Водород как антиоксидант : актуальность, история открытия, дальнейшие исследования

 Актуальность. В чем причины старения и каковы его возможные механизмы?

Столетиями человечество искало ответы, на эти вопросы, но в последние годы ученые, как кажется, приблизились к пониманию сути,по крайней мере некоторых, из этих механизмов.

 

Академик Владимир Скулачев, декан факультета биоинженерии и биоинфоматики МГУ считает, что ключевую роль в в старении организма млекопитающих играют оксиданты -  активные формы кислорода.

Активные формы кислорода - это  агрессивных молекулы окислителей. А организме они вырабатываются в митохондриях, .

 

В митохондриях происходит окисление питательных веществ  и запасание энергии  в  виде молекул АТФ. В молекулах АТФ хранится и из них извлекается энергия для запуска всех процессов в организме, требующих расхода энергии.

 

Говоря научно , в митохондриях протекают процессы окислительного фосфорилирования (ферментативного окисления) различных веществ с последующим накоплением энергии в виде молекул аденозинтрифосфата - АТФ) ;

 

К сожалению, имено в митохондиях, неизбежно 2-5 % вдыхаемого нами кислорода преобразуются в оксиданты - активные формы кислорода (АФК), которые разрушают клетки, даже если человек живет в идеальных условиях и ведет самый здоровый образ жизни.

Одним из самых опысных и вредных АФК является радикал гидроксила .OH

 

Таков один из механизмов старения, считают многие ученые, в частности. и российский академик Владимир Скулачев из МГУ.

Сравнение активности разных АФК. Гидроксильный радикал - самый активный и вредный. Именно он нейтрализуеся водородом.

I nsert your HTML here.

Схема реакции показывает,

что 2-3% кислорода O2, который мы вдыхаем, преобразуются во вредный радикал гидроксила .OH   В красной рамке.

Радикал гидроксила .OH  повреждает молекулы ДНК, белков, липидов, забирает недостающий ему электрон - т.е. окисляет их, повреждая клетки. Агрессивные молекулы окислителей, разрушают стенки клетки.  Это называется - происходит "окислительный", или "оксидативный стресс". Водород селективно нейтрализует вредные радикалы, не "трогая" остальные

Понимание того, что  очень важно   найти средство способное нейтрализовать возникающие в митохондриях в процессе метаболизма свободные радикалы, и, прежде всего гидроксил (OH.) было у ученых давно.

Например,  в ноябре 2006 г в научно-популярном журнале для учащихся ВУЗов  - "Студенческий меридиан" вышла статья "Поиски бессмертия человека".

 

 

 

Это был обзор различных теорий старения и, соответственно, обсуждалось, что нужно будет сделать ученым в будущем для продления долголетия

 

Одна из теорий старения- как раз теория о старении как результате действия свободных радикалов, возникающих в митохондриях в процессе метаболизма. В статье ставилась задача найти в будущем "Антиоксиданты, нацеленные специально на опасные свободные радикалы и способные действовать внутри митохондрий"

 

Цитата из статьи:

Ссылка на статью: http://www.stm.ru/archive/479/

В цитоплазме наших клеток находятся  митохондрии (предполагается, что это бывшие бактерии). Их роль – извлечение энергии из молекул глюкозы, продукта распада нашего питания (1). По длине дыхательной цепочки митохондрии глюкоза в контакте  с молекулами кислорода производит АТФ, клеточное горючее (2). Операция производит отходы, крайне нестабильные свободные радикалы или реактивные производные кислорода. Эти свободные радикалы атакуют ДНК, белки и липиды митохондрии.

 

Эти дисфункции митохондрии связываются с патологиями старения, как болезнь Паркинсона. Нейродегенерация и кардиомиопатия происходят от мутаций в ДНК митохондрий.

В будущем:

У человека:

Антиоксиданты, нацеленные специально на опасные свободные радикалы и способные действовать внутри митохондрий, с чем, похоже, не справляются нынешние антиоксиданты.

