Punampalam en Grace Russell
School of Applied Sciences, College of Health, Science and Society, UWE, Coldharbour Lane, Bristol, BS16 1QY, VK

Samenvatting
Moleculaire waterstof (H2), geleverd als gas of in oplossing, wordt steeds populairder bij de behandeling van een verscheidenheid aan aandoeningen en ziekten. Er wordt bijvoorbeeld gedacht dat het helpt bij neurodegeneratieve ziekten, verwondingen veroorzaakt door het herstellen van de bloedstroom naar voorheen ischemisch weefsel, en zelfs de symptomen van COVID-19 verlicht. Het is ook voorgesteld als een ergogeen sportsupplement. Het exacte werkingsmechanisme van H2 is echter nog niet definitief opgehelderd. Er is gesuggereerd dat H2 werkt als een antioxidant en vooral als een wegvanger van hydroxylradicalen (-OH). Dit zou het geval kunnen zijn, maar het is onwaarschijnlijk dat dit de enige werkingswijze van H2 in biologische systemen is. Hieronder bespreken we enkele van de mogelijke werkingsmechanismen in H2 die de werking ervan in een medische context kunnen verklaren.

3. Vooruitzichten van waterstofgeneeskunde vanwege de effecten ervan op de mitochondriale functie

Shin-ichi Hirano, Yusuke Ichikawa, Bunpei Sato, Yoshiyasu Takefuji, Xiao-Kang Li en Fumitake Satoh
Afdeling Transplantatie Immunologie, Nationaal Instituut voor Kindgezondheid en Ontwikkeling, Tokio, Japan

Samenvatting
Mitochondria zijn ontstaan ​​uit aërobe bacteriën via endosymbiose. Door deze symbiose verwierven eukaryoten een efficiënt energieproductiesysteem, maar tegen de prijs van blootstelling aan oxidatieve stress veroorzaakt door reactieve zuurstofsoorten (ROS). Moleculair waterstof (H2) is onlangs geïdentificeerd als een antioxidant die selectief ROS vermindert, zoals hydroxylradicalen en peroxynitriet, die sterke oxidatiemiddelen zijn, en de klinische toepassing ervan vordert. In dit werk werd de effectiviteit van H2 onderzocht in experimentele modellen en bij verschillende chronische ontstekingsziekten bij mensen en werd aangetoond dat het zijn effect uitoefent door de bescherming van de mitochondriale functie.

 

Bescherming door H2 kan plaatsvinden door de regulatie van mitochondriale ROS. Omdat mitochondriale disfunctie is vastgesteld bij veel voorkomende ziekten, zoals metabolische en neurodegeneratieve ziekten, zal de ontwikkeling van technologieën en stoffen die de mitochondriale functie beschermen of activeren noodzakelijk zijn voor de toekomst van de geneeskunde. H2 zou een kandidaat kunnen zijn voor toekomstige geneeskunde vanwege de effecten ervan op de mitochondriale functie.

4. Moleculaire waterstof: een nieuwe behandelingsstrategie voor mitochondriale aandoeningen

Anna Gvozdjáková, Jarmila Kucharská, Zuzana Sumbalová, Zuzana Rausová, Branislav Kura, Barbora Bartolˇciˇcová en Ján Slezák
Faculteit Geneeskunde, Farmacobiochemisch Laboratorium van de 3e Afdeling Interne Geneeskunde, Comenius Universiteit in Bratislava, Sasinkova 4, 811 08, Bratislava, Slowakije

Samenvatting

Aandoeningen van de mitochondriale functie en oxidatieve stress worden beschouwd als de moleculaire basis voor het ontstaan ​​en de ontwikkeling van verschillende ziekten, waaronder mitochondriale ziekten. De positieve werking van moleculaire waterstof (H2) is aangetoond bij de preventie en ondersteunende therapie van patiënten met hart- en vaatziekten, de ziekte van Parkinson, patiënten met het metabool syndroom, luchtwegaandoeningen, bestraalde kankerpatiënten, herseninfarcten, diabetes mellitus en bewezen bij reumatoïde artritis. De exacte moleculaire mechanismen van H2 op mitochondriaal niveau zijn nog niet volledig begrepen. We hebben een nieuw mechanisme voorgesteld voor het effect van H2 op de functie van de mitochondriale ademhalingsketen. H2 zou een donor kunnen zijn van elektronen en protonen voor de Q-cyclus van de mitochondriale ademhalingsketen, waardoor het co-enzym Q-niveau op peil blijft met daaropvolgende ATP-productie door oxidatieve fosforylatie.

 

Er is aangetoond dat H2 de richting van de elektronenstroom in de mitochondriale ademhalingsketen verandert, wat afhangt van de NAD+/NADH-verhouding. We vonden ook een positief effect van H2 op de bio-energetische functie van mitochondria van bloedplaatjes bij patiënten met NAFLD. Het gebruik van H2 lijkt een nieuwe behandelstrategie te zijn voor de gerichte therapie van mitochondriale aandoeningen.

5. Autonome hartregulatie als reactie op inspanning en toediening van moleculaire waterstof bij goedgetrainde atleten

Michal Botek, Jakub Krejˇcí, Barbora Sládeˇcková en Andrew McKune
Departement Natuurwetenschappen in Kinantropologie, Faculteit Fysische Cultuur, Palacký Universiteit Olomouc, Olomouc, Tsjechië

Samenvatting

Lichaamsbeweging leidt tot significante veranderingen in het autonome zenuwstelsel (AZS). Het hoofddoel van dit hoofdstuk was om te bepalen of H2-toediening via waterstofrijk water (HRW) de activiteit van het AZS kan beïnvloeden tijdens twee experimentele trainingsprotocollen bij goed getrainde atleten. Beide experimenten waren ontworpen als gerandomiseerde, dubbelblinde, placebogecontroleerde cross-overonderzoeken. In onderzoek A (12 vinzwemmers) werden de ANS-reacties onderzocht vóór en tijdens een gesimuleerde wedstrijddag, en in onderzoek B (12 voetballers) werden de hartslagreacties (HR) onderzocht na een herhaald sprintprestatieprotocol (15 x 30 m). ). De hartslagvariabiliteitsmethode werd uitgevoerd om de AZS-activiteit gedurende 5 minuten in staande en liggende posities te bepalen met behulp van het DiANS PF8-systeem, en het HR-herstel werd 1 en 3 minuten na de training beoordeeld met behulp van de HR-monitor. Onderzoek A toonde aan dat drie dagen toediening van HRW alleen tijdens de pre-competitiefase van de gesimuleerde wedstrijddag een significante afname in vagale activiteit en HR-stimulatie veroorzaakte bij elite vinzwemmers in staande positie. Onderzoek B toonde aan dat acute toediening van HRW het hartslagherstel van teamsporters tijdens herhaalde maximale sprints kan verbeteren, wat zich zou kunnen vertalen in verbeterde prestaties tijdens training en competitie. Het lijkt er dan ook op dat H2 in de toekomst als een veelbelovend voedingssupplement kan worden beschouwd.

