Hydrogène moléculaire : nouvelle thérapie antioxydante et anti-inflammatoire pour la polyarthrite rhumatoïde et les maladies associées

Abstrait

La polyarthrite rhumatoïde (PR) est une maladie inflammatoire chronique dans laquelle la destruction progressive des articulations entraîne une morbidité. Elle est également associée à un risque accru d’athérosclérose, qui peut entraîner des maladies cardiovasculaires et la mortalité. L’objectif thérapeutique est de contrôler l’inflammation systémique pour obtenir non seulement la rémission des symptômes, mais aussi améliorer l’état de santé général. Bien que les récentes thérapies biologiques immunosuppressives ciblant les cytokines pro-inflammatoires aient engendré un changement de paradigme concernant le pronostic de la PR, ces thérapies possèdent des effets secondaires inhérents. En outre, le diagnostic précoce de la maladie reste compliqué par l’incertitude. Bien que les mécanismes responsables de l’apparition de la PR restent flous, les espèces réactives de l’oxygène (ROS) jouent un rôle important dans la pathogenèse de la PR. Les ROS jouent un rôle central en amont et en aval des voies NF-κB et TNFα, situées au centre de la réponse inflammatoire. Parmi les ROS, le radical hydroxyle est le plus nocif et l’hydrogène moléculaire (H2) est un piégeur sélectif pour cette espèce. Récemment, il a été démontré que le H2 est utile lorsqu'il est administré en association avec le traitement conventionnel de la PR, car il agit pour réduire le stress oxydatif chez les patients. Surtout au stade précoce, H2 a montré un potentiel thérapeutique significatif, qui semble également faciliter le diagnostic et les décisions thérapeutiques de la PR. Les attentes possibles concernant les bénéfices potentiels du H2 en réduisant le stress oxydatif, résultant de facteurs inflammatoires, sont soulevées et discutées ici. Ils incluent la prévention de la PR et de l'athérosclérose associée, ainsi que la validité thérapeutique de la PR. qui sont situés au centre de la réponse inflammatoire. Parmi les ROS, le radical hydroxyle est le plus nocif et l’hydrogène moléculaire (H2) est un piégeur sélectif pour cette espèce. Récemment, il a été démontré que le H2 est utile lorsqu'il est administré en association avec le traitement conventionnel de la PR, car il agit pour réduire le stress oxydatif chez les patients. Surtout au stade précoce, H2 a montré un potentiel thérapeutique significatif, qui semble également faciliter le diagnostic et les décisions thérapeutiques de la PR. Les attentes possibles concernant les bénéfices potentiels du H2 en réduisant le stress oxydatif, résultant de facteurs inflammatoires, sont soulevées et discutées ici. Ils incluent la prévention de la PR et de l'athérosclérose associée, ainsi que la validité thérapeutique de la PR. qui sont situés au centre de la réponse inflammatoire. Parmi les ROS, le radical hydroxyle est le plus nocif et l’hydrogène moléculaire (H2) est un piégeur sélectif pour cette espèce. Récemment, il a été démontré que le H2 est utile lorsqu'il est administré en association avec le traitement conventionnel de la PR, car il agit pour réduire le stress oxydatif chez les patients. Surtout au stade précoce, H2 a montré un potentiel thérapeutique significatif, qui semble également faciliter le diagnostic et les décisions thérapeutiques de la PR. Les attentes possibles concernant les bénéfices potentiels du H2 en réduisant le stress oxydatif, résultant de facteurs inflammatoires, sont soulevées et discutées ici. Ils incluent la prévention de la PR et de l'athérosclérose associée, ainsi que la validité thérapeutique de la PR. le radical hydroxyle est le plus nocif et l'hydrogène moléculaire (H2) est un piégeur sélectif pour cette espèce. Récemment, il a été démontré que le H2 est utile lorsqu'il est administré en association avec le traitement conventionnel de la PR, car il agit pour réduire le stress oxydatif chez les patients. Surtout au stade précoce, H2 a montré un potentiel thérapeutique significatif, qui semble également faciliter le diagnostic et les décisions thérapeutiques de la PR. Les attentes possibles concernant les bénéfices potentiels du H2 en réduisant le stress oxydatif, résultant de facteurs inflammatoires, sont soulevées et discutées ici. Ils incluent la prévention de la PR et de l'athérosclérose associée, ainsi que la validité thérapeutique de la PR. le radical hydroxyle est le plus nocif et l'hydrogène moléculaire (H2) est un piégeur sélectif pour cette espèce. Récemment, il a été démontré que le H2 est utile lorsqu'il est administré en association avec le traitement conventionnel de la PR, car il agit pour réduire le stress oxydatif chez les patients. Surtout au stade précoce, H2 a montré un potentiel thérapeutique significatif, qui semble également faciliter le diagnostic et les décisions thérapeutiques de la PR. Les attentes possibles concernant les bénéfices potentiels du H2 en réduisant le stress oxydatif, résultant de facteurs inflammatoires, sont soulevées et discutées ici. Ils incluent la prévention de la PR et de l'athérosclérose associée, ainsi que la validité thérapeutique de la PR. il a été démontré que le H2 est utile lorsqu'il est administré avec le traitement conventionnel de la PR, car il agit pour réduire le stress oxydatif chez les patients. Surtout au stade précoce, H2 a montré un potentiel thérapeutique significatif, qui semble également faciliter le diagnostic et les décisions thérapeutiques de la PR. Les attentes possibles concernant les bénéfices potentiels du H2 en réduisant le stress oxydatif, résultant de facteurs inflammatoires, sont soulevées et discutées ici. 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INTRODUCTION

