บทบาทของไฮโดรเจนในการรักษาโรคอ้วน

การปรับปรุงการเผาผลาญผ่านการควบคุมของเปปไทด์ที่มีลักษณะคล้ายกลูคากอน -1 (GLP-1), ไอริซินและ peroxisome proliferator ที่เปิดใช้งาน Gamma Coactivator 1α (PGC-1α) มันเป็นเพียงสมมติฐาน! ความชุกที่เพิ่มขึ้นของโรคอ้วนและโรคที่ไม่ติดต่อได้กลายเป็นปัญหาสุขภาพที่สำคัญระดับโลกส่งผลให้เกิดการเจ็บป่วยและการเสียชีวิตสูง โรคเหล่านี้ไม่เพียง แต่กำหนดภาระอย่างหนักต่อระบบการดูแลสุขภาพ แต่ยังส่งผลกระทบต่อคุณภาพชีวิตของผู้คนทั่วโลก เนื่องจากความท้าทายเหล่านี้ยังคงเติบโตอย่างต่อเนื่องจึงมีความจำเป็นเร่งด่วนในการสำรวจตัวเลือกการรักษาที่มีประสิทธิภาพประหยัดและเข้าถึงได้ แม้ว่าการแทรกแซงทางเภสัชกรรมแบบดั้งเดิมได้แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพบางอย่าง แต่พวกเขามักจะมีข้อ จำกัด รวมถึงผลข้างเคียงและ/หรือค่าใช้จ่ายสูงซึ่งเน้นถึงความสำคัญของการศึกษาทางเลือกหรือวิธีการเสริมเพื่อแก้ไขปัญหาสุขภาพที่ซับซ้อนเหล่านี้ ผลิตภัณฑ์เสริมอาหารนำเสนอวิธีการรักษาเสริมที่มีแนวโน้มโดยส่งผลกระทบต่อเส้นทางการเผาผลาญ ความก้าวหน้าล่าสุดในการศึกษากฎระเบียบเมตาบอลิซึมรวมถึงบทบาทของฮอร์โมนลำไส้เช่นเปปไทด์ที่มีลักษณะคล้ายกลูคากอน -1 (GLP-1) ได้เปิดโอกาสใหม่สำหรับวิธีการรักษาที่เป็นนวัตกรรม ด้วยเป้าหมายนี้ในใจเราเสนอไฮโดรเจน (H₂) เป็นกลยุทธ์เสริมที่มีศักยภาพสำหรับการจัดการโรคอ้วนและโรคที่ไม่สามารถติดต่อได้ที่เกี่ยวข้อง ไฮโดรเจนเป็นก๊าซทางการแพทย์ที่มีสารต้านอนุมูลอิสระต้านการอักเสบและคุณสมบัติการส่งสัญญาณได้รับการสาธิตอย่างกว้างขวางในการศึกษามากกว่า 1,000 ครั้งในแบบจำลองโรคมากกว่า 100 แบบ มันแสดงให้เห็นถึงผลกระทบที่สำคัญในการปรับปรุงจุดสิ้นสุดทางคลินิกและเครื่องหมายตัวแทนตั้งแต่โรคเมแทบอลิซึมไปจนถึงโรคอักเสบในระบบเรื้อรัง ตัวอย่างเช่นการทดลองทางคลินิกแบบสุ่ม 6 เดือนที่เกี่ยวข้องกับผู้ป่วย 1,088 คนที่เป็นโรคเบาหวานชนิดที่ 2 (T2DM) ที่ได้รับการรักษาด้วยยาต้านเบาหวานมาตรฐานซึ่งบางคนเสริมด้วยไฮโดรเจนที่สูดดมและบางคนไม่ได้แสดงให้เห็นว่าการใช้ไฮโดรเจนในระยะยาว โดยเฉพาะผู้ป่วยในกลุ่มไฮโดรเจนได้ลดระดับของฮีโมโกลบิน glycated, การอดอาหารกลูโคสและคอเลสเตอรอลทั้งหมดในขณะที่การประเมินแบบจำลองสภาวะสมดุลของการดื้อต่ออินซูลิน (HOMA-IR) และการประเมินแบบจำลอง Homeostasis ในการศึกษาที่เกี่ยวข้องทีมวิจัยของเราได้ทำการวิเคราะห์อภิมานแสดงให้เห็นถึงศักยภาพของน้ำที่อุดมด้วยไฮโดรเจน (HRW) ในโปรไฟล์ไขมันในประชากรคลินิก ผลการศึกษาของเราแสดงให้เห็นว่าคอเลสเตอรอลทั้งหมด, ไลโปโปรตีนความหนาแน่นต่ำและระดับไตรกลีเซอไรด์ลดลงอย่างมีนัยสำคัญหลังจากการแทรกแซงน้ำที่อุดมด้วยไฮโดรเจน ผลลัพธ์เหล่านี้เน้นบทบาทสำคัญของไฮโดรเจนในสุขภาพเมตาบอลิซึมซึ่งบ่งชี้ว่าไฮโดรเจนไม่เพียง