水素ガスは低体温療法に変わる 心肺停止から蘇生した後の後遺症を軽減する （ラット試験） | H(2) gas improves functional outcome after cardiac arrest to an extent comparable to therapeutic hypothermia in a rat model.
J Am Heart Assoc. 2012 Oct;1(5):e003459. doi: 10.1161/JAHA.112.003459. Epub 2012 Oct 25.
H(2) gas improves functional outcome after cardiac arrest to an extent comparable to therapeutic hypothermia in a rat model.
Hayashida K, Sano M, Kamimura N, Yokota T, Suzuki M, Maekawa Y, Kawamura A, Abe T, Ohta S, Fukuda K, Hori S.
Source
Department of Emergency and Critical Care Medicine, Keio University, Tokyo, Japan.
Abstract
BACKGROUND:
All clinical and biological manifestations related to postcardiac arrest (CA) syndrome are attributed to ischemia-reperfusion injury in various organs including brain and heart. Molecular hydrogen (H(2)) has potential as a novel antioxidant. This study tested the hypothesis that inhalation of H(2) gas starting at the beginning of cardiopulmonary resuscitation (CPR) could improve the outcome of CA.
METHODS AND RESULTS:
Ventricular fibrillation was induced by transcutaneous electrical epicardial stimulation in rats. After 5 minutes of the subsequent CA, rats were randomly assigned to 1 of 4 experimental groups at the beginning of CPR: mechanical ventilation (MV) with 2% N(2) and 98% O(2) under normothermia (37°C), the control group; MV with 2% H(2) and 98% O(2) under normothermia; MV with 2% N(2) and 98% O(2) under therapeutic hypothermia (TH), 33°C; and MV with 2% H(2) and 98% O(2) under TH. Mixed gas inhalation and TH continued until 2 hours after the return of spontaneous circulation (ROSC). H(2) gas inhalation yielded better improvement in survival and neurological deficit score (NDS) after ROSC to an extent comparable to TH. H(2) gas inhalation, but not TH, prevented a rise in left ventricular end-diastolic pressure and increase in serum IL-6 level after ROSC. The salutary impact of H(2) gas was at least partially attributed to the radical-scavenging effects of H(2) gas, because both 8-OHdG- and 4-HNE-positive cardiomyocytes were markedly suppressed by H(2) gas inhalation after ROSC.
CONCLUSIONS:
Inhalation of H(2) gas is a favorable strategy to mitigate mortality and functional outcome of post-CA syndrome in a rat model, either alone or in combination with TH.
J Am Heart Assoc. 2012 Oct;1(5):e003459. doi: 10.1161/JAHA.112.003459. Epub 2012 Oct 25.
水素ガス療法は低体温療法に代わる
心肺停止から蘇生した後の後遺症を軽減する方法
（ラット試験）
慶応大学医学部 救急医学教室
＜要旨＞
背景
心停止後症候群といわれる臨床症状は、脳や心臓といった様々な器官における虚血再灌流障害が原因です。水素分子は抗酸化能を持つことから、心肺蘇生法を始める際に水素を吸入すれば、後遺症を軽減できるのではないかとの仮定をもとに本研究を行いました。
方法と結果
ラットの心外膜に対して経皮的電気刺激を与えることで心室細動を起こしました。心肺停止から５分後に心肺蘇生を行うと同時に、ラットを無作為に４群に分けそれぞれ違う処置を行いました。
１） コントロールグループ ：正常体温下で人工呼吸（窒素2％、酸素98％）
２） 水素グループ ：正常体温下で人工呼吸（水素2％、酸素98％）
３） 低体温療法グループ ：低体温下で人工呼吸（窒素2％、酸素98％）
４） 低体温療法＋水素グループ：低体温下で人工呼吸（水素2％、酸素98％）
人工呼吸と低体温処置は心拍再開後２時間にわたって行われました。
水素ガスの吸入により、低体温療法グループと同等の生存率および脳機能スコア（ＮＤＳ）に改善を認めました。また水素ガス吸入によって、左心室の拡張末血圧の上昇を抑えるとともに、心拍再開後の血清中IL-6を増加させました。
8-OHdGと4-HNE陽性心筋細胞といった酸化マーカーが水素吸入によって明らかに抑えられたので、水素ガスの効果は少なくともそれ自身が持つラジカル消去能によるものだと考えられます。
結論
ラットにおいて、水素ガスは単独でも低体温療法と併用しても、致死率を下げるとともに心停止の後遺症を軽減するのに適した手段であることがわかりました。
＜一言＞
血流が途絶え酸欠になると細胞にダメージが加わりますが、血液を再開させたときにも大量の活性酸素が発生し、さらなるダメージを細胞に与えることを虚血再灌流といい、それを防ぐ有効な治療法は低体温療法だけだと言われています。今回の研究はラットでの研究でしたが、水素の吸入が低体温療法に匹敵する、あるいはそれ以上の効果があったことを報告しています。水素療法が臨床応用された場合、蘇生された方のいち早い社会復帰が期待できるかもしれません。
