Acqua idrogenata: super salutare o una bufala? – Una revisione sistematica

Acqua idrogenata: super salutare o una bufala? – Una revisione sistematica

 

Articolo originale:  https://www.mdpi.com/1422-0067/25/2/973?utm_source=copilot.com

Gagandeep Dhillon,Venkata Buddhavarapu,Harpreet Grewal,Pranjal Sharma,Ram Kishun Verma,Ripudaman Munjal,Ramprakash Devadoss,Rahul Kashyap

Dipartimento di Medicina Interna, University of Maryland Baltimore Washington Medical Center, Glen Burnie, MD 21061, USA

Banner Medical Group, Banner Health, Phoenix, AZ 85206, USA

Dipartimento di Radiologia, Facoltà di Medicina della Florida State University, Pensacola, FL 32514, USA

Dipartimento di Medicina Interna, Northeast Ohio Medical University, Rootstown, OH 44272, USA

Dipartimento di Medicina del Sonno, Parkview Health System, Fort Wayne, IN 46845, USA

Dipartimento di Nefrologia, Touro University College of Osteopathic Medicine, Vallejo, CA 94592, USA

Cardiologia interventistica, Carle Methodist Medical Center, Peoria, IL 61636, US

Dipartimento di ricerca, WellSpan Health, York, PA 17403, USA

Autore a cui indirizzare la corrispondenza.

Int. J. Mol. Sci. 2024 , 25 (2), 973; https://doi.org/10.3390/ijms25020973

Invio ricevuto: 22 dicembre 2023 / Revisionato: 9 gennaio 2024 / Accettato: 10 gennaio 2024 / Pubblicato: 12 gennaio 2024

(Questo articolo appartiene alla sezione Biofisica molecolare )

 

Astratto

 

L’acqua ricca di idrogeno (HRW) si è affermata come un approccio innovativo nel campo della salute e del benessere. Si ritiene che abbia proprietà antiossidanti terapeutiche in grado di neutralizzare i radicali liberi dannosi nel corpo umano. È stato inoltre dimostrato che è utile nel mitigare i danni indotti dallo stress ossidativo attraverso le sue vie antinfiammatorie e anti-apoptotiche. Il nostro obiettivo è condurre una revisione sistematica per valutare i potenziali benefici dell’acqua ricca di idrogeno. Il protocollo di revisione è stato caricato su PROSPERO. Dopo i criteri di ricerca iniziali, gli articoli sono stati esaminati da due ricercatori in cieco e un totale di 25 articoli sono stati inclusi nella revisione sistematica. I potenziali benefici dell’acqua ricca di idrogeno su vari aspetti della salute, tra cui capacità di esercizio, resistenza fisica, funzionalità epatica, malattie cardiovascolari, salute mentale, COVID-19, stress ossidativo e ricerca anti-invecchiamento, sono oggetto di crescente interesse e sono oggetto di ricerca in corso. Sebbene i risultati preliminari di studi e sperimentazioni cliniche siano incoraggianti, sono necessarie ulteriori ricerche con campioni più ampi e metodologie rigorose per corroborare questi risultati. La ricerca attuale deve spiegare appieno i meccanismi alla base dei potenziali benefici dell’acqua ricca di idrogeno. La continua esplorazione scientifica fornirà preziose informazioni sul potenziale dell’acqua ricca di idrogeno come approccio terapeutico aggiuntivo in futuro.

1. Introduzione

L’acqua idrogenata, nota anche come acqua ricca di idrogeno o acqua idrogenata, è acqua normale a cui è stato aggiunto idrogeno molecolare gassoso (H₂  1 ]. L’acqua può essere idrogenata sciogliendo l’idrogeno molecolare gassoso in acqua ad alta pressione, con conseguente soluzione sovra satura. Le molecole di idrogeno sono estremamente piccole, quindi possono facilmente penetrare nell’acqua e rimanere disciolte per un po’ [ 1 ]. L’acqua ricca di idrogeno ha recentemente guadagnato notevole attenzione come potenziale bevanda benefica per la salute. Negli ultimi decenni sono stati condotti studi su animali [ 2 ] ed esseri umani [ 3 ] utilizzando acqua arricchita di idrogeno molecolare che mostra effetti antiossidanti [ 3 ], antinfiammatori [ 3 ] e anti-apoptotici [ 3 ]. Sebbene siano state condotte alcune ricerche sui benefici dell’acqua ricca di idrogeno, c’è ancora molta strada da fare.

Negli ultimi anni, l’acqua ricca di idrogeno è diventata l’ultima tendenza per il mercato globale nel settore della salute e del benessere. Sono stati intrapresi studi per comprenderne i potenziali benefici. Uno studio randomizzato, in doppio cieco e controllato [ 3 ] ha dimostrato che l’acqua ricca di idrogeno potrebbe ridurre le risposte infiammatorie negli adulti, portando a una maggiore capacità antiossidante negli adulti sani. Gli adulti sani hanno consumato 1,5 L/giorno di acqua ricca di idrogeno o acqua naturale. I test di citometria a flusso di CD4+, CD8+, CD11+, CD 14+ e CD 20+ hanno prodotto risultati interessanti. Nel gruppo che ha assunto acqua ricca di idrogeno, la frequenza delle cellule CD14+ è diminuita [ 3 ]. I benefici dell’uso dell’idrogeno sono stati valutati in condizioni come fibrosi cardiaca, malattie neuronali, lesioni epatiche, malattie indotte da radiazioni, diabete e molte altre condizioni [ 4 ]. Attraverso questa revisione sistematica, miriamo a riassumere gli attuali risultati della ricerca relativi all’uso di acqua arricchita con idrogeno molecolare e al suo impatto antinfiammatorio, antiossidante e anti-apoptotico.

