Revue des études
par le Prof. Dr. med Garth Nicolson,
nominé pour le prix Nobel
Le Dr Garth Nicolson, nominé pour le prix Nobel et scientifique d’expérience, a rédigé
une étude très complète sur l’H2.
Effets cliniques
de l’administration de l’hydrogène :
des études animales et humaines
à l’application clinique.
Garth L. Nicolson1*, Gonzalo Ferreira de Mattos2, Robert Settineri3, Carlos Costa2, Rita
Ellithorpe4, Steven Rosenblatt5, James La Valle6, Antonio Jimenez7, Shigeo Ohta8
1Département de pathologie moléculaire, Institut de médecine moléculaire,
Huntington Beach, États-Unis
2Laboratoire des canaux ioniques, École de médecine, Universidad de la República,
Montevideo, Uruguay
3Sierra Research, Irvine, États-Unis
4Centre de longévité de Tustin, Tustin, États-Unis
5Centre de santé Saint-Jean, Santa Monica, États-Unis
6Centre médical progressiste, Orange, États-Unis
Institut du cancer 7Hope, Playas de Tijuana, Mexique
8Département de biochimie et de biologie cellulaire, École supérieure de médecine,
Nippon Medical School, Kawasaki, Japon
Reçu le 8 décembre 2015 ; accepté le 19 janvier 2016 ; publié le 22 janvier 2016
Copyright © 2016 par les auteurs et Scientific Research Publishing Inc. Ce travail est soumis à la
licence Creative Commons Attribution International License (CC
BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Résumé
Nous décrivons ici les études sur les effets de l’hydrogène moléculaire (H2) chez des
sujets humains normaux et des patients présentant divers diagnostics, tels que des
troubles métaboliques, des maladies rhumatismales, cardiovasculaires et
neurodégénératives et autres, des infections, des dommages physiques et
radiologiques, et des effets sur le vieillissement et l’exercice physique. Bien que les
effets de l’H2 dans les maladies humaines aient été étudiés dans plusieurs modèles
humains et animaux, nous ne discuterons pas de ces études en profondeur ici.
2
L’H2 peut être inhalé sous forme de gaz, administré dans une solution saline ou par
perfusion, administré sous forme de solutions topiques, de bains ou d’eau potable
enrichie en H2. Cette dernière méthode est la plus simple et la plus rentable.
L’hydrogène ne pose aucun problème de sécurité. Récemment, l’inhalation dans
des conditions extrêmement sûres est également proposée par quelques
fabricants
Il est utilisé depuis des années dans des mélanges de gaz pour la plongée profonde
et a été utilisé dans de nombreuses études cliniques sans effets secondaires. La
littérature ne contient pas d’avertissement sur la toxicité ou les effets en cas
d’exposition à long terme.
Il a été démontré que l’hydrogène moléculaire est utile et pratique en tant que nouvel
antioxydant et modificateur de l’expression des gènes dans de nombreuses conditions
où le stress oxydatif et les changements dans l’expression des gènes ont causé des
dommages cellulaires.
Comment citer cette revue : Nicolson, GL, de Mattos, GF, Settineri, R., Costa, C.,
Ellithorpe, R., Rosenblatt, S., La Valle, J., Jimenez, A. et Ohta, S. (2016) Clinical
Effects of Hydrogen Administration : from Animal and Human Diseases for Medical
Application. International Journal of Clinical Medicine, 7, 32-

76. http://dx.doi.org/10.4236/ijcm.2016.71005
    Mots clés : antioxydant, thérapie par l’eau, régulation des gènes, maladies
    inflammatoires, neurodégénératives, rhumatismales, maladies infectieuses,
    anti-vieillissement, exercice, trouble métabolique, ischémie, maladie
    cardiovasculaire, maladie neuromusculaire, maladies, radiation, peau,
    septicémie
77. introduction
    L’hydrogène (H) est l’élément le plus léger et le plus courant de l’univers. Sous sa
    forme moléculaire (H2), c’est un gaz incolore, inodore, insipide, non toxique et non
    métallique [1]. Bien que l’hydrogène puisse brûler à des températures supérieures à
    570 °C, à des températures normales et à une pression partielle (à des concentrations
    inférieures à 4-8 %), c’est un gaz inoffensif qui peut agir comme un antioxydant
    cellulaire [1] – [3].
