Examinar el efecto protector de la inhalación de hidrógeno en la disminución de la función cerebral en condiciones de descarga de las patas traseras

30 de mayo de 2023

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por el Instituto de Tecnología de Beijing Press Co.

Los astronautas se ven afectados por diversos factores físicos y químicos durante los vuelos espaciales, lo que se traduce en una serie de cambios patológicos y fisiológicos. Muchos estudios han demostrado que los vuelos espaciales provocan estrés oxidativo e inducen trastornos cerebrales en los astronautas, lo que afecta negativamente la función neuronal y la estructura cerebral.

Sin embargo, los mecanismos subyacentes y las posibles contramedidas deben explorarse más a fondo. Además, se observa que el hidrógeno tiene efectos preventivos y curativos en lesiones por isquemia-reperfusión, lesiones por radiación ionizante, enfermedades inflamatorias y enfermedades metabólicas y neurodegenerativas. La creciente evidencia demuestra que el hidrógeno puede actuar como un antioxidante terapéutico.

En un artículo de investigación publicado recientemente en Space: Science & Technology, los autores del Centro de Investigación y Capacitación de Astronautas de China, Beijing, China, la Universidad Tecnológica de Beijing, Beijing, China y los Institutos Nacionales de Salud, Baltimore, MD, EE. UU., llevaron a cabo una investigación. para confirmar el efecto protector de la inhalación de hidrógeno en la disminución de la función cerebral en condiciones de descarga de las patas traseras y revelar el mecanismo subyacente, que proporciona una estrategia potencial para la salud de los astronautas.

Primero, los autores explican los materiales y métodos del experimento. En el experimento, se compran ratas macho Sprague-Dawley de instalaciones libres de patógenos específicos (SPF) del Experiment Animal Center de Wei Tong Li Hua (Beijing, China) y se mantienen en las instalaciones SPF del China Astronaut Research and Training Center en SPF con Ciclo de luz/oscuridad de 12 h a temperatura y humedad ambiente y alimentados con una dieta de comida estándar.

Después de siete días, las ratas se dividieron aleatoriamente en cuatro grupos: 1) grupo de control (Ctrl), donde las ratas se mantuvieron en condiciones normales; 2) grupo Ctrl + H2, en el que las ratas se trataron con aproximadamente un 5 % de hidrógeno en condiciones normales durante 90 minutos cada vez, dos veces al día; 3) HU, donde las ratas fueron tratadas con descarga de patas traseras; y 4) el grupo HU + H2, en el que las ratas se trataron con aproximadamente un 5 % de hidrógeno en condiciones de descarga de las patas traseras durante 90 minutos cada vez, dos veces al día.

El 5 % de H2 se obtuvo mezclando el H2–O2 (66 % de hidrógeno y 33 % de oxígeno) generado por el generador de hidrógeno/oxígeno y el aire. Todos los experimentos con animales fueron aprobados por los Comités de Ética Animal y Seguridad Experimental del Centro de Investigación y Entrenamiento de Astronautas de China.

Después de 28 días de descarga de las patas traseras, los investigadores realizaron evaluaciones de comportamiento; análisis del nivel de neurotransmisores; análisis histológico; ensayos para GSSG, GSH, MDA, SOD y CAT; perfilado de metabolitos específicos; secuenciación de ARNm; extracción de ARN y PCR en tiempo real; transferencia de Western; y análisis estadístico.

Luego, los autores presentaron los resultados del análisis de sus experimentos, resumiéndolos en cuatro puntos:

Este estudio sugiere que el hidrógeno juega un papel protector en el daño cerebral inducido por la descarga de las patas traseras, que está estrechamente relacionado con el efecto obvio del tratamiento con hidrógeno en el alivio de las actividades antioxidantes y la regulación del metabolismo de la glucosa.

Los cambios de PGC-1α y BDNF, los reguladores clave del metabolismo y la función cerebral, están potencialmente involucrados en este proceso. El mecanismo subyacente necesita ser explorado más a fondo. La función del hidrógeno en la protección del cerebro proporciona una posible medida de protección para los astronautas durante los vuelos espaciales.

Más información: Xiaoyan Jin et al, La inhalación de hidrógeno mejora el estrés oxidativo y el trastorno del metabolismo de la glucosa en el cerebro de ratas que descargan las patas traseras, Espacio: ciencia y tecnología (2023). DOI: 10.34133/espacio.0027