Zespół badawczy: Sergej M. Ostojic, Nikola Todorović ,Sonja Baltic, David Nedeljkovic, Jovan Kuzmanović, Darinka Korovljev, Dejan Javorac, Katarina Bijelic, Nebojsa Kladar, Alex Tarnava
Streszczenie:
Wstępne i cele:
Wstępne badania wskazują, że wodór molekularny (H2) może wpływać na szlaki molekularne zaangażowane w regulację apetytu; jednak jego rola w wpływaniu na zgłaszane przez pacjentów wyniki apetytu u osób z otyłością pozostaje niepewna.
To randomizowane, kontrolowane placebo, podwójnie ślepe badanie miało na celu ocenę wpływu suplementacji H2 na apetyt, skład ciała, jakość snu, jakość życia specyficzną dla otyłości i powiązane biomarkery u otyłych mężczyzn i kobiet.
Materiały i metody:
W badaniu wzięło udział 36 uczestników (24 kobiety; wiek 42,1 ± 13,2 roku; BMI 30,8 ± 4,2 kg / m2) losowo przydzielony do otrzymania 1,0 L wody bogatej w wodór (15 mg H2) lub 1,0 L wody kontrolnej (0 mg H2) dziennie przez osiem tygodni.
Wyniki:
Wyniki wykazały, że woda bogata w wodór molekularny znacznie łagodziła apetyt (p = 0,05), poprawiła subiektywną jakość snu (p = 0,05), obniżała poziom cholesterolu całkowitego (p = 0,02) i cholesterol LDL (p = 0,04) oraz zwiększony poziom peptydu glukagonowego w osoczu (p = 0,05) w porównaniu z kontrolą.
W trakcie całego badania nie odnotowano żadnych poważnych działań niepożądanych.
Wnioski:
Odkrycia
te sugerują, że woda bogata w wodór molekularny może służyć jako bezpieczna i
skuteczna strategia dietetyczna w celu rozwiązania problemu regulacji
apetytu i powiązanych wskaźników metabolicznych u osób z otyłością.
Badanie jest zarejestrowane na stronie ClinicalTrials.gov (NCT06722326).
1. 1. Wprowadzenie
Wodór molekularny (H2) pojawił się jako innowacyjny środek biomedyczny o znacznym
potencjale terapeutycznym w różnych dziedzinach zdrowia ludzkiego. Wśród
nich wodór molekularny wykazuje szczególną obietnicę dla warunków metabolicznych.
Ostatnie badania wykazały korzyści płynące z wodoru molekularnego u
osób z zespołem metabolicznym, cukrzycą typu 2, niealkoholową stłuszczeniową chorobą wątroby, hiperurykemią i otyłość.
W tych warunkach wodór molekularny prawdopodobnie działa jako środek hormonalny i
sygnalizacyjny. Może również pomóc w tłumieniu stresu siatkówki
endoplazmatycznej, aktywowaniu autofagii, regulacji funkcji
mitochondriów i regulacji mikroflory jelitowej.
Wstępne odkrycia sugerują, że wodór molekularny może również wpływać na regulację
mózgową homeostazy energetycznej, potencjalnie wpływając zarówno na
sygnalizację oreksygenną, jak i anoreksygenną. Nasza grupa badawcza niedawno wykazała, że wodór molekularny może modulować
cykl glutaminianowo-GABA-glutamina, krytyczny szlak leżący u podstaw
tłumienia apetytu i efektów utraty wagi. Jednak wpływ wodoru molekularnego na inne kluczowe neuroprzekaźniki
zaangażowane w regulację apetytu, takie jak peptyd glukagonowy -1
(GLP-1) i na środki apetytu u osób otyłych, pozostaje nieznany.
Tak więc
głównym celem tego randomizowanego kontrolowanego badania była ocena
wpływu suplementacji wodorem molekularnym na wskaźniki składu ciała, apetyt, jakość
życia specyficzną dla otyłości i krążące poziomy GLP-1 u otyłych
mężczyzn i kobiet.
Postawiliśmy hipotezę, że wodór molekularny będzie regulował poziom GLP-1, zmniejszał apetyt i sprzyjał utracie wagi w tej populacji.
2. Materiały i metody
2.1. Uczestnicy
W
niniejszym badaniu zastosowano równoległą, randomizowaną, kontrolowaną
placebo, podwójnie ślepą konstrukcję, o współczynniku przydziału 1:1
pomiędzy grupą eksperymentalną (wodną bogatą w wodór) a grupą kontrolną
(placebo).
Kryteria kwalifikowalności do włączenia uczestników wymagały,
aby osoby były w wieku 18-65 lat, sklasyfikowane jako otyłe (tłuszcz
utęsa > 30% dla kobiet i > 25% dla mężczyzn) i siedzące,
zdefiniowane jako angażujące się w mniej niż 150 minut umiarkowanej
aktywności fizycznej tygodniowo. Kryteria wykluczenia obejmowały
obecność jakichkolwiek poważnych chorób przewlekłych lub ostrych urazów w
momencie rekrutacji, stosowanie suplementów diety w ciągu czterech
tygodni przed rozpoczęciem badania, stosowanie farmaceutyków związanych z
otyłością w ciągu ośmiu tygodni przed rozpoczęciem badania, odmowę
zgody na randomizację i równoczesny udział w innych badaniach.