    L’hydrogène a été utilisé pour la première fois comme gaz médical en 1888 par Pilcher
    [4]. Il a été perfusé sous forme de gaz par voie rectale chez les patients afin d’identifier
    les perforations et d’éviter une chirurgie inutile [4]. Jusqu’à récemment, l’hydrogène
    était considéré comme physiologiquement inerte [2], mais il a été signalé en 2007 que
    l’hydrogène peut améliorer les dommages de reperfusion de l’ischémie cérébrale et
    réduire sélectivement les radicaux d’oxygène cytotoxiques forts, y compris les radicaux
    hydroxyle (- OH) et le peroxynitrite (ONOO) [2 ] [5].
    C’est le résultat d’expériences menées par Christensen et Sehested, qui ont montré
    que l’hydrogène moléculaire neutralise les radicaux hydroxyles dans les solutions
    aqueuses à 20°C [6].
    3
    On pense que la formation de radicaux d’oxygène et d’azote, telle qu’elle est observée
    dans des conditions de stress oxydatif, est une cause importante, voire majeure, de la
    formation d’un certain nombre de maladies, telles que les maladies cardiovasculaires,
    rhumatismales, gastro-intestinales, neurodégénératives, métaboliques, néoplasiques
    et autres [2] [5] [7] – [10]. Elle est également un élément important dans les processus
    de détérioration des tissus et de vieillissement [1] [2] [5] [7] – [11]. Dans ce processus,
    les radicaux libres tels que les espèces réactives de l’oxygène (ROS) et les espèces
    réactives de l’azote (RNS) sont produits comme sous-produits du métabolisme
    oxydatif.
    Lorsque ces ROS/ARN atteignent des niveaux excessifs par rapport aux antioxydants
    endogènes, ils peuvent facilement et cumulativement causer des dommages oxydatifs
    aux macromolécules cellulaires, entraînant un dysfonctionnement cellulaire, la mort
    des cellules et le développement de diverses maladies [12] [13].
    Les mitochondries sont étroitement impliquées dans le stress oxydatif et le processus
    de vieillissement [7] [12] – [14]. Ici, la principale origine intracellulaire de l’anion
    superoxyde des radicaux libres est la cible initiale du dommage oxydatif [11] – [14].
    Dans des conditions physiologiques, de faibles concentrations de ROS/ARN, qui sont
    indirectement produits par la chaîne de transport des électrons dans la membrane
    mitochondriale interne, sont normalement neutralisés par les antioxydants cellulaires
    [5] [7] [14] [15]. Cependant, il est maintenant largement connu que cela n’est souvent
    pas suffisant [5] [7] [14] [15].
    Cependant, un excès de ROS/ARN – produit dans des conditions pathologiques –
    entraîne un dommage oxydatif progressif des membranes, des protéines et de l’ADN
    mitochondrial, et finalement aussi un dommage des autres composants cellulaires [16]

• [19]. 22] – Le dysfonctionnement mitochondrial causé par des concentrations
  excessives de ROS/ARN a été constaté dans pratiquement toutes les maladies
  chroniques [17] [20].
  La mort cellulaire est une conséquence importante du dysfonctionnement des
  mitochondries et la mort cellulaire peut se produire par diverses voies, qui sont
  déclenchées dans les mitochondries et impliquent l’apoptose et la nécrose [20] [23].
  Dans des conditions physiologiques normales, les ROS/ARN existent en faibles
  concentrations dans les cellules qui ne provoquent pas de dommages cellulaires
  excessifs. Les niveaux de ces radicaux libres potentiellement dangereux sont
  maintenus sous contrôle par des systèmes antioxydants endogènes tels que la
  superoxyde dismutase, la catalase, la glutathion peroxydase et diverses vitamines [15]
  [20] [24].