2. Materiali e metodi

I termini di ricerca iniziali inclusi erano “acqua idrogenata”, “acqua idrogenata”, “acqua ricca di idrogeno”, “idrogeno molecolare”, “acqua idrogenata”, “antiossidante”, “antinfiammatorio”, “antiapoptotico”, “affaticamento”, “stress ossidativo” e “citoprotettivo”. Questa ricerca su PubMed ha prodotto un totale di 590 articoli. Articoli duplicati e studi su animali sono stati rimossi. Tutti gli articoli con titoli non correlati all’argomento sono stati eliminati. Dopo la revisione degli abstract da parte di due ricercatori in cieco (RD e RM), 30 articoli sono stati mantenuti per una revisione finale ( Figura 1 ). I nostri criteri di inclusione erano studi sull’uomo con acqua ricca di idrogeno e gruppi di confronto o informazioni cliniche o fisiopatologiche pertinenti in studi di coorte, studi caso-controllo, sperimentazioni cliniche o studi osservazionali. Abbiamo escluso articoli di opinione, editoriali e capitoli di libri da questa revisione sistematica. Abbiamo inoltre escluso i risultati sugli effetti terapeutici dell’inalazione di idrogeno gassoso e dell’iniezione di soluzione salina ricca di idrogeno e incluso solo gli studi sull’acqua ricca di idrogeno.

Figura 1. Materiali e metodi. Identificazione degli studi tramite database. Ricerca PubMed con 590 articoli. Articoli duplicati e studi su animali sono stati rimossi. Sono stati rimossi anche tutti gli articoli con titoli non correlati all’argomento. Dopo un’attenta revisione degli abstract da parte di due ricercatori in cieco, 25 articoli sono stati conservati per una revisione finale.

Gli studi sono stati esportati da PubMed al software Rayyan ( https://www.rayyan.ai/ ). Due ricercatori (PS e GD) hanno esaminato in modo indipendente titoli e abstract per selezionare gli studi appropriati. Successivamente, i ricercatori (GD e HG) hanno valutato i testi completi degli articoli per determinarne l’idoneità finale. Eventuali conflitti sono stati discussi con un ricercatore non revisore (RK) e risolti. Lo studio è stato inoltre registrato su PROSPERO (CRD42023445460). La revisione finale è stata condotta su 30 articoli ( Figura 1 ).

Uno dei primi studi umani documentati sull’acqua ricca di idrogeno è stato condotto nel 2008. Una bevanda sperimentale è stata prodotta sciogliendo idrogeno gassoso in acqua ad alta pressione. È stata utilizzata per pazienti con diabete di tipo 2 o intolleranza al glucosio. Disturbi medici comuni come ipertensione, diabete e aterosclerosi sono associati allo stress ossidativo. Sebbene la dimensione del campione fosse piccola, bere acqua ricca di idrogeno ha avuto alcuni benefici nella prevenzione del diabete mellito di tipo 2 [ 5 ]. L’acqua ricca di idrogeno può essere consumata per via orale e può essere prodotta in diversi modi, tra cui compresse che generano idrogeno, macchine per infusione, generatori d’acqua e ionizzatori. L’efficace somministrazione di idrogeno per inalazione potrebbe essere difficile. Un vantaggio dell’utilizzo di acqua ricca di idrogeno per fornire idrogeno molecolare è che può essere facilmente somministrata ed è portatile [ 6 ]. Gli effetti benefici possono essere osservati anche a basse concentrazioni [ 6 ].

Abbiamo suddiviso il riepilogo dei nostri risultati nelle seguenti sottovoci ( Figura 2 ).

Figura 2. Riepilogo dei benefici dell’acqua ricca di idrogeno.

2.1. Benefici per la salute dell’acqua ricca di idrogeno con l’esercizio fisico

L’attività fisica è positiva per diverse ragioni, offrendo numerosi benefici mentali, emotivi e fisici [ 7 ]. Sono stati condotti anche studi per verificare l’effetto dell’attività fisica sulla salute mentale [ 7 ]. Alcuni sostenitori dell’acqua ricca di idrogeno ritengono che abbia il potenziale per fornire molteplici benefici per la salute con l’esercizio fisico, come prestazioni e recupero migliorati [ 8 ]. Sebbene i dati siano ancora limitati e inconcludenti, gli studi hanno mostrato risultati incoraggianti, come discusso di seguito.

