Introduction
Metabolisen oireyhtymän yleisyyttä pidetään maailmanlaajuisesti kasvavana epidemiana, ja sille on ominaista erilaiset lääketieteelliset tilat, kuten viskeraalinen lihavuus, hyperglykemia, insuliiniresistenssi, verenpainetauti ja dyslipidemiat.1 Tämän tilan seuraukset lisäävät sydän- ja verisuonitautien ja neurologisten sairauksien riskiä sekä kuolleisuuden lisääntymistä. Sen patofysiologia liittyy redox-säätelyn häiriöihin, liialliseen tulehdukseen ja solujen homeostaasin häiriintymiseen.2 Metabolisen oireyhtymän ehkäisyyn tai hoitoon ei ole olemassa hyväksyttyä lääkettä. Nykyisin suositellaan ruokavalion ja elintapojen muutoksia, kuten kalorimäärän rajoittamista ja liikuntaa, ja jos niitä toteutetaan, ne voivat olla tehokkaita.3 Päivittäisen elämän stressi, ajan puute ja riittävä motivaatio ovat kuitenkin usein syitä, jotka estävät ihmisiä tekemästä riittäviä muutoksia vasta sen jälkeen, kun he ovat saaneet oireita. Monet eivät kuitenkaan tee tarvittavia muutoksia vielä oireiden ilmaantumisen jälkeenkään, ja näin ollen heille kehittyy liitännäissairauksia, jotka muuten olisi voitu ehkäistä.4
Molekulaarisen vedyn (H2-kaasu) on osoitettu vähentävän oksidatiivista stressiä, parantavan solujen toimintaa ja vähentävän kroonista tulehdusta,5 joista monet liittyvät metabolisen oireyhtymän ja sen liitännäissairauksien patologiaan ja etiologiaan.1 Molekulaarinen vety moduloi signaalinsiirtoa, proteiinifosforylaatiokaskadeja, geeniekspressiota, autofagiaa ja miRNA:n ilmentymistä, ja sillä on myös merkittäviä metabolisia vaikutuksia.5,6 H2 voi indusoida Keap1/Nrf2-signaalireittiä,7 edistää mitokondrioiden biogeneesiä,8 ja sytosähköä suojaavaa mitokondriaalista unfolded protein response -reaktiota.9 H2:n on ehdotettu toimivan liikuntaa jäljittelevänä ja redox-adaptogeenina aktivoimalla hormonaalisia reittejä.10
H2-kaasun inhalaatio vaimensi keskiaivovaltimon tukkeutumisen aiheuttamia aivovaurioita rotilla,11 ja paransi kognitiivisia pisteitä ja vähensi aivovaurioita potilailla, joilla oli akuutti aivoinfarkti.12 Lisäksi veteen liuotetulla H2-kaasulla, josta saadaan H2-rikasta vettä (HRW), on myös osoitettu olevan terapeuttisia ja ergogeenisiä vaikutuksia prekliinisissä ja kliinisissä tutkimuksissa10,13 , kuten lievissä kognitiivisissa häiriöissä14 , metabolisessa oireyhtymässä15 ja submaksimaalisissa harjoitteissa.10,16,17 Kuten hiljattain on tarkasteltu, molekulaarinen vety voi lisäksi olla uusi lähestymistapa sydän- ja verisuonitautien hoidossa. Esimerkiksi, kuten äskettäisessä katsauksessa esitettiin,5 H2 lieventää säteilyn aiheuttamaa sydänsairautta ja sydänlihaksen iskemia-reperfuusiovauriota rotilla vähentämällä tulehdusta, apoptoosia, sarkoplasma- ja oksidatiivista stressiä sekä säätelemällä mikroRNA:ita ja autofagiaa.5 APOE:n tyrmäyshiirillä molekyylisen molekyylisen vedyn nauttiminen esti ateroskleroosin kehittymistä18 , ja H2 suojasi myös lääkkeiden aiheuttamalta sydämen hypertrofialta ja toimintahäiriöltä.19
