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Revista Internacional de Medicina Clínica, 2016, 7, 32-76

Publicado Online en Enero de 2016 en SciRes.

Artículo completo en Inglés: https://www.scirp.org/journal/paperinformation.aspx?paperid=62945​

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De acuerdo con las pruebas el hidrógeno puede ser una nueva y prometedora terapia para la infertilidad masculina: La cantidad y calidad del esperma mejoraron en las pruebas con tratamiento de hidrógeno y esto se relaciona con la reducción del daño oxidativo.

El hidrógeno se está usando experimentalmente para el tratamiento de infertilidad en ambos sexos, para reducir el estrés oxidativo durante la formación de gametos.

Ha sido testado el uso de hidrógeno durante el embarazo, sugiriéndose que puede ser un antioxidante adecuado para enfermedades tales como preeclampsia, ya que en contraste con las vitaminas, el hidrógeno no causa ningún efecto perjudicial.

También los estudios sugieren que la toma de hidrógeno por las madres embarazadas puede prevenir daños en el hipocampo en los bebés, al tener los recién nacidos un alto riesgo de exceso de estrés oxidativo durante los meses que rodean al nacimiento y al tener el hidrógeno efecto neuroprotector.La inhalación de hidrógeno gas en los momentos siguientes al nacimiento puede tener efectos terapéuticos beneficiosos sobre los neonatos prematuros con bajo peso. La supervivencia en pruebas con animales aumentó de un 25% a un 68%.

TEXTO COMPLETO (Punto N.º 14 del artículo adjunto):

Para una reproducción exitosa son necesarios unos gametos sanos (células haploides). El proceso de la formación de gametos tiene lugar en las gónadas masculinas y femeninas siguiendo las divisiones celulares meióticas en los testículos y los ovarios. El estrés oxidativo durante la formación de gametos es un riesgo potencial y puede llevar a problemas de infertilidad. Teniendo esto en cuenta, el tratamiento con hidrógeno se ha usado experimentalmente para reducir el estrés oxidativo en ambos sexos.

Los experimentos hechos en modelos animales han mostrado que una solución salina enriquecida con H2 puede proteger los testículos de ratas y ratones contra el estrés oxidativo que tiene lugar durante las lesiones por isquemia reperfusión o el estrés oxidativo inducido por la nicotina. Las lesiones por isquemia reperfusión en testículos pueden también ser producidas por movimientos de torsión-detorsión, lo cual causa disminución de riego a los testículos. La administración de solución salina enriquecida con H2 (5ml/Kg) por vía intraperitoneal, inmediatamente después de la lesión, redujo los niveles testiculares de numerosos marcadores oxidativos, como el peróxido de dismutasa y MDA, comparado con aquellos animales a los cuales no se les aplicó el tratamiento.

Fumar tabaco y la exposición a la nicotina, un problema común en todo el mundo, también aumenta el estrés oxidativo. Por mecanismos que aún no están claros, se ha demostrado que la exposición a largo plazo a la nicotina, como resultado del consumo de tabaco, aumenta el estrés oxidativo en los testículos. Los ratones con daño oxidativo testicular inducido con nicotina, tratados a largo plazo con solución salina enriquecida con H2 (6 ml/Kg) mostraron reducción del daño en sus gónadas .

Otros factores también pueden dañar el esperma. Por ejemplo, las células de esperma en las gónadas son especialmente susceptibles a la radiación. Uno de los mecanismos implicados en el daño por radiación a los testículos es la producción de radicales hidróxilos. El pretratamiento con solución salina enriquecida con H2 en ratones expuestos a radiaciones ionizantes resultó en una disminución del daño por radiación, así como una reducción en la peroxidación de los lípidos, la oxidación de las proteínas y del daño en el ADN, en el tejido testicular. La cantidad y calidad del esperma después del tratamiento con hidrógeno también fueron mejoradas, y esto ha sido relacionado con la reducción del daño oxidativo. Por ejemplo, la producción de los ·OH en esperma, como los monitoreados por los métodos de captura de espín, fueron disminuidos en más de un 80% mediante la suspensión de ellos en medios conteniendo 0.8 mM H2. Además, las modificaciones morfológicas de apoptosis, así como los cambios químicos característicos de la apoptosis fueron reducidos un 40% después del tratamiento con H2. También, la producción diaria de esperma y su calidad puede ser evaluada por tinción y el esperma de alta calidad pudo incrementarse más del 30% después de la exposición a radiaciones ionizantes y tratamiento con hidrógeno, en comparación con los sólo radiados.

Un factor esencial en la fertilidad masculina es la movilidad. La movilidad del esperma, la cual puede ser evaluada por Análisis de Esperma Asistido por Ordenador, puede ser usada para predecir la fertilidad masculina. El estrés oxidativo puede reducir ambas, tanto la movilidad del esperma como la fertilidad. De cualquier modo, después de la exposición al hidrógeno, la movilidad progresiva del esperma humano se vio incrementada de un 17.5% a un 40% después de un tratamiento con hidrógeno de 30 minutos. Este incremento de movilidad del esperma tratado con hidrógeno fue también observado en esperma congelado, en comparación con muestras tratadas con nitrógeno. De acuerdo con estos resultados, la exposición a hidrógeno también restauró y mejoró el potencial mitocondrial, al evaluarlo con tinte fluorescente redox, indicando que el hidrógeno puede ser una nueva y prometedora terapia para la infertilidad masculina.