Wszyscy
uprawnieni uczestnicy wyrazili świadomą zgodę, a zatwierdzenie etyczne
uzyskano od lokalnego IRB na Uniwersytecie w Nowym Sadzie (#
50-06-18/2024-1). Badanie było zgodne z zasadami Deklaracji Helsińskiej
(7. rewizja). Zbieranie danych miało miejsce w Applied Bioenergetics Lab
na Uniwersytecie w Novi Sad w okresie od kwietnia do grudnia 2024 roku.
Wyjściowa charakterystyka uczestników badania przedstawiono w tabeli 1. Badanie jest zarejestrowane na stronie ClinicalTrials.gov (NCT06722326).
2.2. Interwencje
Uczestnicy grupy eksperymentalnej otrzymywali wodę bogatą w wodór w dziennej dawce 1,0 L, podczas gdy grupa kontrolna (placebo) otrzymywała równą ilość wody z kranu. Obie interwencje podawano trzy razy dziennie (rano, wczesnym popołudniem i przed kolacją; 333 ml na porcję) o stężeniu wodoru molekularnego 5mg na porcję w napoju doświadczalnym (w sumie 15 mg H 2 na dobę) i 0 mg na porcję w napoju kontrolnym. Wygląd, tekstura i cechy sensoryczne obu napojów były identyczne. Interwencje zostały dostarczone przez Natural Wellness Now Health Products Inc. (Maple Ridge, BC, Kanada). Okres interwencji trwał osiem tygodni, podczas których uczestnicy zostali poproszeni o powstrzymanie się od stosowania jakichkolwiek innych suplementów diety lub interwencji w zakresie kontroli wagi, w tym modyfikacji diety, ćwiczeń, leków przeciw otyłości, terapii behawioralnej lub chirurgii bariatrycznej.
2.3. Wyniki
Z góry określone wyniki badań pierwotnych i wtórnych obejmowały oceny apetytu, wskaźniki składu ciała, jakość życia związaną z otyłością, składniki jakości snu, markery biochemiczne oraz częstość występowania i nasilenie działań niepożądanych. Pierwszorzędowym punktem końcowym była zmiana apetytu (całkowity wynik łaknienia) w stosunku do wartości początkowej do obserwacji (patrz poniżej). Wszystkie środki oceniono na początku badania (przed podaniem) i podczas 8-tygodniowej obserwacji (po podaniu). Oceny laboratoryjne przeprowadzono między 08:00 a 12:00 po poście na noc. Uczestnicy zostali poinstruowani, aby powstrzymywać się od ćwiczeń fizycznych przez 12 godzin i unikać alkoholu, kawy, herbaty, napojów gazowanych i napojów energetycznych przez 24 godziny przed pomiarami. Pomiary antropometryczne obejmowały wzrost (Seca 210, Hamburg, Niemcy) i wagę (Omron BF508, Tokio, Japonia), z indeksem masy ciała (BMI) obliczonym jako waga w kilogramach podzielona przez kwadrat wysokości w metrach. Obwód talii mierzono taśmą antropometryczną (Gulic CHP, Ann Arbor, MI, USA). Skład ciała oceniano za pomocą wieloczęstotwego bioelektrycznego analizatora impedancji (BioScan 920, Maltron International Ltd., Rayleigh, Essex, UK), rejestrującego parametry, takie jak masa tłuszczowa i beztłuszczowa, masa mięśniowa, całkowita i przedziałowa woda w organizmie (wewnątrzkomórkowa i zewnątrzkomórkowa), masa białka, masa mineralna, całkowita masa ciała i masa glikogenu. Apetyt oceniono za pomocą Kwestionariusza Łaknienia Żywności (FCQ) [17], zatwierdzonego narzędzia zaprojektowanego do pomiaru pięciu kluczowych wymiarów apetytu: (1) intensywna chęć jedzenia, (2) przewidywanie pozytywnego wzmocnienia z jedzenia, (3) oczekiwanie na ulgę od negatywnych stanów emocjonalnych poprzez jedzenie, (4) brak kontroli nad zachowaniami żywieniowymi i (5) pragnienia jako stan fizjologiczny, taki jak głód. Respondenci ocenili pozycje w 5-punktowej skali Likert od 1 (zdecydowanie się nie zgadzają) do 5 (zdecydowanie się zgadzają), z wyższymi wynikami odzwierciedlającymi większą intensywność apetytu na jedzenie. The Impact of Weight on Quality of Life-Lite (IWQOL-Lite) kwestionariusz [18], zatwierdzone 31-punktowe narzędzie do samodzielnego raportowania, oceniło specyficzną dla otyłości jakość życia w pięciu dziedzinach: funkcje fizyczne, poczucie własnej wartości, życie seksualne, stres publiczny i pracę, z wynikami od 0 do 100 (wyższe wyniki wskazujące na lepszą jakość życia). Jakość snu