Abstract

Le traitement avancé du cancer est un énorme défi et de nouvelles idées et stratégies sont nécessaires. L’hydrogène exerce des effets antioxydants et anti-inflammatoires qui peuvent être exploités pour lutter contre le cancer, dont l’apparition et la progression sont étroitement liées à la peroxydation et à l’inflammation. Nous avons mené une étude de suivi prospective sur 82 patients atteints d’un cancer de stade III et IV et traités par inhalation d’hydrogène en utilisant la méthode des « preuves en situation réelle ». Après 3-46 mois de suivi, 12 patients sont décédés au stade IV. Après 4 semaines d’inhalation d’hydrogène, les patients ont fait état d’une amélioration significative de la fatigue, de l’insomnie, de l’anorexie et de la douleur. En outre, 41,5 % des patients ont vu leur état physique s’améliorer, le meilleur effet étant obtenu chez les patients atteints d’un cancer du poumon et le moins bon chez les patients atteints d’un cancer du pancréas ou d’un cancer gynécologique. Sur les 58 cas présentant un ou plusieurs marqueurs tumoraux anormaux, les marqueurs ont diminué entre 13 et 45 jours (médiane 23 jours) après l’inhalation d’hydrogène dans 36,2 % des cas. La diminution la plus importante des marqueurs a été observée dans les cas de cancer du poumon et la plus faible dans les cas de tumeurs malignes du pancréas et du foie. Sur les 80 cas dont les tumeurs étaient visibles à l’imagerie, le taux total de contrôle de la maladie était de 57,5 %, avec une rémission complète et partielle apparaissant entre 21 et 80 jours (médiane de 55 jours) après l’inhalation d’hydrogène. Le taux de contrôle de la maladie était significativement plus élevé chez les patients au stade III que chez les patients au stade IV (83,0 % et 47,7 %, respectivement), le taux de contrôle de la maladie le plus faible étant observé chez les patients atteints d’un cancer du pancréas. Aucune toxicité hématologique n’a été observée, bien que des effets indésirables mineurs se soient résolus spontanément dans certains cas. Chez les patients atteints d’un cancer avancé, l’hydrogène inhalé peut améliorer la qualité de vie des patients et contrôler la progression du cancer. L’inhalation d’hydrogène est un traitement simple, peu coûteux et présentant peu d’effets indésirables, qui mérite d’être étudié plus avant en tant que stratégie de réadaptation clinique des patients atteints d’un cancer avancé. Le protocole de l’étude a reçu l’approbation éthique du comité d’éthique de l’hôpital de cancérologie Fuda de l’université de Jinan le 7 décembre 2018 (numéro d’approbation : Fuda20181207).

Mots-clés : thérapie par inhalation d’hydrogène, cancer avancé, étude en situation réelle, taux de contrôle de la maladie, état physique, marqueur tumoral, stade tumoral, qualité de vie, réadaptation clinique.

Chen JB, Kong XF, Lv YY, Qin SC, Sun XJ, Mu F, Lu TY, Xu KC. « Real world survey » of hydrogen-controlled cancer: a follow-up report of 82 advanced cancer patients. Med Gas Res. 2019 Jul-Sep;9(3):115-121. doi: 10.4103/2045-9912.266985. PMID: 31552873; PMCID: PMC6779007.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6779007/ 

Abstract

Contexte
Le cancer reste une cible difficile à guérir, les méthodes thérapeutiques actuelles ne permettant pas d’obtenir des résultats réparateurs sans provoquer de graves effets négatifs. L’hydrogène moléculaire (H2) est considéré comme une thérapie adjuvante prometteuse pour le traitement du cancer, car il a la capacité d’induire des effets anti-prolifératifs, anti-oxydants, pro-apoptotiques et anti-tumoraux. Cette revue résume les conclusions de divers articles sur le mécanisme, les résultats du traitement et l’efficacité globale de la thérapie H2 dans la gestion du cancer.

