Terapeutické dôsledky intervencie HBOT pri stárnutí

Hyperbarická oxygenoterapia pre zdravé starnutie 4.časť

V poslednom desaťročí došlo k explózii záujmu o omladzovací potenciál HBOT,
ktorý ďaleko presahuje jeho tradičné použitie v medicíne. Týmto sa rozhodneme preskúmať potenciálne terapeutické dôsledky zásahu HBOT do starnutia
z existujúcej literatúry (obr. 5).

Obr. 5. Účinky HBOT na starnutie v rôznych orgánoch alebo tkanivách.

V predklinických a klinických štúdiách HBOT preukázal veľký potenciál pri :
 
 1.zlepšovaní kognitívnych funkcií
 2.inhibícii vnútorného starnutia pokožky a fotoagingu – omladení pokožky
 3.zlepšovaní  metabolizmu glukózy 
 4.prevencii straty kostí a svalov
 5. zlepšení funkcie myokardu a pľúc.

4.1. Kognitívne zlepšenie

Ako najväčší spotrebiteľ kyslíka tvorí mozog iba 2% hmotnosti tela a napriek tomu využíva 20% celkového kyslíka a spotrebuje 25% celkovej glukózy. Vzhľadom na dôležitosť kyslíka pre mozog výskumníci prejavili veľký záujem o aplikáciu HBOT na neurologické poruchy.

Tu skúmame úlohu HBOT pri kognitívnom zlepšovaní, najmä v kontexte normálneho starnutia mozgu, ako aj neurodegeneratívneho starnutia mozgu.

Skoršie štúdie ukázali, že prechodné podávanie kyslíka zdravým mladým dospelým, dokonca aj pri normobarických podmienkach, významne zvyšuje kognitívne funkcie prostredníctvom zvýšenej aktivácie mozgu, čo bolo testované rôznymi kognitívnymi meraniami. V inej štúdii zahŕňajúcej zdravých dospelých vo veku 22 až 68 rokov HBOT významne zlepšil kognitívny, motorický a multitaskingový výkon, čo znamená, že HBOT prospieva mozgu nad rámec toho, čo bolo predtým známe.

V randomizovanej kontrolovanej štúdii zahŕňajúcej 63 zdravých starnúcich jedincov sa ukázalo, že HBOT, používaný v protokole opakovaných 60 denných sedení, vyvoláva kognitívne zlepšenia v klinických aspektoch vrátane pozornosti, rýchlosti spracovania informácií a výkonných funkcií, pravdepodobne zvýšením regionálneho prietoku krvi mozgom (CBF). Stojí za zmienku, že štúdia vylúčila prechodné účinky kyslíka, pretože všetky zmeny boli vyhodnotené 1-2 týždne po poslednom sedení. Zvýšenie CBF bolo neskôr potvrdené ďalšou štúdiou HBOT u starších jedincov trpiacich významnou stratou pamäti.

V priebehu rokov štúdie skúmajúce účinky HBOT na rôzne neurologické poruchy vrátane traumatického poranenia mozgu, anoxického poškodenia mozgu a mŕtvice poskytli uspokojivé neuroterapeutické účinky, z ktorých jedným je zvýšená kognitívna funkcia. 

4.2. Omladenie pokožky

Na rozdiel od iných orgánov ľudského tela, starnutie pokožky je nielen nevyhnutne ovplyvnené vnútorným procesom starnutia, ako sa to deje vo všetkých tkanivách, ale tiež podlieha jedinečnému procesu vonkajšieho starnutia alebo fotoagingu, ktorý je výsledkom vystavenia environmentálnym činiteľom, najmä ultrafialovému  žiareniu. Fotostarnúca pleť má niekoľko klinických a histologických prejavov odlišných od prejavov vnútornej starnúcej pokožky.

Tu skúmame úlohu hyperbarického kyslíka pri omladzovaní pokožky z hľadiska vnútorného starnutia a fotostarnutia.

