Обогащенная водородом вода как потенциальное антивозрастное средство

ДОБРЯНСКАЯ Лея Ивановна
Врач антивозрастной медицины, дерматолог, косметолог, сертифицированный тренер компании КитМед, главный врач клиники «Вирсавия», г. Москва

 

 

АБСТРАКТ. Окислительный стресс и хроническое воспаление — основные движущие силы процессов преждевременного старения и развития возраст-ассоциированных заболеваний. XX век подарил науке новый терапевтический агент, способный противостоять окислительному стрессу, — молекулярный водород. Благодаря противовоспалительному и антиоксидантному действию водорода, а также способности модулировать процессы апоптоза водородная терапия стала широко применяться в антивозрастной, спортивной и эстетической медицине. В статье рассмотрены биологические эффекты водорода, а также клинический опыт применения обогащенной водородом воды в антивозрастной, эстетической медицине и дерматологии.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: водород, водородная терапия, старение, окислительный стресс, антиоксидантная защита.

В силу широкой вариабельности строения органов, тканей и клеток процесс естественного старения будет протекать в них по-разному. Кожа является самым крупным органом тела, обеспечивающим первую линию защиты от факторов окружающей среды. Изменения кожи и ее придатков — наиболее заметные признаки старения.

Фенотип старения кожи включает в себя легко различимые симптомы, такие как неравномерная пигментация, морщины, телеангиэктазии, поседение и выпадение волос, снижение эластичности, потеря тонуса и сухость кожи. Наблюдаемые на макроскопическом уровне признаки являются следствием молекулярных изменений, связанных с ключевыми внутриклеточными путями, такими как метаболизм митохондрий, дефекты клеточных мембран, замедление процессов репарации ДНК и нарушение передачи сигналов клеткам иммунной системы (рис. 1) [1].

Одним из краеугольных камней хронологического старения кожи на клеточном уровне служат окислительно-восстановительные процессы [2]. При смещении баланса в сторону окислительных реакций образуется избыточное количество оксидантов. Для обозначения этого явления используется термин «окислительный стресс». При окислительном стрессе избыточный уровень активных форм кислорода (АФК) превышает способность клетки обеспечить эффективный антиоксидантный ответ [3]. В результате окислительного стресса могут произойти накопление окислительных повреждений в макромолекулах (липидах, ДНК и белках) и формирование возраст-ассоциированных функциональных нарушений [4]. АФК способны повредить ДНК путем окисления нуклеотидных оснований и нарушения репликации. Они также вызывают разрывы нитей митохондриальной ДНК [5].

Применение топических и системных антиоксидантов является действенными подходом к замедлению атрофических изменений дермы [1].

Одним из терапевтических агентов, способных противостоять окислительному стрессу, служит молекулярный водород (H2). Он рассматривается как новый тип природного антиоксиданта с низкой способностью вступать в реакции с большинством биомолекул, что имеет потенциальные преимущества [6, 7].

H2 начал применяться в составе дыхательной смеси для дайвинга в 1970 г. [8]. Интерес к использованию H2 с терапевтической целью возрос после того, как в 2007 г. были выявлены его антиоксидантные свойства: японские ученые обнаружили, что вдыхание низкой концентрации H2 может значительно замедлить ишемически-реперфузионное повреждение головного мозга при инсульте у крыс за счет буферизации окислительного стресса [9]. С тех пор началось углубленное изучение терапевтического потенциала H2. На сегодняшний день насчитывается более 2000 научных публикаций, посвященных результатам исследования биологических эффектов H2 в лабораторных и клинических условиях.

МОЛЕКУЛЯРНЫЙ ВОДОРОД — ВЕЩЕСТВО С УНИКАЛЬНЫМИ СВОЙСТВАМИ

Молекулярный водород (H2) — это стабильная, нейтральная молекула, состоящая из двух атомов водорода. Он бесцветен, не имеет запаха, нетоксичен и является самым маленьким (самым легким) по плотности веществом в газообразном, жидком и твердом состоянии [10]. Электроотрицательность водорода выше, чем у щелочных и щелочноземельных металлов, но ниже, чем у галогенов. Следовательно, он действует и как окислитель, и как восстановитель. Эта двойственная природа позволяет водороду взаимодействовать как с неметаллическими, так и с металлическими элементами.

Физико-химические свойства молекулярного водорода, такие как малый размер, низкая масса, нейтральный заряд и неполярная природа, придают ему самую высокую среди газов диффузионную способность проникать через клеточные мембраны, достигая даже митохондрий и ядра [11].

В 2007 г. японские ученые обнаружили, что вдыхание низкой концентрации H2 может значительно замедлить ишемически-реперфузионное повреждение головного мозга при инсульте у крыс за счет буферизации окислительного стресса. С тех пор антиоксидантные, противовоспалительные и антиапоптотические эффекты H2 были изучены в многочисленных лабораторных и клинических исследованиях. В настоящее время опубликовано более 2000 научных статей, посвященных изучению влияния H2 на все системы организма человека и охватывающих патогенез более 170 заболеваний.

РИС. 1. Схематическое изображение внутренних (хроностарение) и внешних (фотостарение) факторов, определяющих фенотип старения кожи; ВКМ — внеклеточный матрикс [1]

 Более того, H2 проходит через гематоэнцефалический барьер, хотя для большинства антиоксидантов это невозможно. Эти свойства повышают эффективность водорода в его различных биологических взаимодействиях с живыми организмами.

ТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ МОЛЕКУЛЯРНОГО ВОДОРОДА

Молекулярный водород обладает высоким терапевтическим потенциалом благодаря способности смягчать окислительный стресс. Окислительный стресс представляет собой физиологический дисбаланс между АФК и компонентами антиоксидантной защиты организма, ему принадлежит ключевая роль в повреждении и дисфункции клеток. Среди АФК наиболее агрессивным действием отличаются гидроксильные радикалы и пероксинитрит. Они оказывают повреждающее действие на клеточные компоненты, включая липиды, белки и ДНК. Кроме того, окислительный стресс может провоцировать воспалительные реакции, способные еще больше усугубить окислительный стресс. В результате окислительный стресс может стать причиной хронического воспаления, задействованного в патогенезе сердечно-сосудистых заболеваний, метаболического синдрома, нейродегенеративных расстройств и рака [12]. Уникальность H2 как селективного антиоксиданта заключается в его способности специфически воздействовать на высокореактивные свободные радикалы и нейтрализовать их, сохраняя клетки от окислительного повреждения [13].

В области регенеративной медицины нашли широкое применение противовоспалительные свойства H2 (рис. 2) [14, 15]. Воспаление — жизненно важная реакция организма на травму или инфекцию.

Однако когда воспаление становится хроническим или чрезмерным, оно вызывает повреждение тканей и прогрессирование различных заболеваний.

РИС. 2. Предполагаемые механизмы реализации основных эффектов водорода на молекулярном и клеточном уровнях. Сдвиги в регуляторных молекулах под действием водорода (розовые блоки) приводят к развитию конкретных клеточных эффектов (голубые блоки). Сокращения: MAPK (mitogen-activated protein kinase) — митоген-активируемая протеинкиназа, ГО — гемовая оксигеназа, СОД — супероксиддисмутаза, МПО — миелопероксидаза, NOS (nitric oxide synthase) — синтаза оксида азота (iNOS — индуцибельная NOS; eNOS — endothelial NOS), ГП — глутатион пероксидаза, Кас — каспаза, HMGB1 — белок группы высокой подвижности B1, NLRP — нуклеотид-связывающий домен олигомеризации, ИЛ — интерлейкин, Th — T-цитотоксический лимфоцит [15]

РИС. 3. Терапевтические эффекты молекулярного водорода; VEGF (vascular endothelial growth factor) — фактор роста эндотелия сосудов, TGF (transforming growth factor) — трансформирующий фактор роста, IGF (insulin-like growth factor) — инсулиноподобный фактор роста [15]

Способность H2 модулировать воспалительные реакции открывает широкие перспективы для лечения заболеваний, характеризующихся дисрегуляцией воспаления [16]. H2 оказывает модулирующее воздействие на процесс воспаления посредством изменения активности задействованных в воспалении белков, ферментов и, как следствие, влияния на соответствующие сигнальные пути [13]. Например, H2 снижает экспрессию биомаркеров воспаления у пациентов с метаболическим синдромом и ослабляет воспалительный статус дыхательных путей у пациентов с астмой и хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ), особенно ХОБЛ, вызванной табачным дымом. В головном мозге H2 может подавлять нейровоспаление, вызванное различными патологическими состояниями — цереброваскулярными и нейродегенеративными заболеваниями, а также неонатальным повреждением мозга [17]. Таким образом, H2 может эффективно ослаблять процесс воспаления при различных патологических состояниях, замедлять процесс воспаления и старения и предотвращать заболевания, связанные со старением (рис. 3).

Механизмы антиоксидантного и противовоспалительного действия H2 приведены в табл. 1.

АНТИОКСИДАНТНОЕ ДЕЙСТВИЕ

  • Нейтрализует •OH — высокореактивный свободный радикал [18]
  • Обезвреживает пероксинитрит (ONOO−), который является сильным окислителем и благодаря своим свойствам способен вызывать повреждения широкого спектра молекул в клетке, в том числе ДНК и белков [19]
  • Косвенно снижает выработку оксида азота (NO), избыточное количество которого способно вызвать воспалительный процесс, вносящий свой вклад в формирование возрастных изменений и патогенез воспалительных заболеваний, таких как диабет 2-го типа и болезнь Альцгеймера [20]
  • Ингибирует активность NADPH-оксидазы — фермента, который передает электроны от NADPH к кислороду для образования O2 •− и других активных форм кислорода [21]
  • Снижает уровень митохондриальных АФК, предотвращает образование супероксида в митохондриальном комплексе I, нормализует поток электронов и таким образом препятствует окислительному повреждению митохондрий [22]
  • Индуцирует экспрессию антиоксидантных генов и повышает активность антиоксидантных ферментов, в частности связанного с NF-E2 фактора 2 (Nrf2) — важной защитной системы против окислительного стресса [23]
  • Снижает активность нейтрофилов, способных в больших количествах образовывать АФК [24]
  Состав и формула водородной воды. Целебные свойства напитка долгожителей

ПРОТИВОВОСПАЛИТЕЛЬНОЕ ДЕЙСТВИЕ

  • Снижает высвобождение провоспалительных цитокинов, включая интерлейкин (ИЛ) 1β, ИЛ-6, фактор некроза опухоли-α (ФНО-α), ядерный фактор каппа-би (NF-κB) и ядерный негистоновый белок (HMGB1) [6]
  • Повышает уровень противовоспалительных цитокинов, таких как ИЛ-4, ИЛ-10 и ИЛ-13 [25]
  • Уменьшает инфильтрацию тканей макрофагами и нейтрофилами [26]
  • Способствует поляризации макрофагов от провоспалительного типа M1 к противовоспалительному типу M2, который, в свою очередь, вырабатывает дополнительные противовоспалительные вещества [25]
  • Способен ингибировать несколько путей воспаления, таких как NF-κB, NLRP3 и TLR; NF-κB — наиболее распространенный провоспалительный сигнальный путь, который участвует в патогенезе различных воспалительных заболеваний, а также в процессе старения [27]

В результате растворения таблетки Drink HRW Rejuvenation в питьевой воде образуется до 8,0 мг/л водорода в форме нанопузырьков, способных оставаться стабилизированными в воде в течение относительно длительных периодов времени.

