Wasserstoffmedizin-Therapie: Eine wirksame und vielversprechende neuartige Behandlung des durch Influenza und andere Virusinfektionskrankheiten induzierten Syndroms der multiplen Organfunktionsstörung (MODS)?
Ming Yang 1,3 # , Zheng Zhang 2 # , Bo Gao 4 # , Lihua Liu 4 * , Taohong Hu 2 *
1 Abteilung für klinische Medizin, Fakultät für medizinische Grundwissenschaften, Taishan Medical University, Taian, Shandong, China
2 Abteilung für Kardiologie, Allgemeines Krankenhaus der PLA Rocket Force, Peking, China
3 Shanghai Jiao Tong University angegliedertes sechstes Volkskrankenhaus, Shanghai, China
4 Institution of Hospital Management, Chinesisches PLA-Allgemeinkrankenhaus, Peking, China
# Tragen Sie gleichermaßen zu dieser Arbeit bei
* Korrespondierender Autor: Taohong Hu, Abteilung für Kardiologie, Allgemeines Krankenhaus der PLA Rocket Force, Peking, China, Tel.: +862154740000; Email:
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Lihua Liu, Institution für Krankenhausmanagement, Chinesisches PLA-Allgemeinkrankenhaus, Peking, China,
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Eingegangen am 24. März 2017; Akzeptiert: 20. April 2017; Veröffentlicht: 05. Mai 2017
Zitat: Taohong Hu, Ming Yang, Zheng Zhang. (2017) Wasserstoffmedizinische Therapie: Eine wirksame und vielversprechende neuartige Behandlung des durch Influenza und andere Virusinfektionskrankheiten induzierten Syndroms der multiplen Organfunktionsstörung (MODS) SOJ Microbiol Infect Dis 5 (2): 1-6. DOI:
10.15226 / sojmid / 5/2/00170
Abstrakt
oben
Wasserstoff, ein nicht zytotoxisches Molekül, ist eines der einfachsten Elemente der Natur [1,2]. Jüngste Studien haben gezeigt, dass die intraperitoneale Injektion von wasserstoffreicher Kochsalzlösung überraschende entzündungshemmende, antioxidative, apoptosehemmende Wirkungen und einen geschützten Organismus gegen polymikrobielle Sepsisverletzungen und akute Peritonitisverletzungen sowohl durch Verringerung des oxidativen Stresses als auch durch Verringerung der proinflammatorischen Massenreaktionen aufweist. Es ist auch bekannt, dass der Großteil der durch Viren induzierten Gewebeschäden und -beschwerden hauptsächlich durch einen entzündlichen Zytokinsturm und oxidativen Stress verursacht wird und nicht durch das Virus selbst [3-5]. Studien haben gezeigt, dass die Unterdrückung des Zytokinsturms und die Reduzierung von oxidativem Stress die Symptome von Influenza und anderen schweren Virusinfektionskrankheiten signifikant lindern können [3-7]. Jedoch, Keine der Studien hat sich bisher auf die Lösung als Antiviren-Infektionstherapie konzentriert. Wir nehmen daher an, dass eine wasserstoffreiche Lösungstherapie eine sichere, zuverlässige und wirksame Behandlung des durch Influenza und andere virale Infektionskrankheiten ausgelösten Multiple Organ Dysfunction Syndrome (MODS) sein kann.