6 De klinische toepassing van waterstof als medische behandeling

Yunbo Xie en Guohua Song School voor Medische Basiswetenschappen, Shandong First Medical University en Shandong Academie voor Medische Wetenschappen, Jinan, 250117, China

Samenvatting

Het is bewezen dat waterstofmoleculen biologische effecten hebben. Bovendien zijn ze kleurloos, niet-toxisch en hebben ze een laag molecuulgewicht, waardoor ze de bloed-hersenbarrière kunnen passeren. Deze review vat meer dan 100 publicaties samen over het gebruik van waterstoftherapie bij klinische ziekten en classificeert de toepassingen van waterstofgeneeskunde in negen belangrijke systemische ziekten op basis van de International Classification of Diseases (ICD)-11. De effectiviteit van waterstoftherapie wordt beïnvloed door de in vivo metabolische kinetiek die verband houdt met de verschillende toedieningswegen. Deze review onderzoekt het gebruik van waterstofmoleculen via verschillende toedieningsmethoden en hun implicaties voor de behandeling van klinische ziekten, evenals de mechanismen die ten grondslag liggen aan hun biologische effecten.

7 Homeostatische en endocriene reacties die ten grondslag liggen aan de beschermende effecten van moleculaire waterstof

Mami Noda en Eugene IV. Nazarov Instituut voor Mitochondriale Biologie en Geneeskunde van Xi'an Jiaotong University School of Life Science and Technology, Xi'an, China

Samenvatting

Moleculaire waterstof (H2) heeft tal van eigenschappen, zoals: B. anti-apoptotische, ontstekingsremmende en antioxiderende eigenschappen die een verscheidenheid aan positieve effecten hebben. De effecten van H2 verschijnen vaak langzaam. De hoeveelheid H2 in drinkwater is veel minder dan bij inademing. H2, vooral in drinkwater, kan niet worden gebruikt voor therapie, maar eerder om de gezondheid te behouden en te verbeteren of om ziekten te voorkomen. Vanuit mechanistisch perspectief is het probleem dat de farmacokinetiek van H2 in drinkwater grotendeels onbekend is, vooral in de hersenen. Dit hoofdstuk richt zich op de opname van H2 op de lange termijn en bespreekt het mechanisme vanuit homeostatisch en endocriene perspectieven om te begrijpen waarom H2 zo'n grote verscheidenheid aan effecten heeft. H2 stimuleert de productie van het maagdarmhormoon ghreline, dat de afgifte van groeihormonen stimuleert, de hypothalamus-hypofyse-bijnieras (HPA-as) beïnvloedt en ook de hypothalamus-hypofyse-gonadale as (HPG-as) lijkt te beïnvloeden. Vanwege deze endocrinologische werking heeft H2 een corrigerend effect op het neuro-immuno-endocriene systeem en bepaalt het de werking van het homeostatische systeem van het lichaam.

8 Door straling geïnduceerde hartziekte: mogelijke rol voor moleculaire waterstof

Branislav Kura, Patricia Pavelkova, Barbora Kalocayova en Jan Slezak
Centrum voor Experimentele Geneeskunde, Instituut voor Hartonderzoek, Slowaakse Academie van Wetenschappen, Dubravska cesta 9, 841 04, Bratislava, Slowakije

Samenvatting

Stralingsgeïnduceerde hartziekte (RIHD) is een veel voorkomende complicatie van mediastinale radiotherapie. RIHD omvat structurele en functionele afwijkingen van het hartzakje, de kransslagaders, het myocardium, de hartkleppen en het geleidingssysteem. De onderliggende pathologische mechanismen zijn complex en houden voornamelijk verband met schade aan endotheelcellen, oxidatieve stress en ontstekingen. Straling kan de dood van hartspiercellen en weefselfibrose veroorzaken, wat uiteindelijk tot hartfalen kan leiden. Om deze complicaties te overwinnen is het noodzakelijk om te zoeken naar specifieke therapeutische interventies, die nog steeds ontbreken. Moleculair waterstof (H2) staat bekend als een molecuul met antioxiderende, ontstekingsremmende en anti-apoptotische beschermende effecten bij verschillende ziekten. In vitro- en in vivo-onderzoeken hebben aangetoond dat H2 preventieve of therapeutische effecten heeft op door straling veroorzaakte schade, waaronder RIHD. H2 zou kunnen bijdragen aan de verlichting van RIHD via verschillende mechanismen, b.v. door selectieve neutralisatie van hydroxylradicalen, bescherming tegen inflammatoire en apoptotische schade, antifibrotische en antihypertrofische effecten, enz. Verder onderzoek is nodig om verdere mechanismen van H2-werking op te helderen en om de effectiviteit van H2-therapie in klinische onderzoeken te verifiëren.

9 Kortdurende suppletie met moleculaire waterstof en vitamine E verhoogt de myocardiale connexine-43-regulatie in bestraalde en niet-bestraalde rattenharten

Barbara Szeiffova Bacova, Katarina Andelova, Matus Sykora, Branislav Kura, Barbora Kalocayova, Jan Slezak en Narcis Tribulova
Centrum voor Experimentele Geneeskunde SAS, Instituut voor Hartonderzoek, Dúbravská cesta 9, 841 04, Bratislava, Slowakije

Conclusie

Deze studie was bedoeld om te onderzoeken of suppletie met antioxidanten, moleculair H2 en vitamine E, het gap-junction-kanaaleiwit connexine-43 in linkerventrikelweefsel van bestraalde rattenharten kan beïnvloeden. De experimenten werden uitgevoerd op 3 maanden oude mannelijke Wistar-ratten, die willekeurig in 6 groepen werden verdeeld. (1) intacte ratten; (2) intacte ratten behandeld met moleculair H2 (4% H2 in de inhalatiekamer, 3 x 30 minuten per dag); (3) intacte ratten aangevuld met vitamine E (30 mg/kg lichaamsgewicht); (4) bestraalde ratten na een enkele dosis van 10 Gy; (5) bestraalde ratten behandeld met moleculair H2; (6) bestraalde ratten behandeld met vitamine E. 9 dagen na de bestraling werd het myocardium van het linkerhart gebruikt voor analyse. De resultaten laten zien dat behandeling met moleculair H2 en vitamine E connexine-43 en PKCε opreguleert, niet alleen in bestraalde maar ook in intacte rattenharten. Het is een uitdaging voor verder onderzoek om de mechanismen op te helderen.

