2024 Frontiers in nutrition Review / Meta-Analyse Unspezifiziert

2024 · Li et al. — Kann eine Supplementierung mit molekularem Wasserstoff belastungsbedingten oxidativen Stress bei gesunden Erwachsenen verringern? Systematische Übersicht und Metaanalyse

Originaltitel: Can molecular hydrogen supplementation reduce exercise-induced oxidative stress in healthy adults? A systematic review and meta-analysis.

Kurzfassung

Über sechs Studien mit 76 gesunden Erwachsenen hinweg senkte Wasserstoff den Marker für belastungsbedingten oxidativen Stress d-ROMs gegenüber Placebo nicht (SMD −0,01, p = 0,94), erhöhte aber den Marker für antioxidative Kapazität BAP um einen kleinen Betrag (SMD 0,29, p = 0,03). In einer Subgruppenanalyse fiel der Anstieg des BAP laut Abstract bei intermittierender Belastung größer aus als bei kontinuierlicher (SMD 0,52). Die eingeschlossenen Studien gaben Wasserstoff als wasserstoffreiches Wasser, als Wasserstoffbad oder als wasserstoffreiches Gas, zu unterschiedlichen Zeitpunkten und in unterschiedlichen Dosen. Bei insgesamt 76 Teilnehmenden und ohne Angaben zur Heterogenität im Abstract sind die Ergebnisse unpräzise. (Frontiers in Nutrition, 2024.)

Klassifiziert als Review / Meta-Analyse-Studie mit Unspezifiziert. Siehe Methodik zur Evidenz-Einstufung.

Kommentar

Wasserstoff soll übermäßige freie Radikale selektiv verringern, frühere Studien berichteten aber sowohl eine Zunahme als auch eine Abnahme des belastungsbedingten oxidativen Stresses. Diese in PROSPERO registrierte systematische Übersicht (CRD42022364123) durchsuchte fünf Datenbanken mit Suchbegriffen zu Wasserstoff, oxidativem Stress und randomisierten Studien. Das Suchdatum nennt der Abstract nicht. Eingeschlossen wurden Studien an gesunden Erwachsenen, die über die Wirkung von Wasserstoff auf oxidativen Stress und antioxidative Kapazität nach der Belastung berichteten. Ausgewertet wurden sechs Studien mit sieben Experimenten und 76 Teilnehmenden. Wasserstoff wurde als wasserstoffreiches Wasser, als Wasserstoffbad oder als wasserstoffreiches Gas gegeben, vor, während oder nach der Belastung oder wiederholt über mehrere Tage, als Einzel- oder Mehrfachdosis. Hauptendpunkte waren die Diacron-reaktiven Sauerstoffmetaboliten (d-ROMs) als Marker für oxidativen Stress und das biologische antioxidative Potenzial (BAP) als Marker für antioxidative Kapazität, jeweils im Vergleich mit Placebo. Subgruppenanalysen prüften Elemente der Interventionsgestaltung.

Wichtige Zitate

„Gegenüber Placebo war die Wirkung von H2 auf den oxidativen Stress (Diacron-reaktive Sauerstoffmetaboliten, d-ROMs) nicht signifikant (SMD = -0,01; 95-%-KI -0,42 bis 0,39; p = 0,94).“ Original (EN): „It was observed that compared to placebo, the effects of H2 on oxidative stress (diacron-reactive oxygen metabolites, d-ROMs) was not significant (SMD = -0.01, 95%CI-0.42 to 0.39, p = 0.94).“ — der Hauptmarker für oxidativen Stress unterschied sich nicht von Placebo
„H2 bewirkte jedoch gegenüber Placebo eine stärkere Verbesserung der antioxidativen Kapazität (biologisches antioxidatives Potenzial, BAP) (SMD = 0,29; 95-%-KI 0,04 bis 0,54; p = 0,03).“ Original (EN): „However, H2 induced greater improvement in antioxidant potential capacity (Biological Antioxidant Potential, BAP) (SMD = 0.29, 95% CI 0.04 to 0.54, p = 0.03) as compared to placebo.“ — der positive Befund: ein kleiner Effekt, die untere Konfidenzgrenze liegt nahe null
„Eine H2-Supplementierung kann helfen, die antioxidative Kapazität bei gesunden Erwachsenen zu steigern, besonders bei intermittierender Belastung, senkt aber nicht direkt das Ausmaß des belastungsbedingten oxidativen Stresses.“ Original (EN): „H2 supplementation can help enhance antioxidant potential capacity in healthy adults, especially in intermittent exercise, but not directly diminish the levels of exercise-induced oxidative stress.“ — das Fazit der Autoren, das den positiven und den Nullbefund nennt

