A molekuláris hidrogén (H2) potenciális új terápiás gáz a koronavírus okozta akut betegségek kezelésében

 

A molekuláris hidrogén pozitívan befolyásolja a fizikai és légzőszervi egészséget az akut poszt-COVID-19 betegeknél: új perspektíva a rehabilitációban

 

Michal Botek, Jakub Krejčí, Michal Valenta, Andrew McKune, Barbora Sládečková, Petr Konečný, Iva Klimešová, Dalibor Pastucha

 

A szerzők munkahelye:

Testkultúra Kar, Palacký Univerzita Olomouc, Olomouc, Cseh Köztársaság; michal.botek@upol.cz; jakub.krejci@upol.cz; michal.valenta@upol.cz; barbora.sladeckova@upol.cz; iva.klimesova@upol.cz,

Egészségügyi Kar, UC-Research Institute for Sport and Exercise, University of Canberra, ACT, Ausztrália; drew.mckune@canberra.edu.au, Biokinetikai,

Testmozgás- és Szabadidőtudományok Tanszék,

Egészségtudományi Iskola, KwaZulu, Natal Egyetem, Durban, Dél-Afrika, Klinikai Rehabilitációs Tanszék,

Orvostudományi Kar, Palacký Univerzita Olomouc, Olomouc, Csehország; petr.konecny@upol.cz,

Rehabilitációs és Orvosi Klinika, Egyetemi Kórház Ostrava, Ostrava, Csehország; libor.pastucha@osu.cz. Levelezés: jakub.krejci@upol.cz

 

Kivonatok: A molekuláris hidrogén (H2) antioxidáns, gyulladáscsökkentő, anti-apoptotikus és fáradtságcsökkentő tulajdonságai miatt potenciálisan új terápiás gáz az akut posztkoronavírusos betegség (COVID-19) kezelésére.

A vizsgálat célja az volt, hogy megvizsgálja a 14 napos hidrogéninhaláció hatását a légzésre és a fizikai erőnlétre az akut COVID-19-et követő betegeknél.

A randomizált, egy vak, placebokontrollos vizsgálatban 26 férfi (44 ± 17 év) és 24 nő (38 ± 12 év) vett részt, akik 6 perces sétapróbát (6MWT) és tüdőfunkciós vizsgálatokat végeztek, különösen a vitálkapacitást (FVC) és az első másodperces kilégzési térfogatot (FEV1).

A tüneteket mutató résztvevőknél 21-33 nappal a pozitív PCR polimeráz láncreakció teszt után végezték el a vizsgálatot. A kísérlet H2/placebo inhalációból állt, 2 × 60 perc/nap, 14 napon keresztül. Az eredmények azt mutatták, hogy a H2-kezelés a placebóhoz képest szignifikánsan növelte a 6MWT-távolságot 64 ± 39 m-rel, az FVC-t 0,19 27 ± 0,24 L-rel és a FEV1-et 0,11 ± 0,28 1 (mindegyik p ≤ 0,025).

Összefoglalva,

a H2 inhaláció egészségügyi előnyökkel járt a fizikai és légzési funkciók javulása szempontjából a COVID-19-es betegeknél. Ezért a H2 inhaláció biztonságos és hatékony módja lehet a COVID-19 után a betegek funkcióinak gyors helyreállításának felgyorsítására.

 

 

A COVID-19 betegség egy új fertőző betegség, amelyet az akut légzőszervi szindróma 2-es típusú koronavírusa (SARS-CoV-2) okoz, és amely egy kiszámíthatatlan világjárvány kialakulásáért felelős.

A mai napig (2021. szeptember 11.) a statisztikák szerint világszerte ~250 millió megerősített COVID-19-es eset és több mint 5 millió haláleset történt (https://ouworldindata.org)

A COVID-19-ben szenvedő betegek jellemzően olyan klinikai tünetekkel jelentkeznek, mint láz, fejfájás, száraz köhögés, légszomj és súlyos fáradtság

A posztakut COVID-19 betegség általában különböző tartós tünetekben nyilvánul meg, mint például súlyos fáradtság, légszomj [3], fejfájás és figyelemzavar [4], amelyek a COVID-19 tünetek megjelenését követő 4 hét elteltével jelentkeznek [5].

A közelmúltban Mehta et al. [6] arról számolt be, hogy a COVID-19 után fennálló tartós egészségügyi rendellenességek részben az akut fázisnak, az immunrendszer folyamatban lévő fertőzésre adott kóros válaszreakciójának, az úgynevezett citokin viharnak” tudhatók be.

Emellett a vírusfertőzésről nemrégiben kiderült, hogy túlzott pro-inflammatorikus választ vált ki, beleértve a fokozott oxidatív stresszt és apoptózist, ami hozzájárulhat a COVID-19 etiológiájához és patogeneziséhez [7]. Cumpstey et al. [8] a COVID-19-et redox betegségként írta le, mivel a gyulladás által kiváltott “oxidatív vihar” megváltoztatja a redox kapacitást, mitokondriális, metabolikus, endoteliális és immunrendszeri diszfunkciót indukálva.