10 Moleculaire waterstof: een nieuw hulpmiddel voor bescherming tegen stralingsgerelateerde toxiciteit

Jana Vlkovicova, Branislav Kura, Patricia Pavelkova en Barbora Kalocayova
Centrum voor Experimentele Geneeskunde, Instituut voor Hartonderzoek, Slowaakse Academie van Wetenschappen, Dubravska cesta 9, 841 04, Bratislava, Slowakije

Samenvatting

Aandoeningen van de mitochondriale functie en oxidatieve stress worden beschouwd als de moleculaire basis voor het ontstaan ​​en de ontwikkeling van verschillende ziekten, waaronder mitochondriale ziekten. De positieve werking van moleculaire waterstof (H2) is aangetoond bij de preventie en ondersteunende therapie van patiënten met hart- en vaatziekten, de ziekte van Parkinson, patiënten met het metabool syndroom, luchtwegaandoeningen, bestraalde kankerpatiënten, herseninfarcten, diabetes mellitus en bewezen bij reumatoïde artritis. De exacte moleculaire mechanismen van H2 op mitochondriaal niveau zijn nog niet volledig begrepen. We hebben een nieuw mechanisme voorgesteld voor het effect van H2 op de functie van de mitochondriale ademhalingsketen. H2 zou een donor kunnen zijn van elektronen en protonen voor de Q-cyclus van de mitochondriale ademhalingsketen, waardoor het co-enzym Q-niveau op peil blijft met daaropvolgende ATP-productie door oxidatieve fosforylatie. Er is aangetoond dat H2 de richting van de elektronenstroom in de mitochondriale ademhalingsketen verandert, wat afhangt van de NAD+/NADH-verhouding. We vonden ook een positief effect van H2 op de bio-energetische functie van mitochondria van bloedplaatjes bij patiënten met NAFLD. Het gebruik van H2 lijkt een nieuwe behandelstrategie te zijn voor de gerichte therapie van mitochondriale aandoeningen.

11 De rol van matrixmetalloproteïnasen in de werking van moleculaire waterstof

Barbora Bot'anská, Viktória Pecníková, Branislav Kura, Ján Slezák en Miroslav Baranˇcík
Centrum voor Experimentele Geneeskunde, Instituut voor Hartonderzoek, Slowaakse Academie van Wetenschappen, Dúbravská cesta 9, Bratislava, 841 04, Slowakije

Samenvatting

Moleculaire waterstof speelt een rol bij het moduleren van verschillende cellulaire functies, en de pleiotrope therapeutische effecten ervan zijn gedocumenteerd bij verschillende ziekten. Verschillende bewijslijnen suggereren dat een belangrijke rol in de mechanismen die betrokken zijn bij de effecten van moleculaire waterstof ligt in de modulatie van cellulaire antioxidantafweer, waaronder intracellulaire en extracellulaire redoxsignalering. Matrixmetalloproteïnasen (MMP's) zijn zinkafhankelijke endopeptidasen die betrokken zijn bij de regulatie van verschillende cellulaire functies, met name bij de modulatie van de omzet van de extracellulaire matrix. Bovendien speelt de ontregeling van MMP-activiteiten veroorzaakt door oxidatieve stress een cruciale rol bij de ontwikkeling van pathologische veranderingen. Omdat de regulerende rol van moleculaire waterstof bij de modulatie van verschillende MMP's is beschreven, vertegenwoordigen deze enzymen potentiële doelwitten voor de werking van moleculaire waterstof. Onze gegevens wezen op een mogelijke negatieve rol van MMP-2 en MMP-28 in de ontwikkeling van pathologische veranderingen , geïnduceerd door mediastinale bestraling (MI) van ratten. Moleculaire waterstof had een positief effect op de MI-geïnduceerde veranderingen in de twee matrixmetalloproteïnasen. De mogelijke rol van MMP's in het beschermende effect van moleculaire waterstof wordt ook gesuggereerd door bevindingen dat het inademen van waterstofrijke lucht geassocieerd was met bescherming tegen complicaties na transplantatie en leidde tot een gedeeltelijke omkering van de MMP-9-activering. Samenvattend zou modulatie van matrixmetalloproteïnasen met moleculaire waterstof een veelbelovende strategie kunnen zijn voor de behandeling van verschillende ziekten waarbij oxidatieve stress en weefselremodellering een belangrijke rol spelen.

12 Perioperatieve mitigatie van oxidatieve stress met moleculaire waterstof tijdens gesimuleerde harttransplantatie bij varkens

Branislav Kura, Barbara Szeiffova Bacova, Miroslav Barancik, Matus Sykora, Ludmila Okruhlicova, Narcisa Tribulova, Roberto Bolli, Barbora Kalocayova, Tyler W. LeBaron, Katarina Andelova en Jan Slezak
Centrum voor Experimentele Geneeskunde, Instituut voor Hartonderzoek, Slowaakse Academie van Wetenschappen, Dúbravská Cesta 9, Bratislava, 84104, Slowakije

Samenvatting

Harttransplantatie is nu een routinemethode voor de behandeling van ernstig hartfalen. Om succesvolle resultaten te bereiken, is het van cruciaal belang om ons te concentreren op het voorkomen van ischemie-reperfusieschade en het verminderen van oxidatieve stress. Langdurige anesthesie, hyperoxie en defibrillaties dragen echter bij aan een toename van ROS/RNS en verstoren de redoxhomeostase, wat een ernstige risicofactor vormt. Talrijke publicaties hebben de opmerkelijke antioxiderende, anti-apoptotische en ontstekingsremmende eigenschappen van moleculaire waterstof bevestigd. In ons gesimuleerde harttransplantatie-experiment hebben we aangetoond dat toediening van 2% waterstofgas tijdens anesthesie en extracorporale circulatie (ECC) de schade veroorzaakt door oxidatieve stress aanzienlijk vermindert. Dit blijkt uit een significante afname van ischemie, lipideperoxidatie en ontstekingsmarkers. Het herstel van de pompactiviteit in de geïmplanteerde varkensharten is verbeterd en er zijn minder herhaalde defibrillaties nodig. Toediening van H2 tijdens het verzamelen en transplanteren van transplantaten verbetert de functie van het getransplanteerde hart en de algehele toestand van de ontvanger aanzienlijk. De toediening van waterstof via conventionele ventilatoren en ECC-oxygenatoren vertegenwoordigt een innovatieve therapie die de huidige transplantatietechnieken aanzienlijk kan verbeteren.