Ako každé iné tkanivo, aj vnútorné fyziologické starnutie kože je sprevádzané akumuláciou starnúcich buniek. Okrem toho dermis vnútorne starnúcej pokožky vykazuje degradáciu kolagénu a elastických vlákien, ako aj znížené prekrvenie. Nedávna klinická štúdia preukázala, že opakované prerušované hyperbarické expozície sa prejavili znížením starnutia buniek, zvýšenou dĺžkou a stabilitou elastických vlákien, hustotou kolagénu a indukovanou angiogenézou.

Na rozdiel od vnútorného starnutia sa fotostarnutie vyznačuje hrubšou pokožkou s hlbokými výraznými vráskami a nepravidelnou pigmentáciou. Fotostarnutie pokožky možno väčšinou pripísať UV žiareniu, najmä UVA a UVB. UVA (320–400 nm) má silnú penetračnú schopnosť. Hyperbarická expozícia pri 1,25 ATA s 32% kyslíkom viedla k slabnutiu pigmentácie melanínu vyvolanej UVB žiarením a k zníženiu veľkosti senilnej škvrny.

Celkovo vzaté, vysoká koncentrácia kyslíka preukázala prekvapivý potenciál pri liečbe fotoagingu pokožky. Vzhľadom na rôzne testovacie podmienky v existujúcej literatúre je však potrebné zistiť optimálny atmosférický tlak, koncentráciu kyslíka a čas liečby pre maximálny úžitok pre pokožku.

4.3. Regulácia metabolizmu

Všeobecne sa uznáva, že starnutie je spojené so stratou metabolickej homeostázy a plasticity. V súlade s tým boli pozorované aj odhady miery výskytu metabolických ochorení u starších ľudí. Hlavný mechanizmus HBOT zahŕňa reguláciu oxidačnej stresovej rovnováhy, ktorá úzko súvisí s patogenézou metabolických podmienok súvisiacich s vekom. Preto sa v posledných rokoch intenzívne riešili účinky HBOT na metabolické parametre, najmä metabolizmus glukózy.

Homeostáza glukózy závisí od vhodnej sekrécie inzulínu a citlivosti receptorov na inzulín, ktoré sú s postupujúcim vekom narušené.

Okrem možných pozitívnych účinkov na metabolizmus glukózy počas normálneho starnutia HBOT preukázal klinickú účinnosť pri znižovaní hladiny glukózy v krvi a zlepšovaní citlivosti na inzulín pri diabetes mellitus 2. Väčšina účastníkov týchto štúdií dostávala HBOT na liečbu rôznych stavov vrátane nehojacich sa vredov, vredov diabetickej nohy a podobne.

Vzhľadom na dobre zavedenú úlohu HBOT pri vredoch diabetickej nohy spolu s potenciálnymi prínosmi HBOT na hladinu glukózy v krvi existuje silný dôvod na ďalší výskum úlohy HBOT pri liečbe a prevencii vzniku diabetes mellitus.

Okrem toho sa ukázalo, že HBOT je prospešný pri liečbe diabetického ochorenia obličiek HBOT preukázala potenciál pri zmierňovaní zhoršenej citlivosti na inzulín pri normálnom starnutí a metabolických stavoch súvisiacich s vekom vrátane diabetes mellitus 2. typu a metabolického syndrómu. Tieto zistenia budú základom pre ďalšiu prácu na podrobných účinkoch HBOT na metabolické alternácie súvisiace s vekom.

4.4. Obnova podporno-pohybovej sústavy- prevencia straty kostí a svalov

Starnutie pohybového aparátu, ktoré sú výsledkom rôznych zmien v zložení tela, zápalu a hormonálnej nerovnováhy súvisiacej s vekom, úzko súvisí s vysokou chorobou a mierou zdravotnej starostlivosti u starších ľudí.

