L’hydrogène en médecine : brève histoire du H₂
« L’hydrogène en médecine » désigne généralement quelque chose de plus précis qu’il n’y paraît : l’utilisation du gaz hydrogène (H₂) lui-même, par inhalation ou dissous dans l’eau, comme agent antioxydant et anti-inflammatoire potentiel, plutôt que son rôle bien connu de combustible industriel ou de réactif chimique. L’idée est plus ancienne que la plupart des gens ne le pensent. Des comptes rendus isolés sur la manipulation de l’hydrogène gazeux dans le corps et autour de celui-ci remontent à plusieurs siècles, la première tentative délibérée de l’utiliser pour traiter un cancer date de 1975, et l’article que la plupart des chercheurs désignent aujourd’hui comme le véritable point de départ du domaine a été publié en 2007. Toutes les recherches humaines qui ont suivi restent limitées, à un stade précoce et, pour l’essentiel, non contrôlées.
Avant de parcourir la chronologie détaillée, voici quelques éléments à garder à l’esprit :
- L’hydrogène gazeux est attesté dès 1520, mais pendant environ 450 ans, il a ensuite été manipulé comme un gaz inerte ou diagnostique, et non étudié comme traitement à part entière.
- La première tentative délibérée d’utiliser l’hydrogène comme thérapie a été une étude hyperbare menée en 1975 sur des animaux atteints de cancer. Elle n’a pas été poursuivie principalement parce que le matériel nécessaire n’est jamais devenu pratique pour un usage courant.
- Un article publié en 2007, qui proposait l’hydrogène comme antioxydant sélectif et le testait en culture cellulaire, puis dans un modèle d’AVC chez le rat, est l’étude que la plupart des recherches ultérieures sur l’hydrogène citent comme point de départ.
- Les études humaines publiées depuis 2007 restent peu nombreuses et de petite taille ; une revue du domaine publiée en 2013 n’a trouvé qu’un seul essai clinique sur l’hydrogène moléculaire comme thérapie actuellement enregistré dans le monde.
- Aucune des recherches ci-dessous n’a testé un appareil grand public en particulier : un inhalateur d’hydrogène à domicile se décrit donc précisément à partir de ses propres caractéristiques mesurées, et non à partir des résultats présentés dans cet historique.
Aux origines réelles de l’idée de « médecine à l’hydrogène »
Si vous avez découvert l’expression « médecine à l’hydrogène » à côté d’une bouteille d’eau ou d’un appareil d’inhalation, il est raisonnable de se demander s’il s’agit d’une idée marketing récente ou si elle s’appuie sur de véritables recherches. La réponse est à la fois plus récente et plus ancienne que ces deux hypothèses : le gaz est connu depuis cinq siècles, mais son utilisation comme thérapie à respirer ou à boire est récente et continue d’évoluer. Cet article retrace précisément l’histoire de l’hydrogène gazeux et de son inhalation, de la curiosité physiologique des débuts à un seul essai hyperbare sur le cancer, en passant par l’article de 2007 qui a relancé la question, puis aux quelques études humaines publiées depuis. Un autre article de ce site présente l’histoire parallèle de l’eau enrichie en hydrogène et de sa popularisation au Japon ; les deux récits ont une substance chimique en commun, mais pas la même chronologie, et sont donc présentés séparément.
Repères chronologiques
Le tableau ci-dessous présente les dates clés de cet historique, le type de données correspondant à chacune d’elles et la source, afin que vous puissiez consulter vous-même la description originale.