L’esercizio fisico può provocare un aumento delle specie reattive dell’ossigeno, che possono causare danni ai tessuti e affaticamento. Con la maggior parte delle forme di esercizio, dopo un certo tempo si verificano sensazioni di affaticamento ed esaurimento. La ricerca ha dimostrato che bere acqua ricca di idrogeno prima dell’esercizio può mitigare gli effetti dell’affaticamento e aumentare la resistenza [ 8 ]. Uno studio condotto su ciclisti ha dimostrato che un consumo di 7 giorni di acqua ricca di idrogeno con nanobolle ha migliorato le prestazioni anaerobiche dei ciclisti allenati rispetto a quelle di quelli non allenati [ 9 ]. C’è un accumulo di acido lattico nei muscoli con l’esercizio. L’acqua ricca di idrogeno somministrata prima dell’allenamento ha mostrato una diminuzione dei livelli di acido lattico nel sangue a un’intensità maggiore e un miglioramento dell’efficienza ventilatoria [ 10 ]. Anche l’acqua ricca di idrogeno prima dell’allenamento sta guadagnando terreno. L’integrazione di acqua ricca di idrogeno prima dell’esercizio in altri studi ha dimostrato di ridurre l’affaticamento e di migliorare la resistenza nelle fasi successive degli sprint ripetuti [ 11 ].Non tutti gli studi hanno dimostrato risultati incoraggianti. Uno studio randomizzato, in doppio cieco, controllato con placebo, crossover, condotto da Botek et al. [ 12 ] ha mostrato effetti poco chiari sulla fatica. I partecipanti allo studio sono stati assegnati a gruppi placebo o a gruppi di acqua ricca di idrogeno. È interessante notare che l’acqua ricca di idrogeno ha avuto un effetto poco chiaro sul tempo di gara e un impatto minimo sulla frequenza cardiaca. Le prestazioni di resistenza sono migliorate dell’1,3% nei corridori più lenti con idratazione pre-gara con 1680 ml di acqua ricca di idrogeno, ma l’effetto sui corridori più veloci non era chiaro, poiché si è verificato un deterioramento dello 0,8%. Inoltre, nei corridori più lenti, si è verificato un miglioramento della frequenza cardiaca di gara del 3,8%, insieme a un miglioramento delle prestazioni; tuttavia, nei corridori più veloci, il cambiamento non era chiaro (0,1%). A seconda della capacità di corsa degli individui, l’effetto dell’acqua ricca di idrogeno sulle prestazioni può variare [ 12 ]. L’allenamento e la competizione fanno parte della vita degli atleti. Lo stress ossidativo ha un ruolo vitale nello sviluppo dell’infiammazione [ 3 ]. È stato condotto uno studio su giovani calciatrici di Suzhou, in Cina, con il consumo di acqua ricca di idrogeno per 2 mesi nel gruppo di trattamento, che ha mostrato cambiamenti nei livelli sierici di malondialdeide, interleuchina-1, interleuchina-6 e fattore di necrosi tumorale-α (TNF-α), con un aumento dei livelli sierici di superossido dismutasi e capacità antiossidante totale [ 13 ]. Dopo 8 settimane, i livelli sierici di malondialdeide sono diminuiti da 13,80 ± 3,33 a 12,69 ± 1,94 μM nel gruppo di acqua ricca di idrogeno e da 16,67 ± 4,19 a 15,79 ± 3,07 μM nel gruppo di controllo ( p = 0,000). Nello stesso periodo, i livelli di interleuchina-1 sono aumentati da 29,32 ± 7,09 μM a 34,47 ± 6,22 μM nel gruppo con acqua ricca di idrogeno e da 32,56 ± 7,61 a 42,94 ± 6,24 μM nel gruppo di controllo ( p = 0,002) [ 13 ]. I livelli di interleuchina-6 sono aumentati da 8,74 ± 2,57 a 12,37 ± 3,2 ng/L nel gruppo con acqua ricca di idrogeno e da 10,53 ± 1,62 ng/L a 24,88 ± 6,11 ng/L nel gruppo con acqua ricca di idrogeno dopo 8 settimane ( p = 0,000). I livelli sierici di TNF-α sono aumentati da 49,46 ± 11,59 a 107,00 ± 13,89 μM nel gruppo con acqua ricca di idrogeno e da 60,57 ± 10,09 a 132,24 ± 10,46 μM nell’altro gruppo ( p = 0,000). Per la superossido dismutasi, i livelli sono diminuiti da 14,07 ± 1,91 a 13,69 ± 2,10 U/mL nel gruppo con acqua ricca di idrogeno, mentre sono diminuiti da 13,14 ± 2,18 a 13,01 ± 1,08 U/mL nel gruppo di controllo ( p = 0,027) [ 13 ].

Studi hanno dimostrato le proprietà antiossidanti, anti-apoptotiche, citoprotettive e antinfiammatorie che l’idrogeno può esercitare sulla cellula. L’acqua ricca di idrogeno ha il potenziale per essere utilizzata per il trattamento di molte malattie, tra cui malattie cardiovascolari e neurodegenerative, tra le altre [ 14 ].

L’acqua ricca di idrogeno può migliorare l’acidosi dovuta all’esercizio fisico, i livelli di energia e le prestazioni muscolari migliorate negli atleti [ 15 ].

