Использование водорода при остеопорозе

H2 и окислительный стресс

H2 — активатор антиоксидантной системы. Спектр его применения в лечении заболеваний костно-мышечной системы достаточно широкий. Опубликованы научные труды, свидетельствующие о его лечебном действии как, при незначительных микротравмах, ушибах и растяжениях, так и при более серьезных патологиях, например, миопатиях, дегенеративных поражениях суставов или остеопорозе.

Это обусловлено тем, что молекулы H2 способны взаимодействовать с гидроксильными радикалами цитотоксических АФК, при этом практически не влияя на физиологически значимые соединения кислорода. Кроме того, водород легко проникает внутрь клеток, в отличие от других антиоксидантов.

Кроме того, установлено, что водород способен стимулировать экспрессию антиоксидантных ферментов, в частности, SOD1, SOD3 и каталазу. Именно SOD и каталаза влияют на образование АФК и предотвращают потерю костной массы.

H2 при остеопорозе

Учеными изучено влияние водорода на остеопению (снижение плотности костей) у подопытных животных с овариэктомией. Искусственно спровоцированная менопауза у них приводила к гипоэстрогении и уменьшению плотности костей. Обработка водой, обогащенной водородом, снижала активность остеокластов. Предположительно это связано с ингибированием экспрессии цитокина IL-6. Также водород подавлял окислительный стресс посредством усиления активности антиоксидантных ферментов (SOD1, SOD3, каталаза). [2]

В другом исследовании изучалось влияние водорода на уровень фактора некроза опухолей (TNFα). Последний играет важную роль в формировании постменопаузального остеопороза. Фактор некроза опухолей стимулирует апоптоз, снижает жизнеспособность остеобластов и мРНК. Было показано, что водородная вода подавляла его активность, устраняла окислительный стресс и воспаление, восстанавливала внутриклеточный метаболизм. [3]

Опубликована работа о влиянии молекулярного H2 на остеопороз, вызванный микрогравитацией. Его применение тормозило снижение минеральной плотности костной ткани, что обеспечивалось снижением уровня АФК и остеокластогенеза. По мнению ученых, данный феномен может оказаться полезным при длительных космических полетах. [4] Влияние молекулярного водорода на активность остеокластов также изучалось учеными Китая. Процесс дифференцировки остеокластов занимает важное место в патогенезе остеопороза. Лечение водородом тормозит этот процесс и таким образом стимулирует восстановление кости. Это обусловлено способностью H2 снижать активность фактора некроза опухоли и АФК. [5]

Таким образом, оксидативный стресс играет важную роль в процессе деминерализации костной ткани и нарушении ее структуры. Одним из эффективных антиоксидантов является молекулярный водород. Подавляя образование свободных радикалов, он способен приостанавливать остеокластогенез и препятствует формированию остеопороза.

Ссылки на оригиналы публикаций:

1. Zhang YB, Zhong ZM, Hou G, Jiang H, Chen JT. Вовлечение окислительного стресса при возрастной потере костной ткани. Журнал хирургических исследований. J Surg Res. 2011 Jul;169(1):e37-42. doi: 10.1016/j.jss.2011.02.033. Epub 2011 Mar 21. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21529826/
2. Ji-Dong Guo, Li Li, Ya-Min Shi, Hua-Dong Wang, and Shu-Xun Hou. Потребление водородной воды предотвращает остеопении у овариоэктомированных крыс. Br J Pharmacol. 2013 Mar; 168(6): 1412–1420. Published online 2013 Feb 25. doi: [10.1111/bph.12036] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3596646/
3. Cai WW, Zhang MH, Yu YS, Cai JH. Лечение молекулой водорода облегчает TNF-индуцированное повреждение клеток в остеобласте. Молекулярная и клеточная биохимия. Mol Cell Biochem. 2013 Jan;373(1-2):1-9. doi: 10.1007/s11010-012-1450-4. Epub 2012 Dec https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23212446; https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs11010-012-1450-4
4. Sun Y1, Shuang F, Chen DM, Zhou RB. Лечение молекулы водорода уменьшает окислительный стресс и облегчает потерю костной ткани, вызванную модельной микрогравитацией у крыс. Остеопороз. Osteoporos Int. 2013 Mar;24(3):969-78. doi: 10.1007/s00198-012-2028-4. Epub 2012 May 31. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22648000
5. Li DZ1, Zhang QX, Dong XX, Li HD, Ma X. Обработка молекулами водорода предотвращает дифференцировку остеокластов, индуцированную RANKL, связанную с ингибированием образования ROS и инактивацией путей MAPK, AKT и NF-каппа В в мышиных клетках RAW264.7. Журнал костного и минерального обмена. J Bone Miner Metab. 2014 Sep;32(5):494-504. doi: 10.1007/s00774-013-0530-1. Epub 2013 Nov 7. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24196871