水素の急速拡散よる網膜保護 網膜虚血再灌流障害に対する水素水点眼液の投与 | Protection of the retina by rapid diffusion of hydrogen: administration of hydrogen-loaded eye drops in retinal ischemia-reperfusion injury.
Invest Ophthalmol Vis Sci. 2010 Jan;51(1):487-92. doi: 10.1167/iovs.09-4089. Epub 2009 Oct 15.
Protection of the retina by rapid diffusion of hydrogen: administration of hydrogen-loaded eye drops in retinal ischemia-reperfusion injury.
Oharazawa H, Igarashi T, Yokota T, Fujii H, Suzuki H, Machide M, Takahashi H, Ohta S, Ohsawa I.
Source
Department of Ophthalmology, Musashikosugi Hospital, Nippon Medical School, Kanagawa, Japan.
Abstract
PURPOSE:
Retinal ischemia-reperfusion (I/R) injury by transient elevation of intraocular pressure (IOP) is known to induce neuronal damage through the generation of reactive oxygen species. Study results have indicated that molecular hydrogen (H(2)) is an efficient antioxidant gas that selectively reduces the hydroxyl radical (*OH) and suppresses oxidative stress-induced injury in several organs. This study was conducted to explore the neuroprotective effect of H(2)-loaded eye drops on retinal I/R injury.
METHODS:
Retinal ischemia was induced in rats by raising IOP for 60 minutes. H(2)-loaded eye drops were prepared by dissolving H(2) gas into a saline to saturated level and administered to the ocular surface continuously during the ischemia and/or reperfusion periods. One day after I/R injury, apoptotic cells in the retina were quantified, and oxidative stress was evaluated by markers such as 4-hydroxynonenal and 8-hydroxy-2-deoxyguanosine. Seven days after I/R injury, retinal damage was quantified by measuring the thickness of the retina.
RESULTS:
When H(2)-loaded eye drops were continuously administered, H(2) concentration in the vitreous body immediately increased and I/R-induced *OH level decreased. The drops reduced the number of retinal apoptotic and oxidative stress marker-positive cells and prevented retinal thinning with an accompanying activation of Müller glia, astrocytes, and microglia. The drops improved the recovery of retinal thickness by >70%.
CONCLUSIONS:
H(2) has no known toxic effects on the human body. Thus, the results suggest that H(2)-loaded eye drops are a highly useful neuroprotective and antioxidative therapeutic treatment for acute retinal I/R injury.
Invest Ophthalmol Vis Sci. 2010 Jan;51(1):487-92. doi: 10.1167/iovs.09-4089. Epub 2009 Oct 15.
水素の急速拡散よる網膜保護
網膜虚血再灌流障害に対する水素水点眼液の投与
日本医科大学武蔵小杉病院眼科
＜要旨＞
目的
眼圧の一過性上昇によって起こる網膜虚血再灌流障害は、活性酸素種の発生により神経にダメージを与えることが知られています。また、さまざまな研究により水素分子が選択的にヒドロキシラジカルを消去し、さまざまな器官で酸化ストレスによる障害を抑制する効果的な抗酸化物質（ガス）であることが報告されています。本研究は、虚血再灌流を起こした網膜上の視神経に対して、水素水点眼液が保護する効果があるかどうかを調べるために行われました。
方法
ラットの眼圧を60分間上昇させることで、網膜虚血状態を人工的に作り出しました。また、水素水点眼液として、生理食塩水に水素ガスを溶かし込み飽和状態にしたものを用意し、虚血再灌流を起こしている間、目の表面に連続的に点眼しました。
網膜虚血再灌流から１日後、網膜上のアポトーシスした細胞を計測しました。また、酸化ストレスを4-ヒドロキシノネナールや8-ヒドロキシ-2-デオキシグアノシンといったマーカーを使い評価しました。また7日後に、網膜の厚さを計測して網膜のダメージを計測しました。
結果
水素水を連続的に点眼すると、硝子体の水素濃度が急上昇し、虚血再灌流によって発生したヒドロキシラジカルの量が減りました。また、点眼薬により網膜のアポトーシスや酸化ストレスマーカー陽性細胞の数が減るとともに、ミューラーグリア細胞やアストロサイト、ミクログリアが活性化して網膜が薄くなってしまう網膜障害を防ぐことができました。点眼薬により網膜の厚さがもとの70%以上にまで回復しました。
結論
水素は人体に無害であり、水素水点眼は急性の網膜虚血再灌流に対して、神経保護あるいは抗酸化作用を持つ治療法としてとても役に立つことが示唆されます。
＜一言＞
虚血再灌流について、脳・肝臓・心臓に対する有効例が報告されていましたが、今回は網膜です。網膜は私たちが物を見るのに必要不可欠なもので、それがダメージを受ける病気として、糖尿病性網膜症や加齢黄斑変性症、緑内障などが知られ、失明する原因となっています。この研究では水素水（生理食塩水）を直接点眼することによって、網膜のダメージを抑えると報告しています。