2.2. Impatto dell’acqua ricca di idrogeno sullo stress ossidativo

È noto che lo stress ossidativo è una causa comune di malattie legate allo stile di vita, al processo di invecchiamento e persino al cancro [ 4 ]. Le specie reattive dell’ossigeno vengono generate internamente mentre respiriamo e consumiamo ossigeno [ 4 ]. L’idrogeno è efficace contro lo stress ossidativo ed è anche noto per i suoi benefici antinfiammatori [ 4 ] e antiallergici [ 4 ]. L’idrogeno riduce il danno ossidativo che si verifica tra molecole biologiche e radicali idrossilici [ 1 ]. Con questa riduzione delle macromolecole ossidate, si verifica una diminuzione delle lesioni cellulari e mitocondriali [ 1 ]. Un altro vantaggio aggiunto è che, anche a concentrazioni più elevate, l’idrogeno non ha citotossicità [ 4 ]. Inoltre, nei gas misti per immersioni profonde, l’idrogeno gassoso in alte concentrazioni viene utilizzato per l’inalazione per prevenire i trombi arteriosi e per prevenire la malattia da decompressione [ 4 ].

2.3. Impatto dell’acqua ricca di idrogeno sulla salute cardiovascolare

Gli effetti dell’idrogeno molecolare sulle malattie cardiovascolari sono interessanti. L’idrogeno molecolare controlla la trasduzione del segnale e l’espressione genica, sopprimendo le citochine pro-infiammatorie e riducendo la produzione di specie reattive dell’ossigeno. Porta anche all’attivazione del fattore di trascrizione antiossidante Nrf2 (fattore nucleare eritroide 2-correlato). Sebbene l’idrogeno abbia effetti antiossidanti, antinfiammatori e anti-apoptotici, l’esatto meccanismo d’azione è poco compreso. Esistono dati che suggeriscono che i lievi effetti ormetici dell’idrogeno potrebbero essere responsabili di questi benefici, ma sono ancora necessarie ulteriori ricerche [ 1 ].

L’acqua ricca di idrogeno può aiutare nella gestione dell’iperlipidemia [ 16 ]. Venti pazienti (10 fumatori e 10 non fumatori) che hanno ricevuto acqua ricca di idrogeno per 10 settimane hanno mostrato un calo dei livelli di colesterolo totale da 6,42 mM a 5,47 mM ( p < 0,01), mentre i livelli di LDL sono scesi solo da 3,96 mM a 3,24 mM ( p < 0,05 ). È interessante notare che gli effetti benefici sono stati migliori nei fumatori rispetto ai non fumatori. Inoltre, non vi è stato alcun effetto sui livelli di HDL-C. I livelli di trigliceridi sierici sono diminuiti con il trattamento con acqua ricca di idrogeno nei fumatori da 2,93 mM a 2,3 mM, ma i livelli nei non fumatori sono passati da 1,49 mM a 1,67 mM [ 16 ].

L’acqua ricca di idrogeno può potenzialmente ridurre i livelli di LDL-C e apoB migliorando al contempo la funzione HDL. Potrebbe anche avere un ruolo nella prevenzione della sindrome metabolica [ 16 ]. In un altro studio [ 17 ], 20 soggetti sono stati selezionati per uno studio di 8 settimane. I pazienti con potenziale sindrome metabolica hanno ricevuto acqua ricca di idrogeno (1,5-2 L). Si è verificato un aumento del 39% della superossido dismutasi antiossidante (SOD) ( p < 0,05) e una diminuzione del 43% dell’acido tiobarbiturico (TBARS) nelle urine ( p < 0,05). Inoltre, il colesterolo delle lipoproteine ​​ad alta densità (HDL) è aumentato dell’8%. I livelli di glucosio a digiuno sono rimasti invariati [ 17 ]. Uno studio randomizzato, in doppio cieco, controllato con placebo su 60 individui con sindrome metabolica ha prodotto risultati incoraggianti. I dati clinici basali sono stati ottenuti al basale dopo un periodo di osservazione di 1 settimana. Quindi, i soggetti sono stati randomizzati ad acqua ricca di idrogeno ad alta concentrazione (> 5,5 millimoli di H ₂ al giorno) rispetto al gruppo placebo. È stato dimostrato che l’uso di acqua ricca di idrogeno ad alta concentrazione riduce i livelli di glucosio e colesterolo nel sangue, migliora l’emoglobina A1c sierica e migliora anche i biomarcatori infiammatori ( p < 0,05). È interessante notare che ha portato anche a un miglioramento del rapporto vita-fianchi e dell’indice di massa corporea [ 18 ].

Inoltre, nei pazienti con angina instabile, è stato dimostrato che il consumo di acqua ricca di idrogeno con farmaci convenzionali allevia i sintomi associati a tale condizione (60% vs. 90%, χ ² = 4.800, p < 0.05) [ 19 ]. È stato osservato che il gruppo che assumeva acqua ricca di idrogeno presentava livelli più bassi di colesterolo totale (35% vs. 15%), apoB (40% vs. 15%) e LDL-C (40% vs. 20%) rispetto al gruppo di controllo [ 18 ]. L’acqua ricca di idrogeno può anche migliorare la funzione endoteliale delle arterie per migliorare la salute cardiovascolare [ 20 ]. Nella valutazione della funzione endoteliale vascolare e delle malattie cardiovascolari, è utile l’indice di iperemia reattiva (RHI) utilizzando la tonometria arteriosa periferica (PAT). L’RHI è migliorato del 25,4% ( p < 0.05) dopo 2 settimane di consumo di acqua ricca di idrogeno [ 20 ].