H2 также способен модулировать гибель клеток для защиты организма и поддержания гомеостаза.

В большинстве случаев H2 защищает ткани от повреждения за счет антиапоптотических эффектов, таких как подавление экспрессии проапоптотических факторов Bax, каспазы-3, каспазы-8 и каспазы-12, ингибирование сигнального пути p53 и повышение уровня антиапоптотических факторов (Bcl-2 и Bcl-xl). При некоторых условиях H2, наоборот, запускает апоптоз. Например, уклонение от апоптоза является отличительной особенностью раковых клеток, H2 увеличивает показатели раннего и позднего апоптоза при раке легких, облегчает удаление и снижает пролиферацию раковых клеток [28].

Молекулярный водород модулирует микроокружение клеток, замедляя процесс возрастных изменений. Клеточное старение характеризуется стойкой остановкой клеточного цикла и характерным провоспалительным секреторным фенотипом различных клеток, формирующим сенесцентное микроокружение. Оно способствует дисфункции тканей и снижает их регенераторный потенциал. Chen S. и соавт. продемонстрировали эффективное ремоделирование микроокружения и усиленное восстановление костных дефектов критического размера на модели стареющих мышей. Авторы обнаружили, что локальное высвобождение H2 изменяет микроокружение с провоспалительного на противовоспалительное за счет реполяризации стареющих макрофагов и изменения секретома. Согласно полученным результатам, H2 замедляет процесс старения, способствует привлечению эндогенных клеток и сохранению их способности к регенерации, тем самым создавая прорегенеративную микросреду, способную поддерживать регенерацию костных дефектов (рис. 4) [29].

Поскольку H2 привычен для организма, до сих пор не было зарегистрировано цитотоксических явлений. H2 также не оказывает прямого воздействия на физиологические показатели, такие как температура тела, артериальное давление, водородный показатель (pH) или парциальное давление кислорода (pO2) (рис. 5) [30].

Противовоспалительное, антиоксидантное действие H2 и его способность модулировать процесс апоптоза нашли широкое применение в терапии возраст-ассоциированных заболеваний (табл. 2).

ОБОГАЩЕННАЯ ВОДОРОДОМ ВОДА КАК ЭФФЕКТИВНЫЙ СПОСОБ ДОСТАВКИ ВОДОРОДА К ТКАНЯМ

В настоящее время существуют различные подходы к доставке водорода к тканям с терапевтической целью (рис. 6). Использование воды, насыщенной водородом, является самым простым, недорогим и безопасным методом.

Водородная вода также известна как насыщенная водородом, или гидрогенизированная, вода [1].

Основные пути обогащения воды газом Н2 — электролиз, барботирование, химическая реакция. Молекулы водорода очень малы, поэтому они легко проникают в воду и остаются в растворенном состоянии в течение некоторого времени [38].

Согласно результатам лабораторных и клинических исследований, системное применение обогащенной водородом воды обладает выраженным антиоксидантным и противовоспалительным действием, замедляет процесс формирования возрастных изменений, а также служит мерой профилактики возраст-ассоциированных и онкологических заболеваний (табл. 3).

ВОДОРОДНЫЕ ТАБЛЕТКИ — ЭФФЕКТИВНЫЙ ИСТОЧНИК ПОЛУЧЕНИЯ ОБОГАЩЕННОЙ ВОДОРОДОМ ВОДЫ

Компания HRW Natural Health Products Ink DBA Drink HRW@ (США) разработала оригинальную технологию приготовления воды, обогащенной H2, Drink HRW. Она реализуется при помощи специализированной биологически активной добавки к пище в форме таблеток Drink HRW Rejuvenation (HRW Natural Health Products Ink DBA Drink HRW, США). Таблетки содержат элементарный магний, а также органические кислоты, такие как яблочная, винная и адипиновая. При контакте с водой кислоты вступают в реакцию с частицами магния, образуя соответствующие водорастворимые соли магния и молекулярный водород (H2).

Водород имеет низкий показатель растворимости (1,6 мг/л) и является нейтральным (рН 7,0) и неполярным веществом. Традиционный электрохимический способ насыщения воды водородом не позволяет получать концентрацию H2 в воде выше

РИС. 4. Противовоспалительное и антисенесцентное действие H2 на различные клетки стареющей костной ткани. Результаты исследования эффектов устойчивой инкубации в течение 7 дней с H2 или без него стволовых клеток костной ткани, макрофагов и остеоцитов in vitro, собранных из стареющей кости: А, Б — измерение репрезентативных биомаркеров старения (АФК, ГО-1, p16, p21, Ki67, γ-H2A. X, TAF, SA-β-gal, ИЛ-6 и ИЛ-1β); В — схематическое изображение антисенесцентных, противовоспалительных эффектов H2 на сенесцентное микроокружение [29]

