La maladie à coronavirus 2019 (COVID-19), causée par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2), a conduit à la pandémie mondiale en cours. Le processus physiopathologique du COVID-19 est une réponse inflammatoire excessive chez l’hôte après l’infection virale.
Étude : Hydrogène moléculaire : une stratégie d’appoint prometteuse pour le traitement de la COVID-19. Crédit d’image : ker_vii/Shutterstock
De multiples thérapies ont été testées pour soulager les symptômes de cette maladie; cependant, il n’existe aucun traitement spécifique et efficace. L’hydrogénothérapie a été incluse dans un nouveau plan de traitement pour le COVID-19 en Chine.
Un article récent publié dans Frontières en médecine a fourni un examen d’une étude menée par l’académicien Zhong Nanshan, en Chine, sur le traitement au COVID-19 par inhalation d’un gaz mixte composé d’hydrogène et d’oxygène.
Cet article décrit également la physiopathologie du COVID-19, résume les effets thérapeutiques et les mécanismes sous-jacents de l’hydrogène sur la maladie critique, et analyse la faisabilité et les cibles thérapeutiques potentielles de l’hydrogène dans le traitement du COVID-19.
Sommaire
Mécanismes du COVID-19
Dans COVID-19, l’activation excessive des cellules immunitaires et l’inflammation persistante causée par l’infection virale génèrent de grandes quantités d’espèces réactives de l’oxygène (ROS). Après l’infection par le SRAS-CoV-2, sa réplication dépend du métabolisme énergétique des cellules hôtes, tandis que la voie glycolytique des cellules hôtes est considérablement améliorée, entraînant la production d’un grand nombre de ROS.
Au cours de COVID-19, l’impact de l’infection par le SRAS-CoV-2 et les ROS produits par les deux voies ci-dessus conduisent à des lésions alvéolaires diffuses. Cela entrave les échanges gazeux alvéolaires et provoque une dyspnée et une hypoxémie. Par conséquent, le poumon est plus sujet à une infection secondaire.
Hydrogénothérapie
L’hydrogénothérapie cible à la fois les tempêtes inflammatoires et les ROS. L’hydrogène, le gaz de densité la plus faible connu, a la plus petite masse moléculaire et un degré de réductibilité. Auparavant, l’hydrogénothérapie a été testée dans le carcinome épidermoïde induit par les rayons UV, le cancer colorectal en phase terminale, les maladies parasitaires du foie, les lésions d’ischémie-reperfusion cérébrale, la maladie de Parkinson, les lésions des tissus mous, la résistance à l’insuline, la polyarthrite rhumatoïde, les tumeurs, la septicémie, et des lésions d’organes. L’hydrogénothérapie a démontré son efficacité dans le traitement des lésions inflammatoires.
Initialement, l’hydrogène utilisé dans les essais cliniques était principalement sous une forme non gazeuse. Des études cliniques ont montré que la consommation d’eau riche en hydrogène (HRW) est sûre et bien tolérée ; HRW contenant 7 ppm H2 pourrait protéger l’endothélium vasculaire des ROS.
D’autres formes d’hydrogène qui ont été utilisées sont l’injection de solution saline riche en hydrogène contenant 1 ppm de H2, les comprimés riches en hydrogène et les capsules orales riches en hydrogène.
Récemment, des essais cliniques ont également confirmé les effets thérapeutiques de l’inhalation d’hydrogène gazeux. Les effets thérapeutiques de l’inhalation d’hydrogène gazeux ont été démontrés chez des patients présentant une sténose trachéale aiguë sévère, un cancer colorectal terminal, un infarctus cérébral aigu, un syndrome d’arrêt de la carte postale après un infarctus aigu du myocarde et un cancer du poumon non à petites cellules. Cependant, les preuves concernant un effet direct de l’hydrogène sur les virus font défaut.