Schlüsselwörter: Wasserstoffmedizin; Antioxidans; Entzündungshemmend; Entzündlicher Zytokinsturm; Molekularer Wasserstoff; Syndrom der multiplen Organfunktionsstörung (MODS)
Einführung
Wasserstoff ist eines der einfachsten Elemente der Natur. Als Gas (H 2), es ist ein farbloses, geschmackloses, geruchloses, leicht entflammbares zweiatomiges Molekül, das für die Verarbeitung fossiler Brennstoffe und die Ammoniakproduktion verwendet wurde. In den letzten zehn Jahren wurde molekularer Wasserstoff als überraschendes Mittel angesehen, das oxidativen Stress durch selektive Reduktion von Hydroxylradikalen (• OH) und Peroxynitrit (ONOO-) signifikant reduzieren kann [1,8-10]. Kürzlich wurde gezeigt, dass Wasserstoff sowohl die Expression oxidativ verwandter Gene als auch entzündungsfördernder Zytokingene direkt und indirekt herunterregulieren kann [2-5,11,12]. Es wurde bestätigt, dass oxidativer Stress und systemisches Entzündungsreaktionssyndrom eine entscheidende Rolle bei Gewebe- und Organschäden nach polymikrobieller Sepsisverletzung, akuter Peritonitisverletzung und Peritonitis spielen, die sich bei ungeeigneter Behandlung zu tödlicher Sepsis entwickeln können [13, 14]. Trotz einiger verfügbarer Antibiotika-Therapien für einige Stadien der Sepsis ist das durch Sepsis induzierte Multiple Organ Dysfunction Syndrome (MODS) immer noch die häufigste Todesursache auf der Intensivstation (ICU) [15, 16]. Jüngste Studien zeigen mögliche Schutzwirkungen von Wasserstoff gegen Sepsis und akute Peritonitis durch Verringerung der proinflammatorischen Reaktionen, des oxidativen Stresses und der Apoptose, was auf die Wasserstoffmedizin als neue nichttoxische Therapie für bakterielle Infektionen hinweist [13, 14]. Andere Forscher haben ebenfalls gezeigt, dass chronische Hepatitis B, akute Pankreatitis und Sepsis auch durch die Behandlung mit Wasserstoffmedizin gelindert werden können [10, 14, 17]. Jedoch,
Influenza und andere schwere Virusinfektionen
Viren, die Influenza, Ebola, schweres akutes respiratorisches Syndrom (SARS) und nahöstliches respiratorisches Syndrom (MERS) verursachen, treten in diesem Jahrhundert als infektiöse Krankheitserreger auf, die äußerst schwer wirksam zu kontrollieren sind und MODS auslösen [18-21]. Die Trends, die Ausbreitung, der Umfang und die Entwicklungsgeschwindigkeit dieser neu auftretenden Infektionskrankheiten können nicht geschätzt werden, da ihre Übertragungswege und Ausbreitungsmuster umfangreich und unterschiedlich sind. Durch diese Viren induzierte Krankheiten unterscheiden sich ebenfalls voneinander. Um genau zu sein, kann das Influenzavirus eine Grippe verursachen, wobei der Patient eine verstopfte Nase, Husten, Halsschmerzen, laufende Nase, Kopfschmerzen, Muskelschmerzen und Beschwerden hat [22]. SARS induziert diffuse Alveolarschäden, akute Lungenverletzungen, die zu akutem Atemnotsyndrom (ARDS), Hypoxämie und hoher Sterblichkeitsrate führen [20, 23-25].
Der Körper befindet sich in einem Stresszustand, der durch die Erregung des sympathischen Systems nach der Invasion dieser Krankheitserreger verursacht wird [26, 27]. Oxidativer Stress erhöht daher die Freisetzung von Katecholamin [28]. Während der Autooxidation von Katecholamin kann eine große Anzahl freier Radikale erzeugt werden, was die Bildung von oxidativem Stress beschleunigt [1]. Währenddessen aktiviert oxidativer Stress das Komplementsystem und produziert eine Vielzahl chemotaktischer Substanzen wie C3-Fragmente, Leukotriene usw., die letztendlich Neutrophile anziehen und aktivieren [29]. So entwickeln sich in vielen entsprechenden Organen entzündliche Infiltrate. Darüber hinaus stimulieren alle diese Krankheitserreger das Immunsystem kontinuierlich, um eine außer Kontrolle geratene Entzündungsreaktion auszulösen [30]. Proinflammatorische Zytokine werden im ganzen Körper ausgeschieden; Diese Zytokine initiieren auch die Aktivierung von Entzündungszellen wie Neutrophilen, Eosinophilen, Basophilen, Lymphozyten und Monozyten, um mehr proinflammatorische Zytokine zu produzieren [5, 30]. Diese Zytokine und