2021 · Cole et al. — Sicherheit einer längeren Inhalation von Wasserstoffgas in Luft bei gesunden Erwachsenen
Kurzfassung
Bei acht gesunden Erwachsenen, die 24 bis 72 Stunden lang 2,4 % Wasserstoff in medizinischer Luft über eine High-Flow-Nasenkanüle einatmeten, traten keine klinisch bedeutsamen unerwünschten Ereignisse auf. Vitalzeichen, Lungenfunktion, Elektrokardiogramm, neurologische Tests und Blutwerte zeigten keine klinisch bedeutsamen Veränderungen, abgesehen von einem Anstieg von Hämatokrit und Thrombozytenzahl, den die Autoren als klinisch unbedeutend einstuften. Mit acht Teilnehmern und ohne Kontrollgruppe war die Studie nicht darauf ausgelegt, seltenere Nebenwirkungen auszuschließen, und die Autoren fordern künftige Studien mit ausreichender Fallzahl zur Prüfung der Sicherheit. (Critical Care Explorations, 2021.)
Kommentar
Eingeatmeter Wasserstoff verringerte in Modellen von Herzstillstand, Schock und Schlaganfall den Ischämie-Reperfusionsschaden. Diese Studie prüfte seine Sicherheit in den Dosen, die für eine klinische Wirksamkeitsstudie nötig sind. Es handelte sich um eine prospektive, einarmige Studie in einem Krankenhaus der Maximalversorgung. Acht gesunde Erwachsene im Alter von 18 bis 30 Jahren (50 % Frauen, 62 % nicht kaukasischer Herkunft) wurden stationär aufgenommen und atmeten 2,4 % Wasserstoffgas in medizinischer Luft über eine High-Flow-Nasenkanüle mit 15 l/min ein, 24 Stunden (n = 2), 48 Stunden (n = 2) oder 72 Stunden (n = 4) lang. Vor und nach der Exposition erfasste das Team Vitalzeichen, von Teilnehmern und Pflegekräften berichtete Symptome, Lungenfunktionstests, ein 12-Kanal-EKG, die Mini-Mental-State-Examination, eine neurologische Untersuchung und Blutwerte. Zwei Ärzte außerhalb des Studienteams und ein externes Data and Safety Monitoring Board prüften alle unerwünschten Ereignisse.
Wichtige Zitate
- „Bei keinem Patienten traten klinisch bedeutsame unerwünschte Ereignisse auf.“ Original (EN): „No clinically significant adverse events occurred in any patient.“ — das zentrale Sicherheitsergebnis bei allen acht Teilnehmern
- „Im Vergleich zu den Ausgangswerten gab es im Zeitverlauf keine klinisch bedeutsamen, mit der Wasserstoffinhalation verbundenen Veränderungen bei Vitalzeichen, Lungenfunktionstests, Mini-Mental-State-Examination, neurologischen Untersuchungsbefunden, EKG-Messungen oder Bluttests auf hämatologische (abgesehen von klinisch unbedeutenden Anstiegen von Hämatokrit und Thrombozytenzahl), renale, hepatische, pankreatische oder kardiale Schäden.“ Original (EN): „Compared with baseline measures, there were no clinically significant changes over time in vital signs, pulmonary function testing results, Mini-Mental State Examination scores, neurologic examination findings, electrocardiogram measurements, or serologic tests for hematologic (except for clinically insignificant increases in hematocrit and platelet counts), renal, hepatic, pancreatic, or cardiac injury associated with hydrogen gas inhalation.“ — die gemessenen Veränderungen, darunter kleine Anstiege zweier Blutwerte, als klinisch unbedeutend eingestuft
- „Die Inhalation von 2,4 % Wasserstoffgas scheint bei gesunden Erwachsenen keine klinisch bedeutsamen Nebenwirkungen zu verursachen. Auch wenn diese Daten nahelegen, dass inhaliertes Wasserstoffgas gut verträglich sein könnte, müssen künftige Studien eine ausreichende Fallzahl haben, um die Sicherheit weiter zu prüfen.“ Original (EN): „Inhalation of 2.4% hydrogen gas does not appear to cause clinically significant adverse effects in healthy adults. Although these data suggest that inhaled hydrogen gas may be well tolerated, future studies need to be powered to further evaluate safety.“ — die Schlussfolgerung der Autoren, mit ihrer eigenen Vorsicht, was acht Teilnehmer zeigen können
Unsere Einordnung
Die Studie beantwortet eine eng gefasste Frage: ob gesunde junge Erwachsene bis zu 72 Stunden 2,4 % Wasserstoff in Luft vertragen. Bei diesen acht Personen traten keine klinisch bedeutsamen unerwünschten Ereignisse oder Veränderungen der Messwerte auf. Dass Ärzte außerhalb des Studienteams und ein externes Gremium die unerwünschten Ereignisse prüften, stärkt diesen Befund. Einschränkungen: nur acht Teilnehmer, davon vier mit 72 Stunden Exposition, alle gesund und zwischen 18 und 30 Jahre alt. Es gab keine Kontrollgruppe, daher lassen sich Veränderungen wie der Anstieg von Hämatokrit und Thrombozytenzahl nicht mit einer Gruppe vergleichen, die nur Luft atmete. Die Ergebnisse zeigen nicht, wie kritisch kranke Patienten, für die das Gas gedacht ist, es vertragen würden, und sagen nichts über die Wirksamkeit. Die Autoren fordern selbst Studien mit ausreichender Fallzahl zur Prüfung der Sicherheit.