2.4. COVID-19 e acqua ricca di idrogeno

La pandemia di COVID-19 ha avuto un impatto significativo sulle nostre vite negli ultimi anni [ 21 ]. Sebbene oggi non si tratti di un’emergenza sanitaria a livello globale, è importante essere vigili poiché nuove varianti sono emerse negli ultimi anni [ 21 ]. È interessante notare che, poiché l’inalazione di idrogeno ha un’azione antinfiammatoria, antiossidante e antiapoptotica, può aiutare nella gestione del COVID-19 [ 22 ]. Gli effetti antiossidanti e biologici dell’acqua ricca di idrogeno si osservano anche dopo che l’idrogeno è stato eliminato dal corpo [ 22 ]. Anche le terapie con idrogeno molecolare si sono rivelate efficaci nel porre rimedio alle pericolose conseguenze dell’infezione da COVID-19. La somministrazione di idrogeno ha inibito la cascata di citochine e ridotto la resistenza all’inalazione nei pazienti con malattia lieve o moderata [ 23 ]. Sebbene l’idrogeno abbia mostrato potenziale negli ultimi anni, è ancora troppo presto per concludere la sua utilità.

2.5. Acqua ricca di idrogeno e dialisi

Con il passare del tempo, l’acqua ricca di idrogeno ha iniziato ad avere un impatto su varie malattie e disturbi. Lo stress ossidativo svolge un ruolo importante nella patologia renale cronica [ 24 ]. Nei pazienti sottoposti a dialisi cronica, uno studio ha dimostrato che l’assunzione di acqua ricca di idrogeno elettrolizzata (EHW) può migliorare l’azoto ureico nel sangue (BUN) e la funzione renale. Può anche ridurre lo stress ossidativo nei pazienti con dialisi cronica durante le loro sessioni di emodialisi [ 24 ]. Inoltre, nei pazienti in emodialisi (HD), l’affaticamento è spesso attribuito allo stress ossidativo. È stato condotto uno studio per verificare se le soluzioni per emodialisi con acqua ricca di idrogeno elettrolizzata avrebbero influenzato la funzione autonomica e l’affaticamento. L’uso di soluzioni HD con acqua ricca di idrogeno elettrolizzata ha ridotto l’affaticamento nei pazienti sia durante l’HD che persino nei giorni senza HD [ 25 ]. L’acqua alcalina elettrolizzata ridotta (ERW) è in uso da molti anni. È stato dimostrato che l’agente primario responsabile del potenziale di ossidoriduzione e degli effetti terapeutici dell’ERW era H ₂ [ 26 ].

2.6. Effetto dell’acqua ricca di idrogeno sul cancro

Con il continuo progresso della scienza medica, l’idrogeno molecolare ha iniziato a trovare la sua strada in oncologia. Il cancro del colon-retto è una causa comune di morte per cancro e la rimozione dei tumori è ancora il pilastro del trattamento [ 27 ]. L’acqua ricca di idrogeno ha mostrato proprietà antitumorali in uno studio [ 27 ]. Con le sue proprietà antiossidanti e la capacità di ridurre lo stress ossidativo, potrebbe rappresentare un potenziale punto di svolta in futuro. Una combinazione di acqua ricca di idrogeno e 5-fluorouracile (5-FU) ha mostrato un miglioramento delle dimensioni del tumore, della fibrosi e del contenuto di collagene [ 27 ]. Un’altra revisione sistematica ha valutato l’effetto dell’idrogeno molecolare come terapia aggiuntiva per il trattamento del cancro. Sono stati esaminati un totale di 677 articoli e 27 sono stati selezionati per la revisione finale. È stato notato che l’idrogeno ha un potenziale nel trattamento, nella prognosi generale, nella qualità della vita e nella riduzione del tumore [ 28 ].

2.7. Benefici dell’acqua ricca di idrogeno sulla salute mentale

La salute mentale è un altro aspetto del mondo odierno che non può essere ignorato. Mentre ci lasciamo alle spalle la pandemia di COVID-19, è fondamentale comprenderne l’effetto sulla salute mentale. Tassi più elevati di depressione, ansia e stress sono stati osservati nella popolazione generale in molti paesi [ 29 ]. Uno studio ha dimostrato che i soggetti che hanno bevuto acqua ricca di idrogeno per 4 settimane hanno avuto un miglioramento dell’umore, dell’ansia e dell’umore generale [ 30 ]. Un altro studio interessante è stato condotto su donne con disturbo di panico [ 31 ]. Il gruppo di controllo ha iniziato un trattamento psicologico e un placebo, mentre il gruppo di trattamento è stato sottoposto a trattamento psicologico e 1500 ml di acqua ricca di idrogeno al giorno per 3 mesi. I risultati non hanno mostrato differenze significative tra il gruppo di controllo e quello di trattamento; tuttavia, va notato che il gruppo di trattamento ha mostrato una significativa diminuzione delle citochine pro-infiammatorie (IL-6, IL-1β, IL-12 e TNF-α) rispetto al gruppo di controllo. Nel gruppo di trattamento, dopo il trattamento con acqua ricca di idrogeno, i livelli di IL-1β sono diminuiti da 94,1 a 65,5, IL-12 da 75,75 a 54,5, IL-6 da 72,3 a 51,67 e TNF-α da 74,5 a 49,25 (tutti i dati con p < 0,05). Ciò potrebbe aver portato a un miglioramento della salute fisica e del dolore corporeo [ 31 ].

