Diferentes efeitos do hidrogênio

Scientific Reports volume 12, Artigo número: 7231 (2022) Citar este artigo

4002 Acessos

4 citações

2 Altmétrico

Detalhes das métricas

O potencial para aplicações preventivas e terapêuticas do H2 foi agora confirmado em várias doenças. No entanto, os efeitos do H2 no estado de saúde não foram totalmente elucidados. Nosso estudo anterior relatou alterações no peso corporal e em 13 parâmetros bioquímicos séricos durante a intervenção de seis meses com hidrogênio. Para obter uma compreensão mais abrangente dos efeitos do consumo de hidrogênio a longo prazo, o metaboloma plasmático e a microbiota intestinal foram investigados neste estudo. Em comparação com o grupo controle, 14 e 10 metabólitos diferenciais (DMs) foram identificados nos grupos água rica em hidrogênio (HRW) e inalação de hidrogênio (HI), respectivamente. A análise de enriquecimento da via mostrou que a ingestão de HRW afetou principalmente o metabolismo do amido e da sacarose, e os DMs no grupo HI foram principalmente enriquecidos na biossíntese de arginina. O sequenciamento do gene 16S rRNA mostrou que a ingestão de HRW induziu mudanças significativas na estrutura da microbiota intestinal, enquanto não foram observadas diferenças marcantes na comunidade bacteriana no grupo HI. A ingestão de HRW induziu principalmente aumento significativo na abundância de Lactobacillus, Ruminococcus, Clostridium XI e diminuição de Bacteroides. O HI induziu principalmente diminuição da abundância de Blautia e Paraprevotella. A função metabólica foi determinada pela análise da gaiola metabólica e mostrou que o HI diminuiu a ingestão voluntária e as excreções dos ratos, enquanto a ingestão de HRW não. Os resultados deste estudo fornecem dados básicos para futuras pesquisas sobre a medicina do hidrogênio. A determinação dos efeitos da intervenção do hidrogénio nos perfis da microbiota também poderia lançar luz sobre a identificação do mecanismo subjacente aos efeitos biológicos do hidrogénio molecular.

O hidrogênio (H2) é a menor e mais leve molécula de gás, historicamente considerada uma molécula biologicamente inerte. No início de 1975, Dole et al. relataram pela primeira vez o possível efeito anticancerígeno do tratamento hiperbárico com gás hidrogênio a 97,5% em um modelo de tumor de pele em camundongos. No entanto, os investigadores médicos não prestaram atenção considerável à H2 até Ohsawa et al. relataram que a inalação de 1–4% de gás H2 atenua significativamente a lesão de isquemia-reperfusão cerebral em ratos, neutralizando seletivamente os radicais hidroxila e peroxinitrito2. O potencial para aplicações preventivas e terapêuticas do H2 foi agora confirmado em mais de 170 modelos diferentes de doenças humanas e animais, incluindo lesões de isquemia-reperfusão (I/R)3,4, neurodegeneração5,6, doenças cardiovasculares7,8, síndrome metabólica9, 10, inflamação11,12 e câncer13,14. Vários mecanismos biológicos foram propostos, incluindo redução seletiva de radicais citotóxicos de oxigênio2, efeitos antiinflamatórios15, recuperação de disfunção mitocondrial16, regulação do estresse do retículo endoplasmático17, mas nenhum deles pode explicar completamente as múltiplas funções biológicas do H2.

Nos mamíferos, o microbioma intestinal forma um ecossistema complexo que consiste em um vasto número de bactérias, archaea, bacteriófagos, vírus eucarióticos e fungos em interação, a maioria dos quais são microrganismos comensais ou mutualistas18. Na última década, foi comprovado que a microbiota intestinal desempenha um papel profundo no treinamento da imunidade do hospedeiro, digerindo os alimentos, regulando a função endócrina intestinal e a sinalização neurológica, modificando a ação e o metabolismo dos medicamentos, eliminando toxinas e produzindo numerosos compostos que influenciam o hospedeiro19. Actualmente, a investigação sobre a relação entre o consumo de hidrogénio e o microbioma intestinal é relativamente limitada. A maioria dos estudos mostrou que a água rica em hidrogénio (HRW) poderia melhorar a integridade estrutural intestinal e a regulação positiva de bactérias produtoras de butirato, com melhorias nas características clínicas dos distúrbios da microbiota intestinal20. No entanto, estes estudos concentraram-se principalmente no efeito modulador do consumo de HRW na flora intestinal em condições patológicas, permanecendo em grande parte desconhecido se a administração de HRW regula o microbioma intestinal em animais saudáveis. Além disso, como outro método comumente usado de consumo de hidrogênio, é necessário investigar se a inalação de hidrogênio também pode afetar o microbioma intestinal.