Idrogeno molecolare o libero contro lo stress ossidativo

Innovazione nella ricerca medica sull'idrogeno

L'idrogeno è l'elemento di massa più basso trovato nell'universo e quindi occupa il primo posto nella tavola periodica. È anche un componente dell'elemento acqua H2O, uno dei composti più importanti sulla terra. Per questo motivo, l'idrogeno occupa da tempo un posto speciale nella ricerca: come combustibile del futuro, l'idrogeno gassoso, ad esempio, si dice particolarmente ecologico, poiché il vapore acqueo è l'unico prodotto di scarto prodotto durante la produzione di energia.

Per molto tempo, tuttavia, non è stata trovata alcuna applicazione in medicina perché l'idrogeno si è rivelato del tutto inefficace nel corpo umano. Questo è stato ampiamente concordato fino a quando i ricercatori giapponesi non hanno fatto una scoperta interessante nel 2007.

Effetto antiossidante dell'idrogeno gassoso

Un gruppo di ricercatori guidato dal dottor Ohsawa ha condotto una serie di esperimenti sui ratti che hanno permesso loro di dimostrare che l'idrogeno potrebbe ridurre alcuni tipi di danni ai tessuti. Questo è il danno causato dal ripristino del flusso sanguigno in una sezione di tessuto che è sottoalimentata. Se a un tessuto viene fornito sangue scarso o assente (ischemia) per un lungo periodo di tempo, le cellule mancano dell'ossigeno di cui hanno bisogno per il loro metabolismo cellulare.

Il metabolismo anaerobico (a basso contenuto di ossigeno) crea determinati prodotti metabolici che reagiscono con l'ossigeno contenuto nel sangue non appena viene ripristinato il flusso sanguigno. Questo crea un gran numero di radicali reattivi dell'ossigeno, che possono danneggiare in modo massiccio il tessuto circostante. Nell'esperimento, dopo la somministrazione di idrogeno gassoso, le molecole di idrogeno sono state in grado di penetrare rapidamente e facilmente in tutti i tessuti e neutralizzare i radicali dell'ossigeno come un antiossidante. Il grave danno tissutale generalmente osservato era in gran parte assente negli animali di prova.

Da quando lo studio è stato pubblicato su “Nature Medicine” nel 2007, il numero di pubblicazioni su questo argomento si è moltiplicato: ora ci sono oltre cinquecento diversi studi sull'effetto antiossidante dell'idrogeno e sui suoi effetti su varie malattie.

I risultati degli studi, principalmente dalla Corea e dal Giappone, sono promettenti: l'idrogeno può quindi essere utilizzato a scopo terapeutico e profilattico come antiossidante selettivo. A differenza delle vitamine, le molecole di idrogeno non interferiscono con i processi corporei utili, perché anche le cellule immunitarie utilizzano i radicali liberi per allontanare i patogeni. È proprio per questo motivo che una somministrazione a lungo termine e ad alte dosi di vitamine sotto forma di integratori alimentari è associata ad un deterioramento del sistema immunitario.

Comprendere come funziona l'idrogeno molecolare nel corpo richiede una conoscenza preliminare delle proprietà fisiche e chimiche di questo elemento.

Che cos'è l'idrogeno molecolare (libero)?

L'elemento chimico idrogeno è abbreviato con il simbolo “H” per idrogeno (lat.). Nell'intero universo, l'idrogeno non è solo l'elemento più leggero ma anche il più abbondante. Di solito è costituito da un protone caricato positivamente e un elettrone caricato negativamente, meno spesso si trovano atomi di idrogeno con uno o due neutroni. Poiché hanno un solo elettrone, gli atomi di idrogeno sono particolarmente reattivi, quindi l'idrogeno si trova nella sua forma atomica solo in circostanze speciali. Di solito, due atomi di idrogeno si combinano per formare una molecola di H2 (idrogeno molecolare o idrogeno libero) . Viene prodotto un gas incolore, non tossico, inodore e insapore, non metallico.