Fontos, hogy Xu et al. [9] arról számolt be, hogy a légúti ellenállás növekedése, amely a megnövekedett pro-inflammatorikus interleukin-6 [10] növekedésével jár együtt, olyan tényezőnek tekinthető, amely a mechanikus légzésfunkció növekedését okozza, ami nehézlégzéshez és a COVID-19 további progressziójához vezet.

A károsodott fizikai funkciók tekintetében Paul et al. [11] rámutatott a COVID-19 és a myalgikus encephalomyelitis/krónikus fáradtság szindrómában szenvedő betegek kockázati tényezőinek érdekes kereszteződésére.

Különösen a sejtek redox-szabályozási zavaraira, a szisztémás gyulladásra és a mitokondriális adenozin-trifoszfát (ATP) termelésének csökkent képességére, amelyek mind részei lehetnek az akut COVID-19 szindrómának, amelyet gyakran csökkent terhelhetőség kísér [12].

Érdekes módon Smith [13] több mint 20 évvel ezelőtt megfogalmazta a “citokin-túledzés hipotézist”, hangsúlyozva az emelkedett keringő proinflammatorikus citokinek (interleukin-1β, interleukin-6, tumor nekrózis faktor-alfa) negatív szerepét az egész test szabályozására, a “beteg” viselkedés indukálására és a teljesítménycsökkenésre.

 A betegek fizikai funkciójának változását a COVID-19 után a 6 perces gyalogló teszt (6MWT) segítségével vizsgálták [14-17]. Ez a teszt érvényes, megbízható és érzékeny teszt a kardiorespiratorikus fittség változásainak mérésére a beavatkozások [18] vagy a COVID-19 [19] utáni rehabilitáció hatására, ami nagyon fontos a jelenlegi posztpandémiás korszakban.

 A molekuláris hidrogén (H2) egészséges és biztonságos gáznak bizonyult [20], amely erős és szelektív antioxidáns képességgel rendelkezik a káros hidroxilgyökök és a peroxiduszitán-anion elnyelésére [20,21].

Számos tanulmány kimutatta, hogy a H2 gyulladáscsökkentő [22], anti-apoptotikus [23], fáradtság elleni [24-27] és szabályozó tulajdonságokkal rendelkezik [28]. A különböző diagnózisokban [22,29] tapasztalt kedvező egészségügyi hatások alapján a közelmúltban ajánlották a H2 adagolását a COVID-19-ben szenvedő betegek számára [30-35].

Például Guan et al. [36] kimutatta a kevert hidrogén/oxigén gáz (H2-O2; 66%-33%) belégzésének klinikailag előnyös hatását a legtöbb légzőszervi tünet, például légszomj, mellkasi szorító érzés vagy köhögés javítására a kórházi kezelés 2. és 3. napján COVID-19-es betegeknél.

 A vizsgálat célja az volt, hogy felmérje a 14 napos H2-inhaláció hatását akut poszt-COVID-szindrómában szenvedő betegeknél. A fent említett friss eredmények alapján arra a következtetésre jutottunk, hogy a H2 inhaláció 14 napos alkalmazása után jelentős javulás tapasztalható a megtett távolságban és a 6 perces séta közbeni légzésben.

 Anyagok és módszerek

 

 Résztvevők

Ebben a párhuzamos, egyszeresen vak, placebokontrollált, blokk-véletlenszerű vizsgálatban 26 férfi és 24 nő vett részt, A résztvevőket a közösségi hálózatokon keresztül és az orvosi csapattal együttműködve toborozták.

A vizsgálatba való bekerülés kritériumai a következők voltak:

  1.  18-65 évesek;
  2.  SARS-CoV-2 fertőzés, amelyet laboratóriumban megerősítettek az orr- és garatminták COVID-19-re vonatkozó RT-PCR vizsgálatával;
  3. oltatlanok és olyanok, akik saját bevallásuk szerint a COVID-19 klinikai tüneteit mutatták
  4.  klinikailag stabilak a laboratóriumi vizsgálat előtti és utáni vizsgálatok elvégzéséhez;
  5.  nyugalmi oxigénszaturációs szint (Sp02) nem 95% alatt; és
  6. pozitív RT-PCR teszt 21-35 nappal korábban.

A vizsgálat kizárási kritériumai a következők voltak:

  •  COVID-19 miatt kórházi kezelés;
  •  rendszeres dohányos.

Valamennyi résztvevő csak COVID-19-es volt, és nyilatkozatuk szerint nem rendelkeztek más ismert szív- és érrendszeri, tüdő-, neurológiai és anyagcsere-betegségekkel.

A vizsgálatot a Palacký Egyetem (Olomouc, Cseh Köztársaság) testkultúra karának etikai bizottsága hagyta jóvá (protokollkód 26/2021, jóváhagyási dátum 2021. február 28.).