แต่สามารถควบคุมโปรไฟล์ไขมัน แต่ยังอาจส่งผลกระทบต่ออินซูลินและ ghrelin ฮอร์โมนสำคัญสองตัวที่จำเป็นสำหรับการควบคุมน้ำตาลในเลือด หนึ่งในกลไกหลักที่อธิบายถึงผลกระทบของไฮโดรเจนต่ออินซูลินนั้นเกี่ยวข้องกับการควบคุมของ peroxisome proliferator-activator gamma coactivator 1α (PGC-1α) ตัวอย่างเช่นการศึกษาก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าการให้หนูเบาหวาน DB/DB ตัวผู้ดื่มน้ำที่อุดมด้วยไฮโดรเจนเป็นเวลาสองสัปดาห์เพิ่มการแสดงออกของ PGC-1αและส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อโปรไฟล์การเผาผลาญของพวกเขา นอกจากนี้ผลการควบคุมที่อาจเกิดขึ้นของน้ำที่อุดมด้วยไฮโดรเจนต่อการแสดงออกของ PGC-1αอาจเกี่ยวข้องกับไอซินซึ่งเป็นแอคตินที่ปล่อยออกสู่เลือด การแสดงออกของ PGC-1αในกล้ามเนื้อกระตุ้นการแสดงออกที่เพิ่มขึ้นของ FNDC5 ซึ่งจะส่งผลโดยตรงต่อระดับการหมุนเวียนของไอซิน Irisin ช่วยเพิ่มกิจกรรมการเผาผลาญของ adipocytes และ myocytes ในขณะที่ยังมีผลป้องกันต่อโรคอ้วนการดื้อยาอินซูลินและโรคตับไขมันที่ไม่มีแอลกอฮอล์และประโยชน์การเผาผลาญเหล่านี้เกี่ยวข้องกับเครื่องหมายการอักเสบ สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าไอซินอาจมีส่วนร่วมในการควบคุมการตอบสนองการอักเสบและเป็นไปได้ว่ากลไกที่เกี่ยวข้องกับไอริซินนี้บางส่วนอธิบายถึงผลการต้านการอักเสบและสารต้านอนุมูลอิสระของไฮโดรเจน การเชื่อมต่อที่เป็นไปได้ระหว่างไฮโดรเจนและไอซินอาจเปลี่ยนมุมมองการวิจัยของการใช้ไฮโดรเจนอย่างมีนัยสำคัญ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาการวิจัยการรักษาเกี่ยวกับ GLP-1 ได้รับความสนใจอย่างกว้างขวาง การศึกษาได้แสดงให้เห็นว่าการรักษาด้วยตัวรับสัญญาณ GLP-1 สามารถนำประโยชน์มากมายรวมถึงผลลัพธ์ของหลอดเลือดหัวใจที่ดีขึ้นการเสียชีวิตลดลงและการทำงานของไตที่ดีขึ้นในผู้ป่วยที่เป็นโรคเบาหวานประเภท 2 นอกจากนี้ตัวรับสัญญาณ GLP-1 ตัวรับสัญญาณสามารถส่งเสริมการลดน้ำหนักในคนที่มีน้ำหนักเกินและเป็นโรคอ้วนไม่ว่าพวกเขาจะเป็นโรคเบาหวานประเภท 2 หรือไม่ ดังนั้นการค้นหาการรักษาหรืออาหารเสริมที่สามารถควบคุมการหลั่ง GLP-1 ได้กลายเป็นจุดสนใจของการวิจัยเมตาบอลิซึม ไฮโดรเจนอาจส่งผลกระทบต่อการหลั่ง GLP-1 ผ่านหลายเส้นทางรวมถึงสิ่งที่เกี่ยวข้องกับ PGC-1αและ microbiota ในลำไส้ซึ่งอาจเพิ่มผลกระทบของมัน PGC-1αเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องการมีส่วนร่วมในการสร้างชีวภาพไมโตคอนเดรียการออกซิเดชั่นกรดไขมันและการควบคุมการทำงานของสภาวะสมดุลพลังงานในเนื้อเยื่อหลายชนิดรวมถึงตับกล้ามเนื้อโครงร่างและเนื้อเยื่อไขมัน การเปิดใช้งานอาจส่งผลกระทบต่อเส้นทางการเผาผลาญที่อาจตัดกับสิ่งที่ควบคุมโดย GLP-1 ตัวอย่างเช่นผลกระทบของ GLP-1 