Итак - в результате питания производятся свободные радикалы - активные формы кислорода (АФК), по-английски  ROS  (Reactive Oxigen Species). Эти радикалы атакуют ДНК,белки, липиды, и результаты этого связываются со старением.

Свободные радикалы нейтрализуются антиоксидантами.

 

У митохондрий - очень плотная оболочка. Молекулы "обычных" антиоксидантов (аскорбиновой кислоты, коэнзима Q10) слишком велики - они не могут пройти через оболочку митохондрии, чтобы нейтрализовать вредные радикалы.

В цитоплазме наших клеток находятся основные органы, митохондрии (предполагается, что это бывшие бактерии). Их роль – извлечение энергии из молекул глюкозы, продукт распада нашего питания (1). По длине дыхательной цепочки митохондрии глюкоза в контакте с молекулами кислорода производит АТЗ, клеточное горючее (2). Операция производит отходы, крайне нестабильные свободные радикалы или реактивные производные кислорода (DRO). Эти DRO атакуют ДНК, белки и липиды митохондрии.

Конец цитаты

Открытие и изучение молекулярного водорода как антиоксиданта

В 2007 г. в  одном из самых авторитетных научных журналов мира -  Nature Medicine (№13, стр 688-694) вышла статья "Водород действует как терапевтический антиоксидант, селективно  восстанавливая цитотоксичные радикалы кислорода, ".

В статье утверждалось, что водород избирательно уничтожает вредные кислородые радикалы. Действие водорода имело заметный лечебный эффект.

 

Ученые каких стран проводили исследования c 2007 года по июнь 2015, страна/год и количество исследований

Количество научных статей, в которых был отмечен положительный результат от применения водорода при том или ином заболевании

С 2007 г. ученые стали тщательно исследовать воздействие водорода на организмы. Пробовали давать дышать смесью с водородом (до 4%, выше взрывоопасно), пить воду, через которую пропускали пузырьки водорода (собственно, это и есть водородная вода), закапать в глаза. Добавляли H2 в физиологический раствор, и вводили в кровь. Смотрели, как это повлияет на состояние подопытных крыс и мышей (3/4 исследований), на которых имитировали заболевания человека. Это называется: "исследовали модели заболеваний".

 

К 2016 г вышло более 400 научных статей, исследовано более 150 моделей различных заболеваний, в которых подтвердился благоприятный эффект от молекулярного водорода.

 

Кол-во статей с 2007 по 2015

Окислительный стресс

224

Воспаление

Связанные  с метаболизмом

Другие

66

20

11

Патофизиология

15.10.2015 в научном журнале Medical gas research  ("Исследования медицинских газов" ) опубликована статья"Благоприятный биологический эффект и лежащие в его основе механизмы от действия молекулярного водорода - всеобъемлющий обзор 321 оригинальной статьи"

Из краткого содержания:

Терапевтические результаты были обнаружены практически во всех органах, охватывали 31 категорию заболеваний, что можно разделить на 166 моделей заболеваний, заболеваний человека, патологий, связанных с лечением и патофизиологические состояния растений -  преимущественно с болезнями, вызванными окислительным стрессом и воспалительными заболеваниями.

Исследование терапевтических свойств водорода продолжаются во всем мире

Почему раньше не догадались проверить газ водород на способность быть антиоксидантом?

О молекулярном водороде

Газ водород - очень летучий газ. В атмосфере Земли его очень мало (0,0001% по числу атомов) -В отличие от кислорода, существующего на Земле и в связанном, и в свободном состоянии, практически весь водород на Земле находится в виде соединений; лишь в очень незначительном количестве водород в виде простого вещества имеется в атмосфере (0,00005% по объему).

 

Водород - очень слабо растворим в воде. При 20 С и нормальном давлении в литре воды может раствориться только 0, 0016 г водорода.(1600 ppb) - максимум.