La polyarthrite rhumatoïde (PR) est une maladie inflammatoire chronique qui touche environ 1 % de la population. Elle se caractérise par des troubles articulaires irréversibles accompagnés d’une destruction des os et des cartilages, entraînant une morbidité grave. De plus, l'inflammation chronique associée à la PR peut augmenter le risque d'athérosclérose, qui est une cause importante de mortalité en cas d'insuffisance cardiovasculaire [ 1 , 2]. L'athérosclérose associée à la PR progresse rapidement, même en l'absence des facteurs de risque conventionnels, tels que l'hypertension, le diabète sucré ou l'obésité. Par conséquent, l’objectif du traitement de la PR consiste non seulement à améliorer l’activité de la maladie, généralement estimée par les troubles articulaires et les marqueurs inflammatoires, mais également à contrôler l’inflammation systémique et banale des cellules endothéliales. Les progrès récents des thérapies anti-cytokines améliorent le risque de maladie cardiovasculaire (MCV) [ 3 ].

Bien que l'étiologie soit inconnue, la PR est certainement associée à des maladies auto-immunes et sa pathogenèse a été bien étudiée [ 2]. Les cellules T auto-réactives qui infiltrent le tissu synovial favorisent la réponse immunitaire, entraînant une surproduction de cytokines pro-inflammatoires telles que le facteur de nécrose tissulaire alpha (TNFα), l'interleukine 1 (IL-1) et l'interleukine 6 (IL-6). En conséquence, le traitement précoce reposait sur une modification biologique agressive de la maladie en contrôlant les cellules T synoviales et/ou en réduisant les niveaux de cytokines. Malheureusement, cette approche a rencontré un succès thérapeutique limité, soulevant le problème de l’absence de facteurs régulateurs importants dans le modèle mécaniste existant de la PR. Les espèces réactives de l’oxygène (ROS) pourraient être l’un des facteurs régulateurs non identifiés. Le liquide synovial et le sang périphérique des patients atteints de PR présentent des taux élevés de ROS et de molécules générées par les ROS, notamment le superoxyde, le peroxyde,4-6 ] . _ Ils oxydent divers composants cellulaires et extracellulaires, notamment les nucléotides, l'ADN, les protéines, les polysaccharides et les lipides, au moyen de leurs radicaux libres non appariés. Parmi ceux-ci, la 8-hydroxyguanine (8-OHdG), qui est produite par l'oxydation des bases guanines dans l'ADN et également dans les pools de nucléotides, est considérée comme importante [ 7 - 9 ] . Le 8-OHdG est un biomarqueur standard du stress oxydatif. De nombreuses études ont rapporté que le 8-OHdG s'accumule dans les maladies liées au stress oxydatif, telles que le cancer, le diabète sucré, la maladie d'Alzheimer, l'hypertension, les maladies cardiovasculaires, le syndrome métabolique et les maladies auto-immunes [ 10 - 16 ] . Des taux élevés de 8-OHdG ont été rapportés dans la PR [ 17, 18 ]et l'athérosclérose [ 19 ].