2.8. Acqua ricca di idrogeno e benefici per la funzionalità epatica

Poiché l’acqua ricca di idrogeno riduce lo stress ossidativo, è stato condotto uno studio su pazienti con epatite B cronica. L’epatite B è un problema di salute globale e può essere pericolosa per la vita. Ai soggetti è stata somministrata acqua ricca di idrogeno (1200-1800 mL/giorno, due volte al giorno), che ha migliorato la funzionalità epatica e ridotto l’HBV DNA [ 32 ]. Ha anche ridotto lo stress ossidativo nei pazienti con epatite B cronica [ 32 ]. La steatosi epatica non alcolica (NAFLD) colpisce il 25% della popolazione. La disfunzione epatica può essere causata da infiammazione, stress ossidativo e segnalazione cellulare aberrante. È stato dimostrato che la somministrazione di acqua ricca di idrogeno può avere effetti benefici per questi pazienti [ 33 ]. A trenta individui con NAFLD è stata somministrata acqua ricca di idrogeno in uno studio randomizzato, in doppio cieco, controllato con placebo per 8 settimane. Nel gruppo di trattamento è stata osservata una riduzione dell’indice di massa corporea e del peso (≈1 kg) [ 33 ]. Poiché il trattamento per la NAFLD rimane sfuggente, sono stati condotti alcuni studi per valutare i benefici dell’acqua ricca di idrogeno sulla malattia. È stato dimostrato che l’acqua ricca di idrogeno riduce l’accumulo di grasso nel fegato e ha il potenziale per essere utilizzata come trattamento adiuvante per la NAFLD lieve o moderata [ 34 ].

2.9. Effetto dell’acqua ricca di idrogeno sull’invecchiamento

Il fattore di rischio per molte malattie cardiovascolari, disturbi neurodegenerativi e persino il cancro è l’età [ 35 ]. Con l’acqua ricca di idrogeno che ha fatto notizia negli ultimi anni, è stato intrapreso uno studio per valutare gli effetti dell’acqua ricca di idrogeno su uomini e donne di età superiore ai 70 anni e se influisse sull’invecchiamento. È stato scoperto che bere acqua ricca di idrogeno per 6 mesi era innocuo e aveva anche un effetto favorevole su molti dei fattori associati all’invecchiamento, come il dolore, i processi metabolici nel cervello, la forza negli arti inferiori, ecc. [ 35 ]. Un altro studio ha dimostrato che l’idrogeno ha effetti anti-invecchiamento attraverso il percorso (Nrf2) sulle cellule endoteliali vascolari. Pertanto, ha il potenziale per aumentare la longevità. Questo può essere osservato anche dopo un’esposizione temporanea all’idrogeno [ 36 ].

 

3. Risultati e discussione

L’acqua ricca di idrogeno ha attirato l’attenzione mondiale negli ultimi anni grazie ai suoi potenziali benefici per la salute. L’effetto dell’acqua ricca di idrogeno sulla capacità di esercizio e sulla resistenza fisica è di particolare interesse per le persone che amano l’attività fisica. Inoltre, il potenziale impatto positivo sulla funzione cardiovascolare può ridurre il rischio di malattie cardiache. Infine, il possibile effetto dell’acqua ricca di idrogeno sulla salute mentale è intrigante, con risultati iniziali incoraggianti. Anche il suo effetto sulle proprietà antitumorali è promettente in campo oncologico. Dato il suo potenziale di impatto positivo sulla funzionalità epatica, sull’anti-invecchiamento e sullo stress ossidativo, l’acqua ricca di idrogeno è oggetto di ricerca continua e di crescente interesse. L’acqua ricca di idrogeno offre diversi potenziali punti di forza, tra cui le sue proprietà antiossidanti, antinfiammatorie e anti-apoptotiche. Può anche contribuire a ridurre lo stress ossidativo. Alcuni studi hanno dimostrato che può anche migliorare la resistenza fisica, la funzione cognitiva e il benessere generale. Inoltre, l’acqua ricca di idrogeno è per lo più considerata sicura, con effetti collaterali minimi o nulli. L’interesse per i benefici dell’acqua ricca di idrogeno è in crescita e potrebbe avere anche potenziali applicazioni nelle terapie mediche.

L’acqua ricca di idrogeno può favorire l’escrezione delle tossine dal fegato alla bile e promuoverne l’escrezione fecale potenziando le pompe di efflusso di Mrp2 e p- glicoproteina. In uno studio [ 37 ], non si è riscontrato alcun effetto sugli ioni minerali plasmatici con una piccola variazione nelle concentrazioni di calcio, magnesio e solfato tra i gruppi di acqua ricca di idrogeno e di controllo. È interessante notare che il gruppo di acqua ricca di idrogeno aveva un volume di assunzione di acqua maggiore rispetto al gruppo di controllo, con un consumo regolare di acqua (81,8 ± 5,1 mL/giorno nel gruppo di acqua ricca di idrogeno rispetto a 73,9 ± 5,0 mL/giorno nel gruppo di controllo, p < 0,05). Ciò potrebbe essere dovuto alla migliore appetibilità del gruppo di acqua ricca di idrogeno. È stato dimostrato che l’assunzione di magnesio riduce la mortalità per malattie cardiovascolari e cerebrovascolari negli esseri umani [ 37 ]. Nello studio [ 37 ], l’acqua ricca di idrogeno aveva una concentrazione di magnesio più elevata rispetto al gruppo di controllo (22,8 ppm nel gruppo di acqua ricca di idrogeno rispetto a 10,2 nel gruppo di controllo). È stato anche dimostrato che il magnesio riduce i livelli di glucosio nel sangue nel fegato di ratto interferendo con il percorso della gluconeogenesi. Ciò potrebbe aver portato a una diminuzione dei livelli di glucosio plasmatico del 7,7% ( p < 0,05) nel gruppo di acqua ricca di idrogeno rispetto al gruppo di controllo [ 37 ].

