ВОДОРОД — НЕОЖИДАННЫЙ КОЗЫРЬ В БОРЬБЕ СО СТАРЕНИЕМ КОЖИ
30.03.2023
Инфламэйджинг, хроническое вялотекущее воспаление, является характерным спутником процесса старения и вносит свой вклад в развитие возрастных изменений кожи и возраст-ассоциированных заболеваний.
С возрастом (≥50 лет) наблюдается повышение уровня циркулирующих провоспалительных цитокинов, особенно ИЛ-6, ИЛ-1β, ИЛ-18 и ФНО-α [1]. Этот провоспалительный статус, обусловленный повышением уровня провоспалительных цитокинов, создает воспалительную среду в тканях и органах, которая играет решающую роль в развитии хронического воспаления.
Воспаление в свою очередь приводит к повышению уровня активных форм кислорода (АФК), вызывая хронический окислительный стресс, который может стать причиной накопления окислительных повреждений в макромолекулах (липидах, ДНК и белках) и в конечном итоге привести к возраст-ассоциированным функциональным нарушениям.
Для нормализации окислительно-восстановительного баланса используются антиоксиданты — вещества, способные ингибировать окисление и нейтрализовывать свободные радикалы. Благодаря сенсационному исследованию японских ученых в 2007 г. ряд антиоксидантов пополнился новым высокоэффективным терапевтическим агентом — молекулярным водород (H2) [1].
H2 рассматривается как новый тип природного антиоксиданта с низкой способностью вступать в реакции с большинством биомолекул, что имеет потенциальные преимущества. Небольшая молекулярная масса и отсутствие полярности позволяют H2 быстро проникать через клеточную мембрану, распространяться в цитоплазме, достигая ядра и других органелл. Там H2 реализовывает свое антиоксидантное действие — нейтрализует гидроксильный радикал (•OH), пероксинитрит (ONOO–)), снижает выработку оксида азота (NO) и уровень митохондриальных АФК, индуцирует экспрессию антиоксидантных генов и повышает активность антиоксидантных ферментов. Также H2 обладает противовоспалительным действием и способностью модулировать процесс апоптоза.
Существуют различные способы введения H2 в организм человека: ингаляция Н2; вода, обогащенная Н2; физиологический раствор богатый Н2; раствор для гемодиализа; местное применение (ванны, крема), и другие методы.
Было показано, что H2 оказывает благоприятное воздействие при различных патологических состояниях, которые связаны с избыточным образование свободных радикалов и окислительным стрессом, в том числе в антивозрастной и эстетической медицине.
Влияние 6-месячного приема внутрь обогащенной H2 воды на ряд молекулярных и фенотипических биомаркеров старения было исследовано Zanini D. и соавт. [2]. В исследовании приняли участие 40 пациентов (20 мужчин и 20 женщин) в возрасте 70 лет и старше. Участники были разделены на две группы:
- пациенты экспериментальной группы принимали внутрь 0,5 л обогащенной H2 воды (15 ppm водорода = 0,0015%);
- участники контрольной группы принимали внутрь плацебо (0 ppm водорода).
У участников, принимавших обогащенную H2 воду, было выявлено значимое удлинение теломер после водородной терапии. В контрольной группе в течение 6 мес произошло уменьшение средней длины теломер. Авторы также оценили изменение активности и степени метилирования ДНК (метилирование ДНК рассматривается как процесс, способствующий здоровому старению человека за счет регуляции генов, определяющих развитие возраст-ассоциированных заболеваний). Экспрессия маркера метилирования ДНК при 6-месячном наблюдении увеличилась в обеих группах, но степень повышения была значительно выше в экспериментальной группе по сравнению с контрольной группой. Аналогичным образом в экспериментальной группе наблюдалось значимое увеличение степени метилирования, а в контрольной группе — уменьшение.
Согласно выводам авторов, благодаря плейотропным механизмам действия водород может быть признан антивозрастным терапевтическим агентом, который борется с несколькими признаками старения, включая функциональные нарушения и укорочение длины теломер.
Kato S. и соавт. изучили влияние приема обогащенной H2 воды на признаки фотостарения кожи. Первым этапом авторы оценили влияние обогащенной H2 воды на синтез коллагена типа I в нормальных фибробластах эмбриона человека (OUMS-36) и предотвращение гибели клеток в культуре кератиноцитов кожи человека (HaCaT) на фоне воздействия суточной дозы ультрафиолета [3]. В качестве контроля выступали культуры фибробластов и кератиноцитов, выращенных в среде с добавлением обыкновенной теплой воды. Затем клинически было оценено влияние приема водородных ванн на образование морщин. В этом исследовании авторы продемонстрировали, что H2 способствует синтезу коллагена I типа в фибробластах, снижает гибель кератиноцитов HaCaT и образование АФК под воздействием УФ-излучения. Кроме того, клиническое исследование приема ванны с обогащенной H2 водой свидетельствовало о подавление образования морщин на 90-й день по сравнению с исходным состоянием. Таким образом, постоянное применение H2 снижает окислительный стресс в коже и предотвращает образование морщин.
Результаты лабораторных и клинических исследований позволяют утверждать, что обогащенная водородом вода может быть рассмотрена в качестве важного нутриента, который связывает свободные радикалы и инактивирует провоспалительные цитокины.
Подробней о биологических эффектах водорода и его применении в антивозрастной и эстетической медицине читайте в майском номере журнала «Косметика и медицина Special edition» 2/2023.
Источники
- I., Ishikawa M., Takahashi K. et al. Hydrogen acts as a therapeutic antioxidant by selectively reducing cytotoxic oxygen radicals. Nat Med 2007; 13: 688–694.
- Zanini D., Todorovic N., Korovljev D., et al. The effects of 6-month hydrogen-rich water intake on molecular and phenotypic biomarkers of aging in older adults aged 70 years and over: A randomized controlled pilot trial. Exp Gerontol. 2021; 155: 111574.
- Kato S., Saitoh Y., Iwai K., Miwa N. Hydrogen-rich electrolyzed warm water represses wrinkle formation against UVA ray together with type-I collagen production and oxidative-stress diminishment in fibroblasts and cell-injury prevention in keratinocytes. J Photochem Photobiol B 2012; 106: 24–33.
