Влияние водорода на радиацию

Ионизирующее излучение является важным инструментом в лечении онкологических больных. Широко применяется на всех стадиях рака, в том числе и в неоперабельных случаях. Вместе с тем терапия тяжелыми и легкими ионами способна вызвать нежелательные изменения в тканях человеческого организма и привести к серьезным осложнениям.

Радиация провоцирует образование большого количества активных форм кислорода (АФК), содержащих свободные гидроксильные радикалы (ОН). Последние повреждают ДНК, белковые молекулы, мембраны клеточных структур, нарушают перекисное окисление липидов. Как результат — апоптоз клеток и функциональные нарушения, прежде всего, в радиочувствительных тканях (костный мозг, репродуктивные органы, центральная нервная система).

Водород и окислительный стресс

Одним из эффективных радиопротекторов является молекулярный водород. Он способен устранять окислительный стресс путем селективного восстановления гидроксильных радикалов (OH) и пероксинитрита (ONOO-). Результаты научных экспериментов показывают, что употребление водородной воды уменьшает образование цитотоксических АФК и замедляет каскад неблагоприятных для клеточных структур реакций.

Защитная роль водорода от излучения тяжелыми ионами исследовалась учеными из Китая. Установлено, вода, обогащенная H2, снижала уровень АФК, уменьшала апоптоз клеток, восстанавливала внутриклеточный метаболизм. [1]

Защитное действие водорода на ткани и органы

Было проведено масштабное изучение радиопротективного эффекта водорода на различные ткани. Группа животных подвергалась воздействию гамма-излучением в течение восьми недель. Параллельно с облучением подопытные получали водородную воду. По окончании эксперимента оценивался их вес, поведение, наличие хромосомных мутаций, состояние периферической крови и клеток селезенки, сперматогенез.

На основании полученных данных, сделан вывод о радиозащитном действии водородной воды. В частности, показано, что ее прием помогал стабилизировать массу животных, уменьшал чувство страха и депрессию. Водород избирательно очищал ткани от свободных радикалов, препятствовал радиологическому повреждению сперматозоидов. [2]

В другом исследовании было доказано радиозащитное действие водорода на ткани сердца. Он препятствовал радиоиндуцированной дегенерации миокарда, снижал уровень маркеров окислительного стресса (малоновый диальдегид, 8-гидроксидеоксигуанозин), стимулировал антиоксидантную защиту.

Аналогичный эффект водород оказывает и на иммунную систему. У животных, подвергшихся облучению и принимавших водородную воду, исследовали клеточный состав иммунных органов и крови. Обнаружено снижение апоптоза в тимоцитах и спленоцитах, инактивация каспазы 3, менее выраженное радиационное истощение клеточного состава периферической крови и костного мозга. [3]

Одним из побочных действий радиотерапии является лучевой дерматит. Применение инъекций водородной воды уменьшает объем поражения кожи и ускоряет ее заживление. Кроме того, процедуры препятствуют потере веса животных. Этот эффект проявлялся как при однократном облучении, так и при хроническом воздействии радиации. [4]

Есть данные, что H2 может использоваться для профилактики радиоиндуцированных повреждений тканей. Прием водородной воды еще до облучения значительно ингибирует клеточный апоптоз и повышает жизнеспособность клеток in vitro, защищает желудочно-кишечный эндотелий, снижает уровень маркеров окислительного стресса (малоновый диальдегид), активирует эндогенные антиоксиданты плазмы. [5]

В отличие от уже известных препаратов-радиопротекторов водород не вызывает побочных эффектов, он не токсичен, прост в применении, и вместе с тем зачастую более эффективен. Именно поэтому применение H2 стало одним из перспективных направлений современной медицины. Кроме радиозащитного действия, водородная вода способна улучшать качество жизни онкобольных, получающих лучевую терапию.

Ссылки на оригиналы публикаций:

1. Yanyong Yang, Fu Gao, Hong Zhang, Yijuan Hunag, Pei Zhang, Cong Liu, Bailong Li, Jianming Cai. Молекулярный водород защищает клетки человека AHH-1 лимфоцитов человек от радиации тяжелых ионов 12 C 6+. Международный журнал радиационной биологии. International Journal of Radiation Biology, Volume 89, 2013 — Issue 12 https://www.tandfonline.com/doi/full/10.3109/09553002.2013.817704?scroll=top&needAccess=true
2. Guo J, Zhao D, Lei X, Zhao H, Yang Y, Zhang P, Liu P, Xu Y, Zhu M, Liu H, Chen Y, Chuai Y, Li B, Gao F, Cai J. Защитные эффекты водорода против низкодозного долговременного радиационно-индуцированного повреждения поведенческих исполнений, гематопоэтической системы, генитальной системы и селезеночных лимфоцитов у мышей. Окислительная медицина и клеточное долголетие. Oxidative Medicine and Cellular Longevity, Volume 2016, Article ID 1947819, 15 pages. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5059652/; https://www.hindawi.com/journals/omcl/2016/1947819/
3. Yang Y, Li B, Liu C, Chuai Y, Lei J, Gao F, Cui J, Sun D, Cheng Y , Zhou C, and Cai J. Богатый водородом солевой раствор защищает иммуноциты от радиационно-индуцированного апоптоза. Med Sci Monit. 2012; 18(4): BR144–BR148. Published online 2012 Apr 1. doi: [10.12659/MSM.882616] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3560832/
4. Ke Mei,Sanhu Zhao,Liren Qian,Bailong Li,Jin Ni &Jianming Cai. Водород защищает крыс от дерматита, вызванного локальным излучением. Journal of Dermatological Treatment, Volume 25, 2014 — Issue 2. https://www.tandfonline.com/doi/full/10.3109/09546634.2012.762639?scroll=top&needAccess=true
5. Liren Qian, Fei Cao, Jianguo Cui, Yuecheng Huang, Xiaojian Zhou, Shulin Liu &Jianming Cai. Радиозащитное действие водорода в культивируемых клетках и мышах. Свободно радикальные исследования. Free Radical Research, Volume 44, 2010 — Issue 3. https://www.tandfonline.com/doi/full/10.3109/10715760903468758?src=recsys