13 Toepassing van waterstof bij hemodialyse: een kort overzicht met nadruk op de kwantificering van opgelost H2

Foivos Leonidas Mouzakis, Lal Babu Khadka, Miguel Pereira da Silva en Khosrow Mottaghy
Instituut voor Fysiologie, RWTH Academisch Ziekenhuis van Aken, Aken, Duitsland

Samenvatting

Patiënten met chronische nierziekte vertonen vaak tekenen van oxidatieve en inflammatoire stress die verband houden met de levensreddende hemodialysetherapie zelf. De laatste tijd heeft waterstof bekendheid gekregen als antioxidant, en er is een stroom aan rapporten die het potentieel ervan aantonen bij de behandeling van een verscheidenheid aan medische aandoeningen. Onder de verschillende diermodellen en klinische onderzoeken die zijn gerapporteerd, valt een nieuwe methode voor waterstoftoediening waarbij gebruik wordt gemaakt van met H2 verrijkte dialysevloeistof op. In het afgelopen decennium is met waterstof verrijkte hemodialyse (E-HD) steeds populairder geworden dankzij het verlichtende effect op oxidatieve en inflammatoire complicaties die optreden tijdens hemodialyse. Als aanvulling op deze modaliteit heeft Pureron Japan Co., Ltd. ontwikkelde een waterstofwatermonitoringsysteem (HWMS) dat de bepaling van het gehalte aan opgeloste waterstof in vloeistoffen ondersteunt. Voorlopige onderzoeken hebben de gevoeligheid en nauwkeurigheid van de contactloze waterstofsensor en de toepasbaarheid ervan in verschillende klinische omgevingen bevestigd. Sommige nadelen, zoals de lange responstijd en gebiedsspecifieke nauwkeurigheid, gaven echter aanleiding tot verder onderzoek en een diepgaande analyse van de mogelijkheden van de sensor. Voor dit doel werden drie van dergelijke sensoren geïntegreerd in een in vitro hemodialysecircuit om de H2-concentratie aan de inlaat-uitlaat van de dialysator te controleren. Er werden ook experimenten uitgevoerd met een normale dialysator en een gemodificeerde dialysator met een zuivere diffusiecoating om de wijze van waterstofoverdracht door het capillaire membraan te bepalen en om onderscheid te maken tussen ultrafiltratie en diffusie.

14 Waterstof als potentiële therapeutische benadering bij de behandeling van kanker: van het laboratorium tot aan het bed

Arian Karimi Rouzbehani, Golnaz Mahmoudvand, Zahra Goudarzi, Arshia Fakouri, Simin Farokhi, Saeideh Khorshid Sokhangouy, Elnaz Ghorbani, Amir Avan, Elham Nazari en Majid Khazaei
Afdeling Gezondheidsinformatietechnologie en -management, School of Allied Medical Sciences, Shahid Beheshti University of Medical Wetenschappen, Teheran, Iran

Samenvatting

Kanker blijft wereldwijd een van de belangrijkste doodsoorzaken, voornamelijk als gevolg van metastatische verspreiding en resistentie tegen chemotherapie. Chemotherapie gaat op zijn beurt gepaard met talrijke bijwerkingen. Daarom moeten er nieuwe therapieën worden ontwikkeld die de toxiciteit en resistentie tegen geneesmiddelen verminderen voor de behandeling van deze ziekte. Onlangs zijn waterstofmoleculen gerapporteerd als een nieuwe therapeutische benadering voor veel ziekten, waaronder kanker. Er is een groeiende hoeveelheid gegevens die de antitumorale, antioxiderende en ontstekingsremmende effecten van waterstoftherapie bij kanker ondersteunen. Bovendien hebben verschillende onderzoeken de effectiviteit van waterstoftherapie voor kanker in de preklinische setting gerapporteerd. Het is echter belangrijk op te merken dat deze onderzoeken nog steeds voorlopig zijn en dat verder onderzoek nodig is om de veiligheid en effectiviteit van waterstoftherapie bij de behandeling van kanker te bepalen. Hoewel sommige onderzoeken suggereren dat waterstoftherapie gunstig kan zijn voor bepaalde soorten kanker, is het geen remedie of vervanging voor traditionele kankerbehandelingen zoals chemotherapie of bestralingstherapie. Hoewel er enig bewijs is dat waterstofmoleculen therapeutisch potentieel hebben voor de behandeling van kanker, is er meer onderzoek nodig voordat definitieve conclusies kunnen worden getrokken. In dit hoofdstuk geven we een overzicht van de antiproliferatieve activiteit van waterstof en de mogelijke moleculaire werkingsmechanismen ervan, gevolgd door recente rapporten over de mogelijke bijwerkingen ervan.

15 De rol van het kleinste molecuul waterstof bij het overwinnen van verouderingsgerelateerde ziekten

Wenjing He, Md. Habibur Rahman, Chaodeng Mo, Arounnapha Vongdouangchanh, Cheol-Su Kim en Kyu-Jae Lee
Afdeling Convergentiegeneeskunde, Yonsei Universiteit Wonju College of Medicine, Gangwon-Do, Wonju, 26426, Republiek Korea

Samenvatting

Veroudering is een onvermijdelijk proces dat de kans vergroot op chronische ziekten die gepaard gaan met een progressieve verslechtering van de functies van het organisme. De lengte van het menselijk leven hangt nauw samen met veroudering, wat kan leiden tot een verslechtering van de fysiologische functies en de ontwikkeling van verschillende chronische ziekten. Er zijn talloze theorieën naar voren gebracht om de mechanismen van veroudering te illustreren, waarvan de theorie van vrije oxidatieve stress de bekendste is. Veroudering wordt veroorzaakt door overmatige ophoping van cellen of weefsels die verband houden met oxidatieve schade veroorzaakt door ROS. Omdat iedereen weet dat oxidatieve stress nauw verband houdt met het verouderingsproces, kunnen antioxidanten van groot nut zijn bij de behandeling van ouderdomsziekten. Waterstof (H2) is een kleurloos, smaakloos klein molecuul dat een belangrijke rol speelt bij het elimineren van schadelijke vrije radicalen en het verminderen van oxidatieve schade in vivo, b.v. B. in antioxidatie, ontstekingsremmend en anti-apoptose. Bovendien kan H2 worden gebruikt om verschillende leeftijdsgebonden ziekten te voorkomen en te genezen, waaronder kanker, de ziekte van Alzheimer en maag-darmziekten. Het begrijpen van het verouderingsproces is van cruciaal belang om te begrijpen hoe het verouderingsproces en de ontwikkeling van ouderdomsziekten kunnen worden vertraagd. Dit hoofdstuk vat de preventieve en therapeutische toepassingen van moleculaire H2 op het gebied van anti-veroudering samen en de onderliggende mechanismen bij leeftijdsgebonden ziekten.

