आणविक हाइड्रोजन के रेडॉक्स प्रभाव और न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों के उपचार में इसकी चिकित्सीय प्रभावकारिता भाग 1

अमूर्त:

ऑक्सीडेटिव तनाव (ओएस) और न्यूरोइन्फ्लेमेटरी तनाव कई न्यूरोलॉजिकल विकारों को प्रभावित करते हैं। न्यूरोलॉजिकल विकारों में ऑक्सीडेटिव क्षति के नैदानिक ​​​​महत्व के बावजूद, अभी भी, न्यूरोडिजीज के लिए कोई प्रभावी और सुरक्षित उपचार विधियां उपलब्ध नहीं हैं। इसके साथ, आणविक हाइड्रोजन (H2) को हाल ही में कई ऑक्सीडेटिव तनाव-संबंधी बीमारियों के इलाज के लिए एक एंटीऑक्सिडेंट और विरोधी भड़काऊ एजेंट के रूप में रिपोर्ट किया गया है।

ऑक्सीडेटिव तनाव एक ऐसा विषय है जिसने हाल के वर्षों में बहुत अधिक ध्यान आकर्षित किया है और जीव विज्ञान और चिकित्सा के क्षेत्र में इसका व्यापक अध्ययन किया गया है। ऑक्सीडेटिव तनाव बड़ी मात्रा में मुक्त कणों या पेरोक्साइड की उपस्थिति के कारण कोशिकाओं के आंतरिक और बाहरी वातावरण में असामान्य परिवर्तन की प्रक्रिया को संदर्भित करता है। मानव जीवनशैली में बदलाव और बढ़ते पर्यावरण प्रदूषण के साथ, ऑक्सीडेटिव तनाव का प्रभाव बढ़ रहा है।

सौभाग्य से, हालांकि, शोध से पता चलता है कि ऑक्सीडेटिव तनाव पूरी तरह से नकारात्मक नहीं है। मध्यम ऑक्सीडेटिव तनाव सामान्य कोशिका और शरीर के कार्य को बढ़ावा देता है और बेहतर स्मृति से जुड़ा होता है। कई अध्ययनों से पता चला है कि जो व्यक्ति लंबे समय तक उच्च ऑक्सीडेटिव तनाव के संपर्क में रहते हैं, जैसे कि बुजुर्ग और कुछ बीमारियों वाले मरीज़, उनमें वास्तव में स्मृति गिरावट का खतरा होता है। हालांकि, स्वस्थ लोगों के लिए, मध्यम ऑक्सीडेटिव तनाव याददाश्त और सीखने की क्षमताओं में सुधार के लिए फायदेमंद है।

ऑक्सीडेटिव तनाव मस्तिष्क में न्यूरॉन्स के कार्य को विभिन्न तरीकों से प्रभावित कर सकता है। सबसे पहले, ऑक्सीडेटिव तनाव न्यूरॉन्स के बीच संबंध को बढ़ावा देता है, सूचना प्रसारण और संज्ञानात्मक क्षमताओं को बढ़ावा देता है। दूसरा, मध्यम ऑक्सीडेटिव तनाव मस्तिष्क में तंत्रिका स्टेम कोशिकाओं की संख्या बढ़ा सकता है, जिससे स्मृति और सीखने की दृढ़ता को बढ़ावा मिलता है। इसके अलावा, ऑक्सीडेटिव तनाव मस्तिष्क में कुछ न्यूरोट्रांसमीटर, जैसे डोपामाइन और नॉरपेनेफ्रिन के स्तर को भी बढ़ा सकता है, जो सीखने और स्मृति से निकटता से संबंधित हैं।