  Cependant, si les concentrations de ROS / ARN dépassent la capacité endogène à
  les neutraliser, un stress oxydatif et des dommages cellulaires peuvent se
  produire.
  Une production excessive de ROS / RNS peut se produire pour de multiples raisons,
  de l’exposition aux radiations à l’exposition chimique ou physique [25] – [27]. 2)
  L’hydrogène agit comme un antioxydant cellulaire et un régulateur de gènes Bien
  4
  qu’historiquement l’hydrogène (H2) ait été considéré comme inerte et non fonctionnel
  [28],( Ohsawa et al.) [5], il a été constaté que l’H2 agit comme un antioxydant
  thérapeutique en réduisant sélectivement les ROS / ARN cytotoxiques. Nous savons
  maintenant que H2 peut agir comme un antioxydant cytoprotecteur dans des cellules
  isolées en culture, mais H2 agit également chez les animaux et les patients en
  réduisant les oxydants ROS et ARN les plus réactifs, Le dioxyde de carbone (CO2), le
  radical hydroxyle (- OH) et le peroxynitrite (ONOO) [1] [2] [4] [5] [29] mais ne réduit pas
  les nombreux oxydants ROS et RNS, tels que le peroxyde d’hydrogène (H2O2) et le
  monoxyde d’azote (NO) dans les cellules et les tissus [1] [2] [5] [29]. Ainsi, H2 peut
  réduire le stress oxydatif et réajuster le statut redox des cellules [30]. En raison de ses
  propriétés antioxydantes douces mais efficaces, H2 provoque plusieurs effets dans les
  cellules et les tissus, notamment des effets anti-apoptose, anti-inflammation, anti-
  allergiques et métaboliques dans la plupart des cas causés par le stress oxydatif et
  des quantités excessives de réductions des ROS/ARN [1] [2] [5] [29]. L’hydrogène peut
  également influencer la régulation des gènes qui est modifiée ou initiée par les ROS /
  ARN, comme la régulation des gènes par p53, AP-1 et NF-kappaB [30] [36].
  L’hydrogène a la capacité de modifier la transduction du signal. Les effets de
  l’hydrogène sur l’expression générale des gènes ont été étudiés à l’aide d’un micro-
  réseau d’ADN de foie de rat [35]. Après avoir bu de l’eau enrichie en H2 pendant 4
  semaines, une puce à ADN a été utilisée pour démontrer que 548 gènes étaient
  régulés à la hausse et 695 gènes à la baisse dans la puce à gènes du foie. Les gènes
  codant pour la protéine d’oxydation-réduction ont été régulés à la hausse. Ainsi, l’H2 a
  des effets à la fois spécifiques et généraux sur les cellules et les tissus.

76. les méthodes d’administration de l’hydrogène
    L’hydrogène présente des avantages significatifs en tant qu’antioxydant. Comme il
    s’agit d’un gaz, il peut être administré par diverses méthodes, et sous forme de gaz ou
    d’hydrogène dissous dans des liquides. H2 a une effet en profondeur et des propriétés
    de distribution tissulaire extraordinaires. L’hydrogène sous forme de gaz se dissout
    dans les fluides physiologiques et se répand rapidement. Il peut facilement pénétrer
    les membranes cellulaires et les zones intracellulaires [1] [2] [29]. La plupart des
    antioxydants sont limités dans leur distribution cellulaire et sont mal absorbés par les
    organes cellulaires tels que les mitochondries [37] [38], mais l’hydrogène a la capacité
    de pénétrer efficacement les biomembranes et d’infiltrer les organes cellulaires tels
    que les mitochondries et le noyau. Contrairement à de nombreux antioxydants, l’H2 a
    également l’avantage de traverser la barrière hémato-encéphalique [39]. L’inhalation
    de H2 gazeux est la méthode simple, mais pas la plus pratique, d’administration de
    l’hydrogène médical [1] [29]. À des concentrations inférieures à 4 %, l’H2 peut être
    inhalé par un masque, une canule nasale ou un ventilateur. Lorsqu’il est inhalé à ces
    concentrations, l’H2 ne peut pas affecter la pression sanguine [2]. [4] Les
    concentrations d’H2 ont été contrôlées en insérant des électrodes d’hydrogène
    directement dans les tissus de modèles animaux [40]. L’inhalation de H2 a été utilisée
    dans la transplantation d’organes pour réduire les blessures et prévenir l’inflammation
    des organes lors de transplantations du côlon et des poumons [41].