16 Diwaterstof- en leverfunctie: systematische review en meta-analyse

Nikola Todorovic en Sergej M. Ostojic
Applied Bio-energetica Lab, Faculteit Sport en Lichamelijke Opvoeding, Universiteit van Novi Sad, 21000, Novi Sad, Servië

Samenvatting

Moleculaire waterstof (H2, diwaterstof) is een innovatief experimenteel middel dat positieve effecten zou kunnen hebben op een verscheidenheid aan menselijke ziekten, waaronder leverziekten. Recente onderzoeken hebben de gunstige effecten van diwaterstof bij verschillende acute en chronische leverziekten aangetoond, waaronder chronische hepatitis B, niet-alcoholische leververvetting en leverkanker. Er is echter geen systematische review of meta-analyse die de effecten van de inname van diwaterstof op het leverfunctiepanel onderzoekt. Voor dit rapport hebben we vanaf het begin tot 24 december 2022 drie relevante databases (PubMed, Web of Science, Scopus) doorzocht met behulp van PRISMA-richtlijnen. Het literatuuronderzoek heeft in totaal 365 publicaties opgeleverd. Na het verwijderen van duplicaten en onderzoeken die niet aan de inclusiecriteria voldeden, werden 12 onderzoeken (gepubliceerd tussen 2008 en 2022) in deze analyse opgenomen. We ontdekten dat de serummalondialdehydespiegels significant waren verlaagd na inname van diwaterstof (gepoold gestandaardiseerd gemiddeld verschil = -0,97 [95% betrouwbaarheidsinterval [BI], van -1,65 tot -0,19; P = 0, 01), waarbij de resultaten een groot effect aangaven van de diwaterstofinterventie. Er werd ook een sterke trend in de richting van een vermindering van de leverfunctietesten (waaronder aspartaataminotransferase en alaninetransaminase) waargenomen na toediening van diwaterstof (P < 0,20). Onze resultaten suggereren dat diwaterstof een gunstige invloed kan hebben op het leverfunctiepaneel; aanvullende, goed geselecteerde interventiestudies zijn dringend nodig om onze bevindingen te ondersteunen.

17 Effecten van moleculaire waterstof op de pathofysiologie en het beheer van metabolische en niet-overdraagbare ziekten

Ram B. Singh, Alex Tarnava, Jan Fedacko, Gizal Fatima, Sunil Rupee en Zuzana Sumbalova
Halberg Hospital and Research Institute, Moradabad, India

Samenvatting

De Sustainable Development Goals (SDGs) van de VN zouden moeilijk te verwezenlijken zijn zonder de preventie van niet-overdraagbare ziekten (NCDs). Het is bekend dat het westerse dieet en de westerse levensstijl, die de belangrijkste risicofactoren zijn voor niet-overdraagbare ziekten, oxidatieve stress en een afname van de productie van moleculair waterstof in de darm veroorzaken, wat leidt tot een afname van de endogene antioxidantstatus in de darmen. lichaam en dus een toename van systemische ontstekingen. De kennis over de rol van moleculaire waterstof bij de behandeling van deze ziekten is fragmentarisch. Deze review heeft tot doel de rol van waterstof in de pathogenese en preventie van niet-overdraagbare ziekten te bespreken. Moleculaire waterstof (H2) is uitgebreid onderzocht als therapeutisch gas. Tot op heden zijn er naar schatting 2000 publicaties waarin het potentiële therapeutische gebruik ervan wordt onderzocht in 170 ziektemodellen in alle organen van het zoogdierlichaam. Waterstoftherapie kan op verschillende manieren worden toegediend, zoals: B. door H2-inhalatie, oplossing van H2-gas in water om waterstofrijk water (HRW) te produceren voor orale consumptie of plaatselijke toepassing, of door waterstofrijke zoutoplossing. Het exacte werkingsmechanisme van moleculaire waterstof is niet bekend, maar het is op zichzelf een potentiële antioxidant die ook hydroxyl- en nitrosylradicalen in cellen en weefsels kan remmen. Het is bekend dat waterstof een significante afname van oxidatieve stress en ontstekingen veroorzaakt, die cruciaal zijn voor de ontwikkeling van niet-overdraagbare ziekten. Er is aangetoond dat waterstoftherapie beschermend werkt tegen niet-overdraagbare ziekten, waaronder stofwisselingsziekten, hart- en vaatziekten, neurodegeneratieve ziekten, chronische nierziekten, kanker en chronische longziekten.

18 Het consumeren van met waterstof behandelde voedingsmiddelen biedt voedings- en gezondheidsvoordelen

Duried Alwazeer

Samenvatting

Van moleculaire waterstof (H2) is aangetoond dat het een therapeutisch middel is voor veel ziekten. Naast de biomedische voordelen hebben recente rapporten aangetoond dat H2 vele toepassingen kent in de tuinbouw en de voedingsindustrie. Veel waterstofhoudende producten, waaronder waterstofrijk water (HRW), waterstofhoudende dranken en waterstofhoudende atmosfeerproducten, zijn al op laboratoriumschaal op de markt gebracht of op zijn minst bestudeerd. De met waterstof behandelde planten bezitten conserverende eigenschappen van fytochemicaliën, b.v. B. anthocyanen en flavonoïden, en een langere houdbaarheid. Het consumeren van met waterstof behandelde planten en met waterstof doordrenkte dranken kan consumenten veel gezondheids- en voedingsvoordelen bieden. Dit rapport bespreekt het nieuwste bewijsmateriaal over het gebruik van moleculaire waterstof bij de productie van gewassen en voedselverwerking en de potentiële voordelen ervan voor de gezondheid en voeding van de consument.