संक्षेप में, मध्यम ऑक्सीडेटिव तनाव स्मृति और सीखने की क्षमताओं के लिए फायदेमंद है। यद्यपि ऑक्सीडेटिव तनाव कुछ नकारात्मक प्रभाव पैदा कर सकता है, हमें मध्यम ऑक्सीडेटिव तनाव के सकारात्मक प्रभावों पर ध्यान देना चाहिए और समझना चाहिए। जीवन में, हम स्वस्थ जीवनशैली, आहार और व्यायाम के माध्यम से ऑक्सीडेटिव तनाव के स्तर को प्रभावी ढंग से नियंत्रित कर सकते हैं, जिससे हमारी याददाश्त और सीखने की क्षमताओं की बेहतर सुरक्षा और सुधार हो सकता है। यह देखा जा सकता है कि हमें याददाश्त में सुधार करने की आवश्यकता है, और सिस्टैंच डेजर्टिकोला याददाश्त में काफी सुधार कर सकता है, क्योंकि सिस्टैंच डेजर्टिकोला में एंटीऑक्सिडेंट, एंटी-इंफ्लेमेटरी और एंटी-एजिंग प्रभाव होते हैं, जो मस्तिष्क में ऑक्सीकरण और सूजन प्रतिक्रियाओं को कम करने में मदद कर सकते हैं, जिससे मस्तिष्क की रक्षा होती है। तंत्रिका तंत्र का स्वास्थ्य. इसके अलावा, सिस्टैंच डेजर्टिकोला तंत्रिका कोशिकाओं की वृद्धि और मरम्मत को भी बढ़ावा दे सकता है, जिससे तंत्रिका नेटवर्क की कनेक्टिविटी और कार्य में वृद्धि होती है। ये प्रभाव स्मृति, सीखने और सोचने की गति को बेहतर बनाने में मदद कर सकते हैं, और संज्ञानात्मक शिथिलता और न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों के विकास को भी रोक सकते हैं।

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पशु और मानव नैदानिक ​​​​परीक्षणों में, H2 प्रशासन के मार्गों को मुख्य रूप से तीन प्रकारों में वर्गीकृत किया गया है: H2 गैस अंतःश्वसन, H2 पानी में घुलना, और H{3}}H2-घुलित खारा इंजेक्शन। यह समीक्षा कुछ महत्वपूर्ण प्रगति की पड़ताल करती है अल्जाइमर रोग, पार्किंसंस रोग, मस्तिष्क के नवजात विकार और अन्य एनडी (रेटिना इस्किमिया और दर्दनाक मस्तिष्क की चोट) सहित न्यूरोडीजेनेरेटिव रोगों (एनडी) में एच2 के उपयोग पर शोध।

भले ही अधिकांश न्यूरोलॉजिकल समस्याएं वर्तमान में इलाज योग्य नहीं हैं, इन अध्ययनों ने एच2 प्रशासन की रोकथाम, उपचार और शमन के लिए चिकित्सीय क्षमता दिखाई है। सेल सिग्नलिंग अणु और हार्मोन सहित कई संभावित एच 2-- प्रभावकों पर भी ध्यान दिया जाएगा, जो ओएस और सूजन को रोकते हैं। हालाँकि, प्रत्यक्ष H2लक्ष्य अणु का मूल्यांकन करने के लिए अधिक नैदानिक ​​​​और अन्य संबंधित अध्ययनों की आवश्यकता है।

खोजशब्द: आणविक हाइड्रोजन; सूजन और जलन; न्यूरोप्रोटेक्शन; तंत्रिका संबंधी विकार; ऑक्सीडेटिव तनाव; एंटीऑक्सीडेंट.

1 परिचय

न्यूरोडीजेनेरेटिव रोग (एनडी) विभिन्न उम्र बढ़ने वाले विकारों के समूह हैं जो आम तौर पर धीरे-धीरे मृत्यु का कारण बनते हैं और न्यूरोनल कोशिकाओं में वृद्धि करते हैं, जिससे प्रभावित व्यक्तियों में मोटर और मेमोरी फ़ंक्शन में समझौता हो जाता है [1]।

एनडी के रोगजनन के लिए सटीक तंत्र काफी हद तक अपरिभाषित है; हालाँकि, उभरते सबूतों से पता चलता है कि ऑक्सीडेटिव तनाव (ओएस) अल्जाइमर रोग (एडी), पार्किंसंस रोग (पीडी), सेरेब्रल इस्किमिया और अन्य मस्तिष्क चोटों सहित मस्तिष्क से संबंधित कई विकारों के रोगजनन में एक महत्वपूर्ण कार्य करता है [2-4]।

हमारी कोशिकाओं को सामान्य जैविक कार्य करने के लिए प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों (आरओएस) के मध्यम स्तर को बनाए रखने की आवश्यकता होती है। हालाँकि, आरओएस का गंभीर उत्पादन ऑक्सीडेटिव क्षति के कारण के लिए जिम्मेदार है जिससे एपोप्टोसिस हो सकता है [5]। आरओएस का यह अत्यधिक उत्पादन प्रोटीन, डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (डीएनए) और लिपिड सहित सेलुलर बायोमोलेक्यूल्स के संरचनात्मक और कार्यात्मक संशोधनों का एक संभावित कारण प्रतीत होता है, और इस प्रकार अंततः न्यूरोनल फ़ंक्शन और अस्तित्व को सीमित कर देता है और आमतौर पर न्यूरोडीजेनेरेटिव स्थितियों वाले रोगियों के दिमाग में देखा जाता है। 3,4]।

केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (सीएनएस) शारीरिक प्रक्रियाओं को निष्पादित करने के लिए बड़ी मात्रा में ऑक्सीजन का उपयोग करता है, जिसके परिणामस्वरूप प्रचुर मात्रा में मुक्त कण उत्पन्न होते हैं [5]। अंतर्जात एंटीऑक्सीडेंट प्रणालियाँ, जैसे कि सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेज़ (एसओडी), कैटालेज़ (सीएटी), ग्लूटाथियोनपेरोक्सीडेज़ (जीपीएक्स), और ग्लूटाथियोन, ओएस से मस्तिष्क कोशिकाओं के बचाव में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं और मस्तिष्क के ऊतकों में सही रेडॉक्स संतुलन को संरक्षित करते हैं। आरओएस के प्रतिसंतुलन के लिए एंटीऑक्सीडेंटरोधी रक्षा तंत्र को उत्तेजित करना।

ये एंजाइमैटिक एंटीऑक्सीडेंट श्रृंखला तोड़ने वाले एंटीऑक्सीडेंट हैं जो कट्टरपंथी प्रजातियों को नष्ट कर सकते हैं [6]। मैंगनीज युक्त एसओडी माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स में इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला के दौरान उत्पादित सुपरऑक्साइड रेडिकल आयन को कम करता है, जबकि सीएटी और/या जीपीएक्स हाइड्रोजन पेरोक्साइड को पानी और ऑक्सीजन में विघटित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं [6,7]।

विभिन्न अध्ययनों ने पीडी [8,9] सहित तंत्रिका संबंधी रोगों में सीएटी और एसओडी जैसे एंटीऑक्सीडेंट एंजाइम गतिविधियों के स्तर में कमी की सूचना दी है। दिलचस्प बात यह है कि एक अध्ययन से पता चला है कि एसओडी गतिविधि की हानि से पीडी और एडी में ओएस से संबंधित संभावित रोगजनन होता है [10]। इसके अलावा, अनुसंधान से पता चला है कि सीएटी गतिविधि की मितव्ययिता के परिणामस्वरूप साइटोटॉक्सिसिटी और आरओएस में वृद्धि होती है, जो ऑक्सीडेटिव संतुलन बनाए रखने में सीएटी की एक आवश्यक भूमिका का प्रतिनिधित्व करती है [11]।

उभरते साक्ष्य एनडी के रोगजनन में ओएस की भूमिका पर प्रकाश डालते हैं और इसकी पुष्टि करते हैं [2-4]। परिणामस्वरूप, हाल के वर्षों में, शोधकर्ता इन बीमारियों को रोकने और कम करने में एंटीऑक्सिडेंट की भूमिका का मूल्यांकन करने में रुचि रखते हैं। यह सर्वमान्य तथ्य है कि प्राकृतिक एंटीऑक्सीडेंट और एंटीऑक्सीडेंट एंजाइमों की सेलुलर आरओएस को कम करने में महत्वपूर्ण भूमिका होती है [12]।

हाल ही में, आणविक हाइड्रोजन (H2) ने चिकित्सा क्षेत्र में एक गैर-कार्यात्मक गैस के रूप में बहुत ध्यान आकर्षित किया है जो सुरक्षित और प्रभावी है और हाइड्रॉक्सिल रेडिकल (•OH) और पेरोक्सीनाइट्राइट (ONOO-) [13] के लिए एक रेडिकल स्केवेंजर के रूप में कार्य करके ओएस को कमजोर करता है।

विभिन्न अध्ययनों ने ओएस [13,14] को कम करके विभिन्न रोगों के पैथोफिज़ियोलॉजी को कम करने में एच2 के लाभकारी प्रभावों पर प्रकाश डाला है। H2 को प्रशासित करने के लिए कई सुविधाजनक और प्रभावी मार्ग हैं, जैसे साँस लेना, हाइड्रोजन युक्त पानी का मौखिक सेवन (HRW), हाइड्रोजन युक्त खारा (HS) का इंजेक्शन, और प्रत्यक्ष निगमन (स्नान, आई ड्रॉप और अन्य) [14,15 ].