Il confronto tra l’acqua ricca di idrogeno e altri integratori per la salute, come proteine ​​in polvere, integratori a base di erbe, collagene e vitamine, è impegnativo ma essenziale, poiché hanno scopi diversi e possono influire sulla salute e sul benessere.

Negli ultimi decenni, le proteine ​​in polvere sono diventate popolari tra le persone interessate all’attività fisica che cercano di supportare i propri obiettivi di fitness. Sono stati condotti studi per valutare l’impatto delle proteine ​​in polvere sulla resistenza fisica e sulla forma fisica. Negli individui sani sottoposti ad allenamento di resistenza cronico, è stato dimostrato che gli integratori proteici aumentano ulteriormente la capacità aerobica, migliorano le prestazioni nelle prove a cronometro e portano ad un aumento della massa magra [ 38 ]. Un altro studio ha dimostrato che gli integratori proteici e le strategie a base di carboidrati negli individui sottoposti ad esercizi di resistenza possono ridurre il danno muscolare ma non migliorano la capacità di resistenza [ 39 ]. Un elevato apporto proteico per periodi prolungati è stato collegato a vari problemi di salute, tra cui un aumento del rischio di disturbi renali, del metabolismo del calcio, della progressione della malattia coronarica e persino del cancro [ 40 ]. Non ci sono molti dati disponibili che confrontino specificamente le strategie a base di proteine ​​in polvere e acqua ricca di idrogeno per gli individui che praticano attività fisica.

Uno studio separato è stato condotto su 89 individui per osservare l’effetto delle proteine ​​in polvere (proteine ​​del siero del latte o della caseina per 12 settimane di consumo) sui livelli di colesterolo [ 41 ]. Ha causato una riduzione dei livelli di colesterolo totale del 7% nel gruppo delle proteine ​​del siero del latte rispetto al basale e una riduzione del 9% nel gruppo delle proteine ​​del siero del latte rispetto al gruppo della caseina. Anche i livelli di LDL sono diminuiti del 7% nel gruppo del siero del latte rispetto al basale. Le proteine ​​in polvere e l’acqua ricca di idrogeno possono entrambe far parte di un regime alimentare per supportare gli obiettivi di fitness. Mentre l’acqua ricca di idrogeno fornisce potenziali effetti antiossidanti e antinfiammatori [ 15 ], l’integrazione proteica viene utilizzata per l’aumento della massa muscolare magra e l’aumento della capacità aerobica. Con la continua evoluzione della scienza medica, potremmo comprendere meglio come queste due strategie possano essere utilizzate sinergicamente o in determinati scenari.

Gli integratori a base di erbe sono comunemente usati in diverse parti del mondo. Sono stati condotti alcuni studi per valutare l’impatto degli integratori a base di erbe sui pazienti affetti da COVID-19. Il solfato di zinco potrebbe ridurre la durata della disfunzione olfattiva. Tuttavia, sono necessari studi più ben progettati in futuro, data la bassa qualità degli studi inclusi [ 42 ]. Inoltre, c’è stato un dibattito sull’uso di integratori a base di erbe per il trattamento dei disturbi dell’umore. Alcuni sono efficaci nella gestione della depressione, come Catha edulis, Tinospora cordifolia, Curcuma longa, Rhodio larosea, Crocus sativus, ecc. [ 43 ]. Ci sono state anche prove a favore dell’uso di Passiflora spp. (Passiflora) e Piper methysticum (Kava) nel trattamento dell’ansia, e Crocus sativus (zafferano ) e Hypericum perforatum (erba di San Giovanni) per il trattamento della depressione. Nella schizofrenia, il Ginkgo biloba (ginkgo) è stato utilizzato come trattamento aggiuntivo [ 44 ]. L’EGb 761, un estratto speciale di Gingko biloba , stabilizza l’umore e migliora il funzionamento cognitivo negli anziani con deterioramento cognitivo [ 45 ]. In questo studio, 176 pazienti con disturbo d’ansia generalizzato o disturbi dell’adattamento con umore ansioso sono stati randomizzati a uno dei tre gruppi per 4 settimane: 480 mg di EGb 761, 240 mg di EGb 761 o placebo. La misura di esito primaria utilizzata è stata la scala di valutazione di Hamilton per l’ansia (HAMA). Nel gruppo EGb 761 ad alto dosaggio, il punteggio HAMA è diminuito di -14,3, -12,1 nel gruppo EGb 761 a basso dosaggio e di -7,8 nel gruppo placebo ( p = 0,0003 nel gruppo ad alto dosaggio e p = 0,01 nel gruppo a basso dosaggio) [ 45 ].