19 Verschillende effecten van koolhydraten op de waterstof- en methaanproductie bij ratten met een lage en hoge methaanuitstoot

Oleg S. Medvedev, Anastasiia Yu. Ivanova, Margarita A. Belousova, Stepan V. Toshchakov, Anastasia S. Krylova, Ivan V. Shirokov, Olga N. Obolenskaya, Tatiana A. Kuropatkina, Grigorii N. Bondarenko en Ilya B. Gartseev
Faculteit Geneeskunde, Lomonosov Staatsuniversiteit van Moskou, Moskou, 119991, Rusland
Instituut voor Experimentele Cardiologie, Nationaal Medisch Onderzoekscentrum voor Cardiologie, Moskou, 121552, Rusland

Samenvatting

Het doel van het onderzoek was om de hypothese te testen dat ratten met lage en hoge methaanuitstoot verschillend reageren op de toediening van onverteerbare koolhydraten. In onze eerdere onderzoeken bleken Wistar-ratten uit de Puschino-fokkerij (SPF-status) lage methaanproducenten te zijn, terwijl conventionele ratten uit de Stolbovaya-fokkerij hoge methaanproducenten waren. Waterstof- en methaanademtesten en de taxonomische inhoud van de darmmicrobiota werden geëvalueerd bij 25 ratten van elk kweekstation. Monsters van uitgeademde lucht werden verzameld van wakkere ratten met behulp van een neusapparaat en geanalyseerd met behulp van gaschromatografie. De taxonomische inhoud van de darmmicrobiota werd bij elke rat bepaald met behulp van de 16S rRNA-methode. Lactulose, guargom en inuline werden met tussenpozen van één week aan elke rat toegediend via een maagsonde. Het waterstof- en methaangehalte in uitgeademde luchtmonsters werd 8 uur na toediening van koolhydraten gemeten. De taxonomische samenstelling van het microbioom was behoorlijk verschillend tussen de groepen. Ratten met een lage methaanproductie hadden een lage alfa- en bètadiversiteit, een hogere overvloed aan Christensenellaceae- en Akkermansia-bacteriën, een lagere overvloed aan Helicobacteraceae en afwezigheid van Methanobacteriaceae, wat overeenkomsten vertoonde met het microbioom van pasgeborenen en kinderen. Ratten met een hoge methaanproductie (uit de Stobovaya-kwekerij) hadden een veel grotere diversiteit aan microbiotabacteriën en een grotere overvloed aan waterstofconsumerende micro-organismen zoals Helicobacteraceae en Methanobacteriaceae, wat dicht in de buurt komt van de samenstelling van de microbiota van oudere mensen. Het geven van koolhydraten aan ratten met een lage methaanproductie veroorzaakte alleen maar een toename van het waterstofgehalte in de uitgeademde lucht, terwijl dezelfde koolhydraten alleen maar een toename van het methaangehalte veroorzaakten. Wij veronderstellen dat toediening van exogeen waterstof (waterstofrijk water) de antioxidantafweer bij ouderen efficiënter maakt, omdat de inname van voedingsvezels niet geassocieerd is met een verhoging van het waterstofgehalte in het bloed.

20 Natuurlijke biomoleculen, plantenextracten en moleculaire waterstof – nieuwe antioxidantalternatieven voor de behandeling van mannelijke onvruchtbaarheid

Eva Tvrdá, Michal Duraˇ ˇcka, en Eva Ivanišová
Faculteit Biotechnologie en Voedingswetenschappen, Instituut voor Biotechnologie, Slowaakse
Universiteit voor Landbouw, Tr. A. Hlinku 2, 949 76, Nitra, Slowakije

Conclusie

Oxidatieve stress, als gevolg van een onevenwicht tussen de niveaus van reactieve zuurstofsoorten (ROS) en antioxidanten, speelt een centrale rol in de pathofysiologie van mannelijke subfertiliteit of onvruchtbaarheid. Er is aanzienlijk bewijsmateriaal dat het belang ondersteunt van orale antioxidanttherapie bij de behandeling van reproductieve dysfunctie bij mannen. Niettemin hebben onderzoeken die zich hebben gericht op traditionele antioxidantsupplementen vaak onduidelijke of tegenstrijdige resultaten opgeleverd. Ondertussen is de wetenschappelijke focus verschoven naar alternatieve geneeswijzen zoals plantenextracten, plantaardige biomoleculen en moleculaire waterstof, die talloze gezondheidsvoordelen en krachtige antioxiderende eigenschappen hebben. De focus van dit hoofdstuk ligt daarom op het presenteren van actueel bewijsmateriaal om de in vivo effecten van alternatieve antioxidanten op de structurele, functionele en oxidatieve indicatoren van de mannelijke voortplantingsfunctie te evalueren, met de nadruk op ratten als aantrekkelijke diermodellen.

21 Vergelijking van de radicaalvangende activiteit van verschillende bronnen van moleculaire waterstof

Katarína Valachová, Branislav Kura, Ján Slezák, Mojmír Mach en Ladislav Šoltés
Centrum voor Experimentele Geneeskunde, Slowaakse Academie van Wetenschappen, Dúbravská Cesta 9, 84104, Bratislava, Slowakije

Samenvatting

Moleculaire waterstof staat bekend om zijn antioxiderende en ontstekingsremmende eigenschappen in talrijke in vitro en in vivo experimenten. Hyaluronan met hoog molecuulgewicht (HMM HA), een natuurlijk polysacharide dat wordt aangetroffen in de weefsels van alle gewervelde dieren, werd gebruikt als marker voor de afbraak van polysachariden door reactieve zuurstofsoorten. Het vermogen van verschillende bronnen van moleculaire waterstof opgelost in water om radicalen weg te vangen werd geëvalueerd met behulp van de DPPH-test. Bij rotatieviscometrie-experimenten werd HMM HA oxidatief afgebroken door koperionen (1 µM) en ascorbinezuur (100 µM). Bovendien werden de effecten van moleculaire waterstof uit verschillende bronnen geëvalueerd voordat de HA-afbraak geïnduceerd door OH-radicalen begon of een uur later toen de HA-afbraak geïnduceerd door alkyloxy- en alkylperoxyradicalen de overhand had. Uit de resultaten van de DPPH-test bleek dat van de onderzochte monsters slechts één H2-tablet, opgelost in zowel gedestilleerd water als drinkwater, milde DPP opving. Daarentegen toonden rotatieviscometrie-experimenten aan dat remming van door reactieve zuurstofsoorten geïnduceerde afbraak van hyaluronan werd waargenomen bij het bestuderen van moleculaire waterstof die verzadigd was in zowel gedestilleerd als drinkwater.