एच2 को इस्केमिया-रीपरफ्यूजन (आईआर) मस्तिष्क की चोट के एक रैटमॉडल में एक चिकित्सीय गैस के रूप में रिपोर्ट किया गया है और मस्तिष्क के सफेद पदार्थ के एक मॉडल में ऑप्टिक नसों में आईआर चोट पर एक निवारक प्रभाव होने की सूचना दी गई है [16]। इसके अलावा, एक पशु मॉडल में डोपामिनर्जिक न्यूरॉन्स के डोपामिनर्जिक न्यूरॉन्स (एसएनपीसी) के एंटीऑक्सीडेंट प्रभावों के माध्यम से पीने के पानी में एच 2 के सुरक्षात्मक प्रभाव का अध्ययन किया गया है [17]।

इसके अलावा, दिलचस्प बात यह है कि एक अन्य अध्ययन से पता चला है कि H2-घुला हुआ पानी (HW) पीने और रुक-रुक कर H2 के संपर्क में आने से पीडी न्यूरोटॉक्सिसिटी को रोका जा सकता है [18]। नागाटानी और सहकर्मियों द्वारा किए गए एक नैदानिक ​​​​परीक्षण से पता चला है कि एचआरडब्ल्यू का अंतःशिरा प्रशासन तीव्र मस्तिष्क रोधगलन से पीड़ित रोगियों के लिए सुरक्षित पाया गया था, जिसमें एटिशू प्लास्मिनोजेन एक्टिवेटर [19] के साथ इलाज किए गए लोग भी शामिल थे।

इसके अतिरिक्त, एक अध्ययन से पता चला है कि चूहों में H2 गैस के अंतःश्वसन से मस्तिष्क क्षति-प्रेरित मध्य-मस्तिष्क अवरोधन से संज्ञानात्मक स्कोर में वृद्धि हुई है, और तीव्र मस्तिष्क रोधगलन वाले रोगियों में मस्तिष्क की चोट कम हुई है [20]।

हल्के संज्ञानात्मक हानि पर विभिन्न नैदानिक ​​​​और पूर्व-नैदानिक ​​​​अध्ययनों में एच2 का उपचारात्मक और एर्गोजेनिक प्रभाव पाया गया [21,22]। हमारे तंत्रिका तंत्र में अधिकांश मस्तिष्क की चोटें न्यूरोइन्फ्लेमेशन पर प्रतिक्रिया करती हैं, जो माइक्रोग्लिया और एस्ट्रोसाइट्स में फेनोटाइपिकल परिवर्तनों और मुक्त कणों, साइटोकिन्स और न्यूरोट्रॉफिन के अत्यधिक उत्पादन से अलग होती है।

साक्ष्य इंगित करता है कि माइक्रोग्लिअल रेडॉक्स स्थिति का विनियमन न्यूरोइन्फ्लेमेटरी प्रतिक्रिया को संशोधित करने में एक आवश्यक भूमिका निभाता है [23]। अध्ययनों से पता चला है कि एचडब्ल्यू का नियमित सेवन तीव्र व्यवहार संबंधी परिणामों की तीव्रता को कम करता है और न्यूरोइन्फ्लेमेशन से रिकवरी को बढ़ावा देता है [24]। H2 पशु मॉडल में भ्रूण के मस्तिष्क में ऑक्सीडेटिव क्षति और न्यूरोइन्फ्लेमेशन को कम करने के लिए प्रिनफ्लेमेटरी साइटोकिन्स, माइक्रोग्लिया और 8-हाइड्रॉक्सी-2-डीऑक्सीगुआनोसिन (8-OHdG) की सक्रियता को कम कर सकता है [24,25] .

इसके अलावा, एक अध्ययन से पता चला है कि एचडब्ल्यूएच सीरम न्यूरॉन-विशिष्ट एनोलेज़, इंटरल्यूकिन -6 (आईएल -6), और ट्यूमर नेक्रोसिस फैक्टर- (टीएनएफ-) के स्तर को कम करके नवजात हाइपोक्सिक-इस्किमिया एन्सेफैलोपैथी के खिलाफ एक सुरक्षात्मक प्रभाव डालता है। ) [26]। इसलिए, यह समीक्षा लेख एनडी में ओएस की भागीदारी और इन बीमारियों के उपचार में एच2 के प्रभाव पर प्रकाश डालता है।