    L’exposition à 2 % de gaz H2 permet également le transit gastro-intestinal, réduit la
    peroxydation des lipides et bloque la production de plusieurs cytokines pro-
    inflammatoires [41]. Dans un modèle murin de traitement de la septicémie, H2 améliore
    la survie et les dommages aux organes grâce aux niveaux sanguins et tissulaires de
    cytokines pro-inflammatoires précoces et tardives [42]. Le même groupe a étudié l’effet
    du H2 sur la survie, les dommages tissulaires et la réponse aux cytokines dans un
    5
    modèle d’inflammation induite par le zymosan [43]. Ils ont découvert que le traitement
    H2 réduisait les niveaux de dommages oxydatifs, augmentait l’activité des enzymes
    antioxydantes et réduisait les niveaux de cytokines pro-inflammatoires dans le sérum
    et les tissus [43]. L’hydrogène était également administré sous forme de solution saline
    injectable [44]. Par exemple, Cai et al. utilise [44]H2 dans une solution saline
    intrapéritonéale chez des rats nouveau-nés comme modèle d’hypoxie-ischémie pour
    démontrer les effets neuroprotecteurs de l’hydrogène. En utilisant un modèle de la
    maladie d’Alzheimer chez le rat, les injections de H2-saline réduisent le stress oxydatif
    et les marqueurs inflammatoires et préviennent les troubles de la mémoire et de la
    motricité [45]. La méthode d’administration de H2 la plus simple, la plus pratique et la
    plus efficace est l’administration orale d’hydrogène à l’eau [29] ainsi que l’inhalation.
    L’hydrogène dissous dans l’eau est un moyen pratique et sûr d’administrer l’H2 [46].
    Par exemple, l’H2 peut être dissous dans l’eau avec jusqu’à 0,8 mM (=1,6 mg) à la
    pression atmosphérique et à la température ambiante normales, il ne modifie en rien
    le goût, la couleur ou les propriétés de l’eau. Une fois ingérée, l’eau enrichie en
    hydrogène pénètre rapidement dans le sang [47].
77. la sécurité de l’hydrogène
    L’hydrogène est utilisé depuis des années sans incident dans les mélanges gazeux
    lors de la plongée profonde pour prévenir les maladies de décompression et les
    thrombus artériels [48]. Même à des concentrations relativement élevées, aucune
    toxicité n’a été constatée pour H2 [48] – [50]. L’innocuité de l’H2 chez l’homme a été
    bien documentée dans les mélanges de gaz. Par exemple, l’Hydreliox, un mélange de
    gaz utilisé pour la plongée profonde, contient 49% d’hydrogène, 50% d’hélium et 1%
    d’oxygène. Il a été démontré que l’hydroliox est essentiel dans la prévention de la
    narcose à l’azote et du mal de décompression en plongée profonde [48] [51]. Dans
    d’autres études sur la plongée profonde, le H2 a été utilisé en compression à 20 ATM
    pour prévenir la bradycardie et d’autres symptômes nerveux et psychosensoriels
    (syndrome du nerf de haute pression) sans risque pour la sécurité à long terme.
    G. L. Nicolson et al 35
    [52]. Bien qu’un léger effet narcotique de l’hydrogène ait été démontré lors de
    l’inhalation de mélanges hydrogène-hélium-oxygène sous haute pression, il a été
    réduit à la normale après le retour à la pression ambiante des plongeurs [51].
