Giới Thiệu

Các bệnh về mắt như bệnh tăng nhãn áp, bệnh võng mạc tiểu đường và thoái hóa điểm vàng liên quan đến tuổi tác đều có chung một nguyên nhân: stress oxy hóa từ các loại oxy phản ứng (ROS) có hại. ROS dư thừa có thể làm hỏng DNA, lipid và protein trong võng mạc và dây thần kinh thị giác, gây mất thị lực (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Hydro phân tử (H₂) đã nổi lên như một liệu pháp chống oxy hóa độc đáo. H₂ là một loại khí nhỏ, không mùi vị, dễ dàng xuyên qua màng tế bào và các hàng rào mắt (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Nó chọn lọc vô hiệu hóa chỉ những ROS độc hại nhất (như gốc hydroxyl •OH và peroxynitrite ONOO⁻) trong khi vẫn giữ nguyên các ROS tín hiệu bình thường (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Bằng cách đó, H₂ khôi phục cân bằng oxy hóa khử của tế bào mà không chặn các tín hiệu sinh hóa có lợi. Ngoài ra, H₂ có thể kích hoạt các con đường bảo vệ – ví dụ, nó điều hòa tăng các enzyme chống oxy hóa (superoxide dismutase, catalase, hệ thống glutathione) thông qua tín hiệu Nrf2 và ức chế các yếu tố gây viêm (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Những đặc tính này cho thấy H₂ có thể bảo vệ các tế bào thần kinh võng mạc (và dây thần kinh thị giác) bằng cách điều hòa tín hiệu oxy hóa khử trong các mô mắt.

Cơ Chế Hoạt Động của H₂ trong Mô Mắt

Sức hấp dẫn trị liệu của H₂ nằm ở các đặc tính vật lý của nó. Là phân tử nhỏ nhất, nó khuếch tán nhanh chóng qua các mô và hàng rào sinh học (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ví dụ, H₂ hít vào hoặc nước bão hòa hydro (HRW) nhanh chóng làm tăng mức H₂ trong máu và mắt. Khi vào bên trong tế bào, H₂ “hấp thụ” các gốc tự do có tính phản ứng cao. Không giống như các chất chống oxy hóa nói chung, H₂ không loại bỏ tất cả ROS một cách bừa bãi – nó phản ứng ưu tiên với các chất oxy hóa mạnh nhất (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Điều này có nghĩa là tín hiệu ROS bình thường (cần thiết cho chức năng tế bào) được bảo toàn trong khi các gốc tự do gây hại được giải độc. Trên thực tế, các nghiên cứu cho thấy H₂ làm giảm các dấu hiệu sinh học oxy hóa (như 4-hydroxynonenal và malondialdehyde) và các chất trung gian gây viêm trong các tế bào và mô mắt.

Quan trọng hơn, H₂ cũng điều hòa các con đường tín hiệu. Nó đã được chứng minh là kích hoạt bộ điều hòa chống oxy hóa chính Nrf2 (tăng cường khả năng phòng vệ tế bào) và ức chế các chuỗi phản ứng viêm (ví dụ, ức chế NF-κB và các cytokine gây viêm) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Trong mắt, điều này có nghĩa là giảm hoạt hóa vi sợi thần kinh đệm và chết tế bào sau chấn thương (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Tóm lại, H₂ hoạt động như một chất chống oxy hóa nhẹ nhàng, có thể “điều chỉnh” để thay đổi môi trường oxy hóa khử và biểu hiện gen theo hướng bảo vệ.

Bảo Vệ Thần Kinh Mắt Thử Nghiệm

Ngày càng nhiều nghiên cứu trên động vật ủng hộ vai trò bảo vệ thần kinh của H₂ trong mắt. Trong các mô hình tăng nhãn áp ở loài gặm nhấm (ví dụ, tăng áp lực nội nhãn cấp tính), điều trị H₂ luôn bảo tồn các tế bào thần kinh võng mạc. Chẳng hạn, một nghiên cứu đã nhỏ thuốc nhỏ mắt giàu H₂ liên tục cho chuột trong quá trình thiếu máu cục bộ do áp lực, và phát hiện mức H₂ trong thủy tinh thể tăng nhanh. Can thiệp này ức chế stress oxy hóa do I/R gây ra và giảm đáng kể quá trình apoptosis của tế bào hạch võng mạc (RGC) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Tương tự, tiêm muối sinh lý giàu hydro (HRS) vào phúc mạc ở chuột đã hạn chế quá trình oxy hóa DNA võng mạc và làm giảm sự hoạt hóa quá mức của PARP-1 (một enzyme sửa chữa DNA có thể gây chết tế bào). Kết quả là, ít RGCs chết hơn sau chấn thương (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Trong một thí nghiệm khác, hít khí H₂ trong một giờ mỗi ngày (7 ngày) đã làm giảm đáng kể sự mất RGC trong mô hình thiếu máu cục bộ-tái tưới máu võng mạc ở chuột (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Đáng chú ý, các chất trung gian gây viêm (IL-1β, TNF-α) và các sản phẩm phụ oxy hóa (4-HNE) được đo lường thấp hơn nhiều ở mắt được điều trị bằng H₂ (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Những phát hiện này nhấn mạnh rằng H₂ có thể làm giảm các chuỗi oxy hóa và viêm nhiễm nằm dưới sự thoái hóa thần kinh do bệnh tăng nhãn áp.

