2019 · Li et al. — Wirkung von wasserstoffreichem Wasser auf den Nrf2/ARE-Signalweg bei Ratten mit myokardialem Ischämie-Reperfusionsschaden.
Kurzfassung
In isolierten Rattenherzen stärkte das Trinken von wasserstoffreichem Wasser vor und während der Ischämie-Reperfusion die körpereigenen antioxidativen Abwehrkräfte des Herzens erheblich — aktivierte den Nrf2/ARE-Signalweg, erhöhte Schutzenzyme (NQO1, HO-1, SOD-1) und reduzierte oxidative Schäden (MDA). Dies ist eine präklinische Tierstudie; die Ergebnisse stellen noch keinen Beweis für menschliche Herzerkrankungen dar.
Kommentar
Die Studie verwendete ein ausgeklügeltes Ex-vivo-Langendorff-Herzperfusionsmodell: 60 Ratten wurden entweder mit wasserstoffreichem Wasser oder Kontrollflüssigkeit vorbehandelt, dann wurden ihre Herzen entnommen, auf ein Perfusionsgerät montiert und einem kontrollierten Ischämie-Reperfusionsprotokoll unterzogen. Die Molekularanalyse (RT-qPCR, Immunhistochemie, Western Blot) zeigte, dass wasserstoffreiches Wasser Nrf2, NQO1, HO-1 und SOD-1 auf mRNA- und Proteinebene während der Reperfusionsperiode signifikant hochregulierte — dem kritischen Zeitfenster, in dem die ROS-Produktion ansteigt. Parallel dazu stieg die SOD-Enzymaktivität an und der Lipidperoxidationsmarker MDA fiel in der HRW-Gruppe, während das Gegenteil bei Kontrollen eintrat. Der Nrf2/ARE-Weg gilt als eines der Schlüsselsignalziele von H₂, und diese Studie liefert mechanistische Details auf molekularer Ebene.
Wichtige Zitate
- „Wasserstoffreiches Wasser erhöhte die Aktivierung des Nrf2/ARE-Signalwegs, und die mRNA- und Proteinspiegel von Nrf2, NQO1, HO-1 und SOD-1 waren in der Ischämie-Reperfusionsperiode signifikant erhöht (p < 0,05).“ Original (EN): „Hydrogen-rich water increased the activation of the Nrf2/ARE signaling pathway, and the levels of mRNA and protein Nrf2, NQO1, HO-1 and SOD-1 were significantly increased (P < 0.05) in the ischemia-reperfusion period.“ — der zentrale molekulare Befund: HRW aktiviert antioxidative Genexpression im kritischen Reperfusionsfenster
- „Die Ischämie-Reperfusionsphase zeigte signifikant erhöhte SOD-Aktivität und signifikant verringerten MDA-Gehalt in der wasserstoffreichen Wasser-Gruppe.“ Original (EN): „the ischemia-reperfusion phase showed significantly increased SOD activity and significantly decreased MDA content in the hydrogen-rich water group.“ — funktionelle Ergebnisse: mehr antioxidative Enzymaktivität, weniger oxidative Schäden
- „Wasserstoffreiches Wasser kann den Nrf2/ARE-Signalweg aktivieren, Ischämie-Reperfusionsschäden in isolierten Rattenherzen lindern und den oxidativen Stressspiegel des Herzmuskelgewebes reduzieren.“ Original (EN): „Hydrogen-rich water can activate the Nrf2/ARE signaling pathway, alleviate ischemia-reperfusion injury in isolated rat hearts and reduce the oxidative stress level of myocardial tissue.“ — das Fazit der Autoren — sorgfältig auf isolierte Rattenherzen begrenzt
Unsere Einordnung
Dies ist eine gut konzipierte präklinische Tierstudie (Ratten Ex-vivo-Modell) mit detaillierter molekularer Endpunktanalyse. Sie liefert mechanistische Unterstützung dafür, dass H₂ über den Nrf2/ARE-Weg bei kardialer Ischämie-Reperfusion wirkt. Einschränkungen: Das Langendorff-Perfusionsmodell ist ein isoliertes Ex-vivo-System, das die Komplexität eines lebenden Tieres oder menschlichen Patienten nicht repliziert; die Studie verwendet Trinkwasser-Vorbehandlung bei Tieren, was möglicherweise nicht den bei Menschen erreichbaren H₂-Konzentrationen oder dem Timing in klinischen Situationen entspricht; Ergebnisse können nicht direkt auf menschlichen Myokardinfarkt oder Herzchirurgie übertragen werden.