| Année | Événement | Type de données | Source |
|---|---|---|---|
| 1520 | On attribue à Paracelse la première production documentée d’hydrogène gazeux. | Récit historique | Dixon et al., 2013 |
| 1783 | Lavoisier nomme le gaz « hydrogène », la même année où Jacques Charles fait voler le premier ballon à hydrogène. | Récit historique | Dixon et al., 2013 |
| 1888 | Un compte rendu chirurgical décrit l’insufflation d’hydrogène gazeux dans les cavités corporelles pour localiser des lésions viscérales. | Rapport de cas historique | Dixon et al., 2013 |
| 1975 | Dole, Wilson et Fife proposent l’hydrogène hyperbare comme traitement du cancer, en avançant qu’il pourrait piéger les radicaux hydroxyles. | Étude animale | Dixon et al., 2013 |
| 1994 | Kayar et ses collègues constatent que les tissus des mammifères ne métabolisent pas l’hydrogène, même sous pression, ce qui plaide en faveur de son utilisation comme gaz de plongée. | Étude de laboratoire/physiologie | Dixon et al., 2013 |
| 2001 | Gharib et ses collègues rapportent que l’hydrogène hyperbare réduit l’inflammation du foie provoquée par un parasite chez la souris. | Étude animale | Huang, 2016 |
| 2007 | Ohsawa et ses collègues rapportent qu’une faible concentration d’hydrogène à pression normale protège contre les lésions oxydatives en culture cellulaire et dans un modèle d’AVC chez le rat. | Étude cellulaire et animale | Huang, 2016 |
| 2013 | Une revue du domaine ne trouve qu’un seul essai sur l’hydrogène moléculaire comme thérapie enregistré dans le monde, portant sur une blessure liée au sport. | Revue du domaine | Dixon et al., 2013 |
| 2020 | Une étude pilote administre de l’hydrogène par inhalation à cinq patients dans le coma, venant d’être réanimés après un arrêt cardiaque, sans groupe témoin. | Étude pilote humaine, n=5 | Tamura et al., 2020 |
L’hydrogène comme outil, bien avant d’être un traitement
Pendant la majeure partie de son histoire documentée, l’hydrogène a été manipulé par les chercheurs et les médecins plutôt que prescrit. La production par Paracelse d’un gaz inflammable en dissolvant un métal dans un acide, en 1520, est généralement citée comme la première production documentée d’hydrogène. Lavoisier a nommé le gaz en 1783, l’année même où Jacques Charles l’a utilisé pour faire voler le premier ballon à hydrogène ; ces deux jalons relèvent de la chimie et de l’aéronautique, et non de la thérapie. Le seul usage médical approchant à cette époque est décrit dans un compte rendu chirurgical de 1888 : de l’hydrogène était insufflé dans les cavités corporelles pour permettre aux chirurgiens de localiser des lésions viscérales avant de décider si une chirurgie exploratoire était nécessaire.
Un outil diagnostique, pas encore une thérapie
Il est facile de prendre cet usage de 1888 pour une thérapie précoce, mais l’hydrogène ne traitait rien : c’était un gaz marqueur qui permettait au chirurgien de repérer un problème afin qu’une intervention distincte puisse y remédier. Pendant la majeure partie du siècle suivant, l’hydrogène a conservé ce rôle auxiliaire : gaz inerte ou détectable utilisé pour la mesure, la propulsion ou la chimie industrielle, sans qu’aucune proposition sérieuse avance que le fait de le respirer ou de l’absorber puisse, à lui seul, modifier l’évolution d’une maladie.
1975 : la première tentative délibérée d’utiliser l’hydrogène lui-même comme traitement
La situation a changé, du moins sur le plan de la proposition, en 1975, lorsque Dole, Wilson et Fife ont suggéré que l’hydrogène gazeux sous haute pression pourrait être utilisé comme traitement du cancer. Ils estimaient qu’il pouvait piéger les radicaux hydroxyles, un sous-produit oxydatif particulièrement réactif et nocif, généré dans les tissus vivants. C’était la première fois que le gaz lui-même, plutôt qu’un outil de mesure ou un agent de remplissage inerte, était proposé comme principe actif.