Ngoài chấn thương liên quan đến áp lực, H₂ đã cho thấy lợi ích trong các mô hình mắt khác. Ở các loài gặm nhấm giống bệnh tiểu đường, nước H₂ uống vào đã cải thiện lưu lượng máu võng mạc bất thường và giảm tình trạng xơ hóa thần kinh đệm và các dấu hiệu stress oxy hóa. H₂ cũng bảo vệ các tế bào cảm thụ ánh sáng trong các mô hình thoái hóa võng mạc (ví dụ, do ánh sáng xanh hoặc chấn thương độc hại) bằng cách giảm quá trình peroxy hóa lipid và các tín hiệu apoptosis. Tổng hợp lại, các nghiên cứu trên động vật này cho thấy H₂ có thể bảo tồn các cấu trúc thần kinh trong bệnh tăng nhãn áp và các tình trạng mắt liên quan bằng cách ngăn chặn tổn thương oxy hóa và viêm nhiễm (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Quan Sát Lâm Sàng và Thử Nghiệm Quy Mô Nhỏ

Dữ liệu trên người về liệu pháp H₂ cho mắt chỉ mới xuất hiện. Chưa có thử nghiệm lớn nào về bệnh tăng nhãn áp, nhưng các báo cáo ban đầu cho thấy cả triển vọng và sự thận trọng. Một thử nghiệm chéo ngẫu nhiên ở người lớn khỏe mạnh đã so sánh việc uống cấp tính 1.26 lít HRW so với nước thường. Cả hai loại đồ uống đều gây ra sự tăng nhỏ nhưng đáng kể áp lực nội nhãn (IOP), có thể phản ánh việc nạp chất lỏng và các tác động phó giao cảm (www.prolekare.cz). Điều quan trọng là sự tăng IOP tương tự nhau giữa nước H₂ và nước thường – mặc dù nước H₂ đã khiến nhiều cá nhân hơn gặp phải các đợt tăng đáng chú ý về mặt lâm sàng (www.prolekare.cz). Các tác giả cảnh báo rằng, một cách nghịch lý, việc uống nhanh một lượng lớn HRW có thể làm tăng IOP tạm thời giống như nước thông thường (www.prolekare.cz). Điều này gợi ý sự thận trọng: bệnh nhân bị tăng nhãn áp hoặc cao huyết áp mắt nên theo dõi IOP nếu sử dụng nước H₂ (đặc biệt là với liều lượng lớn) cho đến khi có thêm thông tin.

Về mặt tích cực, các nghiên cứu quy mô nhỏ ban đầu gợi ý về lợi ích thị lực trong các bệnh mắt thoái hóa. Trong một nghiên cứu thử nghiệm năm 2023 trên bệnh nhân viêm võng mạc sắc tố (RP), những người tham gia đã uống HRW (400–500 mL hai lần mỗi ngày) trong bốn tuần. Các nhà nghiên cứu đã quan sát thấy sự cải thiện khiêm tốn nhưng có ý nghĩa thống kê về thị lực tốt nhất được điều chỉnh sau liệu pháp H₂ (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Kiểm tra võng mạc chi tiết (điện võng mạc đồ) cho thấy phản ứng biên độ cao hơn trong các điều kiện khác nhau sau điều trị, cho thấy chức năng tế bào cảm thụ ánh sáng và võng mạc bên trong được tăng cường (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ngược lại, không có sự thay đổi nào về IOP hoặc độ dày võng mạc, cho thấy hiệu quả là chức năng. Mặc dù không được kiểm soát và ngắn hạn, thử nghiệm này cho thấy H₂ có thể cải thiện nhẹ chức năng võng mạc trong bệnh thoái hóa mạn tính (pmc.ncbi.nlm.nih.gov).

Một thử nghiệm thăm dò khác nhắm vào bệnh khô mắt, một tình trạng viêm bề mặt. Trong một nghiên cứu chéo nhỏ, người lớn khỏe mạnh đã nhận một chất bổ sung chế độ ăn uống tạo H₂ (hoặc nhóm đối chứng) và được đánh giá trong nhiều giờ. Điều trị bằng H₂ đã ổn định đáng kể màng nước mắt (thời gian vỡ phim nước mắt dài hơn) và giảm các triệu chứng khô mắt so với nhóm đối chứng (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). H₂ cũng nhanh chóng tăng cường tiết nước mắt ở chuột bình thường và ngăn ngừa mất nước mắt ở mô hình chuột bị khô mắt (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Những kết quả này ngụ ý rằng tác dụng chống viêm của H₂ có thể cải thiện sự hydrat hóa bề mặt mắt (một dạng bảo vệ thần kinh liên quan cho các dây thần kinh và tuyến giác mạc).