Méthodes
En utilisant Cochrane, PubMed et Google Scholar comme moteurs de recherche, des articles en texte intégral dans le champ de l’étude, rédigés en anglais et publiés dans les 10 ans ont été sélectionnés.

Résultats
Sur les 677 articles, 27 remplissaient les critères d’éligibilité. Les données ont été compilées dans un tableau présentant les caractéristiques générales et les résultats. Malgré les différentes formes d’administration du H2, la conception de l’étude et les types de cancers rapportés, les résultats se sont avérés cohérents.

Conclusion
D‘après notre analyse, l’H2 joue un rôle thérapeutique prometteur en tant que thérapie indépendante et en tant qu’adjuvant dans une thérapie combinée, entraînant une amélioration globale de la capacité de survie, de la qualité de vie, des paramètres sanguins et de la réduction des tumeurs. Bien que des recherches plus approfondies soient nécessaires, compte tenu des résultats prometteurs, l’utilisation de l’H2 en complément des thérapies actuelles contre le cancer mérite d’être envisagée.

Mots clés : Hydrogène moléculaire, cancer, stress oxydatif, thérapie complémentaire, anti-tumoral

Mohd Noor MNZ, Alauddin AS, Wong YH, Looi CY, Wong EH, Madhavan P, Yeong CH. A Systematic Review of Molecular Hydrogen Therapy in Cancer Management. Asian Pac J Cancer Prev. 2023 Jan 1;24(1):37-47.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10152878/ 

Abstract

Objectif
L’hydrogène moléculaire (H2) a été considéré comme une cible thérapeutique potentielle dans de nombreux cancers. Nous avons donc cherché à évaluer l’effet potentiel du H2 sur le cancer colorectal (CCR) dans cette étude.

Méthodes
L’effet de l’hydrogène sur la prolifération et l’apoptose des lignées cellulaires de cancer colorectal RKO, SW480 et HCT116 a été testé par CCK-8, formation de colonies et cytométrie de flux. L’effet du H2 sur la croissance tumorale a été observé dans des modèles d’implantation de xénogreffes (inhalation d’hydrogène à 67 % deux heures par jour). Des analyses par western blot et immunohistochimie ont été réalisées pour examiner l’expression de p-PI3K, PI3K, AKT, pAKT et SCD1 dans les lignées cellulaires de CRC et les modèles de xénogreffe de souris. L’expression de SCD1 dans 491 spécimens de CRC fixés au formol et inclus en paraffine a été étudiée par immunochimie. La relation entre le statut de SCD1 et les caractéristiques clinicopathologiques et les résultats a été déterminée.

Résultats
Le traitement à l’hydrogène a supprimé la prolifération des lignées cellulaires du CCR indépendamment de l’apoptose, et les lignées cellulaires ont montré des réponses différentes aux différentes doses d’H2. L’hydrogène a également eu un effet antitumoral puissant en réduisant le volume et le poids des tumeurs du CCR in vivo. Le Western blot et la coloration IHC ont démontré que l’hydrogène inhibe la prolifération des cellules du cancer colorectal en diminuant les niveaux de pAKT/SCD1, et l’inhibition de la prolifération cellulaire induite par l’hydrogène a été inversée par l’activateur AKT SC79. L’IHC a montré que l’expression de SCD1 était significativement plus élevée dans les tissus du CCR que dans les tissus épithéliaux normaux (70,3 % contre 29,7 %, p = 0,02) et qu’elle était corrélée à un stade TNM plus avancé (III contre I + II ; 75,9 % contre I + II). I + II ; 75,9% vs. 66,3%, p = 0,02), une métastase des ganglions lymphatiques (avec vs. sans ; 75,9% vs. 66,3%, p = 0,02), et des patients sans antécédents familiaux de CCR (78,7% vs. 62,1%, p = 0,047).

Conclusion
Cette étude démontre que des concentrations élevées d’H2 exercent un effet inhibiteur sur le CCR en inhibant la voie pAKT/SCD1. D’autres études sont justifiées pour l’évaluation clinique de l’H2 comme inhibiteur de SCD1 pour cibler le CRC.