2. आण्विक हाइड्रोजन के लक्षण

H2 एक मध्यम लेकिन कुशल एंटीऑक्सीडेंट के रूप में काम करता है [13,27]। हाइड्रोजन दुनिया का सबसे प्रचुर तत्व है, जो दुनिया के द्रव्यमान का लगभग 75% है। हाइड्रोजन पानी और कार्बनिक तथा अकार्बनिक यौगिकों में मौजूद है। H2 गैस एक रंगहीन, गंधहीन, ईंधन-गहन द्विपरमाणुक गैस है। पृथ्वी के वायुमंडल में 1 पीपीएम से भी कम हाइड्रोजन गैस है [28]।

कमरे के तापमान पर H2 ऑक्सीजन गैस सहित अधिकांश यौगिकों के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है। H2 गैस केवल 537 ◦C से अधिक तापमान पर ज्वलनशील होती है। तीव्र ऑक्सीकरण श्रृंखला प्रतिक्रिया के कारण H2 (4-75%,v/v) विस्फोटक है। H2 को वायुमंडलीय दबाव में 0.8 mM (1.6 पीपीएम, w/v) [28] तक पानी में घोला जा सकता है। हाल के वर्षों में, H2 से संबंधित विभिन्न अध्ययनों ने इसके सुरक्षात्मक और उपचारात्मक होने के कारण वैश्विक स्तर पर शोधकर्ताओं का ध्यान आकर्षित किया है। प्रभाव [14,15]। इसके अलावा, विषाक्तता के मामले में, चिकित्सा प्रयोजनों के लिए उपयोग की जाने वाली अन्य गैसों की तुलना में हाइड्रोजन को अधिक महत्वपूर्ण लाभ है; हाइड्रोजन उच्च सांद्रता तक गैर-विषाक्त रहता है और इसका उपयोग गोताखोरी अनुप्रयोगों में भी किया जाता है [29,30]।

अध्ययनों में पाया गया है कि हाइड्रोजन इनहेलेशन के प्रभाव स्पष्ट नहीं होते हैं और रक्तचाप या पीएच और तापमान जैसे अन्य मापदंडों को प्रभावित नहीं करते हैं। इस प्रकार, तुलनात्मक रूप से, हाइड्रोजन के अन्य एंटीऑक्सीडेंट की तुलना में कम दुष्प्रभाव होते हैं, क्योंकि यह केवल •OH [13,31] को कम करता है।

3. हाइड्रोजन के प्रशासन मार्ग

H2 को विभिन्न मार्गों से शरीर में प्रशासित या ले जाया जा सकता है। इन मार्गों को तीन प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: H2 गैस साँस लेना, HW पीना, और HS इंजेक्शन। H2 के उपयोग के संबंध में प्रारंभिक रिपोर्टों के बाद से H2गैस साँस लेना सबसे सरल और सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली विधि है [13]। साँस द्वारा लिया गया H2 फेफड़े के एल्वियोली में फैल जाता है और पूरे शरीर में पहुँच जाता है।

हालाँकि, यह प्रक्रिया असुविधाजनक और खतरनाक भी हो सकती है, क्योंकि H2 गैस हवा में 4% से अधिक सांद्रता में विस्फोटक होती है [27]। इसलिए, H2 की मिश्रित गैस सांद्रता आमतौर पर 1% और 4% के बीच बनी रहती है। H2 गैस को अंदर लेने से इस्केमिया-रीपरफ्यूजन चोट (IRI) और कई अंग ग्राफ्ट चोटों जैसी गंभीर स्थितियों में सुधार होता है। H2 गैस को अंदर लेने की तुलना में HRW अधिक सुरक्षित और आरामदायक है।

यह बताया गया है कि एचडब्ल्यू एड लिबिटम नॉकआउट एपोलिपोप्रोटीन ई के साथ चूहों में धमनीकाठिन्य को रोकता है, एथेरोस्क्लेरोसिस के लिए एक मॉडल जो स्वचालित रूप से विकसित होता है [32]। H2 का सेवन चूहों में दीर्घकालिक शारीरिक संयम के दौरान हिप्पोकैम्पस-निर्भर सीखने के कार्यों में तनाव-प्रेरित हानि को रोकता है [33]।

