Le sue proprietà
IDROGENO MOLECOLARE
L’idrogeno come
nuova terapia medica
Considerato a lungo come un gas fisiologicamente inerte nelle cellule di mammifero, l’idrogeno sta emergendo come quarta molecola gassosa (unitamente all’ossido nitrico, al monossido di carbonio e all’idrogeno solforato) in grado di regolare importanti processi biologici (Zhang et al. 2018). Studi recenti su modelli animali e sull’uomo hanno infatti dimostrato che l’idrogeno possiede significative proprieta’ antiossidanti, antinfiammatorie e antiapoptotiche (Yang et al. 2020) e può essere usato come molecola terapeutica.
L’H2, noto anche come idrogeno molecolare, è un gas incolore, insapore e inodore e non tossico . La molecola di idrogeno ha una struttura semplice, costituita da due atomi di idrogeno collegati tra loro.
Di per sé l’Idrogeno è l’elemento più piccolo e semplice, ma allo stesso tempo funzionale ed estremamente diffuso in tutto l’universo.
Rappresenta circa l’89 percento di tutti gli atomi del pianeta e la sua importanza nel corso di vari processi chimici è grande come quella dell’ossigeno.
È significativo non solo per il mondo naturale, ma anche per la salute umana. E’ sicuro e atossico, non ha effetti collaterali, non si accumula e viene espulso dall’organismo semplicemente espirando
L’Idrogeno è connaturale a tutti gli esseri umani in quanto prodotto nel tratto gastrointestinale nel processo di digestione dal nostro microbiota e ne controlla le eccessive produzioni di molecole e gas tossici. Nell’Intestino viene prodotto a partire dai carboidrati non assorbiti attraverso il metabolismo anaerobio di alcuni batteri intestinali contenenti l’enzima idrogenasi; viene poi parzialmente diffuso nel flusso sanguigno e rilasciato durante l’espirazione.
L’idrogeno molecolare neutralizza i radicali liberi più dannosi, i citotossici, trasformandoli in acqua. Tuttavia, non tocca i radicali liberi «buoni» per l’organismo. Fornisce un forte sostegno agli antiossidanti e al sistema immunitario del nostro corpo.
L’idrogeno molecolare è in grado di penetrare senza impedimenti nelle cellule ed anche nei mitocondri e protegge il DNA, l’RNA e le proteine dallo stress ossidativo nocivo.
L’idrogeno molecolare neutralizza i radicali liberi più dannosi per i quali non esiste protezione endogena (contro il radicale idrossilico ed il perossinitrito), altamente citotossici, trasformandoli in acqua. Tuttavia non tocca i radicali liberi “buoni” e quindi non interferisce con i meccanismi di protezione endogeni dello Stress Ossidativo e non inficia la catena di trasporto degli elettroni nei processi cellulari vitali.
Fornisce un forte sostegno agli antiossidanti e al sistema immunitario del nostro corpo.
Effetti benefici
dell’idrogeno
Si possono delineare almeno 5 livelli di benefici differenti dell’Idrogeno.
- La Selettiva e Potente attività anti ossidante. Sebbene l’idrogeno sia noto come elemento gassoso da circa 250 anni, la sua capacità di reagire selettivamente con i radicali idrossili formando acqua è stata riportata solo nel 2007 in uno studio pubblicato su Nature Medicine (Ohsawa et al. 2007). Inoltre, contrariamente agli antiossidanti tradizionali, l’idrogeno è in grado di penetrare molto rapidamente attraverso le membrane cellulari (compresi gli organelli subcellulari come i mitocondri e il nucleo) e, in virtù del suo piccolo peso molecolare e della sua attività antiossidante che agisce selettivamente solo sulle molecole piu’ reattive, esso non influisce sulle normali reazioni redox metaboliche cellulari (Yang et al. 2018). Alcuni studi hanno dimostrato che l’idrogeno può ridurre significativamente la produzione di ROS anche sovraregolando l’espressione della superossido dismutasi e del glutatione, e sottoregolando l’espressione di NADPH ossidasi mitocondriale. Inoltre questo gas protegge le cellule dalla perossidazione dei lipidi e degli acidi grassi, componenti fondamentali delle membrane biologiche, ed è in grado di stabilizzare il potenziale della membrana mitocondriale proteggendo le cellule normali dalla morte per apoptosi (Iuchi et al. 2019; Ishibashi et al. 2019).
- L’idrogeno è anche in grado di ridurre i danni provocati ai tessuti dall’ infiammazione. Tale meccanismo si esplica non solo attraverso la sua capacità antiossidante (i processi infiammatori sono infatti strettamente collegati allo stress ossidativo). Inoltre l’idrogeno può esercitare un effetto antinfiammatorio anche modulando l’attività del sistema immunitario, mediante la riduzione dell’infiltrazione di neutrofili e dei macrofagi M1, il ripristino delle cellule T regolatorie e di un adeguato rapporto tra linfociti Th1/Th2 (Xu et al. 2018).
- Oltre ad avere un effetto antinfiammatorio diretto, l’idrogeno molecolare H2 può modulare l’autofagia attraverso la downregolazione dell’espressione di NF-κB e MAPK e l’aumento dell’attività di HO-1 (Liu e Zhang 2017; Ohta 2021; Slezak et al. 2021), suggerendo che esiste un’intima relazione tra autofagia, infiammazione e ROS.
- L’ attività antiapoptotica dell’idrogeno è anche mediata dalla sua capacità di inibire l’espressione delle proteine pro-apoptotiche Bax, caspasi-3, caspasi-8 e caspasi-12 e di aumentare l’espressione di quelle anti-apoptotiche Bcl-2 e Bcl-xl (Ishibashi et al. 2019).
- Produzione di ENERGIA. Da un punto di vista terapeutico, l’H2 esogeno altera la bioenergetica mitocondriale e per tale ragione rappresenta un agente biomedico che potrebbe risolvere le problematiche del metabolismo energetico in molte malattie neurodegenerative e cardiometaboliche. I risultati sperimentali hanno dimostrato che l’H2 allevia la disfunzione mitocondriale in condizioni di stress da infiammazioni (Hongguang Chen et al , 2019) ma anche di innalzare i livelli di Coenzima Q9 (Anna Gvozdjáková et al, 2020) mitocondriali.
Modalita’ di somministrazione
e Safety dell’H2-Terapia
Studi condotti sia su modelli animali che sull’uomo hanno dimostrato l’assenza di effetti mutageni e di tossicita’ acuta e subacuta (valutata in termini di comparsa di sintomi clinici e di alterazioni degli esami delle urine/sangue, dei parametri ematologici e dell’istologia dei tessuti) per l’assunzione orale di acqua idrogenata alla dose di 20 ml/kg/giorno, equivalente all’assunzione di 1,2 L/giorno in un essere umano con un peso corporeo di 60 kg (Saitoh et al. 2010) o inalazione diretta come gas fino a 25 litri/minuto per 24-72h al 2,4% in concentrazione (Alexis R. Cole et al , Crit Care Explor.2021 Oct; 3(10) ) .
Alla luce della capacità dell’idrogeno di reagire selettivamente con i radicali idrossilici formando acqua e di essere eliminato attraverso i polmoni durante l’espirazione e dal momento che l’Idrogeno non si lega a nessuna proteina o interferisce con la catena elettronica mitocondriale, l’insorgenza di effetti collaterali legati ad un sovradosaggio è altamente improbabile.
Queste capacita’ differenziano l’idrogeno dalle altre molecole antiossidanti, come la vitamina C e E, per le quali nell’uomo la dose efficace supera abbondantemente la massima dose tollerata.
