Väte inom medicinen: en kort historia om H₂ som medicinsk gas
”Väte inom medicinen” brukar syfta på något mer avgränsat än det låter: att använda själva vätgasen (H₂), genom inhalation eller upplöst i vatten, som ett möjligt antioxidativt och antiinflammatoriskt ämne, snarare än vätets välbekanta roll som industriellt bränsle eller kemiskt reagens. Idén är äldre än de flesta tror. Enstaka rapporter om hantering av vätgas i och runt kroppen går flera hundra år tillbaka, det första avsiktliga försöket att använda den som cancerbehandling gjordes 1975, och den artikel som de flesta forskare i dag pekar ut som områdets verkliga startpunkt publicerades 2007. Allt som har följt inom humanforskningen är fortfarande småskaligt, på ett tidigt stadium och till största delen okontrollerat.
Innan du läser den detaljerade tidslinjen är det värt att ha några saker i åtanke:
- Vätgas dokumenterades redan 1520, men under de ungefär 450 år som följde hanterades den som en inert gas eller diagnostisk gas, inte som en behandling i sig.
- Det första avsiktliga försöket att använda väte som behandling var en hyperbarisk djurstudie från 1975 med cancersjuka djur. Försöket stannade främst av eftersom den utrustning som krävdes aldrig blev praktisk för rutinmässig användning.
- En artikel från 2007 som föreslog väte som en selektiv antioxidant, vilket först testades i cellkultur och sedan i en råttmodell för stroke, är den studie som senare väteforskning oftast anger som sin utgångspunkt.
- De humanstudier som publicerats sedan 2007 är fortfarande få och små. En kartläggning av forskningsfältet från 2013 fann endast en aktivt registrerad klinisk prövning av molekylärt väte som behandling någonstans i världen.
- Ingen av studierna nedan testade en specifik konsumentapparat, så en väteinhalator för hemmabruk beskrivs korrekt utifrån sina egna uppmätta specifikationer, inte utifrån något resultat i den här historiken.
Var idén om ”vätemedicin” egentligen börjar
Om du har stött på uttrycket ”vätemedicin” i samband med en vattenflaska eller en inhalationsmaskin är det rimligt att undra om det här är en ny marknadsföringsidé eller om det finns riktig forskning bakom den. Det är både nyare och äldre än vad man skulle kunna tro: gasen har varit känd i fem århundraden, men att behandla den som en terapi som man andas in eller dricker är något nytt och fortfarande under utveckling. Den här artikeln följer särskilt den del av historien som handlar om vätgas och inhalation, från tidig fysiologisk nyfikenhet via ett enstaka hyperbariskt cancerförsök till artikeln från 2007 som väckte frågan till liv igen, och vidare till de små humanstudier som publicerats sedan dess. En relaterad artikel på den här webbplatsen tar upp den parallella historien om väteberikat dricksvatten och hur det blev populärt i Japan. De två spåren har en kemisk grund gemensam, inte en tidslinje, och berättas därför var för sig.
En snabb tidslinje
Tabellen nedan listar de viktigaste årtalen i den här historien, vilken typ av evidens varje årtal representerar och källan, så att du själv kan kontrollera den ursprungliga beskrivningen.
| År | Vad hände? | Typ av evidens | Källa |
|---|---|---|---|
| 1520 | Paracelsus tillskrivs den första dokumenterade framställningen av vätgas. | Historisk redogörelse | Dixon et al., 2013 |
| 1783 | Lavoisier ger gasen namnet ”hydrogène”, samma år som Jacques Charles flyger den första vätgasballongen. | Historisk redogörelse | Dixon et al., 2013 |
| 1888 | En kirurgisk rapport beskriver hur vätgas blåses in i kroppshåligheter för att lokalisera skador på inre organ. | Historisk fallrapport | Dixon et al., 2013 |
| 1975 | Dole, Wilson och Fife föreslår hyperbarisk vätgas som cancerbehandling, med resonemanget att den skulle kunna fånga upp hydroxylradikaler. | Djurstudie | Dixon et al., 2013 |
| 1994 | Kayar och kollegor finner att vävnad från däggdjur inte metaboliserar väte ens under tryck, vilket stöder dess användning som dykgas. | Laboratorie-/fysiologisk studie | Dixon et al., 2013 |
| 2001 | Gharib och kollegor rapporterar att hyperbarisk vätgas minskar parasitinducerad leverinflammation hos möss. | Djurstudie | Huang, 2016 |
| 2007 | Ohsawa och kollegor rapporterar att normobarisk vätgas i låg koncentration skyddar mot oxidativ skada i cellkultur och i en råttmodell för stroke. | Cell- och djurstudie | Huang, 2016 |
| 2013 | En kartläggning av forskningsfältet finner att endast en prövning av molekylärt väte som behandling är registrerad någonstans, för en idrottsrelaterad skada. | Forskningsöversikt | Dixon et al., 2013 |
| 2020 | En pilotstudie ger inhalerad vätgas till fem komatösa patienter som just återupplivats efter hjärtstopp, utan kontrollgrupp. | Human pilotstudie, n=5 | Tamura et al., 2020 |
Väte som verktyg, långt innan det blev en behandling
Under större delen av den dokumenterade historien har väte varit något som forskare och läkare hanterat snarare än ordinerat. Paracelsus framställning av en brandfarlig gas genom att lösa upp en metall i syra år 1520 brukar anges som den tidigaste dokumenterade framställningen av väte. Lavoisier gav gasen dess namn 1783, samma år som Jacques Charles använde den för att flyga den första vätgasballongen. Båda milstolparna hör till kemins och flygets historia, inte till behandling. Det närmaste någon av perioderna kom medicinsk användning var en kirurgisk rapport från 1888 som beskrev hur vätgas blåstes in i kroppshåligheter, så att kirurger kunde lokalisera skador på inre organ innan de avgjorde om en undersökande operation behövdes.