22 Ontwikkeling van een preklinisch instrument om de percutane overdracht van diwaterstof te meten, met het oog op het optimaliseren van medische hulpmiddelen die geschikt zijn voor focale therapieën in de dermatologie

C. Salomez-Ihl, S. Tanguy, F. Boucher, V. Pascal Mousselard,
P. Bedouch, A. Stephanou, JP Alcaraz en P. Cinquin
Universiteit van Grenoble Alpes, CNRS, UMR 5525, VetAgro Sup, Grenoble INP, TIMC , 38000, Grenoble, Frankrijk
Centrum voor Klinisch Onderzoek Technologische Innovatie, INSERM CIC803, Universitair Ziekenhuis van Grenoble, 38000, Grenoble, Frankrijk

Samenvatting

Talrijke onderzoeken hebben de effectiviteit van diwaterstof (H2) bij dermatologische ziekten aangetoond zonder dat er nadelige effecten aan worden toegeschreven. Er is echter geen formeel bewijs voor percutane overdracht van H2 via de huid. Het doel van de huidige studie is om deze overdracht aan te tonen en de H2-diffusiecoëfficiënt in de huid te karakteriseren. De buikhuid van ratten is bevestigd aan het midden van een diffusiecel. In een eerste compartiment wordt een gasmengsel met verschillende hoeveelheden H2 in combinatie met lucht geïnjecteerd. Een tweede compartiment bevat lucht of fysiologisch medium + lucht. Op het tweede compartiment is een H2-sensor aangesloten die de H2-concentratie registreert. Vervolgens wordt een bi-exponentieel model van de H2-concentratie toegepast. De gemiddelde waarde van de flux is 0,40 nmol.s-1.cm-2, en de gemiddelde waarde van de H2-diffusiecoëfficiënt is 4,2 · 10-5 cm2.s-1, wat vergelijkbaar is met de H2-diffusiecoëfficiënt in water (D = 4, 58 10-5 cm2.s-1) ligt heel dichtbij. Ons model bevestigt dat het van groot belang is om nieuwe benaderingen te ontwikkelen voor het toedienen van H2 voor dermatologische toepassingen, aangezien de lokale H2-concentratie in de doelgebieden verschillende ordes van grootte hoger is dan bij orale toediening.

23 Intraossale toediening van moleculaire waterstof: een nieuwe techniek - van moleculaire effecten tot weefselregeneratie

Michail Yu. Artamonov, Tyler W. LeBaron, Evgeniy L. Sokov, Lyudmila E. Kornilova, Felix A. Pyatakovich en Inessa A. Minenko
MJA Research and Development Inc., East Stroudsburg, PA, 18301, VS.

Samenvatting

De afgelopen decennia is gebleken dat moleculaire waterstof een breed scala aan biologische effecten heeft. Eind 2022 zijn er ruim 2000 artikelen gepubliceerd op het gebied van de waterstofgeneeskunde, waarvan een groot deel originele onderzoeken zijn. Er zijn eerste aanwijzingen voor de regeneratieve effecten van moleculaire waterstof bij toediening via inhalatie of via drinkwater dat waterstof bevat. Hier stellen we een nieuwe methode voor voor intraossale toediening van waterstof die mogelijk het weefselregeneratieve effect versterkt. Het doel van deze review was om de ideeën over de aard, eigenschappen en mechanismen van de invloed van moleculaire waterstof op verschillende celtypen, waaronder stamcellen, te systematiseren en een hypothese naar voren te brengen over de potentiële voordelen van intraossale toediening. De moleculaire, cellulaire, weefsel- en systemische effecten van waterstof worden ook onderzocht. Bestaande literatuur suggereert dat de moleculaire en cellulaire effecten van waterstof het tot een potentieel effectief middel in de regeneratieve geneeskunde maken. Intraossale toediening van moleculaire waterstof zou een optimale manier kunnen zijn om een ​​stamcelpool in het beenmerg te stimuleren.

24 Perspectief van nanomaterialen en nanomedische processen in moleculaire waterstoftherapie

Štefan Luby
Instituut voor Natuurkunde, Slowaakse Academie van Wetenschappen, Dubravska cesta 9, 84511, Bratislava, Slowakije

Samenvatting

Parallel aan de ontwikkeling van de nanowetenschappen ontstonden de nanogeneeskunde en haar takken. Hun opmerkelijke ontwikkeling blijkt uit mijlpalen waarvoor meerdere Nobelprijzen zijn toegekend. Tot de mijlpalen behoort ook de renaissance van moleculaire waterstoftherapie uit 2007, waarbij H2 wordt gebruikt als een effectieve antioxidant bij preventieve en therapeutische toepassingen. In dit hoofdstuk besteden we, in de context van de ontwikkelde gerichte afgifte van medicijnen, aandacht aan de modificatie ervan in de vorm van lokale opwekking en afgifte van waterstof uit nanodragers zoals nanodeeltjes, nanostaafjes, etc. De resultaten zijn al gebruikt bij de behandeling van de ziekte van Alzheimer en kanker, wondgenezing etc. gepresenteerd. Waterstoftherapie vereist ondersteuning en service die de veilige opslag van waterstof in vaste toestand omvat om potentiële explosies te voorkomen, waarbij gebruik wordt gemaakt van gefunctionaliseerde nanomaterialen uit de koolstoffamilie – zoals grafeen of koolstofnanobuisjes – naast hydriden zoals MgH2. Er moet ook rekening worden gehouden met het lekken van waterstof en de aanwezigheid ervan in het milieu, waarbij nanosensoren op basis van metaaloxiden en in het bijzonder grafeen een veelbelovende oplossing vormen. Gezien de talrijke klinische onderzoeken en onderzoeken kan de H2-therapie nu worden gelokaliseerd in het stijgende deel van de Gartner-cyclus op weg naar het productieplateau.

25 De opkomst, ontwikkeling en toekomstige rol van waterstofgeneeskunde en biologie

Shigeo Ohta
Afdeling Neurologiegeneeskunde, Juntendo University Graduate School of Medicine, 2-1-1, Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo, 113-8421, Japan. Institute for Advanced Medical Sciences, Nippon Medical University, 1-25-16 Nezu, Bunkyo-ku, Tokio, 113-8602, Japan

Samenvatting

Moleculaire waterstof (H2) heeft bewezen een veelbelovend therapeutisch en preventief medisch gas te zijn. In 2007 hebben we het traditionele concept dat H2 geen effect heeft op zoogdiercellen omvergeworpen, waardoor het vakgebied waterstofgeneeskunde en biologie ontstond. H2 heeft tal van voordelen, waaronder een hoge potentie, het ontbreken van ongewenste effecten en meerdere functies zoals antioxidant, ontstekingsremmend, het tegengaan van celdood en het stimuleren van de energiestofwisseling. Bovendien is H2 nuttig voor gezonde mensen tot ernstige chronische en acute ziekten. Het doelmolecuul H2 werd geïdentificeerd als de geoxideerde vorm van porfyrines, waarbij de daaropvolgende hydridevorm diende als katalysator om de selectieve reactie van H2 met het hydroxylradicaal te stimuleren. Verschillende soorten porfyrines zijn wijdverspreid en overvloedig aanwezig in het lichaam. Daarom kan het herstel van de geoxideerde porfyrines door H2 tot diverse voordelen in verschillende cellen leiden. H2 onderdrukt de kettingreactie van vrije radicalen en wijzigt de signaalmediatoren die betrokken zijn bij lipideperoxiden. H2 reguleert indirect hormonen en cytokines via verschillende signaaltransductieroutes. H2 heeft het potentieel om een ​​breed scala aan problemen aan te pakken, waaronder hartstilstand, dementie van het Alzheimer-type, metabool syndroom, gevorderde kanker, inflammatoire cytokinestormen, gezondheidszorg, schoonheid en landbouw. Het doel van H2-geneeskunde is om deze onopgeloste problemen op te lossen.

