Hidrojen yağ kaybı üzerinde nasıl çalışır?
Glukagon benzeri peptit-1 (GLP-1), irisin ve peroksizom proliferatör ile aktive edilen reseptör gama koaktivatörü la (PGC-la) regülasyonu yoluyla metabolizmanın iyileştirilmesi sadece bir hipotez! Obezite ve bulaşıcı olmayan hastalıkların artan prevalansı, yüksek morbidite ve mortalite ile sonuçlanan önemli bir küresel sağlık sorunu haline gelmiştir. Bu hastalıklar sadece sağlık sistemlerine ağır bir yük uygulamakla kalmaz, aynı zamanda dünyadaki insanların yaşam kalitesini de etkiler. Bu zorluklar büyümeye devam ettikçe, etkili, ekonomik ve erişilebilir tedavi seçeneklerini keşfetmeye acil bir ihtiyaç vardır. Geleneksel farmasötik müdahaleler bir miktar etkinlik göstermiş olsa da, genellikle bu karmaşık sağlık sorunlarını ele almak için alternatif veya tamamlayıcı yaklaşımları incelemenin önemini vurgulayan yan etkiler ve/veya yüksek maliyetler de dahil olmak üzere sınırlamaları vardır. Diyet takviyeleri, metabolik yolları etkileyerek umut verici bir tamamlayıcı tedavi yaklaşımı sunar. Glukagon benzeri peptit-1 (GLP-1) gibi bağırsak hormonlarının rolü de dahil olmak üzere metabolik regülasyon çalışmasındaki son gelişmeler, yenilikçi tedavi yaklaşımları için yeni olasılıklar açmıştır. Bu amaç göz önünde bulundurularak, obezite ve ilgili bulaşıcı olmayan hastalıkların yönetimi için potansiyel bir yardımcı strateji olarak hidrojen (H₂) öneriyoruz. Hidrojen, 100'den fazla hastalık modelinde 1.000'den fazla çalışmada antioksidan, anti-enflamatuar ve sinyal özellikleri kapsamlı bir şekilde gösterilen tıbbi bir gazdır. Metabolik hastalıklardan kronik sistemik enflamatuar hastalıklara kadar klinik uç noktaların ve vekil belirteçlerin iyileştirilmesinde önemli etkiler göstermiştir. Örneğin, bazıları inhale hidrojen ile takviye edilen ve bazıları olmayan, hidrojenin uzun süreli kullanımının anahtar metabolik parametreleri önemli ölçüde iyileştirdiğini gösterdi. Spesifik olarak, hidrojen grubundaki hastalarda glikatlı hemoglobin, açlık glikozu ve toplam kolesterol seviyelerini azaltırken, beta-hücre fonksiyonunun (HOMA-y) homeostaz model değerlendirmesi (HOMA-y) indekslerinin homeostaz modeli değerlendirmesi, hidrojen tedavisinin metabolik sağlık üzerindeki potansiyel etkisini vurgulayarak gelişti. İlgili bir çalışmada, araştırma ekibimiz klinik popülasyonlarda lipit profilleri üzerinde hidrojen açısından zengin su (HRW) potansiyelini gösteren bir meta-analiz gerçekleştirmiştir. Sonuçlarımız, toplam kolesterol, düşük yoğunluklu lipoprotein ve trigliserit seviyelerinin hidrojen açısından zengin su müdahalesinden sonra önemli ölçüde azaldığını gösterdi. Bu sonuçlar, hidrojenin metabolik sağlıktaki kilit rolünü vurgular, bu da hidrojenin sadece lipit profillerini düzenleyebileceğini, aynı zamanda kan şekeri düzenlemesi için gerekli olan iki anahtar hormonu olan insülin ve ghrelin'i de etkileyebileceğini gösterir. Hidrojenin insülin üzerindeki etkisini açıklayan ana mekanizmalardan biri, peroksizom proliferatör ile aktive edilen reseptör gama koaktivatörünün (PGC-la) düzenlenmesini içerir. Örneğin, erken çalışmalar, iki hafta boyunca hidrojen açısından zengin su içen erkek DB/dB diyabetik farelere vermenin PGC-la ekspresyonunu arttırdığını ve metabolik profillerini önemli ölçüde etkilediğini göstermiştir. Ek olarak, hidrojen açısından zengin suyun PGC-la ekspresyonu üzerindeki potansiyel düzenleyici etkisi, fibronektin tip III alan içeren protein 5 (FNDC5) parçalayarak kan içine salınan bir aktin olan irisin ile de ilişkili olabilir. PGC-la'nın kastaki ekspresyonu, FNDC5 ekspresyonunu uyarır, bu da dolaşımdaki irisin seviyelerini doğrudan etkiler. Irisin, adipositlerin ve miyositlerin metabolik aktivitesini arttırırken, obezite, insülin direnci ve alkolsüz yağlı karaciğer hastalığı üzerinde koruyucu bir etkiye sahip olur ve bu metabolik faydalar enflamatuar belirteçlerle ilişkilidir. Bu, irisin inflamatuar yanıtların düzenlenmesinde rol oynayabileceğini ve bu irisin ile ilişkili mekanizmanın hidrojenin anti-enflamatuar ve antioksidan etkilerini kısmen açıklaması muhtemeldir. Hidrojen ve irisin arasındaki olası