mierzono za pomocą wskaźnika jakości snu w Pittsburghu (PSQI) [19], obejmującego siedem podkategorii (subiektywna jakość snu, opóźnienie snu, czas trwania snu, wydajność snu, zaburzenia snu, stosowanie leków nasennych i dysfunkcja w ciągu dnia), gdzie wyższe wyniki wskazują na bardziej znaczące zaburzenia snu. Podczas każdej wizyty laboratoryjnej podczas analizy biochemicznej pobrano próbki krwi na czczo. Poziom glukozy, cholesterolu całkowitego, trójglicerydów i lipoprotein określono standardowymi metodami enzymatycznymi przy użyciu automatycznego analizatora (Hitachi, Tokio, Japonia). Poziomy krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA) - kwasu octowego, kwasu propionowego i kwasu masłowego - zostały zmierzone za pomocą wrażliwej metody spektroskopii tandemowej tandemowej z 20modyfikacjami [20]. Poziomy GLP-1 w osoczu oceniano za pomocą komercyjnego zestawu ELISA (Elabscience, Houston, TX, USA). Poziomy wodoru cząsteczkowego w oddechu zmierzono za pomocą elektrochemicznego mikroprocesora ogniw paliwowych (LactoFAN2, Fischer Analysen Instrumente GmbH, Lipsk, Niemcy). Uczestnicy zostali również poproszeni o zgłaszanie wszelkich działań niepożądanych (np. rozstrój żołądka, wzdęcia, zaparcia, biegunka, nudności lub wymioty) z powodu interwencji w trakcie badania za pomocą kwestionariusza otwartego. Po rozpoczęciu badania nie dokonano żadnych modyfikacji wyników badań.
2.4. Analizy statystyczne
Minimalną wielkość próbki (n
= 24) określono za pomocą analizy mocy przy użyciu
G*Power3.1
(Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf), z wielkością efektu 0,30
(wskazując na niewielki efekt), poziomem alfa 0,05 i mocą 0,80, w
oparciu o przewidywaną zmianę apetytu (całkowity wynik apetytu) od
wartości początkowej do 8-tygodniowej obserwacji. Obliczenie to
zakładało dwie grupy z dwoma punktami pomiarowymi dla wyników badań. Aby
umożliwić potencjalne ścieranie, wielkość próby została zwiększona do
36 uczestników. Aby zachować zrównoważoną charakterystykę uczestnika w
różnych grupach, zastosowano rozwarstwiony model randomizacji, tworząc
oddzielne bloki oparte na płci (mężczyzna i kobieta). Normalność danych
oceniono za pomocą testu Shapiro-Wilk, a za pomocą testu Bartletta
zbadano jednorodność wariancji. Różnice w grupie w czasie porównano za
pomocą t -testów dla normalnie
rozproszonych danych i testu Wilcoxon Signed-Ranks dla danych
nienormalnie rozproszonych. W przypadku danych o rozkładzie normalnym i
jednorodnych wariancjach przeanalizowano efekty interakcji (czas vs.
interwencja) za pomocą modelu mieszanego ANOVA. W przypadkach
niejednorodnych wariancji przeprowadzono porównania za pomocą testu
Friedmana. Rozmiary efektów dla porównań wewnątrzgrupowych obliczono
przy użyciu d Cohena, podczas gdy efekty interakcji oceniono za pomocą częściowego eta do kwadratu (η p 22).
Biorąc pod uwagę wielokrotne porównania wyników, interpretowaliśmy
wyniki z ostrożnością, podkreślając spójne wzorce i rozmiary efektów, a
nie polegając wyłącznie na nominalnych wartościach p.
Formalna korekta dla wielu badań (np. Korekcja Bonferroni) nie została
zastosowana ze względu na rozpoznawczy charakter badania i stosunkowo
niewielką wielkość próby. Znaczenie statystyczne ustalono na poziomie p
≤ 0,05. Brakujące dane zostały wyłączone z analiz. Wszystkie analizy
statystyczne przeprowadzono przy użyciu SPSS w wersji 24.0 dla
komputerów Mac (IBM SPSS Statistics, Chicago, IL, USA).
3. 3. Wyniki
Łącznie 35 uczestników (n = 35; 23 kobiety) zostało losowo przydzielonych do grupy interwencyjnej lub kontrolnej, otrzymało przydzieloną suplementację i zostało włączonych do pierwotnej analizy wyników. Spośród nich 18 uczestników (12 kobiet) było w grupie eksperymentalnej, a 17 uczestników (11 kobiet) było w grupie kontrolnej. Przepływ uczestników przez każdy etap randomizowanego badania przedstawiono na rysunku 1.
Rysunek 1. Przepływ uczestników podczas badania.
