Effekten av perioperativ hydrogeninhalasjon på postoperative smerter og inflammasjonscytokiner

Hydrogen er luktfri, fargeløs gass som finnes i naturlige omgivelser. Det ble tradisjonelt antatt som biologisk inert gass, noe som betyr at den ikke deltar i biologisk prosess. Nyere studier har imidlertid vist at inntak av hydrogen har utøvd terapeutisk effekt på plateepitelkarsinom og parasittisk hepatitt. Inntak av hydrogen kan også dempe iskemisk reperfusjonsskade etter hjerneslag ved å fjerne reaktive oksygenarter (ROS). Flere studier viste også at inntak av hydrogen viser anti-inflammatorisk effekt, noe som fører til mindre postoperativ kognitiv svekkelse, lungetransplantasjonsskade hos hjernedøde mus og akutt lungeskade.

Midler for hydrogeninntak inkluderer oral, inhalasjon eller intravenøs injeksjon. Innånding gjennom enkel maske, nesekanyle eller ventilator er den mest praktiske måten. Det har blitt bevist at lav konsentrasjon av hydrogeninnånding (1%-4%) er effektivt og trygt uten å forårsake uønskede effekter på hemodynamikk, respirasjon eller til og med data fra arteriell blodgassanalyse. Høy konsentrasjon av hydrogeninnånding har vist seg å være ufarlig og brukes ofte til dykking, behandling av trykkfallssyke og forebygging av arteriovenøs tromboembolisme.

Aktuelle data tyder på at mikrogliaceller i dorsalrotganglion aktiveres av fareassosiert molekylært mønster (DAMP) gjennom tolllignende reseptorrespons (TLR) etter eksterne fornærmelser. Lipopolysakkarider (LPS) er anerkjent som TLR-4-reseptoragonist og data viste at LPS er assosiert med betydelig nevroinflammasjon og kronisk smerteprosess. Perifere blodmonocyttceller (PBSC) kan ha pro- (f.eks. Tumornekrosefaktor-α(TNF-α)、Interleukin-6(IL-6)、Interferon-γ(INF-γ)) og anti-inflammasjon (f.eks. IL-4、IL-5、IL-9、IL-10) frigjøring av cytokiner etter LPS-stimulering.

Aktuelle data tyder på at inntak av hydrogenrikt vann kan redusere betennelse og smertescore i dyremodeller. Hydrogeninhalasjon er assosiert med reduksjon av pro-inflammasjonscytokiner, slik som IL-1β, IL-6, TNF-α og INF-γ. Dessuten kan hydrogeninnånding føre til reduksjon av smerte hos rotter med høy ryggmargsskade.

I tillegg til å observere forskjellen i smertescore mellom grupper, kunne vi også observere forskjellene mellom pro- og anti-inflammasjonscytokiner i PBSC etter LPS-stimulering hos pasienter som mottar eller ikke mottar hydrogeninhalasjon. Dette kan fortelle oss om betennelsesprosessen hemmes på cellenivå ved hydrogeninnånding. Så vidt vi vet er det ingen kliniske studier på mennesker som diskuterer effekten av hydrogeninnånding på kronisk smerte. Vi håper å forstå den faktiske virkningen av hydrogeninnånding på postoperativ smertescore og betennelse. Ytterligere randomiserte kliniske studier i større skala kan utføres basert på dette resultatet.