Медицинские газы (оксид азота и молекулярный водород): комбинированная терапия, оценка безопасности.

В настоящее время применение ингаляций оксида азота (iNO) и молекулярного водорода (iH₂) является областью активных научных исследований. Сегодня разрабатываются лечебные алгоритмы их использования при различных патологиях, однако сочетание этих медицинских газов изучено недостаточно.

Целью исследования явилась оценка безопасности комбинированного применения iNO и iH₂ у здоровых добровольцев.

Материалы и методы. В открытое несравнительное проспективное исследование включены здоровые добровольцы (n = 10: 4 мужчин, 6 женщин; средний возраст – 24,0 ± 1,3 года). Все добровольцы получали однократную комбинированную ингаляцию NO и H₂ в течение 90 мин. Концентрация NO в газовой смеси составила 60 ppm, а H₂ – ≤ 4 %. В динамике оценивались витальные показатели, данные газового состава артериальной крови, параметры гемодинамики по данным эхокардиографии (ЭхоКГ) (Vivid E9 General Electric, США). Также проводилось исследование показателей микроциркуляции в бульбарной конъюнктиве (капилляроскоп «ОКО»), основных функциональных легочных объемов и диффузионной способности легких (GANSHORN PowerCube Body). Регистрировались клинические нежелательные побочные явления. После ингаляции определялось содержание метгемоглобина сыворотки крови.

Результаты. При сравнении результатов до и после ингаляции медицинских газов отсутствовала отрицательная динамика витальных показателей, газов артериальной крови (парциальное давление кислорода, углекислого газа, сатурация кислородом артериальной крови), функциональных легочных объемов (объем форсированного выдоха за 1-ю секунду (ОФВ₁), форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ), ОФВ₁ / ФЖЕЛ), диффузионного теста, основных гемодинамических параметров по данным ЭхоКГ (фракция выброса, систолическая экскурсия плоскости трикуспидального кольца, среднее давление в легочной артерии, размеры левого и правого желудочков сердца) (р > 0,05). После ингаляции отмечено достоверное увеличение показателей микроциркуляции (объемной скорости в артериолах и венулах, диаметра артериол; р < 0,05). При ингаляции медицинских газов не отмечено повышения метгемоглобина сыворотки  крови  (0,59  ±  0,11  %).  Во  время  проведения  исследования  нежелательных  клинических  эффектов  не  зафиксировано.

Заключение. Комбинированное применение ингаляций iNO / iH₂ клинически безопасно, не оказывает негативного влияния на параметры гемодинамики, функциональных легочных объемов, изменение газового состава артериальной крови. Уже после однократной ингаляции отмечено улучшение микроциркуляции. Новый метод может быть рекомендован для дальнейшего изучения лечебного эффекта при различных патологических состояниях.

1. Ванин А.Ф. Оксид азота – регулятор клеточного метаболизма. Соросовский образовательный журнал. 2001; 7 (11): 7–12. Доступно на: https://web.archive.org/web/20061113083427/http://journal.issep.rssi.ru/articles/pdf/0111_007.pdf

2. Yu B., Ichinose F., Bloch D.B., Zapol W.M. Inhaled nitric oxide. Br. J. Pharmacol. 2019; 176 (2): 246–255. DOI: 10.1111/bph.14512.

3. Shei R.J., Baranauskas M.N. More questions than answers for the use of inhaled nitric oxide in COVID-19. Nitric Oxide. 2022; 124: 39–48. DOI: 10.1016/j.niox.2022.05.001.

4. Bentur L., Gur M., Ashkenazi M. et al. Pilot study to test inhaled nitric oxide in cystic fibrosis patients with refractory Mycobacterium abscessus lung infection. J. Cyst. Fibros. 2020; 19 (2): 225–231. DOI: 10.1016/j.jcf.2019.05.002.

5. Signori D., Magliocca A., Hayashida K. et al. Inhaled nitric oxide: role in the pathophysiology of cardio-cerebrovascular and respiratory diseases. Intensive Care Med. Exp. 2022; 10 (1): 28. DOI: 10.1186/s40635-022-00455-6.

6. Талызин А.М., Журавель С.В., Хубутия М.Ш. и др. Оценка эффективности оксида азота при двусторонней трансплантации легких. Трансплантология. 2022; 14 (2):132–141. DOI: 10.23873/2074-0506-2022-14-2-132-141.

7. Ohsawa I., Ishikawa M., Takahashi K. et al. Hydrogen acts as a therapeutic antioxidant by selectively reducing cytotoxic oxygen radicals. Nat. Med. 2007; 13 (6): 688–694. DOI: 10.1038/nm1577.

8. Медведев О.С. Роль водорода и метана микробиома человека и животных в обеспечении антиоксидантной защиты организма. Успехи современной биологии. 2022; 142 (4): 349–364. Доступно на: https://sciencejournals.ru/cgi/getPDF.pl?jid=uspbio&year=2022&vol=142&iss=4&file=UspBio2204007Medvedev.pdf

9. Jin Z., Zhao P., Gong W. et al. Fe-porphyrin: A redox-related biosensor of hydrogen molecule. Nano Res. 2023; 16: 2020–2025. DOI: 10.1007/s12274-022-4860-y.

10. Kamenshchikov N.O., Berra L., Carroll R.W. Therapeutic effects of inhaled nitric oxide therapy in COVID-19 patients. Biomedicines. 2022; 10 (2): 369. DOI: 10.3390/biomedicines10020369.

11. Shinbo T., Kokubo K., Sato Y. et al. Breathing nitric oxide plus hydrogen gas reduces ischemia-reperfusion injury and nitrotyrosine production in murine heart. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2013; 305 (4): H542–550. DOI: 10.1152/ajpheart.00844.2012.

12. Liu H., Liang X., Wang D. et al. Combination therapy with nitric oxide and molecular hydrogen in a murine model of acute lung injury. Shock. 2015; 43 (5): 504–511. DOI: 10.1097/SHK.0000000000000316.