Legjobb tudomásunk szerint nem számoltak be mellékhatásokról a H2 beadása alatt vagy után [29,37], és ebben a vizsgálatban sem jelentettek mellékhatásokat

Terápiás protokoll

 A kísérleti terápiás protokoll magában foglalta a terápia előtti és utáni laboratóriumi üléseket, amelyeket két hétig tartó otthoni H2-inhalációval váltottunk fel.

Az első ülés során a résztvevők tájékoztatást kaptak a vizsgálatról, megismerkedtek a kísérleti laboratóriumi berendezésekkel, valamint utasításokat és képzést kaptak a H2-generátor biztonságos működtetésére vonatkozóan.

A résztvevők a Helsinki Nyilatkozatnak megfelelően írásbeli beleegyezésüket adták. A COVID-19 utáni funkcionális károsodás mértékének felmérésére a résztvevőket arra kérték, hogy jelöljék meg a poszt-COVID-19 funkcionális állapot skálán (PCFS) [38].

Az antropometriai méréseket csak a vizsgálat előtt végezték el, míg a tüdőfunkciós és fizikai erőnléti teszteket a terápia előtti és utáni ülések során végezték el. A résztvevőknek azt tanácsolták, hogy a terápiás ülés előtt legalább két órával kerüljék a kávé, tea és/vagy bármilyen más olyan anyag fogyasztását, amely befolyásolhatja a funkcionális tesztekre adott fiziológiai, teljesítménybeli és észlelési válaszokat.

Ezenkívül a résztvevőknek 48 órán keresztül kerülniük kell az alkoholfogyasztást a laboratóriumi vizsgálatok előtt és után. A résztvevők napi rutinjában bekövetkező változások kiküszöbölése érdekében a tervezett vizsgálatokat 8:30 és 11:00 óra között ütemezték a kari intézményben.

A résztvevőket randomizációs táblázat segítségével randomizálták a H2 inhalációs csoportba és a placebocsoportba. A táblázatot a kísérlet előtt egy véletlenszám-generátor segítségével hoztuk létre (a MATLAB R2020a, Math-123 Works, Natick, USA).

A randomizálás blokkos módszerrel történt a minta alcsoportok közötti egyensúlyának biztosítása érdekében, és nemek szerint rétegezve.

 Randomizáció: 50 résztvevő, 29 férfi és 21 nő.

14 napos inhaláció: 16 férfi inhaláció, 13 férfi placebo, 10 nő inhaláció, 11 nő placebo

Tüdőfunkciós vizsgálat 6 perces gyalogló terheléses teszttel.

Antropometriai mérési alapok

 A résztvevők testmagasságát és testsúlyát (0,1 kg-on belül) SOEHNLE 7307 digitális mérleggel (Leifheit, Nassau, Németország) mérték. A testzsírszázalékot bioimpedancia-elemzéssel (Tanita MC-980MA, Tanita, Tokió, Japán) határozták meg.

 A tüdőteljesítmény mérése

 Minden résztvevő standardizált tüdőfunkciós vizsgálatot végzett egy spirométeren (Ergostik, Geratherm Respiratory, Bad Kissingen, Németország), amelyet naponta kalibráltak az American Thoracic Society és az European Respiratory Society protokollja szerint [39].

A tüdőfunkciós vizsgálatot mindig ugyanaz a technikus végezte. Az elő- és utótesztelésre minden résztvevő esetében körülbelül ugyanabban a napszakban került sor. A vizsgált elsődleges paraméterek a következők voltak:

az erőltetett vitálkapacitás (FVC), az első másodperces erőltetett kilégzési térfogat (FEV1) és a FEV1/FVC arányaként számított Tiffeneau-index. Minden változót három kísérlet során rögzítettek, és a legmagasabb FEV1-értéket mutató kísérletet vették alapul az elemzéshez. Minden értéket a várható normál értékek százalékában fejeztünk ki.

 

A fizikai erőnlét, az érzékelt megterhelés és a légzési zavarok értékelése

Az általános fizikai működés meghatározására egy egyszerű, 6 perces, önálló tempójú gyalogló tesztet végeztek [18]. Ezt megelőzően minden résztvevőt arra utasítottak, hogy egy fedett tornateremben egy szabványosított, 30 méter hosszú, két kúppal jelzett pályán a lehető legnagyobb távolságot gyalogoljon oda és vissza. A kísérlet elsődleges eredménye a 6 perc gyaloglás alatt elért távolság volt.

 A 6 perces gyaloglási távolságnak a normatív értékek százalékában történő kiszámításához a Dourado és munkatársai [40] által a 18 és 80 év közötti korosztályra vonatkozó átlagértékeket vettük alapul. Minden egyes résztvevő esetében a nem és az életkor alapján kiválasztásra került egy megfelelő átlagérték. A százalékos arányt ezután a következőképpen számították ki: 100% × 6MWT távolság/átlag.