РИС. 5. Преимущества водородной терапии [7]

ТАБЛИЦА 2. Применение H2 для терапии возраст-ассоциированных заболеваний

ЗАБОЛЕВАНИЕ МОЛЕКУЛЯРНО-КЛЕТОЧНЫЕ И ТКАНЕВЫЕ ЭФФЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ H2
Нейродеге- неративные заболевания Болезнь Альцгеймера l Ингибирует янус-киназы, ядерный NF-κB, ИЛ-6, ФНО-α и ИЛ-1β;

l снижает образование малондиальдегида (MDA) — продукта перекис- ного окисления липидов и 8-гидрокси-2′-дезоксигуанозина (8- OHdG) — модифицированного нуклеозидного основания, продукта повреждения ДНК (оба вещества являются маркерами окислитель- ного стресса);

l повышает уровень Sirt1-FoxO3a;

l активирует ERβ-BDNF сигнальный путь (стимуляция и поддержание развития нейронов) [31]

Болезнь Паркинсона l Предотвращает потерю дофаминергических нейронов;

l снижает образование 8-OHdG и 4-гидрокси-2-ноненол (4-HNE) — продукта перекисного окисления липидов, оказывающего токсическое действие в виде модификации белков и нуклеиновых кислот [32]

Сердечно-сосудистые заболевания l Активирует PINK1/Parkin-опосредованную митофагию;

l восстанавливает активность ферментов электрон-транспортной цепи митохондрий;

l увеличивает производство АТФ;

l подавляет NADPH-оксидазу;

l ингибирует NF-κB;

l ингибирует p53-опосредованный апоптоз;

l снижает уровень окисленных липопротеинов низкой плотности (ЛПНП);

l повышает уровень липопротеинов высокой плотности (ЛПВП);

l улучшает метаболизм глюкозы;

l активирует Sirt1-опосредованную аутофагию;

l модулирует биодоступность NO [33]

Легочные заболевания Хроническая обструктив- ная болезнь легких l Облегчает ремоделирование мелких дыхательных путей и гиперпла- зию бокаловидных клеток;

l восстанавливает статическую растяжимость легких;

l уменьшает количество воспалительных клеток в бронхоальвеоляр- ной лаважной жидкости;

l уменьшает окислительное повреждение ДНК [34]

Легочной фиброз l Снижает уровень АФК;

l ингибирует TGF-β1;

l увеличивает уровень E-кадхерина (белок адгезии, экспрессирую- щийся в клетках эпителия);

l уменьшает количество 8-OHdG-позитивных клеток (маркер окисли- тельного повреждения ДНК) [35]

Нарушения обмена веществ Сахарный диабет l Улучшает метаболизм липидов и глюкозы;

l уменьшает проявления резистентности к инсулину;

l усиливает экспрессию печеночного фактора роста фибробластов 21 (HFGF21);

l подавляет мРНК ИЛ-1β в периферической крови [36]

Онкологические заболевания l Ингибирует АФК, апоптоз и воспаление в пораженных тканях;

l снижает экспрессию генов 3-й хромосомы;

l восстанавливает истощенный пул CD8+ Т-клеток и модулирует иммунную функцию;

l усиливает антиканцерогенную защиту;

l облегчает нежелательные явления противораковой терапии [37].

ТАБЛИЦА 3. Обзор положительных эффектов обогащенной водородом воды на состояние здоровья

ДИЗАЙН ИССЛЕДОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТЫ ССЫЛКА
Антиоксидантный эффект
Экспериментальная модель синдрома воспаленного кишечника (крысы) ↓ АФК, ↑ антиоксидантной защиты [39]
Экспериментальная модель стресса (крысы) ↓ АФК, ↑ антиоксидантной защиты [10]
Исследования in vitro на клеточных культурах ↓ АФК [40]
Экспериментальная модель повреждения слизистой оболочки желудка (крысы) ↓ перекисного окисления липидов [41]
Пациенты с терминальной стадией почечной недостаточности ↑ антиоксидантной защиты [42]
Экспериментальная модель нейропатической боли (мыши) ↑ антиоксидантной защиты [43]
Экспериментальная модель воспалительной боли (мыши) ↑ антиоксидантной защиты [44]
Противовоспалительный эффект
Экспериментальная модель синдрома воспаленного кишечника (крысы) ↓ инфильтрации воспалительными клетками

↓ провоспалительных цитокинов

[39]
Экспериментальная модель стресса (крысы) ↓ провоспалительных цитокинов [10]
Экспериментальная модель повреждения слизистой оболочки желудка (крысы) ↓ провоспалительных цитокинов [41]
Экспериментальная модель нейровоспаления (мыши) ↓ провоспалительных цитокинов

↑ противовоспалительных цитокинов

↓ активации микроглии

[45]
Пациенты с терминальной стадией почечной недостаточности ↓ маркеров воспаления [42]
Экспериментальная модель воспалительной боли (мыши) ↓ медиаторов воспаления [44]
Обезболивающий эффект
Экспериментальная модель синдрома воспаленного кишечника (крысы) ↓ абдоминальной боли [39]
Экспериментальная модель нейропатической боли (мыши) ↓ аллодинии и гипералгезии [43]
Экспериментальная модель воспалительной боли (мыши) ↓ выраженности механической аллодинии