Suurimmassa osassa HRW:llä tehdyistä tutkimuksista on kuitenkin käytetty suhteellisen alhaisia H2-pitoisuuksia.20 Esimerkiksi varhaisessa Parkinsonin taudin hiirimallilla tehdyssä tutkimuksessa21 esitettiin, että alhainen H2-pitoisuus (≈40 μM) voi olla yhtä tehokas kuin korkeampi H2-pitoisuus (≈800 μM). Tämäkään korkeampi H2-pitoisuus ei kuitenkaan ollut tarpeeksi korkea, jotta aivojen H2-pitoisuus olisi kasvanut havaittavasti.22 Myöhemmin todettiin, että H2:n aiheuttama neuroprotektiivisen mahalaukun greliinin eritys, joka toisena lähettiläänä välitti HRW:n neuroprotektiiviset vaikutukset.22 Mekanismi vaikuttaa kuitenkin monimutkaisemmalta, sillä HRW:n suojavaikutukset havaittiin edelleen greliini-KO-hiirimallissa, jossa Parkinsonin tautia sairastavat hiiret sairastavat.23 Vaikuttaa kuitenkin siltä, että korkeampi H2-konsentraatio on vähintäänkin yhtä tehokas kuin alhaisempi H2-konsentraatio, ja usein jopa tehokkaampi. Esimerkiksi on osoitettu, että magnesiumin avulla tuotettu korkean pitoisuuden vety oli tehokkaampi kuin emäksisen ionisoidun veden sisältämä matalan pitoisuuden H2, kun se lievitti ei-alkoholista rasvamaksasairautta (NAFLD) hiirillä, joita ruokittiin runsaasti rasvaa sisältävällä ruokavaliolla.24 Vastaavasti satunnaistetussa kontrolloidussa pilottitutkimuksessa, joka tehtiin potilaille, joilla oli NAFLD, havaitsimme, että korkean pitoisuuden hodiumhydroksidivety vähensi merkittävästi maksan rasvoittumista kaksoiskaiku-keilan magneettikuvantamismenetelmällä mitattuna.25 Lisäksi keski-ikäisillä ylipainoisilla naisilla korkean pitoisuuden HRW:tä sisältävän lisäravinteen antaminen vähensi merkittävästi kehon rasvaprosenttia ja pienensi paastoinsuliinitasoja.26 H2-pitoisuuden lisäksi myös käytön kesto on tärkeä näkökohta. Vaikka HRW:tä on tutkittu henkilöillä, joilla on mahdollinen metabolinen oireyhtymä, enintään 10 viikon ajan, yhdessäkään tutkimuksessa ei ole selvitetty pitkäaikaisen (24 viikkoa), korkean pitoisuuden HRW:n vaikutusta tässä väestössä. Huolimatta vedyn kyvystä näennäisesti indusoida hormonitoimintaa ja siten mahdollisesti aiheuttaa haitallisia vaikutuksia, ei ole olemassa soluilla, eläimillä tai ihmisillä tehtyjä tutkimuksia, joissa olisi raportoitu selviä haitallisia vaikutuksia, edes hyvin suurilla annoksilla.10. Tämän vuoksi arvioimme 24 viikkoa kestäneen korkean pitoisuuden HRW:tä sisältävän intervention vaikutuksia kehon koostumukseen, veren lipidiprofiileihin ja tulehduksen biomarkkereihin metabolista oireyhtymää sairastavilla miehillä ja naisilla.
