השפעות מים מועשרים במימן על הגנה על תאי מוח מפני עקה חמצונית ורעילות גלוטמט

חברים:רוברט סטטינרי, ג'ין ג'י, ריטה ר. אליתורפ, סטיבן רוזנבלט, אנטוניו חימנז, שיגאו אוהטה, גונזלו פריירה דה מטוס, גארת' ל. ניקולסון

כתב עת: American Journal of Food and Nutrition, כרך 6, 2018, עמודים 9-13תקציררקע: מים מועשרים במימן ידועים כבעלי השפעות הגנה על תאים ורקמות, בעיקר באמצעות פעילות נוגדת חמצון. מחקר זה בדק את ההשפעות של מקור מסחרי של מים מועשרים במימן על תאי מוח אנושיים בתרבית.

מים מועשרים במימן הצליחו להגן על תאי המוח מפני עקה חמצונית ורעילות גלוטמט.שיטות:רמות גלוטתיון (GSH) נמדדו בתאי מוח שטופלו במים מועשרים במימן.נבדקה הפעלת המסלול Nrf2 המתווך תגובה חמצונית והגנה על התא.בוצע ניסוי של רעילות גלוטמט באמצעות DNA damage response element ($\gamma$H2AX) בתאי מוח.תוצאות:רמות גלוטתיון עלו באופן משמעותי בתאים שטופלו במים מועשרים במימן.

נצפתה הפעלת מסלול Nrf2 בריכוזים מעל 0.01 מ"מ H₂.המים הצליחו להגן על התאים מפני רעילות גלוטמט.מסקנות: מים מועשרים במימן יכולים להגן על תאי מוח מפני סוגי נזק נפוצים כמו עקה חמצונית ורעילות גלוטמט. הממצאים מצביעים על פוטנציאל לטיפול במצבים נוירודגנרטיביים ולמניעת נזק מוחי כתוצאה מאירועים כמו שבץ.

מבוא

תאי מערכת העצבים המרכזית (CNS) הם מהתאים המטבוליים הפעילים ביותר בגוף, אך הם גם רגישים מאוד לעקה חמצונית. מצב זה נגרם כאשר קיימת הצטברות של רדיקלים חופשיים (ROS, RNS) אשר גורמים לפגיעה ב-DNA, חלבונים וליפידים של תאי מוח.

עודף עקה חמצונית קשור למחלות נוירודגנרטיביות כמו אלצהיימר, פרקינסון וטרשת אמיוטרופית צידית (ALS). אחד ממנגנוני ההגנה המרכזיים של המוח כנגד עקה זו הוא מערכת הגלוטתיון, אשר מפחיתה ROS ומונעת נזק לתאי מוח. כמו כן, פקטור השעתוק Nrf2 מופעל בעת חשיפה לעקה חמצונית ומפעיל גנים מגנים.
גלוטמט, נוירוטרנסמיטר עיקרי במוח, משתתף בתהליכים קוגניטיביים אך עלול לגרום לרעילות עצבית כאשר מצטבר בכמות עודפת, מצב המכונה "אקסיטוטוקסיות גלוטמטית". מצבים כמו שבץ ואירועים מוחיים חריפים אחרים עלולים לגרום להצטברות גלוטמט ברמה הפוגעת בתאי מוח.

שיטות מחקר
תאי מוח בתרבית מסוג SH-SY5Y נחשפו למים מועשרים במימן בריכוזים שונים ונמדדו רמות גלוטתיון תוך-תאי.
נבדקה הפעלת המסלול החמצוני Nrf2 לאחר חשיפה למים מועשרים במימן.
נבדקה השפעת המים על רעילות גלוטמט באמצעות מדידת ביטוי של $\gamma$H2AX (סמן לנזק DNA).

תוצאות עיקריות

• הגנה מפני רעילות גלוטמט: מים מועשרים במימן הפחיתו את ביטוי $\gamma$H2AX, דבר המעיד על הגנה מפני רעילות גלוטמט בתאי מוח.
• הגברת רמות גלוטתיון: נמצא כי בריכוזים מעל 0.01 מ"מ H₂, רמות GSH בתאים עלו ב-50% (p=0.0134).
• הפעלת Nrf2: בריכוזים מעל 0.01 מ"מ H₂, נצפתה עלייה של 50% בפעילות Nrf2 (p=0.035).
• מסקנות
• מים מועשרים במימן עשויים להוות אמצעי הגנה לתאי מוח מפני עקה חמצונית ורעילות גלוטמט. הם משפרים את מערכת ההגנה של התא על ידי הגברת רמות גלוטתיון והפעלת מסלול Nrf2. מחקרים נוספים דרושים על מנת להבין את השפעתם הפוטנציאלית של מים מועשרים במימן במניעה וטיפול במחלות נוירודגנרטיביות.