    L’hydrogène sous d’autres formes, comme l’eau H2, ne présente aucun problème
    toxique ou autre problème de sécurité [1] [2]. Par exemple, de l’eau H2 (0,19 mM
    d’hydrogène) ou de l’eau normale (dégazée) a été fournie ad libitum aux rats pendant
    un an, et aucun changement de morbidité ou de mortalité n’a été signalé entre le
    groupe H2 et le groupe de contrôle des animaux. Cependant, une réduction des
    dommages parodontaux a été observée dans le groupe H2 [53]. Aucun effet toxique
    de l’absorption de H2 n’a été signalé dans les études cliniques [54]. Ainsi, l’hydrogène
    est une substance sûre et non toxique lorsqu’il est utilisé à des concentrations
    relativement faibles dans des conditions normales de pression et de température.
78. l’hydrogène comme agent thérapeutique ou prophylactique dans
    les expériences sur les maladies humaines
    Des expériences sur les animaux ont été menées pour tester l’efficacité thérapeutique
    de l’administration de H2 dans les maladies humaines. 56] – Ce domaine a été couvert
    6
    en détail dans diverses évaluations [1] [2] [29] [54]. Par exemple, Othat al. [55] teste
    l’effet de l’hydrogène dans 63 modèles animaux de maladies humaines. Ils ont trouvé
    plusieurs études réussies sur des animaux dans lesquelles l’hydrogène était
    administré sous forme de gaz (21 publications), par injection de sel (27 publications)
    ou sous forme d’eau H2 (23 publications) [55]. D’autres publications ont décrit les
    solutions oculaires H2, [57], les bains d’eau riches en hydrogène [46], ou l’infusion
    directe de solutions H2 dans l’estomac ou d’autres organes [56].
    Bien que la plupart des études aient utilisé des rongeurs comme modèles
    expérimentaux, d’autres modèles animaux ont également été utilisés, tels que les
    lapins ou les porcs [55] [56]. Les premières études sur la biologie de l’hydrogène ont
    été menées avec des algues et des bactéries productrices d’hydrogène [59] [60]. Il a
    été constaté que l’hydrogène favorise la croissance des plantes et que la régulation a
    un effet positif sur les hormones et les cytokines végétales [61] [60]. [62]. En
    application clinique, l’hydrogène a été utilisé dans diverses conditions (figure 1).
    Certaines des applications cliniques les plus utiles de l’hydrogène sont examinées
    dans ce rapport.
79. Hydrogène et ischémie / dommages de reperfusion
    De nombreuses expériences sur les animaux ont été réalisées sur l’effet de
    l’hydrogène sur les dommages causés par l’ischémie/la reperfusion. Les lésions de
    reperfusion après ischémie sont un phénomène qui se produit dans plusieurs
    spécialités cliniques. Il est décrit comme un manque d’apport en oxygène aux cellules
    et aux tissus dû à une réduction de la perfusion suivie d’une inflammation, [2] [4] [29]
    [40] [41] [44] [62]. Divers mécanismes ont été suggérés pour l’ischémie/la reperfusion,
    tels que l’activation des voies de signalisation redox, les modifications de la
    perméabilité mitochondriale, l’autophagie, l’immunité innée et d’autres mécanismes
    [63] – [68]. Les mitochondries semblent jouer un rôle important dans le processus
    d’ischémie / reperfusion [67] – [69]. [56] –
    L’hydrogène moléculaire a été suggéré comme une possible molécule protectrice dans
    l’ischémie / reperfusion [1] [2] [4] [29] [54]. En outre, des preuves récentes suggèrent
    que l’hydrogène peut influencer l’expression des gènes, peut-être sous la forme d’une
    molécule qui peut contrecarrer les changements dans l’expression des gènes qui,
    autrement, conduisent à des dommages tissulaires dans les réactions d’adaptation
    chroniques [70].
    Figure 1. L’hydrothérapie et certaines de ses applications dans divers modèles de
    maladies aiguës et chroniques.
    Si l’ischémie/réperfusion peut se produire dans divers organes, elle a même été
    fréquemment observée dans le cœur, le cerveau, les reins, le foie, la rétine, les
    poumons et le tractus gastro-intestinal [71] [72].