↓ выраженности термической гипералгезии

[44]
Антиапоптотический эффект
Экспериментальная модель повреждения слизистой оболочки желудка (крысы) ↓ апоптоза эпителиальных клеток [41]
Исследования in vitro на клеточных культурах ↓ апоптоза нервных клеток [40]
Экспериментальная модель нейропатической боли (мыши) ↓ маркеров клеточной смерти  
Противотревожный эффект
Экспериментальная модель нейровоспаления ↓ выраженности тревожного расстройства [43]

 

ДИЗАЙН ИССЛЕДОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТЫ ССЫЛКА
Антидиабетический эффект
Пациенты с сахарным диабетом 2-го типа ↓ лактата [46]
Антиканцерогенный эффект
Исследования in vitro на клеточных культурах ↓ интенсивности опухолевого роста и спо- собности к инвазии

↓ активности трансформации опухолевых клеток

[47]
Антивозрастной эффект
20 мужчин и 20 женщин в возрасте 70 лет ↑ длины теломер

↑ маркера метилирования ДНК (положитель- но влияет на гены, определяющие развитие возраст-ассоциированных заболеваний);

↑ уровня холина и N-ацетиласпарагиновой кислоты (NAA) в сером веществе левой лобной области

↑ креатина в белом веществе правой темен- ной области и NAA в сером веществе правой теменной области

[48]
Исследование in vitro на культуре нормальных фибробластах эмбрио- на человека OUMS-36, подвергшихся УФ-облучению ↑ синтеза коллагена I типа

↓ образования АФК под действием УФ-излучения

[49]
Исследование in vitro на культуре кератиноцитов человека, подверг- шихся УФ-облучению ↑ выживаемости кератиноцитов

↑ защиты ядер кератиноцитов и ДНК от повреждения

↓ образования АФК под воздействием УФ-облучения

[49]
Исследование in vivo влияния приема ежедневных ванн с обога- щенной H2 водой на протяжении 3 мес на формирование морщин (выборка исследования включала 6 человек в возрасте 14–65 лет) ↓ выраженности морщин [49]
Улучшение течения хронических дерматозов
Экспериментальная модель атопического дерматита (мыши) ↓ АФК

↓ провоспалительных цитокинов и хемоки- нов (ФНО-α, ИЛ-5, ИЛ-6)

↑ активности глутатионпероксидазы

↓ иммуноглобулина Е

↓ интенсивности проявлений заболевания

[50]
Пациенты с псориазом ↓ выраженности клинических проявлений псориаза

↓ интенсивности зуда

[51]
Повышение аэробной и анаэробной физической переносимости
Бегуны на среднюю дистанцию ↑ выносливости;

↑ времени до истощения сил;

↑ максимальной частоты сердечных сокращений

[52]
Пловцы ↓ сывороточной активности креатинкиназы (маркер мышечного повреждения)

↓ интенсивности мышечной боли

↑ продуктивности мышечного сокращения

[53]

РИС. 6. Пути назначения молекулярного водорода [7]

6 мг/л. Большинство генераторов водородной во- ды производят достаточное количество газа в ви- де больших пузырьков, которые сразу же рассеива- ются в воздухе. В результате растворения таблетки Drink HRW Rejuvenation в питьевой воде образуется максимальное количество молекул водорода в виде нанопузырьков, которые как показывает практика, способны оставаться стабилизированными в воде в течение относительно длительных периодов вре- мени (рис. 7).

Согласно измерениям, концентрация H2 в воде может достигать 8,0 мг/л. Генераторам водородной воды, которые, как правило, обеспечивают концен- трацию H2 0,1 мг/л, потребуется 45 л воды, или в 90 раз больший объем, чтобы получить ту же до- зу. На рис. 7В вода плотно заполнена нанопузырь- ками H2. В то время как некоторые из лучших техно- логий на рынке пытаются достичь 30% растворения образовавшегося газа в воде, в случае применения технологии Drink HRW Rejuvenation этот показатель составляет порядка 90%. Не важно, сколько H2 обра- зуется, важно — сколько его остается в воде.

Помимо водорода, в воде образуется биологиче- ски усваиваемый магний, который необходим для организма человека. Водородные таблетки Drink HRW можно использовать как в домашних услови- ях, так и стационарах для снижения выраженности окислительных и воспалительных процессов, а так- же для профилактики заболеваний.

Разрешения FDA, WADA и Роспотребнадзора дока- зывают безопасность продукции.

РИС. 7. Процесс растворения таблетки Drink HRW Rejuvenation с образованием нанопузырьков газа, длитель- ное время сохраняющихся в воде

По результатам сравнительного плацебо-контро- лируемого исследования, прием внутрь препарата Drink HRW Rejuvenation привел к улучшению 18 из 20 маркеров метаболического статуса у 60 взрослых с метаболическим синдромом [17]. В другом рандо- мизированном контролируемом исследовании во- дородная терапия при помощи таблеток Drink HRW позволила достичь ослабления симптомов жировой дистрофии печени, повышения на 11% чувствитель- ность к инсулину и снижения на 10% уровня аспар- татаминотрансферазы у пациентов с неалкогольной жировой болезнью печени [54]. В рандомизирован- ном контролируемом исследовании после курсового

приема Drink HRW Rejuvenation зафиксировано улуч- шение деятельности кардиореспираторной системы (повышение максимального потребления кислоро- да), выносливости и общего количества выполнен- ной работы у женщин [55].

На базе Федерального медико-биологического центра спортивной медицины и реабилитации Фе- дерального медико-биологического агентства было проведено клиническое исследование эффективно- сти и безопасности применения таблеток Drink HRW Rejuvenation у спортсменов высокого класса [56]. В состав выборки вошли 28 спортсменов (гандбол, скелетон). Длительность исследования составила 42 дня. Спортсмены были разделены на 2 группы:

  • группа 1 (n = 13) — прием таблеток Drink HRW Rejuvenation;
  • группа 2 (n = 15) — прием плацебо.