Moleculen

Contents
1 Hydrogen: From Stars to Fuel to Medicine Tyler W. LeBaron, Randy Sharpe, Felix A. Pyatakovich, and Mikhail Yu. Artamonov
2 An Exploration of the Direct Biological Targets of Molecula Hydrogen John T. Hancock, Jennifer E. May, Tyler W. LeBaron, Rajalakshmi Punampalam, and Grace Russell
3 Prospects of Hydrogen Medicine Based on Its Protective Effects on Mitochondrial Function Shin-ichi Hirano, Yusuke Ichikawa, Bunpei Sato,Yoshiyasu Takefuji, Xiao-Kang Li, and Fumitake Satoh
4 Molecular Hydrogen: A New Treatment Strategy of Mitochondrial Disorders Anna Gvozdjáková, Jarmila Kucharská, Zuzana Sumbalová,Zuzana Rausová, Branislav Kura, Barbora Bartolˇciˇcová, and Ján Slezák
5 Autonomic Cardiac Regulation in Response to Exercise and Molecular Hydrogen Administration in Well-Trained Athletes
Michal Botek, Jakub Krejˇcí, Barbora Sládeˇcková, and Andrew McKune
6 The Clinical Use of Hydrogen as a Medical Treatment  Yunbo Xie and Guohua Song
7 Homeostatic and Endocrine Response Underlying Protective Effects by Molecular Hydrogen Mami Noda and Eugene Iv. Nazarov vii viii Conte
8 Radiation-Induced Heart Disease: Potential Role for Molecular Hydrogen 
Branislav Kura, Patricia Pavelkova, Barbora Kalocayova, and Jan Slezak
9 Short-Lasting Supplementation with Molecular Hydrogen and Vitamin E Upregulates Myocardial Connexin-43 in Irradiated and Non-irradiated Rat Heart 
Barbara Szeiffova Bacova, Katarina Andelova, Matus Sykora, Branislav Kura, Barbora Kalocayova, Jan Slezak, and Narcis Tribulova
10 Molecular Hydrogen: A New Protective Tool Against
Radiation-Induced Toxicity
  Jana Vlkovicova, Branislav Kura, Patricia Pavelkova, and Barbora Kalocayova
11 Role of Matrix Metalloproteinases in Effects of Molecular Hydrogen  Barbora Bot’anská, Viktória Pecníková, Branislav Kura, Ján Slezák, and Miroslav Baranˇcík
12 Perioperative Mitigation of Oxidative Stress with Molecular Hydrogen During Simulated Heart Transplantation in Pigs 
Branislav Kura, Barbara Szeiffova Bacova, Miroslav Barancik, Matus Sykora, Ludmila Okruhlicova, Narcisa Tribulova, Roberto Bolli, Barbora Kalocayova, Tyler W. LeBaron, Katarina Andelova, and Jan Slezak
13 Application of Hydrogen in Hemodialysis: A Brief Review with Emphasis on the Quantification of Dissolved H2
Foivos Leonidas Mouzakis, Lal Babu Khadka, Miguel Pereira da Silva, and Khosrow Mottaghy
14 Hydrogen as a Potential Therapeutic Approach in the Treatment of Cancer: From Bench to Bedside
Arian Karimi Rouzbehani, Golnaz Mahmoudvand, Zahra Goudarzi, Arshia Fakouri, Simin Farokhi, Saeideh Khorshid Sokhangouy, Elnaz Ghorbani, Amir Avan, Elham Nazari, and Majid Khazaei
15 The Role of the Smallest Molecule Hydrogen Overcoming Ageing-Related Disease Wenjing He, Md. Habibur Rahman, Chaodeng Mo, Arounnapha Vongdouangchanh, Cheol-Su Kim, and Kyu-Jae Lee
16 Dihydrogen and Hepatic Function: Systematic Review and Meta-analysis Nikola Todorovic and Sergej M. Ostojic Contents ix
17 Hydrogen-Rich Water Using as a Modulator of Gut Microbiota and Managing the Inflammatory Bowel Disease 
Atieh Yaghoubi, Saman Soleimanpour, and Majid Khazaei
18 Effects of Molecular Hydrogen in the Pathophysiology and Management of Metabolic and Non-communicable Diseases 
Ram B. Singh, Alex Tarnava, Jan Fedacko, Gizal Fatima, Sunil Rupee, and Zuzana Sumbalova
19 Consumption of Hydrogen-Treated Foods Provides Nutritional and Health Benefits Duried Alwazeer
20 Differential Effects of Carbohydrates on the Generation of Hydrogen and Methane in Lowand High-Methane-Producing Rats Oleg S. Medvedev, Anastasiia Yu. Ivanova, Margarita A. Belousova, Stepan V. Toshchakov,Anastasia S. Krylova, Ivan V. Shirokov, Olga N. Obolenskaya, Tatiana A. Kuropatkina, Grigorii N. Bondarenko, and Ilya B. Gartseev
21 Natural Biomolecules, Plant Extracts and Molecular Hydrogen—New Antioxidant Alternatives in theManagement of Male Infertility Eva Tvrdá, Michal Dˇ uracˇka, and Eva Ivanišová
22 Comparison of Free-Radical Scavenging Activity of Various Sources of Molecular Hydrogen 
Katarína Valachová, Branislav Kura, Ján Slezák, Mojmír Mach,and Ladislav Šoltés
23 Development of a Preclinical Tool forMeasuring Percutaneous Transfer of Dihydrogen, with a View to Optimizing Medical Devices Adapted to Focal Therapies in Dermatology C. Salomez-Ihl, S. Tanguy, F. Boucher, V. Pascal Mousselard, P. Bedouch, A. Stephanou, J. P. Alcaraz, and P. Cinquin
24 Intraosseous Administration ofMolecular Hydrogen: A Novel Technique—From Molecular Effects to Tissue Regeneration
Mikhail Yu. Artamonov, Tyler W. LeBaron, Evgeniy L. Sokov, Lyudmila E. Kornilova, Felix A. Pyatakovich, and Inessa A. Minenko
25 Perspective of Nanomaterials and Nanomedicine Procedures in Molecular Hydrogen Therapy  Štefan Luby
26 The Emergence, Development, and Future Mission of Hydrogen Medicine and Biology Shigeo Ohta

bottom of page