Bogate w wodór molekularny spożycie wody znacznie zmniejszyło wszystkie wymiary apetytu po ośmiu tygodniach w porównaniu do wartości wyjściowych w ogólnej próbie, z wyjątkiem wymiaru związanego z brakiem kontroli nad zachowaniami żywieniowymi. Nie zaobserwowano istotnych różnic w grupie placebo podczas porównywania pomiarów przed- i po interwencji w całej próbce. Istotny efekt interakcji (czas × leczenie) zaobserwowano dla zachcianek jako stanu fizjologicznego (p = 0,05) i całkowitych wyników dla zachcianek (p = 0,05), przy czym woda bogata w wodór wykazuje większą skuteczność niż placebo w łagodzeniu tych specyficznych wymiarów apetytu w ogólnej próbie. Rozmiary efektów dla tych interakcji przekroczyły próg dla dużych efektów (η p 2 > 0,14). Analizy specyficzne dla płci dały porównywalne wyniki dla podpróbki żeńskiej, wykazujące znaczące efekty interakcji (o dużych rozmiarach efektów) dla łaknienia jako stanu fizjologicznego i wyników całkowitych (p < 0,05).
Bogate w wodór zużycie wody spowodowało znaczne zmniejszenie masy ciała wśród podpróbek męskich (średnia zmiana: −2,0 ± 2,4 kg; p = 0,05) po 8 tygodniach w porównaniu z wartościami wyjściowymi. Nie zaobserwowano istotnych zmian w odniesieniu do innych wskaźników wielkości ciała lub składu ciała w całej próbie lub w podpróbkach specyficznych dla płci w okresie przed oceną. Nie zaobserwowano znaczącego efektu interakcji między interwencjami dotyczącymi wielkości ciała lub wskaźników składu w trakcie całego badania. Jednak godny uwagi trend (p = 0,07) sugerował, że woda bogata w wodór może przewyższać placebo w zmniejszaniu masy ciała wśród mężczyzn.
Spożycie wody bogatej w wodór znacznie poprawiło funkcje fizyczne, poczucie własnej wartości, życie seksualne i całkowite wyniki jakości życia związanej z otyłością po ośmiu tygodniach w porównaniu z wartościami wyjściowymi w całej próbie. Interwencja placebo podobnie poprawiła samoocenę i skumulowane wyniki w porównaniach przed postem w ramach całkowitej próby. Mimo to nie zaobserwowano znaczących efektów interakcji w całej próbie. Analiza podgrup wykazała znaczną poprawę w prawie wszystkich wskaźnikach (z wyłączeniem stresu publicznego) po spożyciu wody bogatej w wodór oraz w funkcji fizycznej i wydajności pracy po spożyciu placebo u kobiet, bez znaczących efektów interakcji między interwencjami w tej grupie. U mężczyzn nie wykryto istotnych zmian podczas badania, z wyjątkiem efektu interakcji samooceny (p < 0,01), w którym placebo wykazało większą skuteczność niż woda bogata w wodór w zwiększaniu tej zmiennej.
Spożycie wody bogatej w wodór znacznie poprawiło subiektywną jakość snu, opóźnienie snu, zaburzenia snu, dysfunkcję w ciągu dnia i całkowite wyniki snu po interwencji w porównaniu z wartościami wyjściowymi w ogólnej próbie. Podobnie interwencja placebo poprawiła subiektywną jakość snu, opóźnienie snu, czas snu, dysfunkcję w ciągu dnia i całkowite wyniki snu w porównaniach przed postem. W szczególności zaobserwowano znaczący efekt interakcji dla subiektywnej jakości snu (p = 0,05), przy czym woda bogata w wodór wykazuje lepszą poprawę w porównaniu z placebo w całej próbie. Analiza podgrup zidentyfikowała kilka specyficznych dla danej domeny poprawę snu po interwencji w porównaniu przed postem, z istotnym efektem interakcji (p = 0,05) obserwowanym do stosowania leków nasennych w podpróbce żeńskiej.
Spożycie wody bogatej w wodór znacznie zwiększyło stężenie GLP-1 w surowicy zarówno w całej próbce, jak i w podpróbce żeńskiej po 8 tygodniach w porównaniu z wartością początkową. Natomiast w grupie placebo nie zaobserwowano istotnych zmian stężenia GLP-1 w surowicy w okresie przed-po dokonaniu oceny. Znaczący efekt interakcji zidentyfikowano dla poziomu GLP-1 w surowicy w całej próbce (p = 0,05), co wskazuje, że woda bogata w wodór była bardziej skuteczna niż placebo w zwiększaniu stężenia GLP-1 w surowicy, z dużą wielkością efektu interakcji (η p 2 = 0,20).
Spożycie wody bogatej w wodór nie miało wpływu na stężenie kwasu octowego w surowicy, ale znacznie zmniejszyło stężenie kwasu propioninowego w surowicy i kwasu masłowowego w całej próbie i w obu podgrupach płciowych po 8 tygodniach, w porównaniu do wartości wyjściowych. Podobnie interwencja placebo doprowadziła do zmniejszenia krążącego kwasu propionowego i kwasu masłowego w porównaniach przed post. Nie zaobserwowano istotnych efektów interakcji między interwencjami w odniesieniu do żadnego z trzech surowicowych SCFA w trakcie całego badania.