    L’hydrogène moléculaire est utilisé comme agent prophylactique et thérapeutique pour
    le traitement de l’ischémie aiguë ou chronique / la reperfusion dans ces organes [1] [2]
    [54] [73]. Comme pour les dommages causés par l’ischémie de reperfusion, l’H2
    pourrait jouer un rôle important dans la transplantation d’organes. Dans la
    transplantation d’organes, l’effet de l’hydrogène moléculaire sera donc très important
    [73] – [76] Les effets bénéfiques de l’hydrogène dans l’ischémie / la reperfusion ont été
    largement testés dans des expériences sur les animaux [29] – [55] – [77]. Plusieurs
    7
    façons possibles d’utiliser l’H2 pour les humains ont été extrapolées principalement à
    partir d’une série correspondante d’expériences d’ischémie/réperfusion sur des
    animaux [1] [2] [29] [54] – [56] [73] [78]. Lorsqu’il est ciblé sur un organe, le cœur, il a
    été démontré que l’hydrogène moléculaire (administré sous forme de gaz aux
    rongeurs) améliore les performances fonctionnelles du cœur après un arrêt cardiaque
    [39]. Il a été démontré que l’hydrogène semble être meilleur lorsque le gaz H2 est inhalé
    à une concentration de 2%, synchronisé avec le début de la RCP et continué à être
    administré pendant au moins deux heures. Il a donc été démontré que l’augmentation
    des dommages par les réactions radicales ROS / RNS associées à l’arrêt cardiaque
    est plus importante. Il a été démontré que le traitement à l’hydrogène moléculaire réduit
    rapidement la taille de l’infarctus du myocarde dans des modèles de rat avec ischémie
    myocardique / dommages de reperfusion [40]. Il a été suggéré que cela est dû à la
    diffusion rapide de l’hydrogène gazeux moléculaire, plus rapide que celle de la
    reperfusion coronarienne après un événement ischémique, et il a la capacité de
    contrecarrer les radicaux libres cellulaires [5]
    Les espèces ROS / ARN semblent jouer un rôle central dans les mécanismes de
    dommages de reperfusion de l’ischémie et la diffusion rapide de l’hydrogène
    moléculaire contrecarre les dommages des espèces ROS / ARN, en particulier les
    radicaux hydroxyles (OH -) et les peroxynitrites (ONOO) [5].
    L’H2 est proposé pour réduire de manière significative les dommages lors de l’ischémie
    / reperfusion. Ainsi, la gravité de l’infarctus chez les rats peut être réduite de manière
    significative avec le traitement au gaz H2 [40]. Un effet similaire a été signalé en
    utilisant de l’hydrogène dans une solution saline ; le sel d’hydrogène protège contre
    les dommages causés par les radicaux libres pendant l’ischémie/la reperfusion [79] –
    [82]. Il a également été rapporté que la solution saline d’hydrogène améliore
    l’insuffisance cardiaque causée par le traitement à la doxorubicine chez les rats (83).
    La combinaison de H2 et d’oxyde nitrique dans un mélange gazeux protège également
    contre les radicaux libres et les lésions cardiaques et réduit la taille des infarctus lors
    d’expériences avec des cœurs de souris [84].
    La cardioprotection par préconditionnement ou post-conditionnement ischémique est
    une approche importante pour réduire les dommages cardiaques ischémiques / de
    reperfusion [85]. La cardioprotection a été définie comme « toutes les procédures et
    tous les moyens qui contribuent à l’entretien du cœur en réduisant ou même en
    prévenant les dommages au myocarde » [86].
    Le préconditionnement ischémique est la protection du muscle cardiaque ischémique
    pendant les courtes périodes d’ischémie sub-létale précédentes par des périodes de
    reperfusion [87]. Le post-conditionnement ischémique est la réduction de la taille de
    l’infarctus par plusieurs cycles d’occlusion/reperfusion coronarienne après une période
    prolongée d’ischémie induite, provoquant un infarctus [88]. Dans cette procédure, l’H2
    est utilisé pour ouvrir les pores mitochondriaux qui ont absorbé la cardioprotection
    empêchée par les canaux ATP K + (mKATP). L’ouverture des pores de la perméabilité
    mitochondriale (mPTP) est un événement clé dans l’inhibition des dommages de la
    reperfusion ischémique [89] [90] L’administration d’hydrogène moléculaire sous forme
    gazeuse a récemment été utilisée pour activer la mPTP inhibitrice de la mKATP, et
    agit donc comme un agent cardioprotecteur chez les souris, les rats et les porcs [91] –
    [93].