Ett diagnostiskt verktyg, ännu ingen behandling
Det är lätt att missta användningen 1888 för en tidig behandling, men vätet behandlade ingenting. Det var en spårgas som gjorde det möjligt för en kirurg att hitta ett problem, så att ett separat ingrepp kunde åtgärda det. Under större delen av det följande århundradet behöll väte denna stödjande roll som en inert eller detekterbar gas för mätning, framdrivning eller industriell kemi, utan något seriöst förslag om att inandning eller upptag av gasen i sig skulle kunna förändra sjukdomsförloppet.
1975: det första avsiktliga försöket att använda själva vätet som behandling
Det förändrades, åtminstone på förslagsstadiet, 1975, när Dole, Wilson och Fife föreslog att vätgas under högt tryck skulle kunna fungera som cancerbehandling. De resonerade att den kunde fånga upp hydroxylradikaler, en särskilt reaktiv och skadlig oxidativ biprodukt som bildas i levande vävnad. Det var första gången gasen själv, snarare än som mätverktyg eller inert fyllnadsgas, föreslogs vara det aktiva ämnet.
Vad 1975 års studie faktiskt testade
Hur väl hypotesen höll beror på vilken redogörelse du läser. En senare och ofta citerad översiktsartikel beskriver två veckors hyperbarisk exponering för 97,5 % väte som något som ledde till tydlig tillbakagång av hudtumörer hos de behandlade djuren (källa: Huang, 2016). Den ursprungliga rapporten från 1975 är kortfattad och svår att verifiera oberoende, så det är mer rättvisande att betrakta beskrivningen som de granskande författarnas tolkning än som ett fastställt fynd som har reproducerats oberoende.
Varför en tryckkammare aldrig blev standardvård
Oavsett det exakta utfallet förklarar själva metoden varför arbetssättet inte utvecklades vidare: för att åstadkomma en effekt krävdes att ett djur, och så småningom en patient, hölls i en trycksatt vätgaskammare under en längre tid. Den typen av utrustning är dyr, specialiserad och medför egna hanteringsrisker, vilket begränsade möjligheten till snabb uppföljning och hindrade hyperbarisk vätgas från att bli en praktisk behandling.
Vätets andra liv: en andningsgas, inte ett läkemedel
Samtidigt som cancerhypotesen till stor del låg vilande hade väte en aktiv roll inom ett helt annat område: djuphavsdykning. Dykare har andats Hydreliox, en blandning av 49 % väte, 50 % helium och 1 % syre, särskilt för att förebygga tryckfallssjuka vid mycket djupa dyk, utan något terapeutiskt syfte (källa: Huang, 2016). Upptäckten 1994 att vätegas inte metaboliseras av vävnad från däggdjur, inte ens under tryck, stärkte uppfattningen att den skulle behandlas som en inert andningsgas snarare än som ett ämne som kroppen omsätter. Mycket av det man i dag vet om säker inhalation av höga vätekoncentrationer bygger på detta dykarbete snarare än på medicinska prövningar (källa: Ohta, 2011), vilket är en av anledningarna till att senare forskare inom vätemedicin kunde fastställa koncentrationsgränser innan gasen testades på människor.