Zhang X, Tao G, Zhao Y, Xing S, Jiang J, Liu B, Qin S. Molecular Hydrogen Inhibits Colorectal Cancer Growth via the AKT/SCD1 Signaling Pathway. Biomed Res Int. 2022 Apr 26;2022:8024452.

https://www.hindawi.com/journals/bmri/2022/8024452/

Abstract

Bien que de nombreux médicaments antitumoraux aient donné des résultats thérapeutiques insatisfaisants, les médicaments constituent l’une des mesures thérapeutiques les plus répandues pour le traitement du cancer. Le développement du cancer résulte en grande partie de mutations de l’ADN nucléaire, ainsi que de celles de l’ADN mitochondrial (ADNmt). L’hydrogène moléculaire (H2), une molécule inerte, peut piéger les radicaux hydroxyles (-OH), connus pour être les espèces oxydantes réactives de l’oxygène (ROS) les plus puissantes de l’organisme qui provoquent ces mutations de l’ADN. Il a été signalé que le H2 n’a pas d’effets secondaires, contrairement aux médicaments antitumoraux classiques, et qu’il est efficace contre de nombreuses maladies causées par le stress oxydatif et l’inflammation chronique. Récemment, un nombre croissant d’articles ont été consacrés à l’efficacité du H2 contre le cancer et à ses effets sur l’atténuation des effets secondaires du traitement du cancer. Dans cette revue, nous démontrons l’efficacité et l’innocuité du H2 en tant que nouvel agent antitumoral et nous montrons que ses mécanismes peuvent non seulement impliquer le piégeage direct du -OH, mais aussi d’autres mécanismes de défense biologique indirects via la régulation de l’expression génique.

Mots clés : Mutation de l’ADN ; ROS ; agent antitumoral ; effet antitumoral ; application clinique ; expression génétique ; hydrogène moléculaire ; stress oxydatif ; espèces réactives de l’oxygène.

Hirano SI, Yamamoto H, Ichikawa Y, Sato B, Takefuji Y, Satoh F. Molecular Hydrogen as a Novel Antitumor Agent: Possible Mechanisms Underlying Gene Expression. Int J Mol Sci. 2021 Aug 13;22(16):8724.

https://www.mdpi.com/1422-0067/22/16/8724/htm

Abstract

L’hydrogénothérapie (H2) est une stratégie très prometteuse contre plusieurs maladies en raison de sa biosécurité inhérente. Cependant, les modalités actuelles de traitement par H2 reposent principalement sur l’administration systémique du gaz, ce qui entraîne un mauvais ciblage et une mauvaise utilisation. En outre, bien que le H2 ait des effets antitumoraux significatifs, les mécanismes sous-jacents n’ont pas encore été élucidés. En raison de leur taille ultra-petite, les nanomatériaux sont des systèmes de délivrance de médicaments très adaptés, avec une myriade d’applications biomédicales. L’administration de H2 à l’aide de nanocarriers, ainsi que la production in situ de H2 par des nanogénérateurs, peuvent considérablement améliorer l’accumulation ciblée du gaz et accélérer les effets thérapeutiques. En outre, les nanomatériaux peuvent être modifiés pour améliorer l’accumulation passive ou active au niveau du site cible. Dans cette perspective, nous résumons le mécanisme de la thérapie par l’hydrogène et décrivons les possibilités de combiner cette thérapie avec des nanomatériaux. Nous abordons également les défis actuels de la thérapie par l’hydrogène et donnons un aperçu de ce domaine en plein essor.

Ying Wu, Meng Yuan, Jibin Song*, Xiaoyuan Chen*, and Huanghao Yang* (2019) Hydrogen Gas from Inflammation Treatment to Cancer Therapy. ACS Nano 2019, 13, 8, 8505–8511.