Очевидно было, что ждать, что  газ водород,  сможет как-то влиять на организм, было сложно. Водород, считалось,  просто улетучится. Это - неядовитый и безвредный газ - учили в детских садах, школах и университетах и на этом останавливались.

 

До 2007г.,  думали: молекулярный водород не участвует в процессах в организме при нормальных условиях.

Что такое "водородная вода"?

Водородная вода, (она же вода, обогащенная водородом, или обогащенная молекулярным водородом) - это просто вода, в которой растворен газ водород H2 - т.е. находятся молекулы водорода. По английски  - Hydrogen Enriched Water (HEW) или Hydrogen Water

 

Может вызвать недоумение название "водородная вода". Действительно, в молекуле воды - Н20 - уже есть 2 атома водорода, но они связаны в молекуле, а сейчас речь идет именно о газе водород, Н2, который растворяют в воде. Также не является водородной водой, раствор, где много ионов водорода ( Н+  - это   - кислоты), или например, или  OH- - это щелочи. Нас интересует только растворенные в воде молекулы газа водород H2.

В России исследованиям терапевтических свойств водорода уделяет внимание, в частности, Олег Стефанович Медведев - заведующий кафедрой фармакологии факультета фундаментальной медицины МГУ

В интервью "Водородная вода для оздоровления и молодости"  в издании "Фармацевтический вестник" 15.03.2016 профессор Медведев говорит:

"Мы знаем, что самым активным природным оксидантом является гидроксильный радикал OH. На втором месте - пероксинитрит ONOO. Остальные оксиданты значительно менее активны. Молекулярный водород взаимодействует, в первую очередь с этими двумя радикалами. Он помогает убрать их избыток, не трогая остальные."

Особенно благотворна роль водородной воды для центральной нервной системы

Водород – это самая маленькая молекула. Сразу же стало понятно, что она сможет легко проникать во все ткани и клетки.

 

В последние годы медицинское сообщество проявляет большой интерес к использованию молекулярного водорода. Этот антиоксидант может быть полезен при очень многих патологиях, в развитии которых принимает участие оксидативный стресс. О возможностях применения этого удивительного вещества нам рассказал Олег Стефанович Медведев, д. м. н., заведующий кафедрой фармакологии факультета фундаментальной медицины МГУ им. М. В. Ломоносова.

 

- Олег Стефанович, Вы являетесь специалистом по антиоксидантам. Почему Вы считаете эту тему интересной и важной?

 

- Моя история довольно типична. Я врач по образованию. Длительное время заведовал отделом фармакологии в Кардиологическом научном центре под руководством академика Евгения Ивановича Чазова. У нас проводились совместные исследования с американцами, японцами, австралийцами. Была хорошая возможность немало поездить по миру, пообщаться с коллегами из разных стран.В 1992 году меня пригласили в МГУ создавать факультет фундаментальной медицины. Часть моей лаборатории тоже перешла в университет. Еще в кардиоцентре мы активно занимались сердечно-сосудистыми препаратами. А как известно, в этой области большое внимание уделяется борьбе с оксидативным стрессом. То есть, с избытком активных форм кислорода, которые участвуют в патогенезе большинства сердечно-сосудистых заболеваний. Оксиданты играют огромную роль в развитии гипертонии, атеросклероза, а также ряда неврологических болезней - Альцгеймера, Паркинсона и других. Постоянно приходится искать новые способы, чтобы уменьшить оксидативный стресс. И эту проблему считают очень важной во всем мире.

 

В последние десять-двенадцать лет мы много занимались природными антиоксидантами. В частности, коэнзимом 10. Это природное соединение, которое есть в митохондриях каждой клетки нашего организма. Оно необходимо для генерации энергии. С другой стороны, когда в митохондрии происходят малейшие нарушения, именно из нее начинают вырабатываться основные потоки активных форм кислорода. Мы занимались изучением препаратов коэнзима 10. Основной их недостаток – это то, что они очень плохо всасываются. Молекула большая, органическая, ей трудно проникать в организм. В нашей лаборатории мы изучали фармакокинетику этих препаратов, анализировали их концентрацию в мозге, тканях, крови. Оказалось, что всасывается примерно 1 процент, в лучшем случае – 2,5.