ในการปรับปรุงการสะสมไขมันของตับอาจเกี่ยวข้องกับเส้นทางที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของไมโตคอนเดรียและการเผาผลาญไขมันซึ่งเป็นพื้นที่ที่ PGC-1αมีบทบาทสำคัญ นอกจากนี้การศึกษาได้แสดงให้เห็นว่า GLP-1 สามารถควบคุมยีนป้องกันยล PGC-1α GLP-1 เพิ่มการแสดงออกของ PGC-1αโดยการลด miR-23A ลงดังนั้นจึงยับยั้งการตายของเซลล์ตับ ยิ่งไปกว่านั้นมันยังช่วยเพิ่มกิจกรรมของโปรตีนที่ไม่ได้ใช้ไมโตคอนเดรียล 2 ซึ่งช่วยลดการตายของเซลล์โดยการบรรเทาความเครียดจากไมโตคอนเดรียลโดยเน้นบทบาทที่เชื่อมต่อระหว่างกันของเส้นทางเหล่านี้ในการป้องกันเซลล์ ในทางตรงกันข้ามไฮโดรเจนมีบทบาทในการควบคุม microbiota ในลำไส้ซึ่งส่งผลกระทบทางอ้อมต่อการหลั่ง GLP-1 การศึกษาแสดงให้เห็นว่ากรดไขมันสายสั้น (SCFAs) สามารถปรับการปล่อยฮอร์โมนลำไส้รวมถึงการกระตุ้นการหลั่งของ GLP-1 แบคทีเรียในลำไส้บางชนิดกระตุ้นการปล่อย GLP-1 โดยการผลิตกรดไขมันสายสั้นเช่น butyrate ซึ่งเป็นที่รู้จักกันในการเปิดใช้งานเซลล์ L GLP-1 ที่ผลิตในลำไส้ การศึกษาก่อนหน้านี้พบว่าการเสริมไฮโดรเจนเป็นเวลา 12 สัปดาห์ใน 10 คนที่มีน้ำหนักเกิน 10 คน (5 คนเป็นผู้หญิง) เปลี่ยนระดับของกรดไขมันสายสั้นโดยเฉพาะอย่างยิ่ง propionate และ butyrate ด้วยการส่งเสริมสภาพแวดล้อมของจุลินทรีย์ในลำไส้ที่แข็งแรงไฮโดรเจนอาจช่วยเพิ่มการผลิตกรดไขมันสายสั้นซึ่งส่งเสริมการหลั่ง GLP-1 และปรับปรุงการควบคุมการเผาผลาญ เมื่อมีหลักฐานมากขึ้นเรื่อย ๆ บทบาทของไฮโดรเจนในการควบคุมการหลั่ง GLP-1 ผ่านผลการต่อต้านการอักเสบควบคุม microbiota ในลำไส้และการเพิ่ม PGC-1αให้ทิศทางที่มีแนวโน้มสำหรับการวิจัยเมตาบอลิซึม โดยสรุปเราเชื่อว่าไฮโดรเจนอาจเป็นการรักษาที่มีคุณค่าสำหรับผู้ป่วยที่มีโรคเมตาบอลิซึม (ดูรูปที่ 1) อย่างไรก็ตามจำเป็นต้องมีการวิจัยขั้นพื้นฐานและการทดลองเพิ่มเติมเพื่ออธิบายกลไกการออกฤทธิ์และขยายศักยภาพในการรักษาในการจัดการโรคเช่นโรคเบาหวานชนิดที่ 2 โรคอ้วนและกลุ่มอาการเมตาบอลิซึม

รูปที่ 1: การควบคุมไฮโดรเจนที่ใช้สื่อกลางของการแสดงออกของ PGC-1α, Irisin และ GLP-1 ผลกระทบของก๊าซไฮโดรเจน (H2) ต่อสุขภาพการเผาผลาญมีหลายแง่มุม ครั้งแรก H2 ช่วยเพิ่มกิจกรรมของตัวรับ gamma coactivator 1α (PGC-1α) ซึ่งต่อมาส่งเสริมการผลิตไอซินผ่านทางเดินโปรตีนที่มีโดเมน 5 (FNDC5) นอกจากนี้ PGC-1αยังรวมถึงการตอบรับเชิงบวกกับเปปไทด์ที่มีลักษณะคล้ายกลูคากอน -1 (GLP-1) ซึ่งร่วมกันมีประโยชน์ต่อสุขภาพการเผาผลาญ นอกจากนี้ H2 มีผลกระทบเชิงบวกต่อ microbiota ในลำไส้โดยส่งเสริมการผลิตกรดไขมันสายสั้น (SCFAs) โดยเฉพาะ butyrate และ propionate SCFAs เหล่านี้ได้รับการแสดงเพื่อเพิ่มการหลั่งของ GLP-1 ซึ่งเป็นวงตอบรับเชิงบวกที่สนับสนุนการควบคุมการเผาผลาญเพิ่มเติม สร้างขึ้นด้วย Adobe Photoshop CS6