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b05124

Abstract

Il est bien connu que la plupart des dommages induits par les rayonnements ionisants sont causés par les radicaux hydroxyles (-OH) suite à la radiolyse de H2O. L’hydrogène moléculaire (H2) a des activités antioxydantes en réduisant sélectivement les -OH et les peroxynitrites (ONOO-). Nous avons d’abord émis l’hypothèse et démontré l’effet radioprotecteur du H2 in vitro et in vivo, qui a également été répété sur différents modèles animaux expérimentaux par différents services. Une étude randomisée, contrôlée par placebo, a montré que la consommation d’eau riche en hydrogène réduit la réaction biologique au stress oxydatif induit par les radiations sans compromettre les effets anti-tumoraux. Ces résultats encourageants suggèrent que l’H2 représente une stratégie préventive potentiellement nouvelle pour les lésions oxydatives radio-induites. L’hydrogène est explosif. Par conséquent, l’administration d’une solution riche en hydrogène (sérum physiologique/eau pure/autres solutions saturées en H2) peut être plus pratique dans la vie quotidienne et plus adaptée à une consommation quotidienne. Cette revue se concentre sur les principales avancées scientifiques et cliniques de la solution riche en hydrogène/H2 en tant que nouvelle classe d’agent radioprotecteur.

Mots-clés : Hydrogène, radical libre, radiation, radioprotection.

Qian L, Shen J, Chuai Y, Cai J. Hydrogen as a new class of radioprotective agent. Int J Biol Sci. 2013 Sep 14;9(9):887-94.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3805896/

 Abstract

L’objectif de ce travail était de vérifier si la consommation d’eau riche en hydrogène (HW) atténuait les lésions rénales et inhibait les événements précoces de promotion des tumeurs chez les rats traités au nitrilotriacétate ferrique (Fe-NTA). Des rats ont été injectés avec une solution de Fe-NTA (7,5 mg Fe/kg de poids corporel) par voie intrapéritonéale pour induire une lésion rénale et ont été traités simultanément avec de l’eau riche en fer (1,3 ± 0,2 mg/l). Nous avons constaté que la consommation de HW améliorait les lésions rénales induites par le Fe-NTA, notamment en supprimant l’élévation de la créatinine sérique et de l’azote uréique sanguin et en inhibant les événements précoces de promotion des tumeurs, notamment en diminuant l’activité de l’ornithine décarboxylase et l’incorporation de la [3H]thymidine dans l’ADN rénal. La consommation d’eau chaude a supprimé le stress oxydatif induit par le Fe-NTA en diminuant la formation de peroxydation lipidique et de peroxynitrite et les activités de la NADPH oxydase et de la xanthine oxydase, en augmentant l’activité de la catalase et en restaurant la fonction mitochondriale dans les reins. La consommation de HW a supprimé l’inflammation induite par le Fe-NTA en réduisant l’expression de NF-κB, IL-6 et MCP-1 et l’accumulation de macrophages dans les reins. En outre, la consommation de HW a supprimé l’expression du VEGF, la phosphorylation de STAT3 et l’expression du PCNA dans les reins des rats traités au Fe-NTA. La consommation de HW diminue l’incidence du carcinome des cellules rénales et supprime la croissance tumorale chez les rats traités au Fe-NTA. En conclusion, la consommation d’eau enrichie en hydrogène atténue les lésions rénales induites par le Fe-NTA et inhibe les événements précoces de promotion des tumeurs chez les rats.

Abréviations
Fe-NTAF nitrilotriacétate de fer; ROS espèces réactives de l’oxygène; HW eau riche en hydrogène; UN azote uréique sanguin; VEGF facteur de croissance endothélial vasculaire; PCNA antigène nucléaire des cellules proliférantes; RC Carcinome rénal; OD Cornithine décarboxylase; MDA malondialdéhyde; HO Hème oxygénase; MCP-1 protéine chimiotactique monocytaire-1; STAT3 signal transducers and activators of transcription 3; OONO- peroxynitrite; ATP adénosine triphosphate;

Mots clés
Eau riche en hydrogène; Nitrilotriacétate ferrique; Stress oxydatif; Inflammation; Carcinome des cellules rénales

Li, F.Y., Zhu, S.X., Wang, Z.P., Wang, H., Zhao, Y. and Chen, G.P. (2013) Consumption of Hydrogen-Rich Water Protects against Ferric Nitrilotriacetate-Induced Nephrotoxicity and Early Tumor Promotional Events in Rats. Food and Chemical Toxicology, 61, 248-254.