Menetelmät ja koehenkilöt
Kuusikymmentä intialaista etnistä alkuperää olevaa koehenkilöä (30 miestä ja 30 naista; ikä 43,2 ± 10,0 vuotta), joilla oli metabolista oireyhtymää, rekrytoitiin tähän kaksoissokkoutettuun, plasebokontrolloidun interventionaaliseen lääketutkimuksen. Koehenkilöt osallistuivat tähän tutkimukseen, jos he täyttivät vähintään kolme viidestä sisäänottokriteeristä, mukaan lukien prehypertensio/hypertensio (systolinen verenpaine > 130 mmHg ja/tai diastolinen verenpaine > 85 mmHg), prediabetes/diabetes (paastoglukoosi > 110 mg/dl), keskeinen lihavuus (vyötärönympärys > 90 cm miehillä ja vyötärönympärys > 80 cm naisilla) ja dyslipidemia (suuritiheyksinen lipoproteiini < 40 mg/dl miehillä ja < 50 mg/dl naisilla; triglyseridit > 200 mg/dl). Poissulkemisperusteita olivat syöpä, krooninen punatauti, ihmisen immuunikatovirusinfektio, aivohalvaus, sydäninfarkti, raskaus tai ehkäisyvälineiden käyttö ja muut krooniset sairaudet. Tutkimus toteutettiin Moradabadissa Intiassa, ja kaikki osallistujat rekrytoitiin lentolehtisten jakelun, paikallisten sanomalehtien ja sairaaloiden ilmoitustauluilla olevien ilmoitusten avulla. Eettinen hyväksyntä saatiin Hallbergin sairaalan ja tutkimuslaitoksen eettiseltä komitealta (Moradabad), ja tutkimus rekisteröitiin Intian lääkevalvontaviranomaisessa (Clinical Trial Registration #2018/03/012487). Kaikilta osallistujilta saatiin kirjallinen tietoinen suostumus, ja tutkimus suoritettiin Helsingin julistuksen mukaisesti, ja tämä lausunto lisättiin menetelmiin.
Alustavaa yhden viikon mittaista tarkkailujaksoa käytettiin kliinisten mittareiden ja biokemiallisten perustietojen hankkimiseen (taulukko 1), eikä HRW- ja lumelääkeryhmän välillä havaittu eroja. Tämän jälkeen koehenkilöt satunnaistettiin kaksoissokkona joko interventio- (HRW) tai lumelääkeryhmään tietokoneella luotujen satunnaislukujen avulla. Kaikkia koehenkilöitä pyydettiin säilyttämään samat elämäntavat koko tutkimuksen ajan. Lisäksi tiedot ruoan, tupakan ja alkoholin saannista sekä fyysisestä aktiivisuudesta kerättiin ruokapäiväkirjojen avulla, ja ravitsemusterapeutti arvioi ne. Tiedot kerättiin uudelleen 24 viikon intervention jälkeen. Korkean pitoisuuden HRW valmistettiin vetyä tuottavien tablettien avulla (HRW Natural Health Products Inc., New Westminster BC, Kanada), kun taas lumelääke valmistettiin aiemmin kuvatulla tavalla16,25 , jolloin lopullinen lumelääkejuoma oli maultaan, liukenemiseltaan ja ulkonäöltään samanlainen kuin HRW. Osallistujat nauttivat 1 tabletin 3 x päivässä 250 ml:aan 12-18 °C:n vettä. Heitä kehotettiin juomaan tuote yhdellä kulauksella heti, kun tabletti oli liuennut tyhjään vatsaan/aamulla. Tällä H2:n antotavalla saataisiin >5,5 millimoolia H2/vrk. Näiden tablettien avulla tuotetun molekulaarisen vedyn pitoisuus määritettiin H2 Analyticsin (Las Vegas, Yhdysvallat) toimesta kaasukromatografian avulla (SRI 8610C; Kalifornia, Yhdysvallat).
 |
Taulukko 1 Tutkimukseen osallistuneiden intialaista etnistä alkuperää olevien osallistujien lähtötilanneominaisuudet. Arvot ovat keskiarvo ± SD |
Laboratoriotiedot saatiin yön yli kestäneen paaston (10-12 tuntia) jälkeen klo 08:00-09:00. Pituus mitattiin mittatelineellä kenkien riisumisen jälkeen. Kehon paino mitattiin alusvaatteissa kenkien riisumisen jälkeen. Vyötärön ympärysmitta mitattiin antropometrisellä mittanauhalla suurimpana vaakasuorana ympärysmittana suoliluun harjan ja kylkiluun reunan väliltä. Lonkan ympärysmitta mitattiin suurimmasta ympärysmitasta isomman trokanterin tasolta. Syke mitattiin auskultoimalla 5 minuutin ajan levossa makuuasennossa. Verensokeri mitattiin yön yli kestäneen paaston jälkeen. Tiobarbituurihapon reaktiiviset aineet (TBARS), malondialdehydi (MDA), dieenikonjugaatti, E- ja C-vitamiini, nitraatti ja angiotensiinikonvertaasientsyymi mitattiin kolorimetrisin menetelmin UV-VIS-spektrofotometrillä (Electronics Corporation of India, Ltd). Glykosyloitu hemoglobiini (HbA1c) määritettiin HPLC:llä käyttäen DIO-laitetta (Bio-Rad Laboratories, Inc, Hercules, CA). Paastoverensokeri, lipidiprofiilit ja C-reaktiivinen proteiini (CRP) määritettiin Pictus 500 Diatron -sarjoilla (Medicon Hellas S.A., Gerakas, Kreikka). Tumorinekroositekijä-alfa (TNF-α) ja interleukiini 6 (IL-6) analysoitiin entsyymisidonnaisella fluoresenssimäärityksellä Vidas-laitteilla (Vidas Biomerieux, Marcy I’Étoile, Ranska). Näiden merkkiaineiden määritysten väliset ja sisäiset variaatiokertoimet esitetään taulukossa 2.