 Az artériás oxigénszaturációt (SpO2) pulzoximetriával (Onyx Vantage 1529590, Nonin Medical, Minneapolis, USA) követtük nyomon a 6 perces séta előtt és közben. A kapott legalacsonyabb SpO2-értéket reprezentatív SpO2-válaszként rögzítették.

Közvetlenül a 6 perces séta után minden résztvevő megadta az észlelt megterhelés (RPE) értékelését egy 20 pontos Borg-skálán [41], valamint a légszomj szintjét a módosított Medical Research Council dyspnoe-skála alapján (0 fokozatú légszomj csak megerőltető testmozgás során a 4. fokozatig, amely szintén légszomj), amely elérhető a Global Initiative for Chronic Obstructive Pulmonary Disease [42] 28. oldalán.

A pszichometriai változók értékelése

 A résztvevőket arra kérték, hogy egy ötfokozatú skálán (0 – semmi, 4 – súlyos) értékeljék a reggeli gyengeség, izomfájdalom, légszomj és álmatlanság érzetét. A pontszámokat a teszt 14 napja alatt naponta gyűjtötték. A későbbi statisztikai elemzéshez a 14 napos átlagot számították ki.

Hidrogén/placebó inhalációs protokoll

 A résztvevők vagy egy HB-H12 H2 generátor (Guangzhou Hibon Eletronic Technology, Guangzhou, Kína) által előállított 300 ml/perc H2 adagot, vagy egy technikailag módosított HB-H12 H2 generátor által előállított placebót (környezeti levegő) inhaláltak orrkanül segítségével.

A használati utasítás szerint az előállított hidrogén 99,99%-os tisztaságú, amelyet tisztított víz elektrolízisével állítanak elő PEM membrántechnológiával.

A résztvevők nem tudták megkülönböztetni a hidrogén és a placebo belélegzését, mivel a hidrogén színtelen, szagtalan és íztelen [29]. A hidrogént vagy placebót két (reggeli és délutáni) 60 perces otthoni ülés során inhalálták nyugalomban. Tudomásunk szerint nincs elegendő tanulmány, amelyből levezethető lenne a hidrogéninhaláció optimális időtartama a COVID-19 utáni rehabilitációhoz.

Általánosságban elmondható, hogy a COVID-19 utáni rehabilitáció időtartama 5 naptól 6 hónapig terjed [43]. A sportorvoslásban a hidrogén edzés előtti adagolásának időtartama 30 perctől 4 hétig terjed[44]. Ezért kompromisszumos megoldásként 14 napos H2/placebo beavatkozást választottunk, hogy a vizsgálat időtartama elég hosszú legyen ahhoz, hogy kimutatható hatást mutasson ki a fizikai és légzési jellemzőkre, ugyanakkor a vizsgálat szabályozhatósága érdekében észszerűen rövid legyen.

Statisztikai elemzés

 Minden adatot Excel 365 táblázatokban (Microsoft, Redmond, USA) rögzítettünk a későbbi statisztikai feldolgozáshoz. Az adatokat számtani átlag és standard eltérés vagy 95%-os konfidenciaintervallum (CI) formájában adjuk meg.

A változók normális eloszlását Kolmogorov-Smirnov teszt segítségével vizsgáltuk. A beavatkozás és a nemek szignifikanciájának kiszámításához kovarianciaanalízist (ANCOVA) alkalmaztak a beavatkozási tényezővel (szintek: H2 és placebo), a résztvevők nemével (szintek: férfi és nő) és az életkorral mint kovariánsokkal. ANOVA varianciaanalízist alkalmaztunk a résztvevők életkorára vonatkozóan.

ANOVA és ANCOVA elemzésekkel értékelték a vizsgálat előtt kapott kiindulási értékeket és a beavatkozások által okozott változásokat (változás = beavatkozás utáni érték mínusz beavatkozás előtti kiindulási érték).

Azokban az esetekben, ahol a nem hatása statisztikailag nem volt szignifikáns, a férfi és női alcsoportokat összevonták. A H2 inhaláció és a placebo közötti különbségeket ezután kétmintás t-próbával értékelték. A nullához viszonyított változás szignifikanciáját egymintás t-próbával értékeltük. A nullához viszonyított változás szignifikanciáját egymintás t-próbával értékeltük.

Ha a változó normális eloszlása nem volt kielégítő, nem parametrikus alternatívákat alkalmaztak, nevezetesen: a Kruskal-Wallis-tesztet, a Mann-Whit-Ney U-tesztet és a Wilcoxon-tesztet.

A 6 perces gyaloglási távolság változása és a légzési változók (FVC, FEV1 és FEV1/FVC) változása közötti összefüggést Pearson korrelációs együtthatóval vizsgálták. Minden statisztikai vizsgálat esetében a p < 0,05 értéket statisztikailag szignifikáns különbségnek tekintették. A statisztikai szignifikancia mellett a Cohen-féle standardizált különbséget (d) is használták. A statisztikai elemzéseket a MATLAB és a Statistics Toolbox R2020a (Math-200 Works, Natick, USA) segítségével végeztük.