Grazie alle sue proprietà speciali, l'idrogeno ha affascinato le persone sin da quando è stato scoperto. Ad esempio, i primi dirigibili utilizzavano gas idrogeno nei loro corpi di sollevamento perché ha una densità inferiore rispetto all'aria. Le prime moderne celle a combustibile alimentate a idrogeno furono sviluppate negli anni '60. L'energia viene generata facendo reagire l'idrogeno gassoso con l'ossigeno. Poiché questo processo produce solo acqua come prodotto di scarto, questa cella a combustibile è giustamente considerata la spinta del futuro.

Applicazione medica dell'idrogeno

Nella ricerca medica, invece, l'idrogeno non è stato preso in considerazione per molto tempo perché non è stato possibile identificare alcun effetto sul corpo umano. I primi test con esito positivo nel 19752 sono passati inosservati, quindi lo stupore è stato ancora maggiore – almeno in Asia – dopo la pubblicazione dei risultati della ricerca nel 2007. In Giappone e Corea, lo studio è considerato una svolta medica.

Di conseguenza, l'idrogeno viene utilizzato in due modi nel corpo umano: come fornitore di energia e come antiossidante selettivo. L'idrogeno viene rilasciato quando carboidrati e grassi vengono scomposti. Questo viene quindi legato a determinate molecole e immagazzinato nelle centrali elettriche delle cellule (mitocondri). La reazione con l'ossigeno produce energia, che viene assorbita e trasportata dal vettore energetico ATP.

L'idrogeno molecolare (H2), invece, agisce come scavenger di radicali (antiossidante): neutralizza l'ossigeno reattivo dannoso e i radicali azotati (vedi sotto), che sono causati, tra l'altro, dalla respirazione cellulare, dallo stress e dai processi patologici nel corpo. Rispetto ad altre forme di antiossidanti, come vitamine o sostanze fitochimiche, l'idrogeno libero presenta alcuni vantaggi chiave:

Il gas idrogeno è innocuo

Diversi studi sono già stati in grado di dimostrare in modo convincente che l'uso dell'idrogeno sull'uomo è innocuo.

Il gas idrogeno si disperde rapidamente.

Poiché la sua massa atomica è così piccola, le molecole di idrogeno possono facilmente penetrare in tutte le strutture dei tessuti e diffondersi rapidamente in tutto il corpo. Anche la barriera ematoencefalica non è un ostacolo per loro in modo che il tessuto cerebrale sensibile possa essere protetto.

L'idrogeno gassoso è allo stesso tempo acqua e liposolubile.

Queste proprietà assicurano che le molecole raggiungano anche le cellule che sono ricoperte da uno strato di grasso e piene di liquido. In questo modo, le molecole possono anche penetrare negli strati di grasso ed entrare nelle cellule piene di liquido.

Teoria dei radicali liberi

I cosiddetti radicali sono molecole dalle quali un elettrone è stato rimosso mediante reazioni chimiche. Ora che hanno un elettrone spaiato, i radicali sono estremamente aggressivi. A meno che non abbiano una coppia completa di elettroni, cercano di sostituire l'elettrone mancante "strappando" un elettrone da un altro atomo o molecola. Questo processo di ossidazione è molto dannoso per le strutture cellulari e tissutali. Possono verificarsi danni a strutture sensibili come il DNA, in particolare quando vengono prodotte grandi quantità di radicali. Allo stesso tempo, però, i radicali liberi vengono utilizzati dalle cellule immunitarie nella lotta contro gli agenti patogeni.

I radicali si formano durante un'ampia varietà di processi chimici che avvengono nel corpo, inclusa la respirazione cellulare, per esempio. Per prevenire un'eccessiva ossidazione, l'organismo può prendere delle contromisure: con l'aiuto dei propri radical scavenger come il glutatione, i radicali vengono neutralizzati e quindi resi innocui. Anche gli antiossidanti (vitamine, sostanze vegetali secondarie) entrano nel corpo attraverso il cibo e supportano questo processo.