 |
Taulukko 2 Mitattujen biomarkkereiden määritysten väliset ja määrityssisäiset variaatiokertoimet (CV) |
rekrytoitujen osallistujien määrä oli tehoanalyysin avulla lasketun minimaalisen näytemäärän (n = 48) mukainen (G*Power 3.1, Heinrich Heinen yliopisto, Düsseldorf, Saksa), jossa vaikutuskooksi asetettiin 0,30, alfavirheen todennäköisyydeksi 0,05 ja tehoksi 0,80 kahdelle ryhmälle ja kahdelle tutkimustulosten mittaukselle. Koehenkilöiden lähtötilanteen tiedot analysoitiin käyttämällä kaksihaaraista kahden otoksen t-testiä. Kaksisuuntaista sekamallin ANOVA-analyysia toistuvilla mittauksilla (hoidon ja ajan välinen vuorovaikutus), jotka on mukautettu iän ja sukupuolen mukaan, käytettiin sen selvittämiseksi, oliko potilaiden vastausten välillä merkittäviä eroja intervention keston aikana. Tilastollinen merkitsevyys asetettiin tasolle P ≤ 0,05. Kaikki arvot ilmoitetaan keskiarvona ± SD. Tiedot analysoitiin SPSS-ohjelmalla (versio 21.0) (SPSS Inc., Chicago, IL, USA).
Tulokset
Kaikki koehenkilöt suorittivat tutkimuksen loppuun, ja molemmat interventiot olivat hyvin siedettyjä ilman raportoituja haittavaikutuksia. HRW vaikutti suotuisasti kaikkiin lopputuloksiin 24 viikon seurannassa verrattuna lumelääkkeeseen (P < 0,05), lukuun ottamatta TBARS:ää, joka on lipidiperoksidaation merkkiaine (P = 0,309) (taulukko 3). Muut hapettumisen merkkiaineet (MDA, D-konjugaatti) vähenivät, kun taas E- ja C-vitamiinit lisääntyivät HRW-ryhmässä. Tähän liittyi merkittävä HRW-intervention jälkeinen HRW:n, BMI:n ja WHR:n väheneminen (P < 0,05). HRW aiheutti kokonaiskolesterolin merkittävän alenemisen noin 18,5 mg/dl (P < 0,05) ja triglyseridipitoisuuden ~ 47 mg/dl (P < 0,05). Myös paastoverensokeri laski 24 viikon HRW-intervention jälkeen 121,5 ± 61,0 mg/dl:sta 103,1 ± 33,0 mg/dl:aan, ja HbA1C laski 12 % (P < 0,05). Lisäksi HRW vaimensi merkittävästi tulehdusmarkkereita, kuten TNF-α:ta, IL-6:ta ja CRP:tä (P <0.05).