Durante el desarrollo embrional y el embarazo, el estrés oxidativo puede llevar a diferentes alteraciones de los tejidos y a enfermedades en los recién nacidos. El uso de hidrógeno con un posible enfoque terapéutico para enfermedades durante el embarazo ha sido testado in vitro con líneas de células del trofoblasto. Esto es importante, ya que los tratamientos con vitaminas (C y E) han resultado ser perjudiciales para la función de la placenta, como  determina una disminución de viabilidad celular, una disminución en la secreción de hormonas y una disminución en la producción de factor de necrosis tumoral. En contraste con las vitaminas, el hidrógeno no causa ningún efecto perjudicial. Además, el hidrógeno molecular estimuló la secreción de gonadotropina coriónica humana por estas células, sugiriendo que el hidrógeno puede ser un antioxidante adecuado para el manejo de enfermedades, tales como preeclampsia durante el embarazo. La administración de hidrógeno en ratas embarazadas se ha concluido que es beneficioso para lesiones por isquemia reperfusión y daños en el hipocampo en los fetos. En estos animales, el daño por isquemia reperfusión se llevó a cabo mediante la oclusión transitoria de las arterias útero-ováricas bilaterales. Dos días antes de la operación para evaluar el daño fetal y el estado de la placenta las ratas bebieron agua enriquecida con H2. Cuando el agua enriquecida con H2 fue administrada a las ratas, su placenta mostró menos evidencia de daño oxidativo, y en los tejidos fetales fue encontrado menos daño neuronal en las regiones del hipocampo CA1 y CA3. Los marcadores de estrés oxidativo fueron también mejorados cuando se les dio a las ratas agua enriquecida con H2. Estos estudios sugieren que la toma de hidrógeno por las madres embarazadas puede prevenir los daños en el hipocampo producidas por isquemia reperfusión en los bebés.

Los recién nacidos tienen un alto riesgo de exceso de estrés oxidativo durante el nacimiento y en los primeros meses pre y post parto, debido a un aumento de la frecuencia de la hipoxia o isquemia. Con este fundamento en mente, multitud de experimentos en modelos animales se han llevado a cabo en neonatos. La primera serie de experimentos realizados en 2009 mostraron que el hidrógeno gas no es efectivo cuando hay una moderada a severa hipoxia e isquemia en ratas neonatas. Si hay asfixia durante el parto, aparece disfunción neurovascular inmediatamente después en un suceso conocido como disfunción neurovascular retardada. Cerdos recién nacidos tratados con hidrógeno mostraron menos reactividad cerebrovascular de arteriolas piales en comparación con aquellos que no recibieron tratamiento tras la asfixia. Por lo tanto el hidrógeno tiene efecto neuro-protector estos accidentes en el parto.

La hemorragia de la matriz germinal (GMH) es una enfermedad neurológica asociada con bebes prematuros de bajo peso y que conduce a hidrocefalia, parálisis cerebral y retraso mental. La aparición de la enfermedad está relacionada con el estrés oxidativo. La inhalación de hidrógeno gas en los momentos siguientes al nacimiento redujo la incidencia de parálisis cerebral y el retraso mental en las ratas tratadas. Esto fue evaluado en etapas juveniles. La atrofia cerebral, la esplenomegalia y la hipertrofia cardiaca también fueron normalizadas un mes después de la lesión. Estos resultados sugieren que la inhalación de hidrógeno gas en neonatos prematuros con bajo peso puede ser un importante método para reducir la GMH y sus consecuencias.

Finalmente, la enterocolitis necrotizante (NEC inflamación y muerte del tejido intestinal) puede también ser observado después del parto prematuro, llevando a un incremento de mortalidad. En modelos de ratas de esta enfermedad se ha mostrado que la administración de solución salina rica en hidrógeno a neonatos es un método efectivo de proteger neonatos prematuros de NEC, que normalmente sucede dos semanas después del nacimiento prematuro. La NEC puede ser inducida en ratas neonatas por medio de una alimentación formulada, más asfixia y estrés por frío. En este experimento con neonatos fue administrado hidrógeno intraperitonealmente con solución salina enriquecida con H2 (10 ml/Kg)  o solución salina normal antes de inducir la asfixia, dos veces al día, en periodos de 10 minutos. La monitorización de las ratas neonatas continuó hasta las 96 horas después del nacimiento y entonces fueron evaluados numerosos indicadores de lesiones por NEC, como peso, marcador histológico NEC, tiempo de supervivencia, capacidad antioxidante del malondialdehído, mediadores de la inflamación e integridad de las mucosas. De media, el pretratamiento con solución salina enriquecida con H2 redujo los daños en un 40%. Con pretratamiento de hidrógeno el porcentaje de supervivencia subió un 172% (del 25% al 68%).