После завершения курса приема питьевого водо- рода в группе 1 наблюдалось:

  • статистически значимое уменьшение относи- тельного содержания жировой массы и увеличе- ние мышечной массы;
  • снижение уровня общей креатинкиназы, витами- на C и бета-каротина;
  • повышение уровня витамина E и ИЛ-10;
  • улучшение биомеханических показателей мышц (крутящего момента мышц задней группы бедра).

Выраженное снижение содержания общей креа- тинкиназы крови может говорить о подавлении раз- рушения мышечной ткани, которое неминуемо на- ступает при интенсивных тренировках. Это может способствовать уменьшению выраженности синдро- ма отсроченной мышечной боли, а также более бы- строму восстановлению после интенсивных физиче- ских нагрузок.

Повышение уровня витамина E после приема во- дорода может косвенно говорить об антиоксидант- ном эффекте, который способен опосредовать во- дород. Учитывая способность витамина E напрямую

связываться со свободными радикалами, увеличе- ние его содержания в крови может говорить о сни- жении потребности организма в непосредственно прямом антиоксидантном действии витамина E.

Иммуномодулирующее действие водорода про- явилось в повышении противовоспалительного ци- токина ИЛ-10.

Изучение биомеханических параметров мышц задней поверхности бедра выявило значительный прирост средних и максимальных значений силовых характеристик, что особенно важно, в тестах, про- водимых после интенсивной нагрузочной сессии, что свидетельствует о возможности молекулярного водорода отсрочивать и уменьшать выраженность мышечного утомления за счет оптимизирующего влияния на механизмы постнагрузочного восстанов- ления.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Опираясь на результаты лабораторных и клини- ческих исследований, можно сделать вывод о по- тенциально широких возможностях применения обогащенной водородом воды в антивозрастной и спортивной медицине. Водород связывает сво- бодные радикалы и инактивирует провоспалитель- ные цитокины, оказывает благоприятное модули- рующее влияние на процессы апоптоза, уменьшает негативные последствия для организма нарушений функций дыхательной и сердечно-сосудистой систе- мы, улучшает клиническое течение онкологических заболеваний, нарушений обмена веществ и воспа- лительных дерматозов, а также способствует увели- чению мышечной массы и восстановлению мышц по- сле нагрузки при занятиях спортом.

Таблетки Drink HRW Rejuvenation могут рассма- триваться в качестве эффективного источника во- дорода, поскольку обеспечивают высокую концен- трацию и долговременное сохранение активного вещества в воде.