Unsere Einordnung

Diese kleine Metaanalyse liefert eine geteilte Antwort. Wasserstoff senkte den Marker für oxidativen Stress d-ROMs nach der Belastung nicht. Den antioxidativen Marker BAP erhöhte er leicht, mit einem Konfidenzintervall, dessen untere Grenze (0,04) nahe null liegt. Beides sind Blutwerte, über Leistung, Erholung oder Gesundheit sagt die Übersicht direkt nichts aus. Einschränkungen: Eingeschlossen waren nur sechs Studien mit 76 Teilnehmenden. Gepoolt wurden drei verschiedene Formen der Wasserstoffgabe mit unterschiedlichem Zeitpunkt und unterschiedlicher Dosierung. Der Abstract nennt keine Heterogenitätswerte, keine Bewertung des Verzerrungsrisikos, keine Einstufung der Evidenz und kein Suchdatum. Die Subgruppe mit intermittierender Belastung beruht auf noch weniger Daten und ist am ehesten als Hypothese zu lesen. Die Autoren selbst fordern strenger angelegte Studien, um die Ergebnisse zu bestätigen.

Studiendesign

Typ: systematische Übersicht und Metaanalyse, in PROSPERO registriert (fünf Datenbanken, Suchdatum im Abstract nicht angegeben) · n: 76 gesunde Erwachsene in sechs Studien (sieben Experimente) · H₂-Gabe: wasserstoffreiches Wasser, Wasserstoffbad oder wasserstoffreiches Gas, einmalig oder wiederholt vor, während oder nach der Belastung
Eingeschlossene Studien: Studien an gesunden Erwachsenen, gefunden mit einer auf randomisierte Designs beschränkten Suche, mit Angaben zu oxidativem Stress und antioxidativer Kapazität nach der Belastung, Wasserstoff im Vergleich mit Placebo
Ergebnis: d-ROMs SMD −0,01 (95-%-KI −0,42 bis 0,39, p = 0,94), nicht signifikant. BAP SMD 0,29 (95-%-KI 0,04 bis 0,54, p = 0,03). Subgruppe mit intermittierender Belastung, berichtet als stärkere BAP-Verbesserung als bei kontinuierlicher Belastung: SMD 0,52 (95-%-KI 0,16 bis 0,87, p = 0,02)

Abstract (deutsche Übersetzung)