Eredmények

A résztvevők a következő típusú gyógyszereket kapták (gyakoriság és relatív gyakoriság):

  • NSAID-ok: 10 (20%);
  • láz- és fájdalomcsillapítók (12%);
  • étrend-kiegészítők (vitaminok és
  • ásványi anyagok): 5 (10%);
  • antiallergiás szerek: 1 (2%); és
  • véralvadásgátlók: 2 (4%).

A PCFS-skála szerint a funkcionális károsodás bejelentett szintjei a következők voltak (gyakoriság és relatív gyakoriság): 1. fokozat – elhanyagolható funkcionális korlátozás: 27 (54%);

2. fokozat – enyhe funkcionális korlátozás: 20 (40%);

3. fokozat – közepes funkcionális korlátozás: 3 (6%).

 A nyugalmi SpO2, a 6 perces járás utáni SpO2, a nappali légszomj, a 6 perces járás utáni légszomj és az RPE szignifikánsan (mindegyik p ≤ 0,015) eltért a normál értékektől, ezért ezeket a változókat nemparametrikus tesztekkel elemeztük. A többi változó statisztikailag nem különbözött szignifikánsan (mindegyik p ≥ 0,061) a normálértékektől, és ANOVA vagy ANCOVA segítségével elemeztük őket.

Az életkor, a testsúly, a testmagasság és a PCR-teszt utáni napok közötti különbségek a vizsgálatok között (H2 versus placebo) nem voltak szignifikánsak (mindegyik p ≥ 0,056, 1. táblázat). A BMI (p = 0,002) és a testzsír (p = 0,006) statisztikailag szignifikáns különbségei ellenére a randomizáció sikeresnek tekinthető, mivel nem lehet minden változót egyszerre ellenőrizni.

A testsúly, a testmagasság és a testzsír nemek közötti szignifikáns (mindegyik p < 0,001) különbségei a férfiak és nők közötti ismert antropológiai különbségek.

A kiindulási értékek összehasonlítása (a beavatkozás előtt) a 3. táblázatban látható. A Kruskal-Wallis-teszt segítségével nem volt szignifikáns különbség (mindegyik p ≥ 0,089) a négy alcsoport között a nyugalmi SpO2, a 6 perces gyaloglás utáni légzési zavar, a 6 perces gyaloglás utáni SpO2 és az RPE tekintetében.

Megállapítható, hogy nem volt különbség a beavatkozások között (H2 versus placebo). Az ANCOVA nem mutatott ki szignifikáns (minden p ≥ 0,42) beavatkozási tényezőt a többi vizsgálati változó esetében.

Megállapítható, hogy a beavatkozás megkezdése előtt nem volt szignifikáns különbség a H2 és a placebo alcsoportok között.

 Az eredmények valóban azt mutatták, hogy a 6 perces séta során a nők fizikai fittsége szignifikánsan (p = 0,004) magasabb volt (átlagosan 114,0%), mint a férfiaké (106,9%). A H2 és a placebo alcsoportok között nem találtak szignifikáns (minden p ≥ 0,49, 4. táblázat) különbségeket az összes önbevallott változó tekintetében, a 14 napos vizsgálat átlagában.

 A 14 napos beavatkozás utáni változások elemzését az 5. táblázat mutatja be. A beavatkozások között szignifikáns különbségek voltak (mindegyik p ≤ 0,021) az FVC, a FEV1 és a 6MWT tekintetében. A nem vagy az életkor tényezője azonban nem volt szignifikáns (mindegyik p ≥ 0,18) a vizsgált változók egyikében sem. Ez azt jelzi, hogy a beavatkozásokra adott válaszok nem függtek a nemtől vagy az életkortól. Ezért mindkét nemet egy csoportba lehetett összevonni, és az életkori tényezőt eltávolítani. Ezt az új statisztikai elemzést a 6. táblázat mutatja be.

 

A 6. táblázat legfontosabb megállapítása, hogy a 14 napos H2-inhaláció 64 m (95% CI: 48-80 m) javulást eredményezett a 6 perces gyaloglási távolságban, ami nagyobb, mint nulla (p < 0,001). A placeboinhaláció 9 m-rel (95% CI: -4-21 m) növelte a 6 perces gyaloglási távolságot, ami nem szignifikáns különbség (p = 0,15). A H2 és a placebo közötti javulás közötti különbség szignifikáns volt (p < 0,001). Az RPE-érték szignifikánsan (p = 0,036) 0,9 ponttal csökkent a placebocsoportban, azonban a H2-csoportban a 0,7 pontos csökkenés nem volt szignifikáns (p = 0,11).

