Het effect van perioperatieve waterstofinhalatie op postoperatieve pijn en ontsteking Cytokines

Waterstof is een geurloos, kleurloos gas dat in de natuur voorkomt. Het werd traditioneel beschouwd als biologisch inert gas, wat betekent dat het niet deelneemt aan biologische processen. Recente studies hebben echter aangetoond dat de inname van waterstof een therapeutisch effect heeft op huidplaveiselcelcarcinoom en parasitaire hepatitis. Inslikken van waterstof kan ook ischemische reperfusieschade na een beroerte verminderen door reactieve zuurstofsoorten (ROS) te verwijderen. Meerdere onderzoeken hebben ook aangetoond dat de inname van waterstof een ontstekingsremmend effect heeft, wat leidt tot minder postoperatieve cognitieve stoornissen, longtransplantaatletsel bij hersendode muizen en acuut longletsel.

Middelen voor inname van waterstof omvatten orale, inhalatie of intraveneuze injectie. Inademing via een eenvoudig masker, neuscanule of beademingsapparaat is de gemakkelijkste manier. Het is bewezen dat een lage concentratie waterstofinhalatie (1%-4%) effectief en veilig is zonder nadelige effecten op de hemodynamiek, ademhaling of zelfs gegevens van arteriële bloedgasanalyse te veroorzaken. Het is bewezen dat het inademen van een hoge concentratie waterstof onschadelijk is en wordt vaak gebruikt bij het duiken, de behandeling van decompressieziekte en het voorkomen van arterioveneuze trombo-embolie.

Huidige gegevens suggereren dat microgliale cellen in dorsale wortelganglion worden geactiveerd door gevaar-geassocieerd moleculair patroon (DAMP) via tolachtige receptorrespons (TLR) na externe beledigingen. Lipopolysacchariden (LPS) worden herkend als TLR-4-receptoragonist en gegevens onthulden dat LPS wordt geassocieerd met significante neuro-inflammatie en chronisch pijnproces. Perifere bloedmonocytencellen (PBSC) kunnen pro- (bijv. Tumornecrosefactor-α(TNF-α)、Interleukine-6(IL-6)、Interferon-γ(INF-γ)) en ontstekingsremmers (bijv. IL-4、IL-5、IL-9、IL-10) cytokines komen vrij na LPS-stimulatie.

Huidige gegevens suggereren dat inname van waterstofrijk water de ontsteking en pijnscore in diermodellen zou kunnen verminderen. Waterstofinhalatie wordt in verband gebracht met een afname van ontstekingsbevorderende cytokines, zoals IL-1β, IL-6, TNF-α en INF-γ. Bovendien kan het inademen van waterstof leiden tot vermindering van pijn bij ratten met ernstig ruggenmergletsel.

Naast het observeren van het verschil in pijnscore tussen groepen, konden we ook de verschillen waarnemen tussen pro- en anti-inflammatoire cytokines in PBSC na LPS-stimulatie bij patiënten die al dan niet waterstofinhalatie kregen. Dit zou ons kunnen vertellen of het ontstekingsproces op cellulair niveau wordt geremd door waterstofinhalatie. Voor zover wij weten, zijn er geen klinische onderzoeken bij mensen die het effect van waterstofinhalatie op chronische pijn bespreken. We hopen de daadwerkelijke impact van waterstofinhalatie op postoperatieve pijnscore en ontsteking te begrijpen. Op basis van dit resultaat zouden verdere gerandomiseerde klinische onderzoeken op grotere schaal kunnen worden uitgevoerd.