Entzündungszellen sind wechselseitige Ursachen und entwickeln sich zu einem Zytokinsturm (systemisches Entzündungsreaktionssyndrom) [30, 31]. Der Begriff Zytokinsturm wird verwendet, um der Beobachtung Rechnung zu tragen, dass mehrere übermäßige entzündliche Ursachen eine übermäßige Freisetzung von Entzündungsfaktoren wie Interleukin-1, Interleukin-6, Interleukin-12, Tumornekrosefaktor-α, Interferon-α, Interferon-β, Interferon induzieren können -γ, Monocyte Chemoattractant Protein-1 und Interleukin-8, was zu einer Krankheit führt, die der Sepsis ähnlich erscheint [30, 31]. Wichtig ist, dass übermäßige Entzündungsreaktionen auch akuten oxidativen Stress auslösen können [2]. Zusammen,
Bisher haben zahlreiche Studien gezeigt, dass Zytokinsturm und oxidativer Stress in hohem Maße mit dem pathologischen Prozess bei der Infektion mit diesen Viren verbunden sind [32-34]. Obwohl Zytokinsturm und oxidativer Stress wahrscheinlich versuchen, diese Krankheitserreger zu eliminieren, scheinen sie Schäden an mehreren Organen zu verursachen, die zu tödlichen klinischen Symptomen wie ausgedehnten Lungenödemen, Alveolar- und anderen Gewebeblutungen und akutem Atemnotsyndrom usw. führen [6,7]. 33]. Wenn Entzündungen und oxidativer Stress Gewebe und Organe schädigen, kommt es außerdem zu einer Heilung mit Fibrose, was die anhaltende Dysfunktion mehrerer Organe verschlimmert [30]. Daher würde eine rechtzeitige Beseitigung dieser Masse an Zytokinen und oxidativem Stress vermutlich normale Organe vor den schädlichen Auswirkungen einer Pathogeninfektion schützen.
Derzeit gibt es einige Therapien, die Impfstoffe und Medikamente wie Oseltamivir, Amantadin, Curcumin und Ribavirin sowie S1P1R gegen Influenza und andere Virusinfektionskrankheiten umfassen [35-39]. Aufgrund der sehr unterschiedlichen Natur dieser Krankheitserreger entspricht jedoch keine ideale Therapie umfassend den Kriterien einer wirksamen, selektiven, nicht toxischen und toleranzinduzierenden Anti-Influenza- und anderen Virustherapie. Darüber hinaus haben Studien gezeigt, dass Oseltamivir die Symptome klinischer Krankheiten lindern und Morbidität und Mortalität verringern kann [40, 41]. Es gibt jedoch immer noch Kontroversen über die Prävention, Behandlung und Verträglichkeit von Oseltamivir auf das Influenzavirus [22]. Wichtig ist, Neuere Forschungen zeigten, dass epistatische Wechselwirkungen zwischen Neuraminidase-Mutationen die Anzahl der Oseltamivir-resistenten Influenzavirus-Populationen fördern [42]. Darüber hinaus ergab die klinische Anwendung, dass Oseltamivir viele nachteilige Auswirkungen wie Übelkeit, Erbrechen und ein erhöhtes Risiko für Kopfschmerzen sowie Nieren- und psychiatrische Syndrome hatte [22]. Daher sollte dem Kompromiss zwischen Vor- und Nachteilen bei der Entscheidung für Oseltamivir für eine Therapie mehr Aufmerksamkeit gewidmet werden.
Obwohl Anti-Influenza und andere Virustherapien in den letzten Jahrzehnten umfassend untersucht wurden, kann keine Therapie die gewünschten Standards erreichen. Medizinische Forscher haben sich sehr bemüht, wirksame, neuartige, ungiftige und bequeme Verbindungen zu identifizieren, um Patienten vor Influenza und anderen Virusinfektionen zu schützen.
Hypothese
Unsere Hypothese ist, dass eine wasserstoffreiche Lösungstherapie eine sichere, zuverlässige, wirksame und spezifische Behandlung für MODS sein kann, die durch Influenza und andere virale Infektionskrankheiten induziert werden. Angesichts der Theorie, dass molekularer Wasserstoff sowohl die Expression entzündungsbedingter Gene signifikant herunterregulieren als auch Hydroxylradikale und Peroxynitrit selektiv reduzieren kann, haben wir Gründe zu der Annahme, dass Zytokinsturm und oxidativer Stress bei einer Infektion mit Aviärer Influenza und anderen schweren Viren unterdrückt werden können [ 1,11,12,43-45]. Unsere Theorie ist einzigartig, weil sie nicht nur eine neue Art der ungiftigen antiviralen Therapie vorschlägt, sondern auch die auf Wasserstoff basierende Medizin in die Lage versetzt, Krankheiten im ganzen Körper zu heilen.