Studiendesign
- Typ: prospektive, einarmige Sicherheitsstudie in einem Krankenhaus der Maximalversorgung · n: acht gesunde Erwachsene im Alter von 18 bis 30 Jahren · H₂-Gabe: 2,4 % Wasserstoff in medizinischer Luft über High-Flow-Nasenkanüle mit 15 l/min, 24, 48 oder 72 Stunden
- Vergleich: keiner. Messungen vor und nach der Exposition
- Ergebnis: keine klinisch bedeutsamen unerwünschten Ereignisse, alle Teilnehmer schlossen die Studie ab. Keine klinisch bedeutsamen Veränderungen bei Vitalzeichen, Lungenfunktion, Mini-Mental-State-Examination, neurologischer Untersuchung, EKG oder Blutwerten zu Schäden an Blut, Niere, Leber, Bauchspeicheldrüse oder Herz. Hämatokrit und Thrombozytenzahl stiegen an, als klinisch unbedeutend eingestuft
Abstract (deutsche Übersetzung)
HINTERGRUND: Ischämie-Reperfusionsschäden sind bei kritisch kranken Patienten häufig, und gezielte Therapien fehlen. Eingeatmetes Wasserstoffgas verringert Ischämie-Reperfusionsschäden in Modellen von Schock, Schlaganfall und Herzstillstand. Ziel dieser Studie war es, die Sicherheit von inhaliertem Wasserstoffgas in den Dosen zu untersuchen, die für eine klinische Wirksamkeitsstudie erforderlich sind. DESIGN: Prospektive, einarmige Studie. UMFELD: Krankenhaus der Maximalversorgung. PATIENTEN/PROBANDEN: Acht gesunde erwachsene Teilnehmer. INTERVENTIONEN: Die Probanden wurden stationär 24 (n = 2), 48 (n = 2) oder 72 (n = 4) Stunden lang 2,4 % Wasserstoffgas in medizinischer Luft über eine High-Flow-Nasenkanüle (15 l/min) ausgesetzt. MESSUNGEN UND HAUPTERGEBNISSE: Zu den Endpunkten gehörten Vitalzeichen, von Patienten und Pflegekräften berichtete Anzeichen und Symptome (nach klinischer Bedeutung gegliedert), Lungenfunktionstests, 12-Kanal-EKG, Mini-Mental-State-Examination, neurologische Untersuchung und Blutuntersuchungen vor und nach der Exposition. Alle unerwünschten Ereignisse wurden von zwei Ärzten außerhalb des Studienteams und einem externen Data and Safety Monitoring Board überprüft. Alle acht Teilnehmer (18–30 Jahre; 50 % Frauen; 62 % nicht kaukasischer Herkunft) schlossen die Studie ohne vorzeitigen Abbruch ab. Bei keinem Patienten traten klinisch bedeutsame unerwünschte Ereignisse auf. Im Vergleich zu den Ausgangswerten gab es im Zeitverlauf keine klinisch bedeutsamen, mit der Wasserstoffinhalation verbundenen Veränderungen bei Vitalzeichen, Lungenfunktionstests, Mini-Mental-State-Examination, neurologischen Untersuchungsbefunden, EKG-Messungen oder Bluttests auf hämatologische (abgesehen von klinisch unbedeutenden Anstiegen von Hämatokrit und Thrombozytenzahl), renale, hepatische, pankreatische oder kardiale Schäden. SCHLUSSFOLGERUNGEN: Die Inhalation von 2,4 % Wasserstoffgas scheint bei gesunden Erwachsenen keine klinisch bedeutsamen Nebenwirkungen zu verursachen. Auch wenn diese Daten nahelegen, dass inhaliertes Wasserstoffgas gut verträglich sein könnte, müssen künftige Studien eine ausreichende Fallzahl haben, um die Sicherheit weiter zu prüfen. Diese Daten werden die Grundlage für künftige Interventionsstudien mit inhaliertem Wasserstoffgas bei Schädigungszuständen bilden, auch nach einem Herzstillstand.
Original-Abstract (englisch)
UNLABELLED: Ischemia-reperfusion injury is common in critically ill patients, and directed therapies are lacking. Inhaled hydrogen gas diminishes ischemia-reperfusion injury in models of shock, stroke, and cardiac arrest. The purpose of this study was to investigate the safety of inhaled hydrogen gas at doses required for a clinical efficacy study. DESIGN: Prospective, single-arm study. SETTING: Tertiary care hospital. PATIENTS/SUBJECTS: Eight healthy adult participants. INTERVENTIONS: Subjects underwent hospitalized exposure to 2.4% hydrogen gas in medical air via high-flow nasal cannula (15 L/min) for 24 (n = 2), 48 (n = 2), or 72 (n = 4) hours. MEASUREMENTS AND MAIN RESULTS: Endpoints included vital signs, patient- and nurse-reported signs and symptoms (stratified according to clinical significance), pulmonary function testing, 12-lead electrocardiogram, mini-mental state examinations, neurologic examination, and serologic testing prior to and following exposure. All adverse events were verified by two clinicians external to the study team and an external Data and Safety Monitoring Board. All eight participants (18-30 yr; 50% female; 62% non-Caucasian) completed the study without early termination. No clinically significant adverse events occurred in any patient. Compared with baseline measures, there were no clinically significant changes over time in vital signs, pulmonary function testing results, Mini-Mental State Examination scores, neurologic examination findings, electrocardiogram measurements, or serologic tests for hematologic (except for clinically insignificant increases in hematocrit and platelet counts), renal, hepatic, pancreatic, or cardiac injury associated with hydrogen gas inhalation. CONCLUSIONS: Inhalation of 2.4% hydrogen gas does not appear to cause clinically significant adverse effects in healthy adults. Although these data suggest that inhaled hydrogen gas may be well tolerated, future studies need to be powered to further evaluate safety. These data will be foundational to future interventional studies of inhaled hydrogen gas in injury states, including following cardiac arrest.
Quelle & Links
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