Tuttavia, ci sono varie circostanze, come una dieta squilibrata, disturbi nell'assorbimento dei nutrienti o un aumento del fabbisogno di nutrienti dovuto a stress o malattie, che portano alla produzione di più radicali liberi di quanti il ​​corpo possa neutralizzare. Questo porta a una condizione nota come stress ossidativo. Ciò può causare enormi danni ossidativi alle membrane, al DNA, alle proteine ​​e ad altri componenti cellulari. Tale danno si verifica in molte malattie croniche. Si presume inoltre che lo stress ossidativo sia uno dei fattori più importanti nel processo di invecchiamento.

L'assunzione a lungo termine di integratori vitaminici ad alte dosi non fornisce una protezione affidabile, come hanno dimostrato studi moderni. Le vitamine hanno effetti molto aspecifici e interferiscono anche con utili processi immunologici nel corpo. Il risultato sono tassi più elevati di malattia e un generale deterioramento della salute.

L'idrogeno molecolare funziona in modo mirato

I radicali vengono creati durante processi completamente naturali nel corpo così come attraverso processi patologici. Affinché non causino danni, abbiamo bisogno di sufficienti spazzini di radicali sotto forma di antiossidanti. A volte, tuttavia, vengono prodotte quantità così grandi di radicali liberi che gli antiossidanti del corpo non sono sufficienti. Anche un'assunzione di vitamine ad alto dosaggio tramite integratori alimentari può essere svantaggiosa, poiché non possono distinguere tra radicali dannosi e benefici.

L'idrogeno molecolare, invece, agisce selettivamente. Ha naturalmente un solo elettrone e quindi "ama" combinarsi con alcuni radicali dell'ossigeno (radicali idrossilici, OH⦁). Quando una molecola di idrogeno gassoso (H2) e due radicali ossidrile (OH⦁) reagiscono, si formano due molecole d'acqua. Non ci sono residui che necessitano di ulteriore lavorazione. Il radicale idrossile è il radicale libero più dannoso nel corpo umano e può essere facilmente convertito in una sostanza utile dall'idrogeno.

Anche i radicali dell'azoto (anioni perossinitrito, ONOO-) possono essere resi innocui dall'idrogeno gassoso. È particolarmente importante che l'idrogeno si diffonda facilmente e rapidamente nell'organismo e possa quindi avere un effetto rapido e mirato. I risultati della ricerca fino ad oggi indicano che l'idrogeno molecolare ha un effetto positivo su malattie come l'arteriosclerosi, il diabete di tipo 2, le allergie, il morbo di Alzheimer e il morbo di Parkinson, neutralizzando efficacemente i radicali liberi.

Applicazione semplice e sicura

Contrariamente al suo complesso funzionamento nel corpo, l'applicazione dell'idrogeno molecolare non potrebbe essere più semplice. Da un lato, l'aria può essere arricchita con idrogeno gassoso e somministrata al paziente per inalazione. Per la sua solubilità in acqua, però, può essere anche arricchito e bevuto in acqua. In alternativa, puoi anche fare il bagno in acqua ricca di idrogeno. Infine, ma non meno importante, sono possibili anche iniezioni con una soluzione salina sterile. In particolare, l'acqua potabile arricchita con idrogeno rappresenta un tipo di applicazione semplice e particolarmente sicuro.

Particolare attenzione deve essere prestata solo alla qualità dell'acqua in modo che non si verifichino reazioni indesiderate. Idealmente, dovrebbe essere trattato in modo speciale con acqua di osmosi. La semplice acqua del rubinetto, d'altra parte, non è adatta come soluzione vettore per l'idrogeno gassoso, poiché ha alte concentrazioni di nitrati in alcuni punti. In combinazione con l'idrogeno, il nitrato viene ridotto a nitrito, che può reagire con le proteine ​​del cibo nel tratto digestivo e combinarsi per formare nitrosammine cancerogene.

Conclusione

L'idrogeno molecolare ha mostrato un grande potenziale per la medicina futura. Poiché molte malattie croniche sono associate allo stress ossidativo, il trattamento con idrogeno gassoso offre l'opportunità di avere un effetto positivo sul decorso della malattia. È auspicabile che l'interesse per questo settore di ricerca si diffonda anche in Europa, poiché numerosi studi devono ancora essere effettuati. Tuttavia, è già chiaro che l'idrogeno molecolare è un metodo di trattamento semplice, sicuro ed economico.