    8
    Des expériences récentes ont été menées dans des cultures de cellules H9c2 et ont
    montré que l’induction de l’expression d’enzymes antioxydantes, telles que
    l’hémoxygénase-1, par l’hydrogène moléculaire est un autre mécanisme par lequel
    l’hydrogène prévient les dommages lors de lésions d’ischémie/réperfusion [94]. Dans
    une autre variante de l’utilisation de l’hydrogène pour réduire les dommages lors de la
    transplantation cardiaque, les greffes d’organes pour les implants étaient immergées
    dans de l’eau froide enrichie en H2 [54] [91]. Par exemple, les transplantations de
    cœurs de rats ont été mieux conservées dans des bains d’eau froide enrichie en H2
    [91] [92]. Les indicateurs de dommages cardiaques, tels que la libération de créatine
    phosphokinase et de troponine myocardique dans le sérum, lors de transplantations
    dans un bain d’hydrogène froid, sont considérablement réduits [58] [95] [96]. L’ajout
    d’hydrogène aux solutions de HTK (histidine, tryptophane, kétoglutarate) permet
    également d’améliorer considérablement la préservation des greffons dans les
    transplantations cardiaques
    L’ajout d’hydrogène aux solutions de HTK (histidine, tryptophane, kétoglutarate) a
    également permis une amélioration significative de la transplantation cardiaque chez
    les rats (97). Le mécanisme d’action observé est que l’hydrogène moléculaire
    empêche la production de ROS et d’ARN après le prélèvement des tissus et l’ischémie
    transitoire lors d’une transplantation chirurgicale.
    Les lésions ischémiques/de reperfusion peuvent également se produire dans les tissus
    gastro-intestinaux, où elles peuvent entraîner des troubles de la motilité, des
    inflammations et éventuellement une défaillance des organes dans les greffes et les
    tissus. L’hydrogène moléculaire inhalé ou H2 enrichi en solution saline a été testé
    comme agent protecteur pour les transplantations gastro-intestinales dans des
    modèles animaux afin de réduire le stress oxydatif dans les greffes [98] – [101]. Un
    rapport récemment publié sur son utilisation chez les rats a montré qu’il avait des effets
    positifs significatifs sur les greffes de l’intestin grêle lorsqu’il était administré du côté de
    la lumière sous forme de solution d’hydrogène enrichie [102]. Il a été démontré que
    l’effet antioxydant de l’hydrogène moléculaire, en particulier l’atténuation des radicaux
    hydroxyles, joue un rôle important.
    L’ischémie intestinale / les lésions de reperfusion entraînent la libération d’un groupe
    d’agents pro-inflammatoires, tels que le facteur de nécrose tumorale – α et l’interleukine

• α, ainsi que l’infiltration de neutrophiles et la peroxydation des lipides membranaires.
  Ces dommages, qui sont potentialisés par la production de ROS, peuvent être réduits
  par des solutions salines riches en hydrogène chez les rats [103]. Le poumon peut être
  impliqué dans l’ischémie/la reperfusion, en particulier lors d’une transplantation
  pulmonaire ou d’un pontage cardiaque, par des mécanismes qui ne sont pas
  entièrement compris [104]. Les lésions pulmonaires se caractérisent par une atteinte
  alvéolaire diffuse dans les premières heures suivant la transplantation
  Plusieurs mécanismes semblent être liés, dont non seulement la production de ROS,
  mais aussi les changements dans le calcium intracellulaire, la pompe Na-K et la
  production de facteurs pro-inflammatoires (105).