ZIEL: Belastungsbedingter oxidativer Stress beeinflusst zahlreiche neurophysiologische Prozesse und mindert die körperliche Leistungsfähigkeit. Wasserstoff (H2) kann übermäßige freie Radikale selektiv verringern, doch Studien beobachteten seine „Doppelwirkung“ auf belastungsbedingten oxidativen Stress, also eine Zunahme oder eine Abnahme des oxidativen Stresses. Daher führten wir eine systematische Übersicht und Metaanalyse durch, um den Einfluss von H2 auf belastungsbedingten oxidativen Stress bei gesunden Erwachsenen quantitativ zu bewerten. METHODEN: Wir führten eine systematische Übersicht über Veröffentlichungen in fünf Datenbanken durch. Für die Suchstrategie wurden folgende Suchbegriffe verwendet: [„hydrogen“[Mesh] or „molecular hydrogen“ or „hydrogen rich water“ or „hydrogen-rich water“ or „hydrogen rich saline“] and [„Oxidative Stress“[Mesh] or „Antioxidative Stress“ or „Oxidative Damage“ or „Oxidative Injury“ or „Oxidative Cleavage“] and [„randomized controlled trial“[Mesh] or „randomized“ or „RCT“]. Eingeschlossen wurden Studien, die über die Wirkung von H2 auf belastungsbedingten oxidativen Stress und die mögliche antioxidative Kapazität nach der Belastung bei gesunden Erwachsenen berichteten. Zusätzlich wurden Subgruppenanalysen durchgeführt, um zu untersuchen, wie sich verschiedene Elemente der Interventionsgestaltung auf diese Endpunkte auswirkten. ERGEBNISSE: Sechs Studien mit sieben Experimenten und insgesamt 76 Teilnehmenden wurden in die Analyse aufgenommen. In diesen Studien wurde H2 in drei Formen gegeben: als wasserstoffreiches Wasser, als Wasserstoffbad und als wasserstoffreiches Gas. H2 wurde zu unterschiedlichen Zeitpunkten angewendet: nur vor, während oder nach der Belastung, sowohl vor als auch nach der Belastung sowie wiederholt über mehrere Tage. Es kamen Einzeldosen, mehrere Dosen an einem Tag und/oder mehrere Dosen über mehrere Tage zum Einsatz. Gegenüber Placebo war die Wirkung von H2 auf den oxidativen Stress (Diacron-reaktive Sauerstoffmetaboliten, d-ROMs) nicht signifikant (SMD = -0,01; 95-%-KI -0,42 bis 0,39; p = 0,94). H2 bewirkte jedoch gegenüber Placebo eine stärkere Verbesserung der antioxidativen Kapazität (biologisches antioxidatives Potenzial, BAP) (SMD = 0,29; 95-%-KI 0,04 bis 0,54; p = 0,03). Subgruppenanalysen zeigten, dass die H2-Supplementierung die antioxidative Kapazität bei intermittierender Belastung stärker verbesserte (SMD = 0,52; 95-%-KI 0,16 bis 0,87; p = 0,02) als bei kontinuierlicher Belastung. SCHLUSSFOLGERUNG: Eine H2-Supplementierung kann helfen, die antioxidative Kapazität bei gesunden Erwachsenen zu steigern, besonders bei intermittierender Belastung, senkt aber nicht direkt das Ausmaß des belastungsbedingten oxidativen Stresses. Künftige Studien mit strengerem Design sind nötig, um diese Ergebnisse zu prüfen und zu bestätigen. REGISTRIERUNG DER SYSTEMATISCHEN ÜBERSICHT: https://www.crd.york.ac.uk/PROSPERO/display_record.php?RecordID=364123, Kennung CRD42022364123.

Original-Abstract (englisch)

OBJECTIVE: Exercise-induced oxidative stress affects multiple neurophysiological processes, diminishing the exercise performance. Hydrogen (H2) can selectively reduce excessive free radicals, but studies observed its "dual effects" on exercise-induced oxidative stress, that is, increasing or decreasing the oxidative stress. Therefore, we here conducted a systematic review and meta-analysis to quantitatively assess the influence of H2 on exercise-induced oxidative stress in healthy adults. METHODS: We conducted a systematic review of publications across five databases. The following keywords were used for search strategy: ["hydrogen"[Mesh] or "molecular hydrogen" or "hydrogen rich water" or "hydrogen-rich water" or "hydrogen rich saline"] and ["Oxidative Stress"[Mesh] or "Antioxidative Stress" or "Oxidative Damage" or "Oxidative Injury" or "Oxidative Cleavage"] and ["randomized controlled trial"[Mesh] or "randomized" or "RCT"]. We included trials reporting the effects of H2 on exercise-induced oxidative stress and potential antioxidant capacity post-exercise in healthy adults. Additionally, subgroup analyses were conducted to explore how various elements of the intervention design affected those outcomes. RESULTS: Six studies, encompassing seven experiments with a total of 76 participants, were included in our analysis. Among these studies, hydrogen-rich water, hydrogen bathing, and hydrogen-rich gas were three forms used in H2 administration. The H2 was applied in different timing, including before, during, or after exercise only, both before and after exercise, and repeatedly over days. Single-dose, multi-dose within 1 day and/or multiple-dose over days were implemented. It was observed that compared to placebo, the effects of H2 on oxidative stress (diacron-reactive oxygen metabolites, d-ROMs) was not significant (SMD = -0.01, 95%CI-0.42 to 0.39, p = 0.94). However, H2 induced greater improvement in antioxidant potential capacity (Biological Antioxidant Potential, BAP) (SMD = 0.29, 95% CI 0.04 to 0.54, p = 0.03) as compared to placebo. Subgroup analyses revealed that H2 supplementation showed greater improvement (SMD = 0.52, 95%CI 0.16 to 0.87, p = 0.02) in the antioxidant potential capacity of intermittent exercises than continuous exercise. CONCLUSION: H2 supplementation can help enhance antioxidant potential capacity in healthy adults, especially in intermittent exercise, but not directly diminish the levels of exercise-induced oxidative stress. Future studies with more rigorous design are needed to examine and confirm these findings. SYSTEMATIC REVIEW REGISTRATION: https://www.crd.york.ac.uk/PROSPERO/display_record.php?RecordID=364123, Identifier CRD42022364123.