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0278691513006790

Abstract

Contexte
Les patients cancéreux recevant une radiothérapie ressentent souvent de la fatigue et une altération de leur qualité de vie (QDV). On pense que de nombreux effets secondaires de la radiothérapie sont associés à une augmentation du stress oxydatif et de l’inflammation due à la génération d’espèces réactives de l’oxygène pendant la radiothérapie. L’hydrogène peut être administré comme un gaz médical thérapeutique, il a des propriétés antioxydantes et réduit l’inflammation dans les tissus. Cette étude a examiné si le traitement à l’hydrogène, sous forme d’eau additionnée d’hydrogène, améliorait la qualité de vie des patients recevant une radiothérapie.

Méthodes
Une étude randomisée, contrôlée par placebo, a été réalisée pour évaluer les effets de la consommation d’eau riche en hydrogène sur 49 patients recevant une radiothérapie pour des tumeurs malignes du foie. L’eau riche en hydrogène a été produite en plaçant un bâton de magnésium métallique dans l’eau potable (concentration finale d’hydrogène : 0,55~0,65 mM). La version coréenne de l’instrument QLQ-C30 de l’Organisation européenne pour la recherche et le traitement du cancer a été utilisée pour évaluer l’état de santé global et la qualité de vie. La concentration des dérivés des métabolites oxydatifs réactifs et le pouvoir antioxydant biologique dans le sang périphérique ont été évalués.

Résultats
La consommation d’eau riche en hydrogène pendant 6 semaines a réduit les métabolites réactifs de l’oxygène dans le sang et a maintenu le potentiel d’oxydation du sang. Les scores de qualité de vie pendant la radiothérapie étaient significativement améliorés chez les patients traités avec de l’eau riche en hydrogène par rapport aux patients recevant de l’eau placebo. Il n’y avait pas de différence dans la réponse tumorale à la radiothérapie entre les deux groupes.

Conclusions
La consommation quotidienne d’eau riche en hydrogène est une stratégie thérapeutique potentiellement nouvelle pour améliorer la qualité de vie après une exposition aux radiations. La consommation d’eau riche en hydrogène réduit la réaction biologique au stress oxydatif induit par les radiations sans compromettre les effets anti-tumoraux.

Kang, KM., Kang, YN., Choi, IB. et al. Effects of drinking hydrogen-rich water on the quality of life of patients treated with radiotherapy for liver tumors. Med Gas Res 1, 11 (2011).

https://medicalgasresearch.biomedcentral.com/articles/10.1186/2045-9912-1-11

Abstract

Objectif
Le cisplatine est un médicament anticancéreux largement utilisé dans le traitement d’un large éventail de tumeurs ; cependant, son application est limitée par la néphrotoxicité, qui est affectée par le stress oxydatif. Nous avons signalé que l’hydrogène moléculaire (H2) agit comme un antioxydant efficace (Ohsawa et al. in Nat Med 13:688-694, 2007). Nous montrons ici que l’hydrogène atténue efficacement les effets secondaires du cisplatine en réduisant le stress oxydatif.

Méthodes
Des souris ont reçu du cisplatine suivi d’une inhalation d’hydrogène gazeux (1% d’H2 dans l’air). En outre, au lieu d’inhaler de l’hydrogène gazeux, nous avons examiné si le fait de boire de l’eau contenant de l’hydrogène (eau hydrogénée ; 0,8 mM H2 dans l’eau) est applicable en examinant le stress oxydatif, la mortalité et la perte de poids corporel. La néphrotoxicité a été évaluée par les changements morphologiques, les taux de créatinine sérique et d’azote uréique du sang (BUN).