Actuellement, la thérapie à l’hydrogène COVID-19 implique l’inhalation d’un mélange d’hydrogène et d’oxygène (66 % d’hydrogène ; 33 % d’oxygène) à 6 L/min à travers la canule nasale à l’aide d’un générateur d’hydrogène/oxygène. Les preuves suggèrent que l’inhalation de H2-O2 pendant 7,7 heures, selon la norme de soins, a considérablement amélioré la gravité du COVID-19 en deux jours, y compris l’échelle de dyspnée, la détresse thoracique, la douleur thoracique, l’échelle de toux et la saturation en oxygène au repos, par rapport pour contrôler le groupe de patients qui ont reçu des soins standard quotidiens avec oxygénothérapie.
Ces avantages sont probablement conférés en raison d’une résistance à l’inhalation plus faible après l’inhalation d’un mélange hydrogène/oxygène. Dans un autre cas, un essai contrôlé multicentrique, randomisé, en double aveugle, en groupes parallèles, a montré que l’inhalation d’un mélange hydrogène/oxygène pouvait améliorer de manière significative l’exacerbation aiguë des symptômes de la maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC), y compris la dyspnée, la toux et l’expectoration, mieux que la seule oxygénothérapie, avec un profil d’innocuité et de tolérabilité acceptable.
Cibles potentielles de l’hydrogène dans le COVID-19
Neutrophiles
Il a été découvert que l’inhalation d’hydrogène gazeux peut réduire l’infiltration des neutrophiles dans le tissu pulmonaire et peut aider à atténuer les dommages inflammatoires du tissu pulmonaire dans les états pathologiques.
Les preuves suggèrent que l’inhalation d’hydrogène gazeux a amélioré les dommages structurels pulmonaires induits par l’infiltration de cellules inflammatoires et a amélioré le taux de survie chez les souris septiques sévères modélisées avec une ligature et une perforation du caecum.
De plus, dans un modèle rat du choc hémorragique et de la réanimation, l’inhalation brève de 2 % d’hydrogène gazeux après le choc hémorragique et la réanimation a minimisé le degré de lésion pulmonaire passant par réduire l’infiltration de cellules inflammatoires dans le tissu pulmonaire.
Macrophages
L’hydrogène réduit l’adsorption des monocytes par les molécules d’adhésion endothéliales en cas de réponse inflammatoire, empêchant ainsi les monocytes véhiculés par le sang de traverser l’endothélium vasculaire et de s’activer dans les macrophages qui provoquent une réponse inflammatoire excessive. L’hydrogénothérapie peut stabiliser la fonction des macrophages et prévenir les dommages causés par une activation excessive et des défauts phagocytaires.
Cytokines
L’hydrogène réduit l’inflammation des voies respiratoires en réduisant les niveaux de cytokines. L’utilisation d’hydrogène gazeux peut réduire la tempête de cytokines destructrice et les lésions pulmonaires causées par le SRAS-CoV-2 au stade précoce de COVID-19 et stimuler le drainage des expectorations et finalement réduire l’incidence des maladies graves.
Les espèces réactives de l’oxygène
Dans COVID-19, les ROS et la réponse inflammatoire peuvent être co-dépendants. L’hydrogène peut agir en éliminant les ROS toxiques directement ou indirectement en améliorant l’activité antioxydante du corps. La thérapie à l’hydrogène produit des effets à la fois anti-inflammatoires et antioxydants et peut donc aider à prévenir la progression de la maladie dans COVID-19.
Thérapie d’appoint
La principale raison des troubles respiratoires liés au COVID-19 est que le SRAS-CoV-2 attaque les cellules endothéliales des capillaires pulmonaires et déclenche une réponse immunitaire. L’hydrogénothérapie peut inhiber les lésions tissulaires causées par les cellules inflammatoires à tous les stades de la réponse inflammatoire.
Malgré son efficacité potentielle et son innocuité pour une utilisation en tant que thérapie d’appoint, le mécanisme de l’hydrogène soulageant les symptômes des patients atteints de COVID-19 doit être clarifié davantage