Quelle & Links

Screenshot der PubMed-Seite

2023 · Yang — Molekularer Wasserstoff fördert die myogene Differenzierung von aus Fettgewebe stammenden Stammzellen über die Regulation der Mitochondrien — Sport & Belastung, Oxidativer Stress
In Zellkulturexperimenten verbesserte die Exposition von Fettgewebe-Stammzellen gegenüber molekularem Wasserstoff deren Überleben und die Fähigkeit zur Differenzierung in Muskelzellen signifikant — ein Effekt, der mit verbesserter Mitochondrienfunktion und reduziertem oxidativen Stress zusammenhängt.
2020 · Ishihara — Molekularer Wasserstoff unterdrückt die Superoxidbildung im mitochondrialen Komplex I und senkt das mitochondriale Membranpotenzial. — Sport & Belastung, Oxidativer Stress
In isolierten Mitochondrien und Zellkulturen veränderte molekularer Wasserstoff die Richtung des Elektronenflusses an Komplex I, unterdrückte die Superoxidbildung um 51 % und senkte das mitochondriale Membranpotenzial um 11 %.
2019 · Htun — Wasserstoff-Beatmung kombiniert mit milder Hypothermie verbessert kurzfristige neurologische Ergebnisse in einem 5-Tage-Ferkelmodell der neonatalen Hypoxie-Ischämie. — Sport & Belastung, Oxidativer Stress
Bei neugeborenen Ferkeln, die eine hypoxisch-ischämische Hirnschädigung erlitten hatten (Modell für Geburtsasphyxie), erzielte die Kombination von therapeutischer Hypothermie mit Wasserstoff-(H₂-)Beatmung über 5 Tage bessere neurologische Erholungsscores als Hypothermie allein.
2019 · Kröninger — Energiekonservierung im Darmmikroben Methanomassiliicoccus luminyensis beruht auf membrangebundener Ferredoxin-Oxidation gekoppelt an Heterodisulfid-Reduktion — Sport & Belastung, Oxidativer Stress
Diese In-vitro-Biochemiestudie untersucht, wie der aus dem Darm stammende methanogene Archaeon Methanomassiliicoccus luminyensis zelluläre Energie erzeugt — unter Verwendung von molekularem Wasserstoff (H₂) als Reduktionsmittel zur Bildung von Methan aus Methylaminen.
2016 · Wolf — Der H₂-Metabolismus ist unter menschlichen Kolonmikroben weit verbreitet und vielfältig — Sport & Belastung, Oxidativer Stress
Eine groß angelegte genomische und metagenomische Analyse zeigt, dass 70% der Mikrobenarten im menschlichen Dickdarm Gene zur Verstoffwechselung von molekularem Wasserstoff (H₂) kodieren, und dass elektronenbifurkierende Fermentation — nicht respiratorische H₂-Oxidation — der dominante Mechanismus des H₂-Recyclings im Darm ist.
2025 · Lin et al. — Molekularer Wasserstoff als potenzielle adjunktive Therapie zur Verbesserung der Nierenfunktion und Reduktion der Ermüdung bei einem älteren Patienten mit chronischen Komorbiditäten: Ein Fallbericht — Sport & Belastung, Oxidativer Stress
Eine 89-jährige Frau mit koronarer Herzerkrankung, Typ-2-Diabetes mit Nephropathie und SLE — vorstellig mit rezidivierender Wundinfektion — zeigte nach adjuvanter Wasserstoffkapseltherapie eine verbesserte Nierenfunktion und reduzierte chronische Fatigue.

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.