  L’hydrogène a été appliqué chez les rats soit par inhalation, soit avec des solutions
  salines riches en hydrogène pour prévenir les dommages lors de transplantations
  pulmonaires [41] [106] [110]. Bien qu’une partie de l’explication soit que l’hydrogène
  est utilisé pour améliorer les transplantations pulmonaires, l’effet bénéfique est
  probablement aussi dû à ses effets dans la prévention des dommages causés par les
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  ROS [102] [111]. Il est prouvé qu’il atténue aussi les dommages pro-inflammatoires et
  protège contre les dommages d’induction causés par les lipopolysaccharides [112]
  [113]. Il a également été signalé que l’administration d’hydrogène peut protéger contre
  les dommages causés par l’expression de protéines tensioactives, d’ATP synthases et
  de molécules de réponse au stress (113). Des expériences récentes montrent que la
  combinaison de l’administration d’hydrogène et d’oxygène semble être encore plus
  bénéfique que l’hydrogène seul (114). Il est intéressant de noter que l’effet protecteur
  de l’hydrogène dans ce cas n’est pas entièrement corrélé avec sa protection contre les
  dommages oxydatifs, ce qui suggère que l’hydrogène réduit également les effets nocifs
  par d’autres mécanismes [1] [2].
  L’ischémie rétinienne / les dommages de reperfusion sont associés à plusieurs
  maladies telles que le glaucome, le diabète et divers troubles vasculaires [115] –
  [117]. Dans tous ces cas, l’un des mécanismes de dégradation est l’oxydation des
  lipides, de l’ADN et de la synthèse des protéines par la production d’espèces ROS, ce
  qui entraîne la mort cellulaire [118] [119]. Des études menées sur des rats ont montré
  que l’hydrogène contenu dans les collyres, les gaz et les solutions salines protège la
  rétine des dommages oxydatifs et inflammatoires causés par les lésions de reperfusion
  de l’ischémie rétinienne [57] [120] – [123].
  L’ischémie du cerveau entraîne des déficits fonctionnels temporaires ou permanents.
  Il a été rapporté que la reperfusion immédiate du cerveau pour arrêter les dommages
  ischémiques, paradoxalement, entraîne des dommages supplémentaires en altérant
  le potentiel de la membrane mitochondriale interne et un excès de production de ROS
  [125]. Cela a été cité comme la raison principale des dommages de reperfusion de
  l’ischémie cérébrale. Les accidents vasculaires cérébraux, les traumatismes, les
  inflammations et [125] les lésions de reperfusion sont autant d’exemples qui peuvent
  conduire à une ischémie cérébrale avec une ischémie/reperfusion ultérieure.
  L’inhalation d’hydrogène ou l’administration avec des solutions salines d’hydrogène
  s’est avérée bénéfique pour les lésions cérébrales chez les rats [126] [127]. Les
  solutions salines riches en hydrogène se sont avérées efficaces pour les lésions
  ischémiques du cerveau d’un rat causées par un arrêt cardiaque ou des causes
  vasculaires [128] [129]. Enfin, les effets protecteurs de l’inhalation d’hydrogène gazeux
  ont également été observés chez des souris dont le cerveau était endommagé après
  une inflammation [130]. L’utilisation de l’hydrogène chez l’homme a été testée [131].
  Cette étude de sécurité tente de déterminer les concentrations équivalentes
  d’hydrogène chez l’homme afin que les résultats obtenus lors des expériences sur les
  animaux puissent être reproduits chez l’homme.
  Les auteurs ont conclu que l’inhalation de 3% d’hydrogène pendant 30 minutes chez
  l’homme est sans danger, il pourrait y avoir une concentration d’hydrogène dans le
  sang similaire à celle qui s’est avérée utile pour traiter cette maladie chez les animaux.
  Cependant, les études impliquant l’inhalation d’hydrogène chez l’homme peuvent être
  plus compliquées en raison des concentrations variables d’hydrogène dans le sang.
  Par conséquent, la cohérence des résultats fait défaut. C’est pourquoi l’utilisation
  clinique de l’hydrogène doit être développée plus avant dans les cas de lésions
  cérébrales aiguës (131).
  Des études sur des maladies individuelles peuvent être trouvées ici (passez avec la
  souris à l’onglet « Etudes ») ou en anglais sur le site de l’Institut de l’hydrogène
  moléculaire ou sur http://www.molecularhydrogenstudies.com/