Studiendesign
- Typ: präklinische Tierstudie (Ratte, Ex-vivo-Langendorff-Herzperfusionsmodell) · n: 60 Ratten (30 wasserstoffreiches Wasser, 30 Kontrolle), aufgeteilt nach Ischämiephase
- H₂-Gabe: wasserstoffreiches Trinkwasser als Vorbehandlung · Endpunkte: Nrf2, NQO1, HO-1, SOD-1 (mRNA + Protein via RT-qPCR, IHC, Western Blot); SOD-Aktivität; MDA-Gehalt · Ergebnis: ↑ Schutzenzyme, ↓ Lipidperoxidation in HRW-Gruppe während Reperfusion
Abstract (deutsche Übersetzung)
Die Wirkungen von wasserstoffreichem Wasser auf oxidativen Stress über den Nrf2/ARE-Signalweg wurden bei Ratten mit myokardialem Ischämie-Reperfusionsschaden (MIRI) untersucht. Sechzig Ratten wurden zufällig in eine wasserstoffreiche Wasser-Gruppe und eine Kontrollgruppe aufgeteilt, mit je 30 Ratten pro Gruppe. Beide Gruppen wurden zufällig in drei Untergruppen aufgeteilt: präischämische Periode, ischämische Periode und Reperfusionsperiode. Nach Entnahme des Herzens wurde es in einem Langendorff-Gerät fixiert und mit einem sauerstoffbalancierten 37 °C-Perfusat perfundiert. Die Kontrollgruppe wurde mit Krebs-Ringers (K-R)-Lösung perfundiert, und die wasserstoffreiche Wasser-Gruppe wurde mit K-R-Lösung plus wasserstoffreichem Wasser perfundiert. Die mRNA- und Proteinspiegel von Nrf2, NQO1, HO-1 und SOD-1 in Kardiomyozyten wurden durch RT-qPCR, Immunhistochemie (IHC) und Western-Blot-Analyse bestimmt. SOD-Aktivität und MDA-Gehalt wurden gemessen. Wasserstoffreiches Wasser erhöhte die Aktivierung des Nrf2/ARE-Signalwegs, und die mRNA- und Proteinspiegel von Nrf2, NQO1, HO-1 und SOD-1 waren in der Ischämie-Reperfusionsperiode im Vergleich zur ischämischen Periode signifikant erhöht (p < 0,05) in der wasserstoffreichen Wasser-Gruppe. In der Kontrollgruppe waren die mRNA- und Proteinspiegel von Nrf2, NQO1, HO-1 und SOD-1 in der Ischämie-Reperfusionsperiode im Vergleich zur ischämischen Periode signifikant verringert (p < 0,05). Im Vergleich zur ischämischen Periode zeigte die Ischämie-Reperfusionsphase signifikant erhöhte SOD-Aktivität und signifikant verringerten MDA-Gehalt in der wasserstoffreichen Wasser-Gruppe, während SOD-Aktivität signifikant verringert und MDA-Gehalt signifikant erhöht war in der Kontrollgruppe (p < 0,05). Wasserstoffreiches Wasser kann den Nrf2/ARE-Signalweg aktivieren, Ischämie-Reperfusionsschäden in isolierten Rattenherzen lindern und den oxidativen Stressspiegel des Herzmuskelgewebes reduzieren.
Original-Abstract (englisch)
The effects of hydrogen-rich water on oxidative stress via the Nrf2/ARE signaling pathway were studied in rats with myocardial ischemia-reperfusion injury (MIRI). Sixty rats were randomly divided into a hydrogen-rich water group and a control group, with 30 rats in each group. The two groups were randomly divided into three groups: pre-ischemic period, ischemic period and reperfusion period. After the heart was removed, it was fixed in a Langendorff device and perfused with an oxygen-balanced 37 °C perfusate. The control group was perfused with Kreb's-Ringers (K-R) solution, and the hydrogen-rich water group was perfused with K-R solution + hydrogen-rich water. The levels of mRNA and protein of Nrf2, NQO1, HO-1 and SOD-1 in cardiomyocytes were detected by RT-qPCR, immunohistochemistry (IHC) and Western blot analysis. SOD activity and MDA content were determined. Hydrogen-rich water increased the activation of the Nrf2/ARE signaling pathway, and the levels of mRNA and protein Nrf2, NQO1, HO-1 and SOD-1 were significantly increased (P < 0.05) in the ischemia-reperfusion period compared with the ischemic period. In the control group, the levels of mRNA and protein of Nrf2, NQO1, HO-1 and SOD-1 were significantly decreased (P < 0.05) in the ischemia-reperfusion period compared with the ischemic period. Compared with the ischemic period, the ischemia-reperfusion phase showed significantly increased SOD activity and significantly decreased MDA content in the hydrogen-rich water group, while SOD activity was significantly decreased, and MDA content was significantly increased in the control group (P < 0.05). Hydrogen-rich water can activate the Nrf2/ARE signaling pathway, alleviate ischemia-reperfusion injury in isolated rat hearts and reduce the oxidative stress level of myocardial tissue.
Quelle & Links
Screenshot der PubMed-Seite
Diese Seite spiegelt den veröffentlichten Abstract (© Autoren / Verlag) zur Referenz und Zitation. Die kanonische Quelle ist der oben verlinkte PubMed-Eintrag. Dies ist keine medizinische Beratung.