ЛИТЕРАТУРА

  1. D’Arino A., Caputo S., Eibenschutz L., et al. Skin Cancer Microenvironment: What We Can Learn from Skin Ag- ing? Int J Mol Sci 2023; 24(18):
  2. Moldogazieva N.T., Mokhosoev M., Mel’nikova T.I., et al. Oxidative Stress and Advanced Lipoxidation and Glycation End Products (ALEs and AGEs) in Aging and Age-Related Diseases. Oxid Med Cell Longev 2019; 2019: 3085756.
  3. Fu Z., Zhang J., Zhang Y. Role of Molecular Hydrogen in Ageing and Ageing-Related Oxid Med Cell Lon- gev 2022; 2022: 2249749.
  4. Shields H.J., Traa A., Van Raamsdonk J.M. Beneficial and detrimental effects of reactive oxygen species on lifespan: a comprehensive review of comparative and experimental Front Cell Dev Biol 2021; 9: 628157.
  5. Srinivas U.S., Tan B.W.Q., Vellayappan B.A., Jeyasekha- ran A.D. ROS and the DNA damage response in cancer. Redox Biol 2019; 25:
  6. Tian , Zhang Y., Wang Y., et al. Hydrogen, a Novel Ther- apeutic Molecule, Regulates Oxidative Stress, Inflam- mation, and Apoptosis. Front Physiol 2021; 12: 789507.
  7. Hu , Li Y., Lin Z., et al. The Molecular Biological Mecha- nism of Hydrogen Therapy and Its Application in Spinal Cord Injury. Drug Des Devel Ther 2024; 18: 1399–1414.
  8. Johnsen H.M., Hiorth M., Klaveness J. Molecular Hy- drogen Therapy-A Review on Clinical Studies and Out- Molecules 2023; 28(23): 7785.
  9. Ohsawa I., Ishikawa M., Takahashi K., et al. Hydrogen acts as a therapeutic antioxidant by selectively reducing cytotoxic oxygen Nat Med 2007; 13: 688–694.
  10. Hu , Kabayama S., Watanabe Y., Cui Y. Health Bene- fits of Electrolyzed Hydrogen Water: Antioxidant and Anti-Inflammatory Effects in Living Organisms. Antioxi- dants (Basel) 2024; 13(3): 313.
  11. Ostojic M. Targeting molecular hydrogen to mitochon- dria: Barriers and gateways. Pharmacol. Res 2015; 94: 51–53.
  12. Sim M., Kim C.S., Shon W.J., et al. Hydrogen-rich water reduces inflammatory responses and prevents apop- tosis of peripheral blood cells in healthy adults: a ran- domized, double-blind, controlled trial. Sci Rep 2020; 10(1):
  13. Jomoya K., Rapova R., Alomar S.Y., et al. Reactive oxy- gen species, toxicity, oxidative stress, and antioxidants: Chronic diseases and aging. Arch Toxicol 2023; 97: 2499–2574.
  14. Yuan T., Zhao J.N., Bao N.R. Hydrogen applications: advances in the field of medical therapy. Med Gas Res 2023; 13(3): 99–107.
  15. Artamonov Y., LeBaron T.W., Pyatakovich F.A., Minenko I.A. Mesenchymal Stem Cell Priming: Potential Benefits of Administration of Molecular Hydrogen. Pharmaceuti- cals (Basel) 2024; 17(4): 469.
  1. Zhou C., Bai X.B. Strategies for the induction of anti-in- flammatory mesenchymal stem cells and their applica- tion in the treatment of immune-related Front Med 2022; 9: 891065.
  2. LeBaron W., Singh R.B., Fatima G., et al. The effects of 24-week, high-concentration hydrogen-rich water on body composition, blood lipid profiles and inflamma- tion biomarkers in men and women with metabolic syn- drome: a randomized controlled trial. Diabetes Metab Syndr Obes 2020; 13: 889–896.
  3. Filipovic M.R., Koppenol W.H. The Haber-Weiss reac- tion — the latest revival. Free Radic Biol Med 2019; 145: 221–222.
  4. Kiyoi , Liu S., Takemasa E., et al. Constitutive hydrogen inhalation prevents vascular remodeling via reduction of oxidative stress. PLoS One 2020; 15(4): e0227582.
  5. Ikeda M., Shimizu K., Ogura H., et al. Hydrogen-rich sa- line regulates intestinal barrier dysfunction, dysbiosis, and bacterial translocation in a murine model of Shock 2018; 50(6): 640–647.
  6. Yang J., Wu S., Zhu L., et al. Hydrogen-containing saline alleviates pressure overload-induced interstitial fibro- sis and cardiac dysfunction in rats. Mol Med Rep 2017; 16(2): 1771–1778.
  7. Hirano I., Ichikawa Y., Kurokawa R., et al. A “philosophi- cal molecule,” hydrogen may overcome senescence and intractable diseases. Med Gas Res 2020; 10(1): 47–49.
  1. Murakami Y., Ito M., Ohsawa I. Molecular hydrogen pro- tects against oxidative stress-induced SH-SY5Y neuro- blastoma cell death through the process of mitohorme- PLoS One 2017; 12(5): e0176992.
  2. Li , Hu L., Li J., et al. Hydrogen attenuates endotox- in-induced lung injury by activating thioredoxin 1 and decreasing tissue factor expression. Front Immunol 2021; 12: 625957.
  3. Li S.W., Takahara T., Que W., et al. Hydrogen-rich water protects against liver injury in nonalcoholic steatohepa- titis through HO-1 enhancement via IL-10 and Sirt 1 sig- Am J Physiology Gastrointest Liver Physiol 2021; 320(4): G450–G463.
  4. Kasamatsu , Arima T., Ikebukuro T., et al. Prophylactic Instillation of Hydrogen-Rich Water Decreases Corneal Inflammation and Promotes Wound Healing by Activat- ing Antioxidant Activity in a Rat Alkali Burn Model. Int J Mol Sci 2022; 23(17): 9774.
  5. Yang , Liu P.Y., Bao W., et al. Hydrogen inhibits endome- trial cancer growth via a ROS/NLRP3/caspase-1/GSD- MD-mediated pyroptotic pathway. BMC Cancer 2020; 20(1): 28.
  6. Wang P., Zhao M., Chen Z., et al. Hydrogen gas attenu- ates hypoxic-ischemic brain injury via regulation of the MAPK/HO-1/PGC-1a pathway in neonatal Oxid Med Cell Longev 2020; 2020: 6978784.
  7. Chen , Yu Y., Xie S., et al. Local H2 release remodels se- nescence microenvironment for improved repair of in- jured bone. Nat Commun 2023; 14(1): 7783.
  8. Rochette L., Zeller M., Cottin Y., Vergely C. Antitumor Ac- tivity of Protons and Molecular Hydrogen: Underlying Cancers (Basel) 2021; 13(4): 893.
  9. Hou , Peng Y., Qin C., et al. Hydrogen-rich water im- proves cognitive impairment gender-dependently in APP/PS1 mice without affecting Aβ clearance. Free Rad- ic Res 2018; 52(11-12): 1311–1322.
