Efecto antiapoptótico de la suplementación con hidrógeno

En este artículo, vamos a aprender sobre un beneficio más importante del hidrógeno; su efecto anti-apoptótico. Antes de entrar en detalle, conozcamos qué significa apoptosis.

¿Qué es la apoptosis?

La apoptosis es la muerte celular que ocurre normalmente en nuestro cuerpo debido al envejecimiento o como una parte controlada del crecimiento y desarrollo. Esta muerte celular programada puede ocurrir como resultado de varios procesos bioquímicos que suceden dentro de la célula. Esta es una forma de suicidio debido a la activación de un mecanismo de muerte interno.

Entonces, ¿qué sucede realmente cuando la célula se ve obligada a suicidarse? Esto provocará la activación de varios procesos químicos en el cuerpo. Se activan las proteínas conocidas como caspasas y estas destruyen la arquitectura celular. Esto, a su vez, activa una enzima llamada DNAasa, que es capaz de descomponer el ADN. El ADN es el material genético en el núcleo de la célula que controla toda la célula. La célula dañada comienza a encogerse gradualmente y se liberan más enzimas proteolíticas para destruir la célula desde adentro. Las células desarrollan protuberancias similares a burbujas en la superficie celular.

Cuando la mitocondria, que es el generador de energía dentro de la célula, es destruida, libera citocromo C. La célula también se rompe en pequeños fragmentos que son envueltos por una membrana. Cuando el interior de la célula se está destruyendo, libera químicos que actúan como señales de socorro hacia el exterior de la célula indicando que está muriendo. Algunos de ellos incluyen ATP y UTP. El ATP, un nucleótido, y el UTP, un nucleósido, se unen a las células fagocíticas. Estas células pueden absorber y digerir partes del tejido y otras partes.

Cuando las señales llegan a las células fagocíticas de que una célula está muriendo, intentan ir a esos fragmentos celulares particulares. Estos fragmentos celulares también exponen fosfolípidos que normalmente no están expuestos al exterior. Esto ayuda a los macrófagos a identificar estos fragmentos con precisión y comienzan a engullirlos. Los fagocitos pueden secretar sustancias como citoquinas que pueden inducir inflamación en el área circundante.

Sin embargo, en este proceso, la membrana de la célula permanece intacta. Por lo tanto, no se causa mucho daño a los tejidos circundantes. Esto es diferente a la necrosis, en la que la célula muere debido a un traumatismo y una lesión. Pero aquí la membrana celular se daña y todas las sustancias tóxicas que actúan se liberan al exterior, provocando mucha inflamación.

El papel de la apoptosis

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

Sin embargo, la apoptosis también puede ocurrir 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 patológico. La enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson y el SIDA, entre otras, presentan un aumento de la apoptosis. Al usar anti-apoptóticos, no solo podemos detener estos procesos patológicos, sino también combatir el proceso de envejecimiento hasta cierto punto.

¿Cómo actúa el hidrógeno como antiapoptótico?

Desde la publicación de Ohta et al. sobre los efectos del hidrógeno en 2015, se han realizado muchas investigaciones para probar la eficacia del hidrógeno contra diversas enfermedades. En ese primer estudio, se estimó que el hidrógeno posee propiedades anti-apoptóticas mediante la regulación de la expresión génica de las células. Hemos enumerado algunos de los estudios en el apéndice. Aquí resumiré la evidencia científica de que el hidrógeno es eficaz en la lucha contra la apoptosis detectada en modelos animales.

La inhalación de hidrógeno ha demostrado ejercer efectos antioxidantes y antiapoptóticos y proteger el cerebro en la lesión por isquemia-reperfusión. Esto lo hace reduciendo los radicales libres oxidativos como el radical hidroxilo y el peroxinitrito.

El hidrógeno también es eficaz para reducir el daño hepático agudo. Cuando se administró solución salina rica en hidrógeno a ratones, se inhibió la actividad de sustancias que promueven la apoptosis, como JNK y caspasa-3. Esto puede inhibir la muerte de células en el hígado no solo en el daño agudo, sino también en la cirrosis hepática y la proliferación compensatoria de células hepáticas que conduce a enfermedades hepáticas.

El efecto antiapoptótico también es importante en el trasplante de órganos para reducir la muerte de las células. En los injertos intestinales, se demostró que el hidrógeno regula al alza la proteína antiapoptótica llamada hemo oxigenasa 1. Cuando los injertos se pretrataron con hidrógeno antes del trasplante, se protegió la función, lo que condujo a tasas de supervivencia superiores en los receptores del injerto.

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

El hidrógeno puede mejorar la tasa de supervivencia en la sepsis. Esto es importante porque la sepsis sigue siendo una de las causas más comunes de muerte en pacientes críticamente enfermos en entornos hospitalarios. Cuando se administró solución salina rica en hidrógeno en modelos animales, se descubrió que reducían la apoptosis, además de tener propiedades antiinflamatorias y antioxidantes para reducir el impacto de la sepsis.

Es posible experimentar acidez estomacal cuando estamos estresados. Las úlceras gástricas inducidas por el estrés se pueden prevenir bebiendo líquido rico en hidrógeno. El tratamiento con hidrógeno puede reducir el nivel de caspasas en la mucosa estomacal y disminuir el daño a la mucosa gástrica al prevenir la apoptosis celular.

