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Im Jahr 2024 veröffentlichte Springer die Sammelmonographie Molecular Hydrogen in Health and Disease, herausgegeben von Jan Slezak und Branislav Kura (Centre of Experimental Medicine, Slovak Academy of Sciences, Bratislava). Das Buch ist Teil der Reihe Advances in Biochemistry in Health and Disease (Vol. 27) und umfasst 26 Kapitel zu den biologischen Wirkungen von molekularem Wasserstoff (H2) und seinen potenziellen Anwendungen in der Biomedizin.
Die Idee zu diesem Buch entstand kurz nach der 1. Konferenz der European Academy for Molecular Hydrogen Research in Biomedicine (Smolenice, Oktober 2022).
Ein wichtiger Bezugspunkt ist die Veröffentlichung aus dem Jahr 2007 (Arbeitsgruppe von S. Ohta), in der die selektiven antioxidativen Effekte von molekularem Wasserstoff beschrieben wurden. Das Buch gibt einen Überblick über ein breites Spektrum experimenteller und klinischer Studien und betont zugleich, dass die Wirkmechanismen von H2 weiterhin Gegenstand intensiver Forschung sind.
Zentrale Themenbereiche
1) Mechanismen und Zielstrukturen
- Identifizierung direkter biologischer Zielstrukturen von H2 und Diskussion konkurrierender Hypothesen;
- die Rolle von Redox-Signalwegen, Hormonen und Zytokinen bei indirekten Effekten;
- Mitochondrien als zentraler Diskussionspunkt.
2) Kardiovaskuläre und strahlenbedingte Effekte
- strahleninduzierte Herzerkrankungen und die potenzielle Rolle von H2;
- experimentelle Modelle und molekulare Marker (einschließlich Connexin-43);
- perioperative Szenarien (z. B. simulierte Herztransplantation).
3) Stoffwechsel, Leber und Darm
- nichtübertragbare und metabolische Erkrankungen;
- Überblick über die Leberfunktion (einschließlich einer systematischen Übersichtsarbeit und Meta-Analyse);
- mögliche Zusammenhänge zwischen H2 und dem Darmmikrobiom bei entzündlichen Darmerkrankungen.
4) Altern, Regeneration und Sport
- Kapitel zu altersassoziierten Erkrankungen;
- Bewertung physiologischer Reaktionen auf körperliche Belastung und die Gabe von H2 bei trainierten Athleten.
5) Technologien und Methodik
- Messung von gelöstem H2 (entscheidend für die Vergleichbarkeit von Studien);
- Vergleich verschiedener Wasserstoffquellen und ihrer antioxidativen Aktivität;
- Applikationsgeräte und -methoden (einschließlich dermatologischer und experimenteller Verfahren).
Kapitelübersicht
- Hydrogen: From Stars to Fuel to Medicine
- An Exploration of the Direct Biological Targets of Molecular Hydrogen
- Prospects of Hydrogen Medicine Based on Its Protective Effects on Mitochondrial Function
- Molecular Hydrogen: A New Treatment Strategy of Mitochondrial Disorders
- Autonomic Cardiac Regulation in Response to Exercise and Molecular Hydrogen Administration in Well-Trained Athletes
- The Clinical Use of Hydrogen as a Medical Treatment
- Homeostatic and Endocrine Response Underlying Protective Effects by Molecular Hydrogen
- Radiation-Induced Heart Disease: Potential Role for Molecular Hydrogen
- Short-Lasting Supplementation with Molecular Hydrogen and Vitamin E: Effects on Connexin-43 in Rat Heart
- Molecular Hydrogen: A New Protective Tool Against Radiation-Induced Toxicity
- Role of Matrix Metalloproteinases in the Effects of Molecular Hydrogen
- Perioperative Mitigation of Oxidative Stress with Molecular Hydrogen During Simulated Heart Transplantation
- Application of Hydrogen in Hemodialysis: Emphasis on Quantification of Dissolved H2
- Hydrogen as a Potential Therapeutic Approach in the Treatment of Cancer: From Bench to Bedside
- The Role of Molecular Hydrogen in Overcoming Aging-Related Diseases
- Dihydrogen and Hepatic Function: Systematic Review and Meta-Analysis
- Hydrogen-Rich Water as a Modulator of Gut Microbiota in Inflammatory Bowel Disease
- Effects of Molecular Hydrogen in Metabolic and Non-Communicable Diseases
- Consumption of Hydrogen-Treated Foods and Potential Nutritional Effects
- Differential Effects of Carbohydrates on Hydrogen and Methane Production in Animals
- Natural Biomolecules, Plant Extracts, and Molecular Hydrogen in Male Infertility Management
- Comparison of Free-Radical Scavenging Activity of Various Sources of Molecular Hydrogen
- Development of a Preclinical Tool for Measuring Transdermal Hydrogen Transfer
- Intraosseous Administration of Molecular Hydrogen: From Molecular Effects to Tissue Regeneration
- Nanomaterials and Nanomedicine in Molecular Hydrogen Therapy
- The Emergence, Development, and Future Directions of Hydrogen Medicine and Biology
Molecular Hydrogen in Health and Disease ist ein Überblickswerk zur Wasserstoffbiologie und -medizin: von mechanistischen Hypothesen bis hin zu organbezogenen Anwendungen sowie Mess- und Applikationsmethoden. In kommenden Veröffentlichungen werden wir einzelne Kapitel analysieren und die aufgestellten Thesen, verwendeten Modelle, Datenlimitationen und offenen Forschungsfragen näher beleuchten.