  10. Hirayama , Ito M., Minato T., et al. Inhalation of hydro- gen gas elevates urinary 8-hydroxy-2’-deoxyguanine in Parkinson’s disease. Med Gas Res 2018; 8(4): 144–149.
  11. Yang , He J., Li X., et al. Hydrogen attenuated oxidized low-density lipoprotein-induced inflammation through the stimulation of autophagy via sirtuin 1. Exp Ther Med 2018; 16(5): 4042–4048.
  12. Lu , Li D., Hu J., et al. Hydrogen gas inhalation protects against cigarette smoke-induced COPD development in mice. J Thorac Dis 2018; 10(6): 3232–3243.
  13. Terasaki , Terasaki M., Kanazawa S., et al. Effect of H(2) treatment in a mouse model of rheumatoid arthritis-as- sociated interstitial lung disease. J Cell Mol Med 2019; 23(10): 7043–7053.
  14. Wang J., Zha X.J., Kang Z.M., et al. Therapeutic effects of hydrogen saturated saline on rat diabetic model and insulin resistant model via reduction of oxidative stress. Chin Med J 2012; 125(9): 1633–1637.
  15. Chen B., Kong X.F., Qian W., et al. Two weeks of hy- drogen inhalation can significantly reverse adaptive and innate immune system senescence patients with advanced non-small cell lung cancer: a self-controlled study. Med Gas Res 2020; 10(4): 149–154.
  1. Dhillon G., Buddhavarapu V., Grewal H., et al. Hydrogen Water: Extra Healthy or a Hoax?-A Systematic Int J Mol Sci 2024; 25(2): 973.
  2. Hu D., Huang T.L., Shigeta M., et al. Electrolyzed Hydro- gen Water Alleviates Abdominal Pain through Suppres- sion of Colonic Tissue Inflammation in a Rat Model of Inflammatory Bowel Disease. Nutrients 2022; 14(21):
  3. Kashiwagi T., Yan H., Hamasaki T., et al. Electrochemi- cally Reduced Water Protects Neural Cells from Oxida- tive Oxid Med Cell Longev 2014; 2014: 869121.
  4. Xue , Shang G., Tanaka Y., et al. Dose-dependent in- hibition of gastric injury by hydrogen in alkaline elec- trolyzed drinking water. BMC Complement. Altern Med 2014; 14: 81.
  5. Huang K.C., Yang C.C., Lee K.T., Chien C.T. Reduced he- modialysis-induced oxidative stress in end-stage renal disease patients by electrolyzed reduced water. Kidney Int 2003; 64(2): 704–714.
  6. Martínez-Serrat M., Martínez-Martel I., Coral-Pérez S., et Hydrogen-Rich Water as a Novel Therapeutic Strate- gy for the Affective Disorders Linked with Chronic Neu- ropathic Pain in Mice. Antioxidants 2022; 11(9): 1826.
  7. Coral-Pérez S., Martínez-Martel I., Martínez-Serrat M., et Treatment with Hydrogen-Rich Water Improves the Nociceptive and Anxio-Depressive-like Behaviors Asso- ciated with Chronic Inflammatory Pain in Mice. Antioxi- dants 2022; 11(11): 2153.
  8. Spulber S., Edoff K., Hong L., et al. Molecular Hydrogen Reduces LPS-Induced Neuroinflammation and Pro- motes Recovery from Sickness Behaviour in PLoS One 2012; 7(7): e42078.
  9. Ogawa S., Ohsaki Y., Shimizu M., et al. Electrolyzed hy- drogen-rich water for oxidative stress suppression and improvement of insulin resistance: A multicenter pro- spective double-blind randomized control Diabe- tol Int 2022; 13(1): 209–219.
  10. Saitoh , Okayasu H., Xiao L., et al. Neutral pH hydro- gen-enriched electrolyzed water achieves tumor-pref- erential clonal growth inhibition over normal cells and tumor invasion inhibition concurrently with intracellu- lar oxidant repression. Oncol Res 2008; 17(6): 247–255.
  11. Zanini , Todorovic N., Korovljev D., et al. The effects of 6-month hydrogen-rich water intake on molecular and phenotypic biomarkers of aging in older adults aged 70 years and over: A randomized controlled pilot trial. Exp Gerontol 2021; 155: 111574.
  12. Kato , Saitoh Y., Iwai K., Miwa N. Hydrogen-rich electro- lyzed warm water represses wrinkle formation against UVA ray together with type-I collagen production and oxidative-stress diminishment in fibroblasts and cell-in- jury prevention in keratinocytes. J Photochem Photobi- ol B 2012; 106: 24–33.
  13. Yoon S., Sajo M.E., Ignacio R.M., et al. Positive Effects of hydrogen water on 2,4-dinitrochlorobenzene-induced atopic dermatitis in NC/Nga mice. Biol Pharm Bull 2014; 37(9): 1480–1485.
  14. Ishibashi T., Ichikawa M., Sato B., et al. Improvement of psoriasis-associated arthritis and skin lesions by treat- ment with molecular hydrogen: A report of three cases. Mol Med Rep 2015; 12(2): 2757–2764.
  15. Jebabli N., Ouerghi N., Abassi W., et al. Acute effect of hydrogen-rich water on physical, perceptual and car- diac responses during aerobic and anaerobic exercis- es: a randomized, placebo-controlled, double-blinded cross-over Front Physiol 2023; 14: 1240871.
  16. Sládečková , Botek M., Krejčí J., et al. Hydrogen-rich water supplementation promotes muscle recovery after two strenuous training sessions performed on the same day in elite fin swimmers: randomized, double-blind, placebo-controlled, crossover trial. Front Physiol 2024; 15: 1321160.
  17. Korovljev , Stajer V., Ostojic J., et al. Hydrogen-rich wa- ter reduces liver fat accumulation and improves liver enzyme profiles in patients with non-alcoholic fatty liv- er disease: a randomized controlled pilot trial. Clin Res Hepatol Gastroenterol 2019; 43(6): 688–693.
  18. LeBaron T.W., Larson A.J., Ohta S., et al. Acute Supple- mentation with Molecular Hydrogen Benefits Submaxi- mal Exercise Randomized, Double-Blinded, Pla- cebo-Controlled Crossover Pilot Study. J Lifestyle Med 2019; 9(1): 36–43.
  19. Отчет о научно-исследовательской работе по теме

«Клиническая оценка эффективости и безопасно- сти применения питьевого водорода у спортсменов высокого класса». 2023.

 

  Полезна ли очистка организма с применением воды? Чем полезна водородная вода?