Picie wody bogatej w wodór znacznie obniżyło poziom cholesterolu całkowitego, cholesterolu LDL i cholesterolu HDL po ośmiu tygodniach podawania w porównaniu z wartościami wyjściowymi, podczas gdy nie zaobserwowano znaczących zmian w grupie placebo podczas wcześniejszych porównań w całej próbie. Wykryto znaczący efekt interakcji dla cholesterolu całkowitego (p = 0,02) i cholesterolu LDL (p = 0,04), przy czym woda bogata w wodór wykazuje lepsze obniżenie tych parametrów w porównaniu z placebo. Analiza podgrup wykazała znaczną poprawę profili lipidowych po zużyciu wody bogatej w wodór, ze znaczącym efektem interakcji obserwowanym dla cholesterolu całkowitego w podpróbce żeńskiej (p = 0,04). Rozmiary efektów dla powyższych interakcji uznano za duże (η p 2 > 0,14).
Wreszcie, żaden uczestnik nie zgłosił żadnych poważnych działań niepożądanych, które utrudniły ich udział w badaniu; jeden uczestnik został utracony do obserwacji. Wśród osób z grupy eksperymentalnej jedna z uczestniczek (w wieku 50 lat) odnotowała częstsze wypróżnienia po interwencji, podczas gdy inna uczestniczka płci żeńskiej (w wieku 51 lat) zgłosiła zmniejszenie zawrotów głowy, które często występowało przed badaniem. W grupie kontrolnej jedna uczestniczka (w wieku 25 lat) wskazała na poprawę wydajności pracy podczas codziennych czynności. Przestrzeganie interwencji było wysokie, średnio 98,3 ± 2,4% w grupie eksperymentalnej i 97,1 ± 2,9% w grupie kontrolnej (p = 0,18), w oparciu o liczbę nieużywanych butelek.
4. 4. Dyskusja
Nasza próba jest jedną z pierwszych, które ocenia wpływ wody bogatej w wodór na wskaźniki związane z apetytem i związane z nimi wyniki u osób z otyłością. Odkrycia wykazały, że woda bogata w wodór, podawana w okresie ośmiu tygodni, była lepsza od placebo w zmniejszaniu apetytu na żywność, obniżaniu całkowitego poziomu cholesterolu w surowicy i cholesterolu LDL oraz zwiększaniu poziomu GLP-1 w naszej kohorcie otyłych uczestników. Efekty te były szczególnie widoczne u kobiet, a woda bogata w wodór wykazuje duże rozmiary efektów dla tych wyników. Dodatkowo, woda bogata w wodór przewyższała placebo w poprawie subiektywnej jakości snu. Nie zgłoszono żadnych działań niepożądanych i nie zaobserwowano większych różnic w składzie ciała ani związanych z otyłością miernikach jakości życia między interwencjami w okresie badania. Wyniki te sugerują, że woda bogata w wodór jest bezpieczną i potencjalnie skuteczną interwencją dietetyczną w celu zmniejszenia apetytu i poprawy profili lipidowych u dorosłych z otyłością. Dalsze badania są uzasadnione, aby zbadać te efekty w większych i bardziej zróżnicowanych populacjach.
Ograniczona liczba badań na małą skalę zbadała potencjalny wpływ diwodoru na apetyt i powiązane mediatory w kontekście eksperymentalnym i klinicznym. Japońskie badanie było jednym z pierwszych, które wykazało, że 4-dniowa suplementacja wodą wodorową może wpływać na ekspresję mRNA dla greliny u myszy [21], hormonu stymulującego apetyt i regulującego glukozę, który odgrywa kluczową rolę w zwiększaniu spożycia kalorii i odkładaniu się tłuszczu. Podobnie, inne badanie na zwierzętach wykazało, że woda bogata w wodór, spożywana w ciągu 25 dni, może wpływać na dzienny przyrost masy ciała, spożycie paszy i regulować poziom hormonów regulujących apetyt w surowicy, takich jak peptyd YY i cholecystokinina u prosiąt tylko dla kobiet karmionych dietą skażoną mykotoksyną, w porównaniu z grupą kontrolną [22]. Ponadto 12-tygodniowa interwencja w wodzie bogatej w wodór u pięciu kobiet z nadwagą wykazała wpływ na cykl glutaminianu-glutaminy-GABA w mózgu, który obejmuje krytyczne neuroprzekaźniki aminokwasowe w aktywacji neuronalnej związane z regulacją apetytu [16]. W niedawnym badaniu przeprowadzonym na ludziach zbadano ścieżki kontroli apetytu związane z wodorem u ośmiu pacjentów (jednego mężczyzny i siedmiu kobiet) z otyłością, którzy przeszli operację pomostowania żołądka Roux-en-Y (RYGB) [23]. Autorzy odkryli, że pojedyncza dawka związku wytwarzającego wodór (inulina) ostro wzmocniła działanie chirurgiczne obniżające poziom glukozy i supresyjne apetytu, korelujące ze stężeniem wodoru, choć bez mierzalnego wpływu na GLP-1 i peptyd YY. Nasze badanie potwierdza pewne odkrycia z tych wcześniejszych badań, wykazując pozytywny wpływ wody bogatej w wodór na markery apetytu i profile lipidowe. Rozszerza się również na te odkrycia, wykorzystując dłuższy okres suplementacji, większą i zróżnicowaną płeć próbkę oraz bardziej kompleksową ocenę apetytu i składu ciała, koncentrując się w szczególności na osobach otyłych.