bağlantı, hidrojen uygulamasının araştırma perspektifini önemli ölçüde değiştirebilir. Son yıllarda, GLP-1 ile ilgili terapötik araştırmalar yaygın olarak dikkat çekmiştir. Çalışmalar, GLP-1 reseptör agonistleri ile tedavinin, tip 2 diyabetli hastalarda gelişmiş kardiyovasküler sonuçlar, azalmış mortalite ve iyileştirilmiş böbrek fonksiyonu dahil olmak üzere birçok fayda sağlayabileceğini göstermiştir. Ek olarak, GLP-1 reseptör agonistleri, tip 2 diyabet olup olmadığına bakılmaksızın aşırı kilolu ve obez bireylerde kilo kaybını teşvik edebilir. Bu nedenle, GLP-1 salgılamasını düzenleyebilecek tedaviler veya takviyeler bulmak metabolik araştırmanın odağı haline gelmiştir. Hidrojen, PGC-la ve bağırsak mikrobiyotasını içerenler de dahil olmak üzere çoklu yollardan GLP-1 salgılanmasını etkileyebilir ve etkilerini potansiyel olarak arttırabilir. PGC-la, öncelikle karaciğer, iskelet kası ve yağ dokusu dahil olmak üzere çoklu dokularda mitokondriyal biyogenez, yağ asidi oksidasyonu ve enerji homeostaz regülasyonuna katılımı ile bilinir. Aktivasyonu, GLP-1 tarafından düzenlenenlerle kesişebilen metabolik yolları etkileyebilir. Örneğin, GLP-1'in karaciğer yağ birikimini iyileştirmedeki etkileri, PGC-la'nın kilit bir rol oynadığı alanlar olan mitokondriyal fonksiyon ve yağ metabolizması ile ilgili yolları içerebilir. Ek olarak, çalışmalar GLP-1'in mitokondriyal koruyucu gen PGC-la'yı düzenleyebileceğini göstermiştir. GLP-1, miR-23a'yı aşağı regüle ederek PGC-la ekspresyonunu arttırır, böylece hepatosit apoptozunu inhibe eder. Ayrıca, mitokondriyal ayrılan protein 2'nin aktivitesini arttırır, bu da mitokondriyal stresi hafifleterek apoptozu azaltarak, bu yolların hücre korumasındaki birbirine bağlı rolünü daha da vurgular. Buna karşılık, hidrojen bağırsak mikrobiyotasının düzenlenmesinde rol oynar, böylece dolaylı olarak GLP-1 salgılanmasını etkiler. Çalışmalar, kısa zincirli yağ asitlerinin (SCFA) GLP-1 salgılanmasını tetiklemek de dahil olmak üzere bağırsak hormonlarının salınımını modüle edebileceğini göstermiştir. Bazı bağırsak bakterileri, bağırsakta GLP-1 üreten L hücrelerini aktive ettiği bilinen butirat gibi kısa zincirli yağ asitleri üreterek GLP-1 salınımını uyarır. Önceki bir çalışma, 10 orta yaşlı kilolu bireyde (5'i kadın olan) 12 hafta boyunca hidrojen takviyesinin kısa zincirli yağ asitleri, özellikle propionat ve butirat seviyelerini değiştirdiğini bulmuştur. Sağlıklı bir bağırsak mikrobiyal ortamını teşvik ederek hidrojen, kısa zincirli yağ asitlerinin üretimini artırabilir, böylece GLP-1 salgılanmasını teşvik edebilir ve metabolik regülasyonu iyileştirebilir. Giderek daha fazla kanıt ortaya çıkmaya devam ettikçe, hidrojenin anti-enflamatuar etkiler yoluyla GLP-1 salgılanmasını düzenlemedeki rolü, bağırsak mikrobiyotasını düzenlemek ve PGC-la'nın arttırılması metabolik araştırmalar için umut verici bir yön sağlar. Özetle, hidrojenin metabolik hastalıkları olan hastalar için değerli bir yardımcı tedavi olabileceğine inanıyoruz (bkz. Şekil 1). Bununla birlikte, etki mekanizmasını açıklamak ve tip 2 diyabet, obezite ve metabolik sendrom gibi hastalıkların tedavisinde terapötik potansiyelini genişletmek için daha temel ve deneysel araştırmalara ihtiyaç vardır.
Şekil 1: PGC-la, irisin ve GLP-1 ekspresyonunun hidrojen aracılı regülasyonu. Hidrojen gazının (H2) metabolik sağlık üzerindeki etkileri çok yönlüdür. İlk olarak H2, peroksizom proliferatör ile aktive edilen reseptör gama koaktivatörü la'nın (PGC-la) aktivitesini arttırır, bu da daha sonra fibronektin tip III etki alanı içeren protein 5 (FNDC5) yoluyla irisin üretimini teşvik eder. Ek olarak, PGC-la, birlikte metabolik sağlık üzerinde faydalı etkileri olan glukagon benzeri peptit-1 (GLP-1) ile pozitif bir geri besleme döngüsü oluşturur. Ek olarak, H2, kısa zincirli yağ asitleri (SCFA), özellikle butirat ve propionat üretimini teşvik ederek bağırsak mikrobiyotası üzerinde olumlu bir etkiye sahiptir. Bu SCFA'ların GLP-1 salgılanmasını arttırdığı ve metabolik regülasyonu daha da destekleyen olumlu bir geri bildirim döngüsü oluşturduğu gösterilmiştir. Adobe Photoshop CS6 ile oluşturuldu.