V posledných rokoch výskumníci preukázali, že mierny hyperbarický kyslík pod 1,25 ATA s 36 % kyslíka môže byť účinný proti degeneratívnym zmenám pohybového aparátu. Vystavenie miernemu hyperbarickému kyslíku môže znížiť pokles oxidačnej kapacity kostrových svalov súvisiaci s vekom . Keďže zhoršený oxidačný metabolizmus je spojený so svalovou atrofiou so starnutím, účinky mierneho hyperbarického kyslíka zvrátili atrofiu a znížili oxidačnú kapacitu svalov.

Vzhľadom na interakciu medzi zdravím kostí a svalov vedci ďalej skúmali účinky mierneho hyperbarického kyslíka na úbytok kostnej hmoty. Hyperbarický kyslík môže byť prospešný pri prevencii degeneratívnych zmien pohybového aparátu počas starnutia. Vzhľadom na jediný zdroj údajov a nedostatok priamych klinických štúdií je potrebný ďalší výskum na ďalšie potvrdenie významu mierneho hyperbarického kyslíka pre pohybový aparát u starších ľudí.

Okrem osteoporózy z nečinnosti vzniká bežnejší typ osteoporózy u starších ľudí z dyshomeostázy metabolizmu kostí súvisiacej so starnutím. Štúdie o kompletnej transekcii chrbtice preukázali priaznivé účinky HBOT na metabolizmus kostí, čo následne vedie k zvýšenej tvrdosti a flexibilite kostí.
Tieto výsledky pomohli stanoviť úlohu HBOT pri udržiavaní homeostázy kostí a ukázalo sa, že HBOT nielenže obnovila štruktúru a pevnosť kostí, ale zlepšila kostnú dyshomeostázu.

Táto štúdia poskytuje priamy dôkaz, že HBOT možno považovať za potenciálny zásah do kostnej patológie súvisiacej s vekom na zníženie rizika osteoporózy a zlomenín.

4.5. Zlepšenie funkcie srdca a pľúc

Starnutie srdca a pľúc je sprevádzané poklesom funkcií a rastúcou náchylnosťou na choroby. Vzhľadom na to, že kardiovaskulárne a pľúcne dysfunkcie sú počas starnutia úzko prepojené , rozhodli sme sa paralelne preskúmať účinky HBOT na starnutie týchto dvoch systémov.

Štúdie preukázali pozitívne účinky HBOT na starnúce srdce. Myokard starších diabetických pacientov je mimoriadne citlivý na nepriaznivé účinky lokálnych a systémových faktorov spôsobených cukrovkou. U starších diabetických pacientov, HBOT viedla k zlepšeniu diastolickej funkcie myokardu.

Výskumníci tiež skúmali účinky HBOT na funkciu myokardu počas normálneho starnutia. HBOT používaný podľa rôznych protokolov prináša nekonzistentné výsledky u starších jedincov. V klinickej štúdii s asymptomatickými staršími ľuďmi sa HBOT, ktorý používa v protokole opakovaných 60 denných sedení pri 2 ATA, zlepšil systolickú funkciu ľavej komory a pravej komory a viedol k lepšiemu srdcovému výkonu, zatiaľ čo neboli pozorované žiadne významné zmeny diastolických parametrov . Naproti tomu mierne zlepšenie diastolickej funkcie u starších pacientov bolo predtým pozorované po jednorazovom vystavení hyperbarickej kyslíku.

Pokiaľ ide o potenciál pľúc, existovali obavy z pľúcnej kyslíkovej toxicity HBOT vzhľadom na osobitosť liečby. Prospektívna kohortná štúdia však odhalila, že HBOT, použitá v protokole opakovaných 60 denných relácií pri 2 ATA, viedla k miernemu, hoci štatisticky významnému zlepšeniu PEF a FVC u jedincov s priemerným vekom 60 rokov bez chronických pľúcnych ochorení. Napriek tomu sme pomocou dvoch rôznych protokolov podávania neboli schopní podporiť pozitívnu úlohu HBOT pri pľúcnych funkciách. Celkovo však môže vhodné používanie HBOT pomáhať odolávať degeneratívnym zmenám kardiopulmonálnej funkcie u starších ľudí.

ZDROJ

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2213231722001240