A beavatkozások közötti különbség nem volt szignifikáns (p = 0,88). Az inhalált H2 4,3%-os (95% CI: 2,0-6,6%) javulást eredményezett az FVC-ben, ami nagyobb volt a nullánál és szignifikáns különbség (p = 0,001), és összehasonlítva a placebocsoportban végzett beavatkozással (p = 0,005), amely nem mutatott szignifikáns változást (-0,2%, 95% CI: -2,4-2,2%, p = 0,85). A FEV1 javulása a H2 inhaláció után nem volt szignifikáns (2,8%, 95% CI: -0,5% és 6,1% között, p = 0,088), és a placeboinhaláció utáni csökkenés sem volt szignifikáns (-2,2%, 95% CI: -5,3% és 1,0% között, p = 0,17).

A beavatkozások közötti különbség azonban szignifikáns volt (p = 0,028). A többi vizsgált változó esetében nem találtak szignifikáns (p ≥ 0,42, 6. táblázat) különbséget a beavatkozások között.

A korrelációs elemzés (3. ábra) szignifikáns korrelációt mutatott ki az FVC és a 6 perces járás változása között (r = 0,43, p = 0,002), valamint a FEV1 és a 6 perces járás változása között (r = 0,31, p = 0,030). A FEV1/FVC és a 6 perces járás változása közötti korreláció (r = -0,02, 257 p = 0,91) nem volt szignifikáns.

 Következtetés

 Legjobb tudomásunk szerint ez az első randomizált, placebo-kontrollált vizsgálat, amely azt vizsgálja, hogy az otthoni H2-inhalációs terápia (2×60 perc/nap, 14 napon keresztül) javíthatja-e a légzési és fizikai funkciókat a korai felépülés során a COVID utáni betegeknél.

Az új vizsgálat főbb eredményei a következők:

a H2 inhaláció a placebo inhalációval összehasonlítva 1) a 6 perces gyaloglási távolság növekedését eredményezte (H2: 64 ± 39 m, placebo: 9 ± 29 m, p < 305 0,001); 2) az FVC növekedését (H2: 0,19 ± 0,24 l, placebo: -0,01 ± 0,22 1, p = 0,004); 3) a FEV1 növekedése (H2: 0,11 ± 0,28 1, placebo: -0,08 ± 0,27 1, p = 0,025); 4) az FVC (r = 307 0,43, p = 0,002) és a FEV1 (r = 0,31, p = 0,030) javulása, amely szignifikánsan korrelált a 6 perces járás javulásával.

 

Egyre több bizonyíték van arra, hogy a COVID-19 és a súlyos akut légzőszervi szindróma (SARS) [45] után a fizikai funkciók károsodása [12,16] hetekkel vagy akár hónapokkal a fertőzés után is fennáll.

Jól dokumentált tény, hogy a mozgásszegény életmód általában alacsonyabb fizikai erőnléttel jár együtt [46]. Ebben a tekintetben fontos figyelembe venni, hogy a karantén és a COVID-19 világjárvány miatt a fizikai aktivitás mennyiségének jelentős csökkenése és a társas interakciók csökkenése [47] a COVID-19 betegek fizikai működésére hasonlóan negatív dekondicionáló hatással lehet, mint a mozgásszegény életmód.

A 6 perces séta széles körben elfogadott “arany standard” a kardiorespiratorikus fittség mérésére, különösen a krónikus légzőszervi betegségben szenvedő betegek esetében [18], és a COVID-19 betegek csoportosítására alkalmas tesztnek tekintik [14].

Eredményeink azt mutatták, hogy a beavatkozás előtti 6 perces séta során megtett távolság 679 m (107%) volt a férfiaknál és 666 m (114%) a nőknél, az életkorral és nemmel korrigált referenciaértékek szerint [40].

Kohorszunk

 A résztvevők akut COVID-19 után általában jó fizikai funkciót mutattak, annak ellenére, hogy a pozitív PCR-tesztet követően átlagosan 26 napig tartó tüneteket, például fáradtságot, nehézlégzést vagy izomfájdalmat tapasztaltak (4. táblázat).

Townsend és munkatársai [48], akik 50 év alatti és a COVID-19 magasabb súlyosságú betegeket követtek, 460 m körüli 6 perces gyaloglási távolságról számoltak be, ami az egészséges lakosság teljesítményszintje alatt volt [49]. Meglepő módon a 6 perces gyaloglási távolság eredménye nem volt összefüggésben a betegség kezdeti súlyosságával vagy a légzési nehézségekkel a diagnózist követő 75 nap után [48].

Ezzel szemben Blanco és munkatársai [50] szignifikánsan jobb eredményről számoltak be a 6 perces séta (~577 m) tekintetében a COVID-19 kevésbé súlyos lefolyású idősebb betegeknél (~55 év) a tünetek megjelenését követő 104 napig.

Egy másik tanulmányban Baranauskas et al. [51] a COVID-19 betegek és a kontrollcsoportok között nem találtak jelentős különbségeket a fizikai funkciót illetően, de a COVID-19 betegeknél a diagnózis felállítása után 3 hónapig nehézséget okozott a szív autonóm kontrolljának elérése.