Proinflammatorische Zytokine, einschließlich Interleukin-1β, Interleukin-6, Interferon-γ, interzelluläres Zelladhäsionsmolekül-1, induzierbares Stickoxidsynthase, chemotaktisches Monozytenprotein 1, Chemokinligand 2 und Tumornekrosefaktor -α sowie proliferierendes Zellkernantigen sind die Hauptverursacher des Zytokinsturms [30, 46-48]. Zahlreiche Studien haben durchweg gezeigt, dass die Mitwirkenden nach Anwendung der Wasserstoffmedizin-Therapie signifikant herunterreguliert wurden [10, 14, 26, 27, 41]. Während der Vertiefung des biologischen Mechanismus der Wasserstoffforschung entwickelt wurde, stellten die Wissenschaftler nach und nach fest, dass die Wasserstofftherapie viele pathologische Signalübertragungskanäle wie NF-κβ-, MAPK-, Lyn-P- und MEK-1- sowie ERK1 / 2-Wege signifikant unterdrücken kann und letztendlich das Ziel der Genesung von vielen Krankheiten erreichen [44, 45, 49-53].2 ist moderat genug, es kann selektiv nur mit Hydroxylradikalen (• OH) und Peroxynitrit (ONOO-) reagieren, die in vitro und in vivo die Hauptursachen für oxidativen Stress sind, ohne die metabolischen Redoxreaktionen zu stören [1]. Da H 2 eine endogene Substanz ist, kann nicht zuletzt das Ziel einer besseren Gewebekompatibilität als bei anderen antiviralen Arzneimitteln erreicht werden [54-56].
Da anhaltende Gewebeschäden, MODS und eine hohe Sterblichkeitsrate in hohem Maße mit oxidativem Stress und Zytokinsturm verbunden sind, der durch Influenza und andere schwere Virusinfektionen hervorgerufen wird, kann Wasserstoff oxidativen Stress signifikant reduzieren und eine übermäßige Produktion von Zytokinen hemmen [9, 57-60]. Wir nehmen an, dass Wasserstoff potenziell wirksam für MODS sein kann, die durch Influenza und andere virale Infektionskrankheiten induziert werden. Das heißt, Wasserstoff kann ein vielversprechendes neues Schutzmittel gegen Influenza und andere schwere Virusinfektionen sein. Wir glauben, dass die Arbeiten an wasserstoffbasierten Arzneimitteln für die antivirale Therapie in vitro und in vivo so bald wie möglich beginnen sollten. Angesichts des Ausbruchs, der Übertragung und der Verbreitung dieser Viren sowie der globalen Probleme, die durch Bedrohungen durch neue Variationspandemien verursacht werden,
H 2 als mögliche Therapie für durch Influenza und andere virale Infektionskrankheiten induzierte MODS
Vorgeschlagene Art der Wasserstoffabgabe
Es ist interessant festzustellen, dass die H 2 -Therapie durch Inhalation, orale Aufnahme von wasserstoffreichem Wasser, Injektion von wasserstoffreicher Kochsalzlösung, direkte Diffusion von Wasserstoff: Bad, Augentropfen und Eintauchen sowie Erhöhung des Wasserstoffs im Darm verabreicht werden kann [11 61-69]. Obwohl jeder Abgabeweg seine eigenen Eigenschaften und Vorteile hat, ermöglicht die Injektion von wasserstoffreicher Kochsalzlösung eine ausreichende Menge Wasserstoff, um in kürzester Zeit eine eigene antioxidative, entzündungshemmende und apoptosehemmende Wirkung zu erzielen [11, 70]. Darüber hinaus ist es dringend erforderlich, Patienten mit Influenza und anderen schweren viralen Infektionskrankheiten zu heilen. Daher wäre es am besten geeignet, eine wasserstoffreiche Kochsalzlösung als primäre Wasserstofftherapie für Influenza und andere schwere virale Infektionskrankheiten zu wählen.