 

- Когда вас заинтересовал молекулярный водород?

 

- В 2007 году, когда впервые появилась информация о том, что молекулярный водород тоже может быть антиоксидантом. У меня и моих коллег это, конечно, вызвало большой интерес. В отличие от коэнзима 10, водород – это самая маленькая молекула. Сразу же стало понятно, что она сможет легко проникать во все ткани и клетки.

 

После первой статьи японских ученых, которая была опубликована в журнале , пошла настоящая волна работ по эффектам молекулярного водорода. В 2013 году вышло больше 80 публикаций. Сейчас в среднем выпускают больше 100 работ в год. В прошлом году издательство Springer выпустило первую книгу, монографию, посвященную этой теме. Она называется «Молекулярный водород. Молекулярная биология и медицина» (Hydrogen Molecular Biology and Medicine). То есть, использование молекулярного водорода – научно-обоснованная проблема. Раньше этим занимались, в основном, японские ученые. Сейчас уже данная тема интересна всему миру. Есть очень любопытные данные и находки.

 

- В чем преимущество молекулярного водорода? Какие он дает эффекты?

 

- Оксидативный стресс – это не всегда плохо. Активные формы кислорода участвуют в естественных физиологических процессах. Например, они помогают бороться с инфекциями, усиливают иммунную защиту. При гриппе макрофаг выпускает активные формы кислорода именно для того, чтобы бороться с вирусом. Поэтому перед медициной стоит очень сложная задача. С одной стороны, необходимо убрать самые сильные и вредные оксиданты. С другой – оставить физиологически важные. И вот тут оказалось, что у молекулярного водорода есть очень большое преимущество, как антиоксидант он взаимодействует только с самыми сильными оксидантами. А те активные формы кислорода, которые послабее, продолжают выполнять свою физиологическую функцию.

 

Мы знаем, что самым активным природным оксидантом является гидроксильный радикал ·ОН. На втором месте – пероксинитрит ONOO¯. Остальные оксиданты значительно менее активны. Молекулярный водород взаимодействует, в первую очередь с этими двумя радикалами. Он помогает убрать их избыток, не трогая остальные.

 

Обратите внимание на такой момент. Молекулярный водород имеет формулу H2. При его взаимодействии с радикалом ОН получается молекула воды. И больше ничего. Воды у нас и так содержится 70-80 процентов во всех клетках. То есть, молекулярный водород не только захватывает и нейтрализует активные формы кислорода, но и в результате реакции образует абсолютно нейтральное, безвредное вещество.

 

Было проведено интересное исследование, которое показало, насколько высокой биодоступностью обладает молекулярный водород, растворенный в воде. Средство вводили двумя способами – внутривенно и внутрь, через желудок. Далее фиксировали, как нарастает концентрация водорода в тканях. Оказалось, что оба способа дают практически одинаковый результат. Молекулы очень легко проникают в организм: через мембраны, внутрь клетки и оказывают антиоксидантный эффект.

 

Молекулярный водород показывает хорошие результаты у спортсменов. Уменьшаются травмы мышц и накопление молочной кислоты. Все это ведет к улучшению результата. При этом данное вещество не является допингом, и зарегистрировать его использование объективно очень сложно, т.к. оно является естественным компонентом организма. Недавние исследования показали, что водородная вода предупреждает повреждение мозга после травмы. Это очень важно для тех, кто занимается контактными видами спорта.

 

В 2014 году вышла статья об эффектах молекулярного водорода при разрушении мужских половых клеток под воздействием никотина. Известно, что при курении происходит значительное снижение мужской фертильности. Исследование показало, что водородная вода позволяет достичь практически исходного уровня количества и подвижности сперматозоидов. При этом достигается эффект гораздо более существенный, чем при использовании традиционных антиоксидантов – витаминов С и Е.