Ce que l’étude de 1975 a réellement testé
La solidité de cette hypothèse dépend de la source consultée. Une revue ultérieure largement citée décrit une exposition hyperbare de deux semaines à 97,5 % d’hydrogène comme ayant entraîné une régression marquée des tumeurs cutanées chez les animaux traités (source : Huang, 2016). Le rapport original de 1975 est plus succinct et plus difficile à vérifier de manière indépendante. Il est donc plus juste de considérer cette description comme l’interprétation des auteurs de la revue, plutôt que comme un résultat établi et reproduit indépendamment.
Pourquoi la chambre hyperbare n’est jamais devenue un traitement standard
Quel qu’ait été le résultat précis, la méthode elle-même explique pourquoi cette approche n’a pas été poursuivie : pour produire un effet, il fallait enfermer un animal, puis éventuellement un patient, dans une chambre à hydrogène pressurisée pendant une période prolongée. Ce type d’équipement est coûteux, spécialisé et comporte ses propres risques de manipulation, ce qui a limité toute suite rapide et empêché l’hydrogène hyperbare de devenir un traitement pratique.
L’autre rôle de l’hydrogène : un gaz à respirer, pas un médicament
Alors que l’hypothèse sur le cancer restait largement en sommeil, l’hydrogène a été activement utilisé dans un domaine sans rapport : la plongée sous-marine profonde. Les plongeurs ont respiré de l’hydreliox, un mélange composé de 49 % d’hydrogène, de 50 % d’hélium et de 1 % d’oxygène, précisément pour prévenir les accidents de décompression lors de plongées très profondes, sans intention thérapeutique (source : Huang, 2016). La découverte, en 1994, que les tissus des mammifères ne métabolisent pas l’hydrogène gazeux, même sous pression, a renforcé l’idée de le considérer comme un gaz respiratoire inerte plutôt que comme une substance transformée par l’organisme. Une grande partie des connaissances actuelles sur l’inhalation sans danger de concentrations élevées d’hydrogène vient de ces travaux sur la plongée, plutôt que d’essais médicaux (source : Ohta, 2011). C’est notamment pourquoi les chercheurs qui ont ensuite étudié l’hydrogène en médecine ont pu fixer des limites de concentration avant de tester le gaz chez l’humain.
2007 : l’article qui a relancé le domaine
L’article qui a changé la trajectoire du domaine a été publié en 2007 par Ohsawa et ses collègues. Ils ont testé une concentration d’hydrogène gazeux de 2 % à pression normale, volontairement maintenue sous le seuil d’inflammabilité d’environ 4 %, d’abord en culture cellulaire, puis dans un modèle d’ischémie-reperfusion cérébrale focale chez le rat. Il s’agit du type de lésion consécutif à un AVC et à la restauration du débit sanguin qui s’ensuit. Leur affirmation centrale portait sur le mécanisme : l’hydrogène semblait neutraliser sélectivement le radical hydroxyle, l’une des espèces réactives de l’oxygène les plus destructrices, tout en épargnant en grande partie les autres espèces réactives de l’oxygène que l’organisme utilise pour la signalisation cellulaire ordinaire (source : Huang, 2016). Pour une explication plus complète de ce mécanisme antioxydant, notre article sur la nature réelle de l’hydrogène moléculaire l’examine plus en détail qu’un article historique ne peut le faire.
Ce que l’étude de 2007 a réellement montré, et ce qu’elle n’a pas montré
Pris au pied de la lettre, le résultat montrait qu’une concentration précise, faible et non inflammable d’hydrogène gazeux réduisait les lésions oxydatives dans des cellules en culture et dans un modèle d’AVC chez le rat, selon un mécanisme plausible et vérifiable. Ce n’était pas le premier effet protecteur rapporté dans un modèle animal : une étude plus modeste menée en 2001 par Gharib et ses collègues avait déjà montré que l’hydrogène hyperbare réduisait l’inflammation du foie provoquée par un parasite chez la souris. Ce qui distinguait l’étude de 2007, c’était la combinaison d’un mécanisme clair, d’une méthode d’administration pratique et non hyperbare, et d’un modèle d’AVC que d’autres chercheurs ont immédiatement reconnu comme pertinent sur le plan clinique. Il est tout aussi important de préciser ce que l’article n’a pas établi : il s’agissait d’une étude sur des cellules en culture et des rats, elle ne disait rien directement sur les patients victimes d’un AVC, et elle testait un protocole de gaz en laboratoire, pas un produit grand public. Toutes les affirmations ultérieures sur l’hydrogène chez l’humain s’appuient sur ce point de départ, et non sur une confirmation qui aurait déjà existé chez l’humain à l’époque.