हाल ही में, H2 के अंतःश्वसन और HW के सेवन से चूहों में सिग्नल और जीन अभिव्यक्ति में विभिन्न समायोजन दिखाई दिए [34]। यद्यपि यह प्रक्रिया आक्रामक है, एचएस के आईआरआई इंट्रापेरिटोनियल इंजेक्शन के बाद मस्तिष्क में न्यूरोप्रोटेक्टिव प्रभावकारिता एच2 गैस इनहेलेशन के समान है [35]। मानव जठरांत्र पथ में, H2 आंतों के बैक्टीरिया द्वारा निर्मित होता है और चयापचय मार्गों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

यह एक विशिष्ट एंटीऑक्सीडेंट के रूप में कार्य करता है और हृदय संबंधी विकारों को रोकता है [15]। एक अध्ययन से पता चला है कि आंत के बैक्टीरिया तंत्रिका संबंधी विकारों की प्रगति में भूमिका निभाते हैं। इस संबंध में, विभिन्न सीएनएस विकारों से पीड़ित रोगियों में आंतों की पारगम्यता में वृद्धि देखी गई जो आंत से रक्त में हानिकारक मेटाबोलाइट्स के लिए एक मार्ग बनाती है जो सीएनएस को बहुत प्रभावित करती है [36]।

एक अध्ययन से पता चला है कि एचडब्ल्यू का मौखिक प्रशासन पीडी के चूहे और माउस मॉडल में सुरक्षात्मक प्रभाव डालता है [17]। ये निष्कर्ष एनडी से बचाव के लिए एचआरडब्ल्यू के संभावित उपयोग के साथ-साथ तीव्र मस्तिष्क विकारों के इलाज के लिए एचआरडब्ल्यू का उपयोग करने की संभावना को प्रदर्शित करते हैं, जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है। परमाणु कारक एरिथ्रोइड 2- संबंधित कारक 2 (एनआरएफ 2) मार्ग एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। विभिन्न तनावों और इसकी शिथिलता के खिलाफ कोशिकाओं की रक्षा करने में भूमिका ओएस के प्रति कम सहनशीलता के साथ सहसंबद्ध है [37]। एनआरएफ2 ग्लियाल और न्यूरोनल कोशिकाओं [38,39] दोनों में विषाक्त पदार्थों के खिलाफ मस्तिष्क का एक महत्वपूर्ण रक्षा तंत्र है।

एनआरएफ2 मार्ग विभिन्न जीनों को लक्षित करता है, उदाहरण के लिए हीम ऑक्सीजनेज़ -1 (एचओ -1), ग्लूटाथियोन एस-ट्रांसफरेज़, एसओडी, सीएटी, एनएडी (पी) एचडीहाइड्रोजनेज (क्विनोन) 1, और अन्य, इस प्रकार, न्यूरॉन्स की रक्षा करते हैं। ओएस के विरुद्ध सीएनएस का [40,41]। एनआरएफ2 और विभिन्न एंटीऑक्सीडेंट एंजाइम सूजनरोधी मध्यस्थों, चरण I और II दवा-चयापचय एंजाइमों और माइटोकॉन्ड्रियल मार्गों की अभिव्यक्ति को भी बढ़ा सकते हैं [42,43]।

हाल के शोध अध्ययनों से पता चला है कि Nrf2 न्यूरोटॉक्सिन जैसे कि {{1}हाइड्रॉक्सीडोपामाइन और 1-मिथाइल-4-फेनिल{4}}, 2, 3,{7}}टेट्राहाइड्रोपाइरीडीन ( एमपीटीपी), दोनों में, पीडी के इन विट्रो और विवो मॉडल में [44,45]। इस संबंध में, एचआरडब्ल्यू के मौखिक प्रशासन ने एनआरएफ2 सिग्नलिंग मार्ग को सक्रिय करके दर्दनाक मस्तिष्क की चोट (टीबीआई) के खिलाफ एक न्यूरोप्रोटेक्टिव प्रभाव दिखाया है।

इसके अलावा, पीडी, एडी, आईआर और रक्तस्रावी स्ट्रोक जैसे विभिन्न एनडी में समान निष्कर्ष बताए गए हैं, और इन प्रभावों को एचआरडब्ल्यू [46-48] के एंटीऑक्सीडेंट गुणों के लिए जिम्मेदार ठहराया गया है।

