Molecular hydrogen in drinking water protects against neurodegenerative changes induced by traumatic brain injury.| 外傷性脳損傷による神経変性に対する 水素水飲用の保護効果
PLoS One. 2014 Sep 24;9(9)
Molecular hydrogen in drinking water protects against neurodegenerative changes induced by traumatic brain injury.
Geriatric Research Education and Clinical Center, Veterans Affairs Puget Sound Health Care System
Abstract
Traumatic brain injury (TBI) in its various forms has emerged as a major problem for modern society. Acute TBI can transform into a chronic condition and be a risk factor for neurodegenerative diseases such as Alzheimer’s and Parkinson’s diseases, probably through induction of oxidative stress and neuroinflammation. Here, we examined the ability of the antioxidant molecular hydrogen given in drinking water (molecular hydrogen water; mHW) to alter the acute changes induced by controlled cortical impact (CCI), a commonly used experimental model of TBI. We found that mHW reversed CCI-induced edema by about half, completely blocked pathological tau expression, accentuated an early increase seen in several cytokines but attenuated that increase by day 7, reversed changes seen in the protein levels of aquaporin-4, HIF-1, MMP-2, and MMP-9, but not for amyloid beta peptide 1-40 or 1-42. Treatment with mHW also reversed the increase seen 4 h after CCI in gene expression related to oxidation/carbohydrate metabolism, cytokine release, leukocyte or cell migration, cytokine transport, ATP and nucleotide binding. Finally, we found that mHW preserved or increased ATP levels and propose a new mechanism for mHW, that of ATP production through the Jagendorf reaction. These results show that molecular hydrogen given in drinking water reverses many of the sequelae of CCI and suggests that it could be an easily administered, highly effective treatment for TBI.
PLoS One. 2014 Sep 24;9(9)
外傷性脳損傷による神経変性に対する
水素水飲用の保護効果
ＶＡパゲット・サウンド・ヘルス・ケア・システム ＧＲＥＣＣ
＜要旨＞
近年、外傷性脳損傷（TBI）は現代社会における重要な問題として浮上しています。急性TBIは慢性状態に移行する可能性があり、さらに酸化ストレスと神経炎症の誘導を通じて、アルツハイマー病やパーキンソン病のような神経変性病発病のリスクとなることもあります。
そこで私たちは、TBIの実験モデルとして有名な頭部外傷（CCI）による急性変性に対する水素水摂取の影響を調べました。
その結果、水素水を飲むことによってCCIによる浮腫が約半分にまで抑えられるとともに、病理的なタウたんぱく質の発現を完全に抑えることがわかりました。また、いくつかのサイトカインは始めに増加しましたが、7日目にはその増加が緩和されました。そしてCCIによる変化（アクアポリン4、HIF-1、MMP-2、MMP-9のタンパク質値）が水素水を摂取することで抑えられました。しかしながら、アミロイドβ1-40と1-42に対して水素水の効果はありませんでした。
なおCCIを施術して4時間経つと、酸化や炭水化物の代謝に加え、サイトカイン産生、白血球または細胞遊走、サイトカイン輸送、ATP-ヌクレオチド結合に関与する遺伝子発現の増加がみられますが、水素水を摂取することでそれが抑えられました。
さらに私たちの研究により、水素水がATP量の維持や増加に関与することが明らかになったことから、水素水飲用がヤーゲンドルフATP合成経路を介してATP産生を増加させるという新しい水素のメカニズムを考えました。
以上のことから、水素水を経口摂取することでCCIによるさまざまな二次反応を抑えることがわかりました。つまり、水素水はTBIに対して非常に効果的であり、かつ簡単に投与できる素材です。
＜一言＞
まずは外傷性脳損傷ってなんぞやということから入っていきますが、外傷性脳損傷は交通事故や転落といった物理的な衝撃で脳が損傷を負ってしまう…ということなんだそうです。脳が損傷を負うとさまざまな悪い反応が体の中でドミノ式に起こるということなのですが、水素水を飲むことによってそれがストップするのだとか。
さらに悪い反応が進むと、アルツハイマーやパーキンソン病といったいわゆる慢性の部類に属する脳の病気のリスクにもなるそうで、それに対する水素水の効果も調べています。が、アルツハイマーには効果がなさげ…といったところでしょうか。