2007: artikeln som väckte forskningsfältet till liv igen
Artikeln som förändrade forskningsfältets riktning publicerades av Ohsawa och kollegor 2007. De testade vätgas i normobariska förhållanden och med en koncentration på 2 %, avsiktligt under antändlighetsgränsen på ungefär 4 %. Först testades gasen i cellkultur och därefter i en råttmodell för fokal cerebral ischemi-reperfusion, det skademönster som följer efter en stroke och det efterföljande återställandet av blodflödet. Deras huvudtes var mekanistisk: väte tycktes selektivt neutralisera hydroxylradikalen, en av de mer destruktiva reaktiva syreföreningarna, samtidigt som andra reaktiva syreföreningar som kroppen använder för vanlig cellsignalering till stor del skonades (källa: Huang, 2016). En mer utförlig förklaring av den antioxidativa mekanismen i sig finns i vår förklaring av vad molekylärt väte faktiskt är, som går djupare än vad en historisk genomgång kan göra.
Vad 2007 års studie visade – och inte visade
Tagen för vad den är visade studien att en specifik, låg, icke-brandfarlig koncentration av vätgas minskade oxidativ skada i odlade celler och i en råttmodell för stroke, genom en rimlig och prövbar mekanism. Det var inte den första rapporterade skyddande effekten i en djurmodell. En mindre studie från 2001 av Gharib och kollegor hade redan visat att hyperbarisk vätgas minskade parasitdriven leverinflammation hos möss. Det som utmärkte 2007 års studie var kombinationen av en tydlig mekanism, en praktisk leveransmetod utan hyperbariskt tryck och en strokemodell som andra forskare omedelbart uppfattade som kliniskt relevant. Det är lika viktigt att vara tydlig med vad artikeln inte fastställde: det var en studie på cellkulturer och råttor, den sa ingenting direkt om patienter med stroke, och den testade ett laboratorieprotokoll för gas, inte någon konsumentprodukt. Alla senare påståenden om väte hos människor bygger på denna utgångspunkt, inte på någon bekräftelse som redan fanns hos människor vid den tidpunkten.
Från råttor till en handfull patienter: hur långsamt humanforskningen har gått framåt
Humanforskningen har gått betydligt långsammare än det laboratorieintresse som följde efter 2007. I ett av de tydligare försöken att testa inhalerad vätgas på människor gavs den till fem komatösa vuxna som just hade återupplivats efter hjärtstopp utanför sjukhus, samtidigt som de fick den sedvanliga temperaturreglerande vård som dessa patienter redan får. Det fanns ingen jämförelsegrupp som kunde visa vad som annars skulle ha hänt. Markörer för oxidativ stress minskade hos de fyra patienter vars hjärtstopp hade en hjärtrelaterad orsak, men inflammationsmarkörerna förändrades knappt. Forskarna själva beskrev effekten som ”obestämd på grund av metodologiska svagheter” och efterlyste större, kontrollerade prövningar (källa: Tamura et al., 2020). En kartläggning av forskningsfältet från 2013 visar hur tidigt utvecklingsstadiet fortfarande är: då var endast en klinisk prövning av molekylärt väte som behandling aktivt registrerad någonstans, och den undersökte en idrottsrelaterad skada (källa: Dixon et al., 2013).
Inhalation är dessutom bara en av de metoder forskare har undersökt. Den bredare litteraturen omfattar att dricka vatten med löst väte, vätebad, intravenös koksaltlösning med löst väte, ögondroppar med vätekoksaltlösning och försök att öka väteproduktionen hos tarmbakterier (källa: Ohta, 2011). Om du jämför inhalation med metoden med dricksvatten, som de flesta stöter på först, beskriver vår jämförelse av väteinhalation och väteberikat dricksvatten vad de olika metoderna faktiskt har studerats för.
Vad den här historien säger – och inte säger – om inhalatorn på din bänk
Ingen av studierna ovan testade en specifik inhalationsmaskin för konsumentbruk. De testade en gas med angiven koncentration i ett laboratorium eller på en mycket liten grupp sjukhusvårdade patienter. En apparat som Hydrion Zenith, vars produktsida anger ett utflöde på 300 till 1 800 ml/min och en vätgasrenhet på 99,99 % i både lägena med ren H₂ och blandad H₂/O₂, eller Hydrion Titan, byggs och säljs utifrån sådana specifikationer, inte utifrån att resultaten från någon studie i den här tidslinjen har återskapats. Att läsa forskningshistoriken hjälper dig att förstå var idén kommer ifrån och hur begränsad evidensen från människor fortfarande är. Det ersätter inte kontrollen av vad som står i specifikationsbladet för en viss apparat och ger inte heller grund för att förvänta sig något särskilt hälsoutfall av att använda den. Om du är ny på att inhalera vätgas i vardagen tar vår nybörjarguide till väteinhalationsterapi upp de praktiska aspekterna, och vår köpguide för att välja en väteinhalationsmaskin går igenom hur du kan jämföra modeller som dessa utifrån deras egna förutsättningar.