 |
Taulukko 3 Kehonkoostumuksen ja biokemiallisten muuttujien muutokset lähtötilanteesta 24 viikkoon. Arvot ovat keskiarvo ± SD |
Keskustelu
Hallitsematon metabolinen oireyhtymä lisää sydän- ja verisuonitautien riskiä. Esimerkiksi metaboliseen oireyhtymään liittyvillä riskitekijöillä on kausaalinen rooli ateroskleroosin kehittymisessä, joka edelleen johtaa sepelvaltimotautiin, aivohalvaukseen ja sydäninfarktiin.27 Ateroskleroosi kehittyy, kun LDL-kolesteroli tunkeutuu subendoteeliaaliseen tilaan ja hapettuu, mikä edistää tulehdusta ja sitä seuraavaa verisuonten sileän lihaksen solujen migraatiota ja muuntumista.28 Tämä prosessi pahenee entisestään hyperglykemian yhteydessä, koska kehittyneiden glykoituneiden lopputuotteiden (AGE) muodostuminen lisääntyy, kun glukoosimolekyylien pelkistävä pää reagoi ja yhdistyy proteiineihin ja luo proteiinien ristisidoksia. AGE:t edistävät edelleen tulehdusta, hapettumista ja soluvaurioita, jotka edistävät sydän- ja verisuonitauteja28. Näin ollen tutkimuksessamme selvitimme, parantaisivatko korkeat HRW-pitoisuudet metabolisen oireyhtymän eri biomarkkereita, jotka ovat satunnaisesti mukana sydän- ja verisuonitautien kehittymisessä, eli dyslipidemiaa (HDL, LDL, VLDL, TG), tulehdusta (TNF-α, IL-6, CRP), oksidatiivista stressiä (MDA, TBARS, dieenikonjugaatteja, E- ja C-vitamiineja) ja hyperglykemiaa (glukoosia, hormonaalista verensiirtymää).
Tässä tutkimuksessa havaitsimme, että 24-viikkoinen interventio, jossa käytettiin runsaasti HRW:tä, paransi useita kardiometabolisen terveyden biomarkkereita keski-ikäisillä miehillä ja naisilla, joilla oli metabolinen oireyhtymä, mukaan lukien BMI, WHR, lepotilan HR, veren lipidit ja glukoosi, tulehdus ja redox-homeostaasi. Veren kolesterolin suotuisia muutoksia on tulkittava varovaisesti, koska absoluuttinen muutos oli suhteellisen pieni, ja HDL laski ~ 1,3 mg/dl. HDL-kolesterolia pidetään hyödyllisenä, koska sillä on merkitystä käänteisessä kolesterolin kuljetuksessa.29 Kokonaiskolesterolin tai triglyseridien ja HDL:n suhdeluvut ennustavat kuitenkin paremmin sydän- ja verisuonitauteja kuin kokonaiskolesteroli, ja alhaisemmat suhdeluvut korreloivat pienemmän sydäntautiriskin kanssa.30 Koska havaitsimme, että HRW alensi merkittävästi kokonaiskolesterolia (~ 18,5 mg/dl), kokonaiskolesterolin ja HDL:n suhde pieneni suotuisasti ~ 7,2 %, kun taas lumelääkeryhmässä se pysyi samana. Vastaavasti triglyseridien riskisuhde HDL:ään laski suotuisasti 22,9 % HRW-ryhmässä, mutta pysyi suunnilleen samana lumelääkeryhmässä. Tietomme osoittavat myös, että HRW alensi olennaisesti keskimääräistä glukoosipitoisuutta prediabeettisten kriteerien yläalueelta alemmalle alueelle, mihin liittyi myös HbA1C:n 12 %:n lasku.