In futuro, sarà necessario concentrarsi maggiormente sulla ricerca di qualità per stabilire l’efficacia e la sicurezza degli integratori a base di erbe, poiché non sono così comprovati come i farmaci psicotropi attualmente in uso.

Il collagene è associato alla salute della pelle e al benessere generale. Costituisce circa l’80% del peso secco della pelle [ 46 ]. Con l’invecchiamento, si verifica una diminuzione degli enzimi coinvolti nella sua elaborazione che, a sua volta, diminuisce i fibroblasti coinvolti nella sintesi del collagene [ 46 ]. Il collagene topico e orale può ridurre l’invecchiamento della pelle [ 47 ]. Vengono inoltre mostrati gli effetti di vitamine e nutrienti sull’invecchiamento [ 46 ]. L’integrazione con zinco, carotenoidi, selenio e vitamine C ed E potrebbe rallentare l’invecchiamento [ 48 ].

L’acqua ricca di idrogeno, le proteine ​​in polvere, gli integratori a base di erbe, le vitamine, ecc. sono integratori alimentari distinti e hanno effetti diversi sull’organismo. Non sono disponibili molti dati che confrontino l’acqua ricca di idrogeno con le proteine ​​in polvere, gli integratori a base di erbe, il collagene e le vitamine.

Molti fattori influenzano l’effetto terapeutico dell’acqua ricca di idrogeno, come la concentrazione di idrogeno nell’acqua, i metodi di idrogenazione e la durata ottimale, ecc.

Questo, a sua volta, può portare a risultati diversi. Poiché la concentrazione e la qualità dell’idrogeno possono variare negli studi, può essere difficile confrontare i risultati. Sebbene i risultati di molti studi esaminati siano stati incoraggianti, va notato che molti sono stati condotti su animali [ 2 ] e alcuni hanno utilizzato campioni di piccole dimensioni [ 48 ]. Ciò può avere un impatto sulla potenza statistica della ricerca e sulla generalizzazione dei risultati. In futuro saranno necessari studi di ricerca con un campione di grandi dimensioni. Abbiamo anche notato che gli studi sull’acqua ricca di idrogeno si sono concentrati principalmente sui benefici a breve termine [ 48 ] e non hanno considerato gli effetti a lungo termine. Alcuni studi [ 16 ] non avevano un gruppo di controllo placebo, quindi è difficile determinare se i risultati possano essere attribuiti all’acqua ricca di idrogeno.

Inoltre, va notato che, poiché alcuni studi potrebbero essere stati supportati da organizzazioni interessate a prodotti a base di acqua ricca di idrogeno, potrebbero esserci distorsioni commerciali nella pubblicazione. È necessaria un’adeguata analisi dei conflitti di interesse man mano che andiamo avanti.

Negli ultimi anni, si è assistito a una migliore comprensione degli effetti dell’idrogeno, con studi che dimostrano che il bersaglio molecolare primario dell’idrogeno è la Fe-porfirina [ 49 ]. Il bersaglio principale dell’idrogeno a livello intracellulare sono i mitocondri, dove è stato dimostrato che la Fe-porfirina ossidata è responsabile della distruzione delle specie reattive dell’ossigeno da parte dell’idrogeno. È stato anche dimostrato che la Fe-porfirina rettifica il flusso di elettroni in stati disordinati. La biologia quantistica in futuro può aiutarci a comprendere meglio l’esatto meccanismo dell’idrogeno molecolare sui mitocondri [ 50 ]. L’acqua ricca di idrogeno porta anche all’attivazione di Nrf2, che ha dimostrato di avere un impatto positivo sulla salute cardiovascolare [ 1 ] e effetti anti-invecchiamento [ 35 ]. Dovremmo guardare avanti allo sviluppo di protocolli terapeutici e alla convalida del potenziale dell’acqua ricca di idrogeno in ambito clinico.

 

4. Conclusioni

Un crescente interesse e studi continui sono rivolti ai possibili benefici per la salute dell’acqua ricca di idrogeno in diversi ambiti, tra cui resistenza fisica, capacità di esercizio, malattie cardiovascolari, funzionalità epatica, COVID-19, salute mentale, ricerca anti-invecchiamento e stress ossidativo. Queste potenziali conseguenze hanno suscitato un acceso dibattito nel settore scientifico e medico. Sebbene vi sia un grande potenziale nella comprensione dei benefici dell’acqua ricca di idrogeno, dobbiamo ancora superare i limiti attuali. Abbiamo bisogno di studi ben progettati sull’uomo, con campioni di grandi dimensioni e sperimentazioni a lungo termine, per accertarne i benefici.

Contributi degli autori

GD—Autore corrispondente, concettualizzazione, ricerca bibliografica, bozza originale. VB—Visualizzazione, scrittura, revisione e editing, analisi formale. HG—Progettazione dello studio, analisi formale, indagine. PS—Analisi formale, risorse. RKV—Ricerca bibliografica, convalida, visualizzazione, risorse, metodologia. RM—Risorse, metodologia. RD—Scrittura, revisione. RK—Scrittura, revisione e editing, supervisione. Tutti gli autori hanno letto e accettato la versione pubblicata del manoscritto.