Khí Hydro, tiềm năng trị liệu 170 mẫu bệnh khác nhau trên người và động vật???

Trích bài "Hydro - chất khí y khoa đang nổi" theo Molecular Hydrogen Foundation (MHF)

Phân tử hydro (khí H₂) đang có được sự chú ý đáng kể của các nhà nghiên cứu khoa học, các bác sỹ y khoa và các bác sỹ điều trị trên khắp thế giới về tiềm năng trị liệu được báo cáo trong thời gian gần đây [1].

Một trong các báo cáo đầu tiên về khí hydro như một loại ý y khoa là vào nam 1975, do Dole và các đồng nghiệp từ Trường đại học Baylor và Texas A&M thực hiện [2]. Báo cáo của họ trên tạp chí Science cho hay liệu pháp khí hydro áp suất cao ở 8 atm hiệu quả trong việc giảm các khối u melanoma ở chuột. Tuy nhiên, mối quan tâm về trị liệu bằng hydro chỉ bắt đầu gần đây, sau năm 2007, khi nó được minh chứng phác đồ điều trị dùng khí hydro xông (dưới mức giới hạn cháy 4.6%) hoặc qua đường uống dạng hydro hòa tan, có thể tạo ra tác dụng trị liệu sinh học [3]. Các khám phá này gợi ý rằng hydro có các ứng dụng trực tiếp về y học và lâm sàng [4].

Năm 2007, nhóm nghiên cứu Dr. Ohta báo cáo trên tạp chí Nature Medicine [3] rằng: hít khí hydro nồng độ 2-4% giảm đáng kể  mức độ nhồi máu não trong mẫu chuột trấn thương tái đẩy máu do thiếu máu cục bộ vì tắc nghẽn động mạch não giữa.  Hydro hiệu quả hơn thuốc edaravone, một loại thuốc được chứng minh lâm sàng cho bệnh nghẽn máu não, nhưng lại không có các tác dụng độc hại (xem hình). Xa hơn nữa, các tác giả còn minh chứng hydro hòa tan trong môi trường tế bào được nuôi cấy, ở mức nồng độ sinh học thích hợp, khử độc một cách có chọn lọc gốc tự do hydroxyl (OH-), nhưng không phản ứng với các thể oxi hóa hoạt tính sinh lý quan trọng khác (ví dụ như superoxide, nitric oxide, hydrogen peroxide).

Nghiên cứu y sinh về khí hydro vẫn trong giai đoạn sơ khai với chỉ khoảng 500 bài báo cáo và 1600 nhà nghiên cứu, nhưng các bài xuất bản và các nhà khoa học gợi ý rằng hydro có tiềm năng trị liệu với 170 mẫu bệnh khác nhau trên người và động vật, và trong mỗi cơ quan cơ bản của cơ thể con người [5]. Hydro có lẽ cung cấp các lợi ích thông qua hiệu chỉnh quá trình tải nạp tín hiệu, phosphoryl hóa protein và biểu hiện gen (xem phần Dược lực học) [4].

Ý tưởng trị liệu phân tử khí ga không phải là khái niệm gì mới. Chẳng hạn như khí carbon monoxide (CO), hydrogen sulfide (H₂S), và tất nhiên cả nitric oxide (NO*), ban đầu cũng bị những người đa nghi cười nhạo, nhưng sau đó là những khám phá đạt giải Nobel, tất cả đều là các khí ga hoạt tính sinh học [6]. Tuy nhiên, vẫn khó để tin rằng khí phân tử Hydro có thể gây nên các tác dụng sinh học vì khác với các loại khí ga trên, phân tử hydro không phải gốc tự do, không phản ứng, không phân cực, là khí trung tính khuếch tán cao, do vậy nó có vẻ như không có điểm gắn kết rõ ràng hay tương tác với tính đặc thù nào trên thụ thể cụ thể. [7].

Từ quan điểm tiến hóa, có thể không lạ gì khi hydro gây ra các tác dụng sinh học [8]. Bên cạnh vai trò trong nguồn gốc của vũ trụ, khí hydro còn tham gia vào sự hình thành cuộc sống và có vai trò tích cực trong sự tiến hóa của sinh vật nhân thực (eukaryotes) [9]. Trải qua hàng triệu năm tiến hóa, thực vật và động vật đã phát triển mối liên hệ hỗ sinh với các vi khuẩn tạo khí hydro tạo nên các cấp độ cơ sở của phân tử hydro trong các hệ thống sinh vật nhân thực. Sự tiếp xúc bất biến này với phân tử hydro có lẽ đã bảo tồn mục tiêu nguyên thủy của hydro, như có thể được ngoại suy từ phần di truyền còn lại của các enzyme hydrogenase trong sinh vật nhân thực bậc cao hơn.  Như một sự lựa chọn, nhưng không duy nhất, sinh vật nhân thực có lẽ đã phát triển sự nhạy bén với phân tử hydro qua hàng triệu năm tiến hóa [7, 10].

(Trích dẫn và dịch sang tiếng việt: Hoàng Thị Thanh Thùy.  Tham khảo toàn bộ bài viết gốc tại link http://www.molecularhydrogenfoundation.org/hydrogen-emerging-medical-gas/ )

Danh mục tài liệu tham khảo trong phần trích dẫn

1.            George, J.F. and A. Agarwal, Hydrogen: another gas with therapeutic potential. Kidney International, 2010. 77(2): p. 85-87.

2.            Dole, M., F.R. Wilson, and W.P. Fife, Hyperbaric hydrogen therapy: a possible treatment for cancer. Science, 1975. 190(4210): p. 152-4.

3.            Ohsawa, I., et al., Hydrogen acts as a therapeutic antioxidant by selectively reducing cytotoxic oxygen radicals. Nat Med, 2007. 13(6): p. 688-694.

4.            Ohta, S., Molecular hydrogen as a preventive and therapeutic medical gas: initiation, development and potential of hydrogen medicine. Pharmacol Ther, 2014.

5.            Ichihara, M., et al., Beneficial biological effects and the underlying mechanisms of molecular hydrogen - comprehensive review of 321 original articles. Med Gas Res, 2015. 5: p. 12.

6.            Fandrey, J., Rounding up the usual suspects in O2 sensing: CO, NO, and H2S! Sci Signal, 2015. 8(373): p. fs10.

7.            Zhai, X., et al., Review and prospect of the biomedical effects of hydrogen. Med Gas Res, 2014. 4(1): p. 19.

8.            Ohta, S., Molecular hydrogen is a novel antioxidant to efficiently reduce oxidative stress with potential for the improvement of mitochondrial diseases. Biochimica et Biophysica Acta, 2012. 1820(5): p. 586-94.

9.            Martin, W. and M. Muller, The hydrogen hypothesis for the first eukaryote. Nature, 1998. 392(6671): p. 37-41.

10.        Chen, O., Z.-h. Y., and C. Li., Meeting report: Second Hydrogen Molecule Biomedical Symposium in Beijing, China. Medical Gas Research, 2016. 6(1): p. 57. (See LeBaron)