Des rats à une poignée de patients : la lente progression des données humaines
La recherche chez l’humain a progressé beaucoup plus lentement que l’intérêt suscité en laboratoire après 2007. L’une des tentatives les plus claires pour tester l’hydrogène inhalé chez l’humain en a administré à cinq adultes dans le coma, venant d’être réanimés après un arrêt cardiaque survenu hors de l’hôpital, en complément de la prise en charge standard par contrôle de la température déjà reçue par ces patients, sans groupe de comparaison permettant de savoir ce qui se serait passé autrement. Les marqueurs de stress oxydatif ont diminué chez les quatre patients dont l’arrêt cardiaque était d’origine cardiaque, mais les marqueurs inflammatoires ont à peine évolué, et les chercheurs eux-mêmes ont décrit l’effet comme étant « indéterminé en raison de faiblesses méthodologiques », appelant à mener des essais plus vastes et contrôlés (source : Tamura et al., 2020). Une revue du domaine publiée en 2013 souligne à quel point la recherche en était encore à ses débuts : à cette date, un seul essai clinique sur l’hydrogène moléculaire comme thérapie était alors activement enregistré dans le monde, et il portait sur une blessure liée au sport (source : Dixon et al., 2013).
L’inhalation n’est par ailleurs que l’une des voies étudiées par les chercheurs ; la littérature plus vaste porte également sur la consommation d’eau dans laquelle de l’hydrogène a été dissous, les bains à l’hydrogène, le sérum physiologique contenant de l’hydrogène dissous administré par voie intraveineuse, les gouttes ophtalmiques à base de sérum physiologique hydrogéné, ainsi que les tentatives visant à augmenter la production d’hydrogène par les bactéries intestinales (source : Ohta, 2011). Si vous comparez l’inhalation à l’approche par l’eau de boisson, à laquelle la plupart des gens sont d’abord exposés, notre comparaison entre l’inhalation d’hydrogène et la consommation d’eau hydrogénée présente les usages étudiés pour chacune de ces voies.
Ce que cet historique dit, et ne dit pas, sur l’inhalateur posé sur votre comptoir
Aucune des études retracées ci-dessus n’a testé un appareil d’inhalation grand public en particulier ; elles ont testé un gaz, à une concentration indiquée, en laboratoire ou auprès d’un très petit groupe de patients hospitalisés. Un appareil comme le Hydrion Zenith, dont la page produit indique un débit de 300 à 1 800 ml/min et une pureté d’hydrogène de 99,99 % en modes H₂ pur et H₂/O₂ mélangé, ou le Hydrion Titan, est conçu et vendu selon des caractéristiques de ce type, et non sur la base de la reproduction des résultats d’une étude de cette chronologie. L’historique de la recherche permet de comprendre d’où vient cette idée et à quel point les données humaines restent limitées ; il ne remplace pas la vérification de la fiche technique d’un appareil précis et ne permet pas de s’attendre à un résultat de santé particulier en l’utilisant. Si vous débutez dans l’inhalation quotidienne d’hydrogène gazeux, notre guide d’initiation à l’inhalation d’hydrogène présente les aspects pratiques, et notre guide d’achat pour choisir un appareil d’inhalation d’hydrogène explique comment comparer des modèles comme ceux-ci selon leurs propres caractéristiques.