Nämä suotuisat muutokset kolesteroli- ja glukoosipitoisuuksissa saavat vahvistusta useiden aiempien kliinisten tutkimusten muutamista poikkeamista huolimatta. Esimerkiksi Song et al. raportoivat, että HRW, joka toimittaa 0.5 millimoolia H2/vrk 10 viikon ajan potilailla, joilla oli mahdollinen metabolinen oireyhtymä, alensi seerumin kokonaiskolesteroli- ja LDL-C-pitoisuuksia, paransi HDL:n toimintaa ja redox-tilaa (esim. seerumin superoksididismutaasin lisääntyminen ja MDA:n väheneminen) ja vähensi tulehdusta (esim. seerumin TNF-α).31 Tutkimuksessamme havaittiin kuitenkin merkittävää parannusta BMI:ssä, WHR:ssä ja paastoglukoosin pitoisuuksissa, kun taas Heidän tutkimuksessaan raportoitiin vain potentiaalinen, joskin ei-merkitsevä, suuntaus näiden parametrien osalta kohti laskua. Vastaavasti aiempi satunnaistettu, lumekontrolloitu, ristikkäistutkimus tyypin 2 diabetesta tai heikentynyttä glukoosinsietokykyä sairastavilla potilailla osoitti, että HRW:n nauttiminen (~ 0,6 millimoolia/vrk) paransi hieman kolesterolia, vähensi merkittävästi oksidatiivisen stressin merkkiaineita (esim. virtsan 8-isoprostanit) ja lisäsi seerumin SOD:n määrää.32 Toisin kuin tutkimuksessamme, BMI:ssa, CRP:ssä, hormonitrombosyytissä (HbA1c-arvo) tai paastoarvon mukaisessa verenglukoosin pitoisuussuhteen määrässä ei kuitenkaan havaittu tilastollisesti merkitseviä muutoksia. Ehkä eroavaisuudet selittyvät sillä, että tutkimuksemme H2-annos oli suurempi ja kesto pidempi kuin edellä mainituissa tutkimuksissa. Lisäksi tutkimuksemme koehenkilöillä oli huomattavasti korkeammat lähtötilanteen glukoosipitoisuudet (~ 122 mg/dl vs. 108 mg/dl). Lopuksi, vaikka sitä ei testattu tutkimuksessamme, aiemmassa tutkimuksessa32 raportoitiin, että neljällä kuudesta koehenkilöstä, joilla oli heikentynyt glukoosin sietokyky, HRW normalisoi oraalisen glukoosin sietokyvyn testin ja että 1 tunnin plasman insuliinipitoisuudet olivat merkittävästi kohonneet lähtötilanteeseen verrattuna.32
Kahdeksan viikon avoimessa tutkimuksessa, johon osallistui 20 koehenkilöä, joilla oli mahdollinen metabolinen oireyhtymä, osoitettiin, että HRW (~ 1 millimooli H2/vrk) lisäsi SOD-tasoa 39 % ja vähensi TBARS-tasoja 43 %.15 Vaikka tutkimuksessamme ei havaittu TBARS-tasojen vähenemistä, havaitsimme spesifisemmän lipidiperoksidaation merkkiaineen MDA:n vähenemistä sekä lisääntyneitä pitoisuuksia C- ja E-vitamiineissa, mikä yhteisesti ottaen viittaa siihen, että HRW moduloi suotuisalla tavalla hapetuksellista prosessia. Samoin kuin tutkimuksessamme, avoimessa tutkimuksessa kävi ilmi, että HRW vähensi kokonaiskolesterolin ja HDL:n suhdetta 13 prosentilla. Tutkimuksessamme ensisijainen muutos oli kuitenkin kokonaiskolesterolin lasku, kun taas avoimessa tutkimuksessa se oli HDL-kolesterolin nousu. Toisin kuin meidän tutkimustuloksemme, HRW ei myöskään alentanut BMI:tä, triglyseridejä tai paastoverensokeria. Triglyseridi- ja paastoglukoosipitoisuus oli kuitenkin huomattavasti korkeampi tutkimuksemme koehenkilöillä kuin avoimessa tutkimuksessa (~ 143 mg/dl vs. 190 mg/dl; 88 mg/dl vs. 122 mg/dl). Jälleen kerran se voi johtua tutkimusolosuhteistamme, joissa H2:n annos oli suurempi, ja pidemmästä kestosta.