Eredményeink és a fenti szakirodalmi bizonyítékok alapján a COVID-19 után a károsodott fizikai funkciók a tünetek megjelenése után néhány héttel vagy hónappal általában javulnak, de a fertőzéssel összefüggő maradványrendellenességek fennmaradhatnak.

 A csökkent fizikai erőnlétnek, valamint az akut COVID-19 utáni elhúzódó fáradtságnak közös nevezője lehet az oxidatív stressz.

A koronavírus okozta oxidatív stressz és a hozzá kapcsolódó negatív következmények a sejtek homeosztázisára, beleértve a redox egyensúlyhiányt, a mitokondriumok működésének és az ATP-termelésnek a károsodását [8,11,52], már régóta összefüggésbe hozható a fáradtsággal [53] és a csökkent fizikai erőnléttel [54].

Ebben az összefüggésben a H2-t többször is erős szelektív antioxidánsként tartották számon [20,21], amely képes megvédeni a mitokondriumok légzési funkcióját és ATP-termelését [20,55,56], valamint alkalmas szer az oxidatív stresszel összefüggő fáradtság átmeneti és krónikus formáinak kezelésére [57].

A vizsgálat legfontosabb eredménye, hogy a 14 napos, otthon végzett H2-inhaláció a placebocsoporthoz képest javította a fizikai funkciókat, nemtől és életkortól függetlenül.

Konkrétan, a 6 perces séta során megtett távolság 64 méterrel hosszabb volt a H2-kezelés után, míg a placebocsoportban csak 9 méterrel. Korábban a 6 perces teszt során a gyaloglási távolság legalább 30 méteres növekedését állapították meg minimális, klinikailag jelentős javulásként krónikus légzőszervi betegségben szenvedő felnőtteknél [18].

Ezért azt állítjuk, hogy a H2 két héten át történő napi inhalálása klinikailag releváns javulást eredményezett a fizikai funkciókban a COVID-19 után akut betegekből álló kohorszunkban.

Ami a fizikai erőnlét javulását illeti, a H2 ebben a vizsgálatban kimutatott fáradtságellenes hatását más tanulmányok is hasonlóan dokumentálták, amelyek a fizikai terhelés különböző módjait vizsgálták egészséges populációban [26,27], jól edzett sportolókban [25,44,58] és állatmodellekben [24].

A hidrogénpótlás fáradtság elleni hatását azzal magyarázták, hogy képes serkenteni az oxidatív anyagcserét, csökkenteni az oxidatív stresszt, módosítani a sejtek redox-környezetét és javítani az immunműködést. A 6 perces gyaloglási távolság növekedése és a légzőszervi változók javulása nem volt független a nemtől és az életkortól. Úgy tűnik, hogy a kezdeti értékek itt nem játszottak szerepet.

Ha a kiindulási értékek törvénye érvényesül, akkor a javulásnak a vizsgálat előtti értékektől, és így az életkortól is függenie kell, mivel a 6 perces gyaloglási távolság, az FVC és a FEV1 életkorfüggő volt (3. táblázat). Ezt az eredményt azonban óvatosan kell értelmezni, mivel ez a vizsgált minta elégtelen méretéből adódhat. Ezenkívül a 14 napos H2-inhaláció után megfigyelt változások függhetnek a COVID-19 súlyosságától.

Ezért az eredmények ellenőrzéséhez további, nagyobb mintán végzett vizsgálatokra van szükség.

A vizsgálat másik fontos eredménye az volt, hogy a 6 perces gyaloglási tesztre adott válaszként mindkét csoportban hasonló volt az RPE szintje. Azonban csak a H2 csoportban tapasztaltak klinikailag releváns javulást a megtett távolságban. Ebben a helyzetben azt várnánk, hogy a gyorsabb gyaloglási tempó magasabb RPE-értékkel jár.

A Borg RPE-tesztet hagyományosan úgy értelmezik, mint a komplex visszacsatolási hurkok megnyilvánulását, amelyeket általában számos fiziológiai funkció módosít, beleértve a szívritmust, a percenkénti szellőzést és a légzésszámot, az izom- és ízületi merevséget és a központi fáradtságot [59].

Ezért azt sugalljuk, hogy a H2 napi inhalációja nagyobb észlelt toleranciát (ellenállást) indukálhat a gyaloglási tempó növelésére akut poszt-COVID19 betegeinknél.

Továbbá eredményeink azt is kimutatták, hogy a hidrogén inhaláció kedvezően hatott a légzésfunkcióra, és a hidrogén által kiváltott FVC javulás a kardiorespirációs kapacitás növekedésével járt együtt.

Arra a következtetésre jutottunk, hogy a H2 inhaláció által kiváltott pozitív funkcionális változások a résztvevők magasabb érzékelt toleranciájának tulajdoníthatók a kardiorespiratorikus tesztekkel szemben.

