Intraperitoneally administered, hydrogen-rich physiologic solution protects against postoperative ileus and is associated with reduced nitric oxide production. | 高濃度水素生理食塩水の腹腔内投与の 術後イレウスの予防効果 ―NO産生減少が関与
Surgery. 2016 Jul 14. pii: S0039-6060(16)30201-X. doi: 10.1016/j.surg.2016.05.026. [Epub ahead of print]
Intraperitoneally administered, hydrogen-rich physiologic solution protects against postoperative ileus and is associated with reduced nitric oxide production.
Department of Emergency, Disaster and Critical Care Medicine, Hyogo College of Medicine
Abstract
BACKGROUND:
Postoperative ileus, a transient impairment of bowel motility initiated by intestinal inflammation, is common after an abdominal operation and leads to increased hospital stays and costs. Hydrogen has potent anti-inflammatory and antioxidant properties and potential therapeutic value. Solubilized hydrogen may be a portable and practical means of administering therapeutic hydrogen gas. We hypothesized that intraperitoneal administration of hydrogen-rich saline would ameliorate postoperative ileus.
METHODS:
Ileus was induced via surgical manipulation in mice and rats. The peritoneal cavity was filled with 1.0 mL saline or hydrogen-rich saline (≥1.5-2.0 ppm) before closure of the abdominal incision. Intestinal transit was assessed 24 hours postoperatively. Inflammation was examined by quantitation of neutrophil extravasation and expression of proinflammatory markers. Nitric oxide production was assessed in cultured muscularis propria.
RESULTS:
Surgical manipulation resulted in a marked delay in intestinal transit and was associated with upregulation of proinflammatory cytokines and increased neutrophil extravasation. Bowel dysmotility, induced by surgical manipulation and inflammatory events, was significantly attenuated by intra-abdominal administration of hydrogen-rich saline. Nitric oxide production in the muscle layers of the bowel was inhibited by hydrogen treatment.
CONCLUSION:
A single intraperitoneal dose of hydrogen-rich saline ameliorates postoperative ileus by inhibiting the inflammatory response and suppressing nitric oxide production.
Surgery. 2016 Jul 14. pii: S0039-6060(16)30201-X. doi: 10.1016/j.surg.2016.05.026. [Epub ahead of print]
高濃度水素生理食塩水の腹腔内投与の
術後イレウスの予防効果
―NO産生減少が関与
兵庫医科大学 災害救命救急医療 救急科
<要旨>
背景
術後のイレウスは消化管の炎症から始まる腸管運動の短期障害で、腹部手術の後によく起こり、入院日数や費用の増加をもたらします。一方水素は抗炎症作用に加え、抗酸化能を持ち、臨床的価値があるのではないかと言われています。
また、水に溶かした水素は持ち運びに優れ、治療用水素ガスを投与するのと実質的に同等であると考えられます。そこで私たちは高濃度の水素を溶かした生理食塩水を腹腔内投与することで術後のイレウスが緩和するのではないかとの仮説を立てました。
方法
外科手術によりマウスとラットにイレウスを引き起こし、切開した腹部を閉じる前、腹腔に1.0mLの生理食塩水あるいは高濃度水素生理食塩水(≧1.5-2.0ppm)を投与しました。そして術後24時間の腸管通過を観察しました。また、好中球の血管外遊走量や炎症性マーカーの発現を定量することで炎症についても評価しました。なお、NO産生は培養筋層を用いて測定しました。
結果
外科手術により腸管通過の著しい遅延が起こり、それには炎症性サイトカインのアップレギュレーションと好中球の血管外遊走増加が関与していました。そしてこの外科的手術と炎症反応により引き起こされた腸管の運動不全は、高濃度水素生理食塩水の腹腔内投与にて緩和されました。
なお、腸管の筋層におけるNO産生は水素の負荷で阻害されました。
結論
高濃度水素生理食塩水の単回腹腔内投与は炎症反応を阻害し、NO産生を抑制することで術後イレウスを抑えることが分かりました。
<一言>
術後イレウスが水素の投与により緩和するかを確認した動物試験です。これによると一酸化窒素産生を抑制することが作用メカニズムの一つとのことなのですが、植物に水素水を与えると逆に一酸化窒素(NO)を増やすという研究報告があった気がします。
動物と植物でNOに対する水素の作用が異なるのか、それとも減りすぎたNOの場合は増やして、過剰なNOを減らすという都合のよい作用なのか…、今後の研究報告がまたれます。