Los ataques cardíacos son muy comunes en la actualidad. Sin embargo, se ha demostrado que la solución salina enriquecida con hidrógeno reduce el tamaño del infarto de miocardio. Otro grupo ha descubierto que el gas hidrógeno mejoró la recuperación de la función ventricular izquierda después de la anoxia-reoxigenación (esto significa que la reperfusión generalmente causaba una lesión por reperfusión). El hidrógeno redujo el tamaño del infarto sin alterar los parámetros hemodinámicos. El gas hidrógeno también previno la remodelación ventricular izquierda (el proceso de alteración del tamaño, la forma y la función ventricular) después de un infarto de miocardio.

Hemorragia subaracnoidea se considera una condición que amenaza la vida y puede causar la muerte de las células cerebrales. El hidrógeno ha sido 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 después de una hemorragia subaracnoidea.

No solo eso, el hidrógeno también puede actuar sobre los pulmones y reducir la muerte celular en lesiones pulmonares. Induce genes anti-apoptóticos. La proteína anti-apoptótica Bcl 2 se regula al alza de esta manera y las proteínas que promueven la apoptosis, como Bax, se regulan a la baja.

El hidrógeno ha demostrado reducir la apoptosis en el páncreas en caso de inflamación pancreática aguda, lo que reduce 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 sugirieron un uso potencial del hidrógeno para el tratamiento de esta enfermedad que a menudo conduce a la ceguera.

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

Aunque el hidrógeno es el elemento químico más abundante en el universo, hasta ahora no se ha utilizado en el tratamiento de enfermedades en el ámbito terapéutico. Sin embargo, la evidencia reciente sobre este asombroso gas lo ha cambiado todo. Cientos de estudios sobre el hidrógeno, hasta ahora principalmente en modelos animales, sugieren que es eficaz en muchas enfermedades también en humanos. Se puede suponer que pronto veremos el hidrógeno en las clínicas. También puede utilizarse como producto antienvejecimiento debido a sus efectos antiapoptóticos y antioxidantes.

Referencias

• Ohta, S., El hidrógeno molecular como un nuevo antioxidante: descripción general de las ventajas del hidrógeno para aplicaciones médicas. Methods Enzymol, 2015. 555: p. 289-317.
• Shen, M.H., et al., El hidrógeno como tratamiento novedoso y eficaz de la intoxicación aguda por monóxido de carbono. Medical Hypotheses, 2010. 75(2): p. 235-237.
• Sun, H., et al., El papel protector de la solución salina enriquecida con hidrógeno en la lesión hepática experimental en ratones. Journal of Hepatology, 2011. 54(3): p. 471-80.
• Buchholz, B.M., et al., La preservación enriquecida con hidrógeno protege el injerto intestinal isogénico y enmienda la función gástrica del receptor durante el trasplante. Transplantation, 2011. 92(9): p. 985-92.
• Li, G.M., et al., Efectos del tratamiento con solución salina enriquecida con hidrógeno en la sepsis polimicrobiana. Journal of Surgical Research, 2013. 181(2): p. 279-86.
• Liu, X., et al., La protección del hidrógeno en la ulceración gástrica inducida por estrés. Int Immunopharmacol, 2012. 13(2): p. 197-203.
• Fujii, Y., et al., La insuflación de gas hidrógeno restringe la respuesta inflamatoria del 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. 30 de abril de 2015; 5:9858.
• Bari, F., et al., La inhalación de gas hidrógeno protege la reactividad cerebrovascular contra lesiones hipóxicas perinatales moderadas pero no severas en lechones recién nacidos. Stroke, 2010. 41(4): p. E323-E323.
• Hong, Y., et al., Efecto neuroprotector del suero salino rico en hidrógeno contra el daño neurológico y la apoptosis en la lesión cerebral temprana posterior a la hemorragia subaracnoidea: posible papel de la vía de señalización Akt/GSK3beta. PLoS One, 2014. 9(4): p. e96212.
• Huang, C.S., et al., La inhalación de hidrógeno mejora la lesión pulmonar inducida por el ventilador. Critical Care, 2010. 14(6): p. R234.
• Li, Y.-P., Teruya, K., Katakura, Y., Kabayama, S., Otsubo, K.,Morisawa, S., et al. Efecto de la reducción de agua en la muerte celular apoptótica desencadenada por el estrés oxidativo en células pancreáticas b HIT-T15. Tecnología de células animales al encuentro de la genómica, 2005: págs. 121-124.
• Oharazawa, H., et al., Protección de la Retina por Rápida Difusión de Hidrógeno: Administración de Gotas Oftálmicas Cargadas de Hidrógeno en Lesiones de Isquemia-Reperfusión Retiniana. Investigative Ophthalmology & Visual Science, 2010. 51(1): p. 487-492.
• Qu, J., et al., La inhalación de gas hidrógeno atenúa la neuropatía auditiva inducida por ouabaína en gerbos. Acta Pharmacologica Sinica, 2012. 33(4): p. 445-451.
• Hayashida, K., Sano, M., Ohsawa, I., Shinmura, K., Tamaki, K., et al. (2008) La inhalación de gas hidrógeno reduce el tamaño del infarto en el modelo de rata de lesión por isquemia-reperfusión miocárdica. Biochemical and Biomedical Research Communications, 373, 30-35.