周術期の水素吸入が術後の疼痛および炎症サイトカインに及ぼす影響

水素は、自然界に存在する無色無臭の気体です。 これは伝統的に生物学的に不活性なガスであると考えられていました。つまり、生物学的プロセスには関与しません。 しかし、最近の研究では、水素の摂取が皮膚扁平上皮癌および寄生虫性肝炎に対して治療効果を発揮することが実証されています。 水素の摂取は、活性酸素種 (ROS) を除去することにより、脳卒中後の虚血再灌流障害を軽減することもできます。 複数の研究では、水素の摂取が抗炎症効果を示し、術後の認知障害、脳死マウスの肺移植損傷、および急性肺損傷の軽減につながることも実証されています。

水素摂取の手段には、経口、吸入、または静脈内注射が含まれます。 単純なマスク、鼻カニューレ、または人工呼吸器による吸入が最も便利な方法です。 低濃度の水素吸入 (1% ～ 4%) は、血行動態、呼吸、さらには動脈血ガス分析のデータに悪影響を与えることなく、効果的かつ安全であることが証明されています。 高濃度の水素吸入は無害であることが証明されており、ダイビング、​​減圧症の治療、動静脈血栓塞栓症の予防によく使用されます。

現在のデータは、後根神経節のミクログリア細胞が、外部からの傷害の後にトール様受容体応答 (TLR) を介して危険関連分子パターン (DAMP) によって活性化されることを示唆しています。 リポ多糖類 (LPS) は TLR-4 受容体アゴニストとして認識されており、LPS が重要な神経炎症および慢性疼痛プロセスに関連していることがデータから明らかになりました。 末梢血単球細胞 (PBSC) はプロ (例えば 腫瘍壊死因子-α(TNF-α)、インターロイキン-6(IL-6)、インターフェロン-γ(INF-γ) ) および抗炎症 (例: IL-4、IL-5、IL-9、IL-10) サイトカインは LPS 刺激後に放出されます。

現在のデータは、水素が豊富な水を摂取すると、動物モデルの炎症と痛みのスコアが減少する可能性があることを示唆しています。 水素吸入は、IL-1β、IL-6、TNF-α、INF-γなどの炎症誘発性サイトカインの減少と関連しています。 さらに、水素吸入は、高レベルの脊髄損傷を負ったラットの痛みの軽減につながる可能性があります。

グループ間の疼痛スコアの違いを観察することに加えて、水素吸入を受けている患者と受けていない患者のLPS刺激後のPBSCの炎症誘発性サイトカインと抗炎症性サイトカインの違いも観察できました。 これは、水素吸入によって炎症プロセスが細胞レベルで抑制されるかどうかを教えてくれます。 私たちの知る限りでは、慢性疼痛に対する水素吸入の効果について議論している臨床試験はありません。 術後の疼痛スコアと炎症に対する水素吸入の実際の影響を理解したいと考えています。 この結果に基づいて、さらに大規模なランダム化臨床試験を実施することができます。