 

Использование молекулярного водорода имеет значение не только для медицины, но и для косметологии. Окислительный стресс играет большую роль в преждевременном старении. В частности, крайне негативно влияет на состояние кожи вредное ультрафиолетовое излучение. Применение водородной воды позволяет предупредить образование морщин и как можно дольше сохранить состояние молодости

...........

- Существуют ли какие-либо противопоказания для применения водородной воды?

 

- Я как фармаколог знаю, что любой действующий препарат должен был бы иметь какой-нибудь побочный эффект. Но в данном случае мне не на что сослаться. Стараюсь очень внимательно следить за литературой, которая выходит по молекулярному водороду. Нигде не упоминается о каких-либо осложнениях или побочных эффектах. Может быть, это связано с тем, что рекомендованные нормы приема водородной воды – 1,5–2 литра в сутки. Именно столько советуют употреблять диетологи для поддержания здорового образа жизни. Никто не сможет выпить 10 литров воды. А если сможет, неизвестно от чего возникнет больше проблем – от водорода или от количества жидкости. Иными словами, при использовании водородной воды согласно рекомендациям, никаких побочных эффектов обнаружено не было.

 

- Как быстро человек может почувствовать первые результаты от употребления водородной воды?

 

- С таким же успехом вы могли бы меня спросить, как быстро человек получит эффект после перехода на здоровое питание. Конечно, не сразу. Молекулярный водород действует постепенно. Результаты ощущаются через месяц, два, три - не раньше. Это долгий процесс. Происходит благотворное влияние сразу на многие органы и системы. Резкого эффекта никто не почувствует. Примерно через пару месяцев люди начинают отмечать улучшения состояния. Это касается и внешности (состояние кожи), и работоспособности, и самочувствия в целом.

 

Использование водородной воды приобретает все большую популярность. Сейчас аппарат Enhel Water активно покупают центры красоты, СПА-салоны, фитнес-клубы. Выражаясь современным языком, это «фишка», которая становится обязательной. Большой интерес представляет водородная вода для спортсменов. Аппарат уже приобрели несколько футбольных и хоккейных команд. Нередко покупателями становятся частные лица. Например, представители крупного бизнеса и известные медиа-персоны.

 

Для меня как профессора МГУ важно заниматься делом, которое принесет реальную пользу людям. Молекулярный водород и его роль в биологии и медицине – это очень перспективная и интересная тема. Надеюсь, в ближайшем будущем системные исследования его свойств продолжатся и в России.

 

Подробнее читайте: https://pharmvestnik.ru/publs/lenta/interjvju/vodorodnaja-voda-dlja-ozdorovlenija-i-molodosti.html

 

 

Масса головного мозга человека составляет приблизительно 2 % от массы его тела. При этом потребление кислорода центральной нервной системой составляет 20 %-40% от общего потребления кислорода организмом. А  т.к. 2-5 % вдыхаемого нами кислорода преобразуются в радикалы, разрушающие клетки, способность водорода, в отличие от других антиоксидантов, преодолевать гемато-энцефалический барьер (барьер между кровеносной системой и центральной нервной системой) особенно важна для нормализации работы центральной нервной системы

 При нейтрализации вредного гидроксильного радикала водородом H2 получается только вода H2O - никаких побочных эффектов.

 

+7 (495) 995 23 38 ,  + 7 903 1699834 , info@h2h2o.ru

диcтрибьютор в России

 

 

 

 

 

+7 (495) 995 23 38

+7 (963) 782 53 38

+7 (903) 169 98 34

+7 (495) 542 41 92

info@h2h2o.ru

127106, Россия, Москва, Гостиничный проезд, д.6 корп.2, Офисный центр "Восток-2" (центральный вход со стороны Гостиничного проезда)

Понедельник-пятница     10:00 - 18:00

Суббота                                12:00 - 18:00

Если Вам удобно другое время, пожалуйста, сообщите.

предложение для дилеров