Tutkimuksen taustalla olevat molekyylimekanismit, jotka välittävät näitä HRW:n aiheuttamia vaikutuksia, vaativat lisätutkimuksia. H2 näyttää kuitenkin vaikuttavan aineenvaihduntaan ja bioenergetiikkaan.33 Esimerkiksi osoitimme aiemmin, että HRW-hoito lisäsi mitokondriaalisen koentsyymi Q9:n pitoisuutta, mikä paransi mitokondriaalisen hengitysketjun toimintaa (ts. kompleksi I:n ja kompleksi II:n toimintaa) ja sitä seurannutta ATP:n tuotannon lisääntymistä rotan sydänlihaksessa.34,35,35 Toisessa tutkimuksessa hiirillä, joilta puuttuu leptiinireseptori, ja normaaleilla hiirillä, joita ruokittiin runsaasti rasvaa sisältävällä ruokavaliolla, HRW vähensi oksidatiivista stressiä, vähensi rasvamaksan kertymiä ja laski plasman glukoosi-, insuliini- ja triglyseridipitoisuuksia. Tämä vaikutus oli verrattavissa 20 prosentin kalorirajoitukseen.36 HRW lisäsi energiankulutusta hapenkulutuksella mitattuna ja indusoi maksahormonia, fibroblastikasvutekijä 21:tä (FGF-21), joka stimuloi rasvahappojen ja glukoosin kulutusta.36 Streptotsotosiinilla indusoiduissa tyypin 1 diabeettisissa hiirissä H2 indusoi glukoosin kuljettaja-4:n translokaatiota fosfatidyyliinositoli-3-OH-kinaasin (PI3K), proteiinikinaasi C:n (PKC) ja AMP-aktivoidun proteiinikinaasin (AMPK) aktivoitumisen kautta.37
Tämä tutkimus osoitti, että HRW indusoi merkittävää parannusta kliinisesti merkityksellisissä veribiomarkkereiden mittareissa ja biometrisissä mittaustiedoissa koehenkilöillä, joilla oli metabolinen oireyhtymä. Aiempiin tutkimuksiin verrattuna se saattaa myös osoittaa, että H2:n suuret annokset ovat tehokkaampia kuin pienemmät annokset ainakin metabolisessa oireyhtymässä. Tällä alalla tarvitaan kuitenkin lisää annosriippuvaisia tutkimuksia. Lisäksi tutkimustamme tulkittaessa on otettava huomioon useita rajoituksia. Teimme analyysin vain viimeisten 24 viikon aikana 4 viikon seurantakäyntien sijaan, mikä esti meitä havaitsemasta tärkeitä ajallisia muutoksia eri parametreissa. Emme myöskään tutkineet sukupuolesta tai iästä riippuvia vaikutuksia, mikä voi olla tärkeää, koska sekä sukupuoli että ikä vaikuttavat aineenvaihdunnallisiin parametreihin.38 Lisäksi, vaikka koehenkilöitä ohjeistettiin nauttimaan HRW:tä tyhjään vatsaan, emme voineet varmistaa, että näin tapahtui. H2:n biologisissa vaikutuksissa voi olla eroja, jos HRW nautitaan ruoan nauttimisen yhteydessä tai ilman sitä, sillä normaalien kuitujen nauttimisen jälkeen ruokavaliosta H2-kaasun bakteerituotanto lisääntyy merkittävästi.39 Lopuksi, emme mitanneet H2:n ajallisia muutoksia tai farmakokinetiikkaa koehenkilöiden veressä ja hengityksessä. Siksi ehdotetut molekyylimekanismit, jotka on osoitettu in vitro tai eläinkokeissa, voivat olla erilaisia kuin tutkimuksessamme, koska solujen H2-pitoisuus voi olla merkittävästi erilainen. Tulevissa tutkimuksissa olisi tutkittava, onko H2-hoitoon olemassa sukupuolidimorfisia vasteita, H2:n molekyylimekanismeja fysiologisesti merkityksellisissä H2-pitoisuuksissa ja myös eri annosten, kestojen ja antotapojen (esim. juominen vs. sisäänhengittäminen) vaikutusten vertailua.
Johtopäätökset
Johtopäätöksenä tutkimuksemme tulokset viittaavat siihen, että H2:ta tuottavien tablettien avulla tuotetun korkean pitoisuuden HRW:n lisääminen parantaa kehon koostumusta, moduloi suotuisasti rasvahappo- ja glukoosiaineenvaihduntaa ja parantaa tulehdusta ja redox-homeostaasia henkilöillä, joilla on metabolinen oireyhtymä. Siksi pitkäaikaista hoitoa korkeapitoisella vetypitoisella vedyllä varustetulla vedellä voidaan käyttää liitännäishoitona metabolisen oireyhtymän piirteiden vähentämiseksi. Suurempi prospektiivinen kliininen tutkimus on kuitenkin perusteltua, jotta voidaan määrittää tarkemmin HRW:n biologiset vaikutukset tässä kohderyhmässä.