Nasze pierwotne odkrycie wskazuje, że woda bogata w wodór była znacznie skuteczniejsza niż placebo w tłumieniu apetytu, o czym świadczy zmniejszenie o 7,4 punktu całkowitego wyniku łaknienia w grupie eksperymentalnej w porównaniu do 1,3 punktu w grupie kontrolnej. Sugeruje to, że diwodór może działać jako środek tłumiący apetyt, szczególnie u osób z otyłością. Efekt był bardziej wyraźny w podpróbce żeńskiej, prawdopodobnie ukierunkowany na mechanizmy fizjologiczne leżące u podstaw zachcianek, co odzwierciedla znaczna różnica interwencyjna w tej subdomenie apetytu. Diwodór może hamować apetyt u osób z otyłością poprzez kilka połączonych ze sobą szlaków fizjologicznych i biochemicznych. Zaproponowano modulowanie hormonów jelitowych, takich jak ghrelina, i metabolitów pochodzących z jelit, takich jak SCFA, które są zaangażowane w regulację apetytu. Ponadto wodór molekularny może wpływać na regiony mózgu związane z apetytem i układy neuroprzekaźników, przyczyniając się do jego wpływu na centralną kontrolę apetytu. Łagodząc stres oksydacyjny i stan zapalny – kluczowe czynniki rozregulowanego apetytu obserwowanego w otyłości – wodór molekularny może normalizować sygnały głodu i sytości. Ponadto może dotyczyć insulinooporności, o której wiadomo, że upośledza regulację głodu i pełni, i zmienić dostępność kwasów tłuszczowych, która jest ściśle związana z kontrolą apetytu. H2 może również zwiększać poziom nawodnienia, niezależnie promując poczucie sytości, a tym samym zmniejszając spożycie kalorii. Wreszcie, wodór molekularny może wpływać na poziom estrogenu w mózgu, który jest związany z regulacją apetytu, jak wykazano w badaniu na zwierzętach. Wyniki wskazują, że efekty te są bardziej wyraźne u kobiet, co sugeruje potencjalny specyficzny dla płci mechanizm działania. Nasze poprzednie badanie podkreśla potencjalne zaangażowanie SCFA pochodzącego z jelit w regulację apetytu, a woda bogata w wodór znacznie podnosi poziom propionu kału u osób z otyłością. Wiadomo, że SCFA, wytwarzane w wyniku fermentacji okrężnicy, aktywuje szlaki hormonalne i nerwowe, które hamują apetyt i zmniejszają spożycie energii [29]. Jednak mechanizmy, za pomocą których produkcja SCFA indukowana wodorem w jelitach przekłada się na krążenie ogólnoustrojowe i wpływa na mózg w celu regulacji apetytu, pozostają słabo poznane. Niniejsze badanie wykazało zmniejszenie krążących poziomów kwasu propionowego i masłowego po zużyciu wody bogatej w wodór, a efekty były podobne do placebo. Ten spadek kwasu propionowego pochodzącego z jelit może wynikać z jego wykorzystania przez wątrobę poprzez metabolizm pierwszego przejścia [30] lub potencjalnie zwiększone wychwyt przez inne tkanki, w tym mózg. Ostatnie badania podkreśliły zawiłą współpracę między mikroflorą kałową a metabolitami osocza po interwencji wodorowej, podkreślając potrzebę dalszych badań w celu wyjaśnienia wyzwolenia, wchłaniania, dystrybucji, metabolizmu i klirensu endogennych SCFA po spożyciu wodoru. Wydaje się jednak, że woda bogata w wodór wpływa na GLP-1, kluczowy hormon regulacji apetytu. W naszym badaniu zaobserwowano łagodne do umiarkowanego wzrost stężenia GLP-1 w surowicy po zużyciu wody bogatej w wodór. GLP-1 odgrywa kluczową rolę w zarządzaniu apetytem, działając na szlaki sytości żołądkowo-jelitowej i mózgu. Odkrycia te sugerują, że woda bogata w wodór może służyć jako nowa interwencja dietetyczna, potencjalnie modulująca metabolizm GLP-1 poprzez mechanizmy wpływające na jej wydzielanie, pobieranie komórkowe lub eliminację. Zaobserwowany wzrost poziomu GLP-1 po suplementacji wody bogatej w wodór może być zapośredniczony przez kilka mechanizmów fizjologicznych. HRW wykazała właściwości przeciwutleniające i przeciwzapalne, o których wiadomo, że pozytywnie wpływają na funkcję enteroendokrynną, w tym stymulację komórek L i wydzielanie GLP-1. Pojawiające się dowody sugerują, że stres oksydacyjny może upośledzać syntezę i wydzielanie GLP-1, a modulacja redoks może przywrócić lub wzmocnić ten szlak. Ponadto HRW może wpływać na oś jelitowo-mózgową poprzez zmiany w produkcji mikroflory jelitowej i krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA), z których oba są zaangażowane w regulację GLP-1 i sygnalizacji apetytu. Chociaż nasze badanie nie wykazało znaczącego wzrostu poziomu SCFA, wcześniejsze badania wskazują, że wodór może modulować fermentację okrężnicową i produkcję hormonów jelitowych pośrednio. Dalsze badania kliniczne są niezbędne do wyjaśnienia tych szlaków i potwierdzenia skuteczności wody bogatej w wodór w tłumieniu apetytu wśród osób z otyłością.
