Водород (H2) и его влияние на ДНК: антиоксидантная защита

Водород (H2), как молекула, проявляет антиоксидантные свойства и потенциально может влиять на ДНК косвенным образом. Он способен нейтрализовать свободные радикалы, такие как гидроксильные радикалы (OH•), которые являются высокореактивными и могут повреждать ДНК, вызывая мутации и другие генетические нарушения. Этот механизм защиты особенно важен, поскольку повреждения ДНК лежат в основе многих патологических процессов, включая старение и развитие онкологических заболеваний.

Прямого воздействия H2 на саму структуру ДНК, такого как внедрение или модификация, не наблюдается. Его эффект обусловлен в первую очередь снижением окислительного стресса. Уменьшение концентрации свободных радикалов снижает вероятность повреждения ДНК, тем самым способствуя геномной стабильности. Молекулярный водород селективно реагирует с наиболее цитотоксичными формами активных форм кислорода, такими как гидроксильные радикалы и пероксинитрит, не затрагивая при этом физиологически важные редокс-сигнальные молекулы. Это делает его уникальным антиоксидантом.

Исследования показывают, что молекулярный водород может оказывать защитное действие при радиационном воздействии и химическом повреждении ДНК. Например, в экспериментах на животных было продемонстрировано, что введение водорода перед или после облучения снижает степень повреждения ДНК в клетках, уменьшает риск развития постлучевого фиброза и других осложнений. Аналогичные результаты получены при изучении воздействия химических агентов, таких как цисплатин, известный своим нефротоксическим и генотоксическим действием. Применение водорода в комплексе с такими препаратами может смягчить их неблагоприятное воздействие на генетический материал. Кроме того, наблюдается положительное влияние на митохондриальную ДНК, которая более подвержена окислительному повреждению из-за своей структуры и близости к основным источникам активных форм кислорода. Таким образом, водород действует как молекулярный щит, оберегая геном от деструктивных внешних и внутренних факторов.