A nagy intenzitású edzéssel szembeni fokozott toleranciáról korábban Botek és munkatársai [60] számoltak be, akik alacsonyabb laktátválaszt és jobb ventilációs hatékonyságot találtak az edzés előtti hidrogénadagolást követően.

A kórházi betegek H2-inhalációjával kapcsolatos egészségügyi előnyöket nemrégiben publikálták Guan és munkatársai [36], akik 6 L/perc H2-O2-t (66%-33%) alkalmaztak COVID-19 kísérleti betegek egy csoportjánál, és hasonló dózisú O2-t egy kontrollcsoportnál.

A H2-O2 keverék inhalálása a betegség súlyosságának jelentős csökkenését eredményezte, beleértve a nehézlégzés, a köhögés, a szorító érzés és a mellkasi fájdalom csökkenését. A javulás gyors volt, és a 2. és 3. nap után, valamint a kezelés végén is kimutatható volt a kontrollcsoporttal összehasonlítva.

 H2-O2-keverék beadásának klinikai előnyeit annak tulajdonították, hogy a légutakon áthaladó, lényegesen alacsonyabb légellenállásnak köszönhetően csökkenti a belégzési erőfeszítést [61]. Lau et al. [62] kimutatta, hogy a 6 hetes jól kontrollált edzés ~40 éves, SARS-ból lábadozó betegeknél a 6 perces gyaloglási távolság 77 m-es szignifikáns javulását eredményezte (kiindulási távolság 590 m).

Ez a javulás majdnem azonos a mi eredményünkkel, de a hidrogénterápia potenciálisan 3-szor időhatékonyabb rehabilitációs megközelítés, mint a testedzés a 6 perces gyaloglási távolság javulása szempontjából a COVID-19 utáni akut betegeknél.

 

Ennek a vizsgálatnak a következő korlátai vannak: 1) Logisztikai okokból csak egyszerű elvakítás történt, ezért nem zárható ki a detektálási torzítás. 2) A résztvevők által maguk által végzett reggeli észlelési mérésekkel dolgoztunk, ami némi torzítást eredményezhetett az adatokban.

 

Úgy véljük, hogy a H2 beadása és a jól bevált, a COVID-19 utáni rehabilitációs program [12,63] kombinációja szinergikus rehabilitációs hatást fejthet ki, ami a fizikai és légzési funkciók jobb helyreállításához vezethet, és ezt követően gyorsabb visszatérést biztosít a normális élethez.

Ezért a H2 beadásának más rehabilitációs programokkal való kombinációját vizsgáló tanulmányok további jövőbeli tanulmányok tárgyát képezik. A H2 beadása egészséges, biztonságos [20,29,64], jól tolerált terápiás megközelítésnek tűnik, és nem számoltak be klinikailag jelentős egészségügyi problémákról [37]. Ezért feltételezzük, hogy a H2-t potenciálisan orvosi rehabilitációs létesítményekben (gyógyfürdőkben), a COVID-19 utáni ellátóegységekben vagy a COVID-19-en átesett betegek távrehabilitációja során lehetne alkalmazni.

 Konkulzió

 Eredményeink azt mutatták, hogy a 14 napos rendszeres H2-inhaláció hatékony rehabilitációs megközelítésnek tekinthető az akut COVID-19 betegséget követő betegek fizikai és légzési funkcióinak javítására.

 

Letölthető kiegészítő anyagok: www.mdpi.com/xxx/s1, S1 táblázat, nyers adatok.

 A szerzők csapata:

 Michal Botek, Jakub Krejčí, Andrew McKune, Michal Valenta, Barbora Sládečková, Iva Klimešová, Petr Konečný, Dalibor Pastucha.

 Palacký Egyetem Olomouc, Cseh Köztársaság, támogatási szám: IGA_FTK_2021_009. A tanulmányt az Olmützi Palacký Egyetem (Olomouc, Cseh Köztársaság) Testkultúra Karának BALUO Alkalmazási Központ projektje támogatta.

 A tanulmány intézményi háttere.

 A résztvevő tájékozott beleegyezése: A vizsgálatban részt vevők mindegyike aláírta és benyújtotta a vizsgálatban részt vevő tájékozott beleegyezését.

 Köszönetnyilvánítás: A szerzők köszönetet mondanak a H2 WORLD HEALTH & BEAUTY COMPANY-nak (Ostrava, Cseh Köztársaság), hogy szívesen kölcsönadta a H2 generátorokat a vizsgálathoz.

 Összeférhetetlenség: a szerzők kijelentik, hogy nincs összeférhetetlenségük. A tanulmány szponzora nem befolyásolta a tanulmány tervezését, az adatok gyűjtését vagy értékelését, az adatok elemzését vagy értelmezését, a tanulmány kéziratát, illetve a tanulmány közzétételéről szóló döntést.

Social media & sharing icons powered by UltimatelySocial

Mik az immunrendszert befolyásoló legfontosabb tényezők

--------------------------------------------------------------------

GDPR PeteristvanBlog

You have Successfully Subscribed!