4. H2 एक एंटीऑक्सीडेंट एजेंट के रूप में कार्य करता है

हर्ट्ज अत्यधिक प्रतिक्रियाशील है, प्रोटीन विकृतीकरण करता है, और डीएनए टूटने को बढ़ावा देता है। यह चुनिंदा रूप से OH और ONOO- को कम कर सकता है, जिससे प्रोटीन, लिपिड और न्यूक्लिक एसिड के साथ व्यापक प्रतिक्रिया हो सकती है [49]। पशु मॉडल और नैदानिक ​​​​अवलोकनों के आधार पर, साक्ष्य के एक संचित निकाय से पता चला है कि ऑक्सीडेटिव क्षति से जुड़ी बीमारियों से बचाने के लिए एच का कुशलतापूर्वक उपयोग किया जा सकता है [50]।

यह साइटोटॉक्सिक आरओएस (®OH) की मात्रा को कम करता है, कोशिकाओं की सफलतापूर्वक रक्षा करता है [50]। अन्य अध्ययनों ने यकृत, हृदय और आंतों जैसे अंगों में एलआरएल के खिलाफ समान सुरक्षात्मक प्रभाव प्रदर्शित किया है [51]। चूहे के तीव्र स्ट्रोक मॉडल 1% से 4% एच में, साँस लेने से रोधगलन के आयाम कम हो जाते हैं [52]। एच, इनहेलेशन 1% से 3% मामलों में गंभीर ऑक्सीडेटिव क्षति को रोकता है [53]।

एचआरडब्ल्यू का सेवन ऑक्सीडेटिव क्षति को कम करके चूहों में सीखने और स्मृति हानि को कम करता है। निम्न-स्तर (एल, 3 वी/100 वी) गैस श्वसन कथित तौर पर सी57बीएल/6] चूहों में ओएस, असाधारण हाइपोक्सिया-प्रेरित डिस्लिपिडेमिया, कार्डियोमायोसाइट हाइपरट्रॉफी और बाएं वेंट्रिकुलर में पेरिवास्कुलर फाइब्रोसिस को कम करता है [54 इसके अतिरिक्त, एचआरडब्ल्यू का अंतर्ग्रहण एनआरएफ2/ को ट्रिगर करता है। चूहों में मौखिक श्लैष्मिक हानि में कमी को तेज करने के लिए एंटीऑक्सीडेंट सुरक्षा मार्ग और एंटीऑक्सीडेंट जीन अभिव्यक्ति [55]।

इसी तरह, एक अन्य अध्ययन के निष्कर्षों से पता चला कि विकिरण के कारण चूहों में त्वचा के गंभीर घावों पर एचआरडब्ल्यू का लाभकारी प्रभाव पड़ा [56]। वर्तमान में हर्ट्ज की ऊर्जा मॉडरेटिंग विशेषताओं के मुख्य घटकों के रूप में कई स्थानापन्न मार्गों का अध्ययन किया जा रहा है, जिनमें (1) ग्रेलिन-लिंक्ड ग्रेलिन रिसेप्टर (जीएचएस-आर 1) का अपग्रेडेशन शामिल है; (2) ग्लूकोज ट्रांसपोर्टर 1 की घ्रेलिन-लिंक्ड प्रेरणा; (3) ग्लूकोज ट्रांसपोर्टर 4 की गैर-ग्रेलिन से जुड़ी उत्तेजना; और (4) गैर-घ्रेलिन से जुड़े फ़ाइब्रोब्लास्ट वृद्धि कारक 21 (एफजीएफ21) की बेहतर अभिव्यक्ति, जो ऊर्जा व्यय का नियामक है [57,58]।

एचआरडब्ल्यू ने मुरीन एमटीटीपी-प्रेरित पीडी मॉडल [45,59,60] में न्यूरोप्रोटेक्टिव गुण दिखाए हैं। लिन और सहकर्मियों ने बताया कि एचआरडब्ल्यू क्रोनिक हेपेटाइटिस बी और मेटाबोलिक सिंड्रोम वाले रोगियों में ओएस को कम करता है [61]। अध्ययनों से पता चला है कि एनआरएफ2 सिग्नलिंगपाथवे को सक्रिय करने से एच2 को फायदा हो सकता है, इस प्रकार एंटीऑक्सीडेंट गतिविधि में सुधार होता है और ओएस, एपोप्टोसिस और सूजन कम होती है [46,62] ].