W niniejszym badaniu nie zaobserwowano istotnych różnic w wielkości ciała lub składzie między interwencjami, prawdopodobnie wynikających ze stosunkowo krótkiego czasu trwania interwencji. Wcześniejsze badania wykazały tendencję do redukcji masy ciała u osób z niealkoholową stłuszczeniową chorobą wątroby po 8 tygodniach suplementacji wody bogatej w 7wodór [7]. Wykazano jednak, że przedłużona suplementacja wodorem, w okresie od 12 do 24 tygodni, zmniejsza masę ciała u osób z nadwagą i pacjentów z zespołem metabolicznym. Sugeruje to, że osiągnięcie znaczących zmian związanych z wagą w przypadku interwencji opartych na wodorze może wymagać dłuższego okresu leczenia. Jednak nasze odkrycia ujawniły znaczną redukcję masy ciała (średnio 2,0 kg) u otyłych mężczyzn, którzy spożywali wodę bogatą w wodór, co wskazuje na potencjalny efekt zmniejszający wagę specyficzny dla tej podgrupy. Wcześniejsze badania wykazały, że mężczyźni mają tendencję do utraty wagi szybciej niż kobiety po interwencjach dietetycznych, przede wszystkim ze względu na różnice w składzie ciała, wydatkach energetycznych i czynnikach hormonalnych wpływających na metabolizm. Te fizjologiczne i metaboliczne różnice mogą wyjaśniać zaobserwowaną specyficzną dla mężczyzn odpowiedź na wodę bogatą w wodór. Chociaż wielkość tego efektu wydaje się skromna, możliwość odpowiedzi specyficznej dla płci na wodór podkreśla znaczenie włączenia płci jako zmiennej biologicznej do przyszłych badań. Dalsze badania są uzasadnione w celu zbadania mechanizmów leżących u podstaw tych efektów i optymalizacji strategii interwencyjnych dla różnych populacji.
Zaobserwowaliśmy znaczące działanie wody bogatej w wodór, o czym świadczy obniżenie poziomu cholesterolu całkowitego i cholesterolu LDL u osób z otyłością. W szczególności poziom cholesterolu całkowitego zmniejszył się średnio o 0,32 mmol/l (95% CI, z 0,10 do 0,54), podczas gdy poziom cholesterolu LDL zmniejszył się o 0,21 mmol/l (95% CI, z 0,02 do 0,54) po ośmiu tygodniach zużycia wody bogatej w wodór, przewyższając placebo w modulowaniu tych biomarkerów metabolicznych. Odkrycia te są zgodne z wcześniejszymi badaniami wykazującymi potencjał diwodoru zmniejszającego poziom cholesterolu w różnych populacjach klinicznych (w celu przeprowadzenia kompleksowego przeglądu, patrz ref. [39]). Chociaż mechanizmy leżące u podstaw pozostają w pełni wyjaśnione, należy postawić hipotezę, że woda bogata w wodór może wywierać działanie obniżające stężenie lipidów poprzez szlaki antyoksydacyjne i przeciwzapalne, modulację metabolizmu lipidów lub poprawę wrażliwości na insulinę. Te obiecujące wyniki sugerują, że woda bogata w wodór może służyć jako bezpieczny i skuteczny suplement diety do leczenia dyslipidemii w otyłości, uzasadniając dalsze badania w większych, długoterminowych badaniach.
Nasze odkrycia pokazują również, że woda bogata w wodór znacznie poprawiła jakość snu w porównaniu z placebo, z dużym efektem interakcji obserwowanym w naszej kohorcie osób z otyłością (η p 2 = 0,21). Biorąc pod uwagę, że jakość snu jest często narażona na ryzyko u osób z otyłością - ze względu na powiązane ze sobą czynniki fizjologiczne, metaboliczne i psychologiczne- nasze dane sugerują, że woda bogata w wodór może stanowić nową opcję terapeutyczną w zakresie rozwiązywania zaburzeń snu w tej populacji. Pojawiające się dowody są zgodne z naszymi wynikami, wspierając potencjalną rolę diwodoru w modulowaniu wyników związanych ze snem. Badania przedkliniczne wskazują, że diwodór może poprawić architekturę snu i konsolidację poprzez aktywację szlaków neuronalnych w regionach mózgu zaangażowanych w promocję snu. Ponadto ostatnie badanie kliniczne wykazało, że wdychanie gazu wodorowego poprawiło całkowity czas trwania snu, wydajność snu i zmniejszenie opóźnień snu u pacjentów z glejakiem, pozycjonując wodór jako potencjalny środek terapeutyczny w medycynie snu. Silne właściwości przeciwutleniające i przeciwzapalne wodoru mogą leżeć u podstaw tych skutków poprzez łagodzenie stresu oksydacyjnego i zapalnego, które są znanymi czynnikami zakłócającymi rytmy okołodobowe i cykl snu i czuwania, szczególnie w warunkach stresu fizjologicznego lub psychologicznego. Właściwości te mogą być szczególnie korzystne w kontekście otyłości, gdzie często występują przewlekłe stany zapalne i stres oksydacyjny. Chociaż odkrycia te podkreślają obiecującą użyteczność diwodoru w poprawie jakości snu, konieczne są dodatkowe badania w celu wyjaśnienia zaangażowanych mechanizmów i zatwierdzenia jego skuteczności klinicznej, szczególnie w populacjach z chorobami zagrażającymi zdrowiu snu.