Résultats
L’inhalation d’hydrogène gazeux a amélioré la mortalité et la perte de poids corporel causées par le cisplatine, et a atténué la néphrotoxicité. L’hydrogène a été détecté dans le sang lorsque de l’eau hydrogénée a été placée dans l’estomac d’un rat. La consommation d’eau oxygénée ad libitum a également réduit le stress oxydatif, la mortalité et la perte de poids corporel induits par le cisplatine chez les souris. L’eau hydrogénée a amélioré la métamorphose accompagnant la diminution de l’apoptose dans le rein et la néphrotoxicité évaluée par les taux de créatinine sérique et d’azote uréique sanguin. Malgré ses effets protecteurs contre la toxicité induite par le cisplatine, l’hydrogène n’a pas altéré l’activité antitumorale du cisplatine contre les lignées de cellules cancéreuses in vitro et les souris porteuses de tumeurs in vivo.

Conclusion
L’hydrogène peut améliorer la qualité de vie des patients pendant la chimiothérapie en atténuant efficacement les effets secondaires du cisplatine.

Nakashima-Kamimura, N., Mori, T., Ohsawa, I., Asoh, S. and Ohta, S. (2009) Molecular Hydrogen Alleviates Nephrotoxicity Induced by an Anti-Cancer Drug Cisplatin without Comproising An-ti-Tumor Activity in Mice. Cancer Chemotherapy and Pharmacology, 64, 753-761.

https://www.researchgate.net/publication/23792535

Abstract

Les propriétés et les effets de l’eau électrolysée enrichie en hydrogène à pH neutre (eau NHE) sur les cellules tumorales ont été examinés. L’eau NHE a diminué les radicaux hydroxyle comme le démontre l’ESR dans un système acellulaire. Les cellules de carcinome de la langue humaine HSC-4 ont été inhibées par l’eau NHE, que ce soit en termes d’efficacité de formation de colonies ou de taille des colonies, sans inhibition significative des cellules normales de type épithélial de la langue humaine DOK. De plus, l’eau NHE a provoqué une inhibition de la croissance, une dégénérescence cellulaire et une inhibition de l’invasion à travers la membrane basale reconstituée des cellules de fibrosarcome humain HT-1080. Les oxydants intracellulaires tels que les hydroperoxydes et les peroxydes d’hydrogène ont été éliminés dans les cellules HSC-4 ou HT-1080 par l’eau NHE. Dans la cavité buccale humaine, les concentrations d’hydrogène dissous (DH) de l’eau NHE ont considérablement diminué de 1,1 à 0,5 ppm, mais se sont stabilisées à 0,3-0,4 ppm jusqu’à 180 s, lors d’un maintien statique sans gargarisme. Ainsi, l’eau NHE s’est avérée capable d’inhiber la croissance et l’invasion des tumeurs de manière préférentielle, tout en piégeant les oxydants intracellulaires, et elle devrait constituer un matériau préventif contre la progression et l’invasion des tumeurs.

Saitoh Y, Okayasu H, Xiao L, Harata Y, Miwa N. Neutral pH hydrogen-enriched electrolyzed water achieves tumor-preferential clonal growth inhibition over normal cells and tumor invasion inhibition concurrently with intracellular oxidant repression. Oncol Res. 2008;17(6):247-55.

https://docserver.ingentaconnect.com/deliver/connect/tsp/09650407

Abstract

Des souris albinos glabres atteintes d’un carcinome spinocellulaire ont été exposées à un mélange de 2,5 % d’oxygène et de 97,5 % d’hydrogène à une pression totale de 8 atmosphères pendant des périodes allant jusqu’à 2 semaines afin de voir si un catalyseur de désintégration des radicaux libres, tel que l’hydrogène, pouvait entraîner une régression des tumeurs cutanées. Une régression marquée des tumeurs a été constatée, ce qui laisse penser que l’hydrogénothérapie hyperbare pourrait également s’avérer utile dans le traitement d’autres types de cancer.

Dole, M., Wilson, F.R. and Fife, W.P. (1975) Hyperbaric Hydrogen Therapy: A Possible Treatment for Cancer. Science, 190, 152-154.

http://dx.doi.org/10.1126/science.1166304