H2, Nrf2 के अपग्रेडेशन के माध्यम से विकिरण और TBI में एंजाइमों की एंटीऑक्सीडेंट गतिविधियों को बढ़ाता है [63]। H2 के बुनियादी सूजन-रोधी तंत्र का उपयोग Nrf2 सिग्नलिंग मार्ग [64] के माध्यम से मैक्रोफेज द्वारा भी किया जा सकता है। एनआरएफ2 एक प्रतिलेखन कारक है जो एंटीऑक्सीडेंट की अभिव्यक्ति को नियंत्रित करने के लिए एंटीऑक्सीडेंट प्रतिक्रिया तत्वों को जोड़ता है, शरीर को ऑक्सीडेटिव क्षति के खिलाफ चोट और सूजन से बचाता है [65]।

5. विभिन्न न्यूरोडीजेनेरेटिव रोग मॉडलों में H2 के सूजन-रोधी प्रभाव

कई अध्ययनों ने H2 [63,64,66] की सूजनरोधी क्रिया की सूचना दी है। चिकित्सीय प्रसार, उच्च पैठ, और स्पष्ट दुष्प्रभावों की अनुपस्थिति इसके कुछ फायदे हैं। H2 ROS रेडिकल्स को खत्म करता है और हृदय, मस्तिष्क और फेफड़ों सहित कई ऊतकों और अंगों की सूजन को कम करने में बेहद प्रभावी है, और इसे ऑक्सीडेटिव क्षति के खिलाफ सहायक माना जाता है [67,68]।

एचआरडब्ल्यू का सूजन संबंधी प्रतिक्रियाओं को रोकने और न्यूरोनल एपोप्टोसिस को कम करने की क्षमता के लिए व्यापक रूप से अध्ययन किया गया है [18,69]। माइक्रोग्लिया से मस्तिष्क में न्यूरोइन्फ्लेमेशन होने की संभावना है। सक्रिय माइक्रोग्लिया और आरओएस प्रो-इंफ्लेमेटरी साइटोकिन्स का उत्पादन करते हैं। एक अध्ययन से पता चला है कि H2 इन विट्रो और विवोमॉडल में प्रसवकालीन मस्तिष्क की चोट से संबंधित रोकथाम और सूजन पर एक आशाजनक प्रभाव डालता है [70]।

इसके अलावा, उसी अध्ययन में बताया गया है कि एचडब्ल्यू माइक्रोग्लिया द्वारा लिपोपॉलीसेकेराइड (एलपीएस)-प्रेरित आरओएस के उत्पादन को रोकता है और एलपीएस-प्रेरित माइक्रोग्लियल न्यूरोटॉक्सिसिटी को कम करता है [70]। कई अध्ययनों से पता चला है कि एचएस आंतों के संक्रमण जैसे आंतों के आईआर क्षति, अल्सरेटिव कोलाइटिस और कोलन सूजन को कम कर सकता है [71,72]।

इसके अलावा, एचआरडब्ल्यू ने हाइपोक्सिया-रेक्सीजेनेशन स्थितियों [73] के दौरान विटामिन सी-क्षीण एसएमपी30/जीएनएल-नॉकआउट चूहों में सुपरऑक्साइड आयनों के निर्माण के खिलाफ एक निवारक प्रभाव दिखाया है। इसके अतिरिक्त, एक अध्ययन में बताया गया है कि हेमोडायलिसिस समाधानों में एच2 को शामिल करने से हेमोडायलिसिस रोगियों के खिलाफ सूजनरोधी और उच्चरक्तचापरोधी प्रभाव पड़ता है, जिससे पता चलता है कि यह यूरीमिया रोगियों के लिए एक चिकित्सीय विकल्प है [74]। एक अन्य अध्ययन में, गहन शारीरिक अभ्यास [21] के मामले में एच2 का उपयोग करके एथलीटों की मांसपेशियों में कमी की भूमिका को बढ़ाया गया था।

डोमोकी और सहकर्मियों ने बताया कि हाइड्रोजन द्वारा संवर्धित 2.1% वायु वेंटिलेशन ने हाइपरकेनिया के लिए सेरेब्रोवास्कुलर प्रतिक्रियाशीलता को काफी हद तक बनाए रखा और एक प्रसवकालीन एस्फिक्सिया नवजात सुअर मॉडल में एस्फिक्सिया-पुनः वेंटिलेशन के कारण न्यूरोनल क्षति को कम किया [75]। इसके अलावा, एचआरडब्ल्यू ने एंडोप्लाज्मिक तनाव को रोका और एचओ को अपग्रेड किया। {5}} अभिव्यक्ति [64]।एचआरडब्ल्यू त्वरित बुढ़ापा [53] के साथ चूहों में संज्ञानात्मक हानि को भी सुधारता है।

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