Ein Team chinesischer Forscher hat eine Anti-Aging-Wasserstofftherapie entwickelt, die altersbedingte Veränderungen im Körper wirksam rückgängig machen und möglicherweise Alterskrankheiten vorbeugen könnte.
Wissenschaftler wissen seit langem, dass Wasserstoff – das leichteste und einfachste aller Elemente – die Alterung von Zellen verlangsamen oder sogar zurückdrehen kann.
Aber dieses Wissen in eine praktikable Therapie umzuwandeln, war eine schwierige Aufgabe.
In einem von der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlichten Artikel sagten die chinesischen Forscher, sie hätten das Problem gelöst, wie man eine hohe Konzentration an Wasserstoffmolekülen sicher und lange genug abgeben kann, um eine therapeutische Wirkung zu erzielen.
Mithilfe der Nanotechnologie hat das Team ein Gerüstimplantat entwickelt, das Wasserstoff 40.000-mal effizienter abgibt als andere Methoden – etwa das Trinken von wasserstoffreichem Wasser oder das Einatmen von Wasserstoffgas.
Dem Papier zufolge kann das Implantat bis zu einer Woche langsame und anhaltende Freisetzung von Wasserstoff bewirken, verglichen mit der 30-Minuten-Grenze bei wasserstoffreichem Wasser.
Die Studie ergab, dass die verlängerte Behandlung bei älteren Mäusen zur Reparatur von Knochendefekten beitrug.
Wasserstoff wirkt als entzündungshemmendes Mittel und hat die Fähigkeit, die mit dem Alterungsprozess verbundenen toxischen Radikale abzufangen.
Es wurde festgestellt, dass es eine universelle Anti-Seneszenz-Wirkung auf verschiedene Zellen und Gewebe hat, was bedeutet, dass es ihnen hilft, sich weiter zu vermehren und zu wachsen.
Der korrespondierende Autor He Qianjun von der Shanghai Jiao Tong University sagte der South China Morning Post, das Gerüst sei zur Reparatur von Knochendefekten bei älteren Menschen entwickelt worden, könne aber eines Tages auch für andere altersbedingte Beschwerden und Krankheiten, einschließlich Alzheimer, eingesetzt werden.
„Wir haben [die Methode] hauptsächlich auf der Grundlage unserer Entdeckung der Breitband-Anti-Aging-Eigenschaften von Wasserstoff entwickelt“, sagte er in einer E-Mail an die Post.
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Das Gerüst hatte „im Vergleich zum leeren Gerüst, das keinen Wasserstoff produziert, einen signifikanten Effekt auf die Induktion des Knochenwachstums“, sagte er.
Seneszenz – die allmähliche Verschlechterung der Körperfunktionen mit zunehmendem Alter – ist eine der Hauptursachen für altersbedingte Beschwerden und Krankheiten.
In den letzten Jahren wurden auch Zusammenhänge zwischen zellulärer Seneszenz und diesen Erkrankungen festgestellt.
Auf zellulärer Ebene kann Seneszenz für DNA-Schäden Verlust von Zellzyklusfunktionen wie Teilung und Wachstum verantwortlich sein.
Zellen können auch Materialien absondern, die Entzündungen verursachen, wodurch eine „Seneszenz-Mikroumgebung“ entsteht, die dazu führt, dass Gewebe und Knochen ihre Fähigkeit zur Selbstreparatur verlieren, heißt es in der Studie.
Diese anhaltende Entzündung und der Verlust der Regenerationsfähigkeit seien „ein Haupthindernis für eine wirksame Gewebereparatur“ bei älteren Menschen, sagten die Forscher.
Bestehende Anti-Seneszenz-Behandlungen seien nicht in der Lage, die gesamte Mikroumgebung universell zu regulieren, heißt es in dem Papier.
Die Forscher fanden jedoch heraus, dass Wasserstoff in der Lage ist, die Seneszenz-Mikroumgebung von „entzündungsfördernd“ zu entzündungshemmend zu verändern und so die Regeneration von Knochendefekten zu unterstützen.
Laut He ist der Wasserstoff in der Lage, die Seneszenz-Mikroumgebung im Frühstadium der Entzündung „umzugestalten“ und einen „anhaltenden Einfluss auf die spätere Knochenreparatur“ zu haben.
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Das implantierbare Gerüst sei biologisch sicher und verwende Produkte wie Metasilikat- und Kalziumionen sowie Wasserstoffgas, sagte er.
Die Forscher schufen das Gerüst aus Calciumdisilizid-Nanopartikeln – hydrolysiert, um Wasserstoff zu speichern –, die auf poröses, bioaktives Glas gesprüht und in ein biologisch abbaubares Polymer eingewickelt wurden, um einen zu schnellen Abbau und eine zu schnelle Freisetzung des Wasserstoffs zu verhindern.
Das Gerät wurde an 24 Monate alten Mäusen getestet – das entspricht 70 beim Menschen –, die Oberschenkelknochendefekte aufwiesen.
Das Gerüst war in der Lage, sieben bis neun Tage lang Wasserstoff freizusetzen, eine Dauer, die für keine andere Methode angegeben wurde, heißt es in der Zeitung.
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Die nächste Herausforderung des Teams besteht darin, ein Gerüst mit einer noch längeren Freigabedauer zu schaffen – eine Entwicklung, die laut He noch besser für die Reparatur geeignet sein könnte.
Während mehr Forschung erforderlich ist, ist die Weiterentwicklung von Hochleistungsmaterialien zur Bereitstellung von Wasserstoff „von entscheidender Bedeutung“.
„Wir glauben, dass die kontinuierliche Wasserstoffversorgung eine universelle Anti-Aging-Technologie sein wird, die verschiedene altersbedingte Krankheiten behandeln kann, einschließlich der Vorbeugung und Behandlung von Krankheiten wie Alzheimer“, sagte er.
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