Chociaż nasze badanie wykazało kilka istotnych statystycznie wyników, konieczne jest rozważenie, czy zmiany te są również klinicznie znaczące. Zaobserwowane zmniejszenie całkowitego wyniku łaknienia pokarmowego (−7,4 pkt.) w grupie bogatej w wodór wody odpowiada umiarkowanej do dużej wielkości efektu i przekracza próg zazwyczaj uważany za klinicznie istotny w badaniach apetytu behawioralnego [44]. Podobnie, zmniejszenie całkowitego cholesterolu (−0,32 mmol/l) i cholesterolu LDL (−0,21 mmol/l) mieści się w zakresie związanym ze skromnym, ale znaczącym zmniejszeniem ryzyka sercowo-naczyniowego w populacjach otyłych, wsparte przez metaanalizy łączące małe zmiany lipidowe z poprawą wyników zdrowotnych [45]. Poprawa jakości snu, z dużym rozmiarem efektu, jest szczególnie godna uwagi, biorąc pod uwagę wysoką częstość występowania zaburzeń snu w otyłości i znany wpływ złego snu na zdrowie metaboliczne i psychiczne. Chociaż wzrost stężenia GLP-1 był umiarkowany, GLP-1 jest klinicznie zatwierdzonym celem w leczeniu otyłości, a nawet niewielkie podwyższenie może przyczyniać się do tłumienia apetytu i kontroli glikemii. Łącznie odkrycia te sugerują, że zmiany fizjologiczne obserwowane w naszym badaniu są nie tylko statystycznie istotne, ale także potencjalnie klinicznie znaczące, zwłaszcza biorąc pod uwagę skumulowany wpływ na czynniki ryzyka związane z otyłością.
Podczas gdy projekt badania wykazuje rygor metodologiczny, należy uznać kilka ograniczeń. Stosunkowo niewielka wielkość próby ogranicza moc statystyczną i ogranicza uogólnienie wyników, podkreślając potrzebę większych, bardziej zróżnicowanych kohort w celu zatwierdzenia tych wyników w szerszych populacjach. Samodzielnie zgłaszane kwestionariusze do oceny apetytu, snu i jakości życia wprowadzają potencjalne uprzedzenia, w tym niepożądane pożądanie społeczne i nieścisłości przywoławcze, które mogą wpływać na wiarygodność subiektywnych wyników. Pomimo instrukcji, aby uniknąć dodatkowych suplementów diety i interwencji związanych z zarządzaniem wagą, brak formalnego spożycia i monitorowania aktywności fizycznej stwarza ryzyko zmylenia zmiennych wpływających na wyniki. 8-tygodniowy okres interwencji, choć wystarczający do wstępnych ocen, jest niewystarczający do oceny długoterminowego wpływu wody bogatej w wodór na skład ciała, regulację apetytu lub biomarkery metaboliczne, ograniczając w ten sposób wgląd w trwałe wyniki. Chociaż zmierzono biochemiczne markery, takie jak GLP-1 i SCFA, w badaniu brakuje szczegółowej badań mechanistycznych w celu wyjaśnienia bezpośrednich szlaków łączących te markery z obserwowanymi zmianami fizjologicznymi. Ponadto wykluczenie uczestników z chorobami przewlekłymi, niedawne stosowanie farmaceutyków związanych z otyłością lub suplementów diety zawęża badaną populację, zmniejszając jej znaczenie dla rzeczywistych scenariuszy, w których takie warunki są powszechne wśród osób z otyłością. Przyszłe badania dotyczące tych ograniczeń mogą znacznie wzmocnić solidność i zewnętrzną ważność wyników związanych z wodorem i jej potencjalnymi korzyściami terapeutycznymi dla otyłości.
5. 5. Wnioski
Podsumowując, badanie to dostarcza obiecujących dowodów na to, że woda bogata w wodór może oferować bezpieczną i skuteczną interwencję w zakresie zarządzania apetytem, poprawy profili lipidowych i poprawy jakości snu u osób z otyłością. W ciągu ośmiotygodniowej interwencji uczestnicy spożywający wodę bogatą w wodór wykazywali znaczne zmniejszenie apetytu na żywność, całkowity poziom cholesterolu i LDL oraz poprawę jakości snu w porównaniu z grupą placebo. Efekty te były szczególnie wyraźne u kobiet, co sugeruje potencjalne reakcje specyficzne dla płci. Chociaż nie zaobserwowano większych różnic w składzie ciała ani jakości życia związanej z otyłością, wyniki potwierdzają potrzebę dalszych badań nad długoterminowymi korzyściami i mechanistycznymi ścieżkami wody bogatej w wodór w zarządzaniu otyłością.
Link do treści pełnego raportu