Au cours de la dernière décennie, il a été démontré que l'hydrogène moléculaire (H 2 ) élimine sélectivement le radical hydroxyle hautement réactif dans les cellules en culture et les organismes vivants [ 20 , 21 ]. H 2 cible les radicaux hydroxyles, mais pas le superoxyde, le peroxyde ou l'oxyde nitrique, qui sont des molécules importantes pour les organismes [ 22 ]. Récemment, il a été démontré que la consommation d'eau à forte concentration d'hydrogène moléculaire (4-5 ppm dans l'eau) améliore considérablement l'activité de la maladie et réduit le stress oxydatif dans la PR [ 23 ] . H2 _semblait compléter ou remplacer la thérapie conventionnelle en réduisant le stress oxydatif et en améliorant les dommages associés à la PR, en particulier dans les premiers stades de la maladie et dans le cas des anticorps contre la PR négative au peptide citrulline cyclique (ACPA).

Dans cet article de revue, les applications prospectives des nouvelles thérapies H 2 , tant pour le diagnostic que pour le traitement de la PR, sont discutées. L'espoir possible d'une prévention de la PR et de l'athérosclérose associée par la consommation quotidienne d'eau à haute teneur en H2 est également mentionné .

GÉNÉRATION DE ROS DANS L'INFLAMMATION CHRONIQUE

Les ROS sont produits comme un sous-produit inévitable du transfert d'électrons dans la phosphorylation oxydative au cours du métabolisme aérobie [ 24 ]. D'autre part, pendant les stades inflammatoires de la PR, l'infiltration ou la prolifération de cellules immunitaires activées dans la synoviale génèrent activement des ROS via le système NADPH (nicotinamide adénine dinucléotide phosphate) oxydase (Nox) [ 25 - 27 ] . Parmi les ROS activement générés, l’anion superoxyde est le principal produit et est libéré dans la matrice extracellulaire ainsi que séquestré dans les lysosomes. Le superoxyde est ensuite converti en peroxyde d'hydrogène soit spontanément, soit catalytiquement par la superoxyde dismutase (SOD) [ 28 ]. Le peroxyde d'hydrogène peut ensuite être converti en eau par catalase (CAT) [ 29]. En présence de fer (Fe 2+ ) ou d'autres ions de métaux de transition, le peroxyde d'hydrogène est converti en radicaux hydroxyle via les réactions de Fenton [ 30 ]. Les ions ferreux ont également la capacité de convertir le superoxyde et le peroxyde d'hydrogène en radical hydroxyle par la réaction de Haber-Weiss [ 31 ]. Le système de réduction des ROS est également porté par un autre mécanisme qui implique GPx et GST ; ce mécanisme nécessite du glutathion réduit (GSH) comme cofacteur. La glutathion peroxydase (GPx) réduit le peroxyde d'hydrogène en eau [ 29 ] et la glutathion S-transférase (GST) catalyse diverses détoxifications en conjuguant le GSH, y compris le ROS [ 32]. Ensemble, ces processus de génération de ROS, qui démarrent à partir de la production de superoxyde par le système Nox, jouent un rôle important dans les mécanismes de défense. Dans le même temps, ces mécanismes de défense sont équipés de SOD, CAT, GPx et GST, pour compenser la toxicité résultant des ROS. Les ROS produites par une inflammation sévère ou chronique peuvent dépasser la capacité des enzymes antioxydantes correspondantes, ce qui semble provoquer un déséquilibre de l'état redox [ 33 ]. Surtout dans de telles conditions, le radical hydroxyle est totalement excédentaire car aucun système de détoxification spécifique n’existe dans les cellules vivantes. Il est susceptible d'être responsable de la majorité de la cytotoxicité associée aux ROS en raison de sa réactivité rapide et aveugle [ 34 ].