Tóm lại, những phát hiện sơ bộ trên người rất đáng khích lệ nhưng còn hạn chế. Ngoài lưu ý cần thiết về sự tăng đột biến IOP khi uống nhiều nước (www.prolekare.cz) (www.prolekare.cz), các thử nghiệm nhỏ đã báo cáo những cải thiện nhẹ về chức năng thị giác trong RP (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) và các chỉ số nước mắt tốt hơn trong khô mắt (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Không có tác dụng phụ nghiêm trọng nào được ghi nhận trong các nghiên cứu ngắn hạn này. Các thử nghiệm kiểm soát quy mô lớn hơn (đối với bệnh tăng nhãn áp hoặc bệnh thần kinh thị giác) vẫn cần thiết để xác nhận hiệu quả.

Bằng Chứng Chống Lão Hóa và Chuyển Hóa Toàn Thân

Tiềm năng của H₂ đối với mắt được phản ánh bởi các nghiên cứu rộng hơn về chống lão hóa và trao đổi chất. Stress oxy hóa và viêm mãn tính là những dấu hiệu của lão hóa và hội chứng chuyển hóa, và H₂ đã được thử nghiệm trong các bối cảnh này. Ví dụ, một thử nghiệm ngẫu nhiên kéo dài 24 tuần ở bệnh nhân mắc hội chứng chuyển hóa (béo phì, rối loạn lipid máu, tăng huyết áp) đã cho dùng HRW liều cao (>5.5 mmol/ngày). So với giả dược, nhóm H₂ cho thấy triglyceride và cholesterol LDL thấp hơn, tỷ lệ cholesterol toàn phần/HDL giảm, và các dấu hiệu viêm và peroxy hóa lipid giảm (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Đáng chú ý, các bệnh nhân được điều trị cũng có sự giảm nhẹ chỉ số khối cơ thể và vòng eo, cùng với mức giảm 12% glucose lúc đói (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Những lợi ích toàn thân này lặp lại những gì có thể cần thiết để bảo vệ các mô mạch máu và thần kinh theo thời gian.

Trong nghiên cứu về lão hóa, một số bằng chứng cho thấy ngay cả các tác động ở cấp độ phân tử. Trong một thử nghiệm thử nghiệm ngẫu nhiên ở người lớn tuổi khỏe mạnh, việc tiêu thụ HRW thường xuyên đã kéo dài khiêm tốn telomere bạch cầu (khoảng ~4%) và thay đổi thuận lợi các mẫu methyl hóa DNA (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Vì telomere bị xói mòn do stress oxy hóa và lão hóa, những thay đổi này gợi ý rằng H₂ có thể làm giảm tổn thương oxy hóa toàn thân và lão hóa tế bào (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Những phát hiện như vậy củng cố ý tưởng rằng liệu pháp H₂ có thể chống lại rộng rãi các quá trình chuyển hóa/viêm nhiễm cũng ảnh hưởng đến mắt trong các bệnh liên quan đến tuổi tác.

Tổng hợp lại, các nghiên cứu về bệnh tiểu đường, béo phì và lão hóa cho thấy tác dụng chống oxy hóa và chống viêm của H₂ chuyển thành những cải thiện sinh hóa lâm sàng (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Mặc dù đây không phải là các thử nghiệm về mắt, chúng cung cấp tính hợp lý: một loại thuốc làm giảm an toàn stress oxy hóa toàn thân và viêm nhiễm có thể có tác dụng bảo vệ thần kinh tương tự ở võng mạc và dây thần kinh thị giác.

Phương Pháp Cung Cấp, An Toàn và Các Vấn Đề Chất Lượng

Hydro có thể được sử dụng bằng nhiều cách. Những cách phổ biến nhất là nước uống (H₂ hòa tan trong nước uống), hít khí H₂, hoặc tiêm dung dịch muối giàu hydro. Trong nghiên cứu, nước thường được điện phân hoặc nén để nạp khoảng 0.6–1.6 mM H₂, sau đó được niêm phong trong chai kín khí để bảo toàn nồng độ. Ví dụ, HRW cấp lâm sàng được sản xuất bằng cách truyền H₂ tinh khiết dưới áp suất cao vào nước tinh khiết và đóng gói trong các túi nhôm đặc biệt 420 mL. Các chế phẩm này giữ H₂ hòa tan cho đến khi sử dụng. Liệu pháp hít vào cung cấp khí H₂ (ví dụ, 1–4% trong không khí hoặc oxy) qua mặt nạ hoặc ống thông mũi – điều này nhanh chóng làm tăng mức H₂ trong máu/mắt. Các phương pháp mới nổi bao gồm bồn tắm điện phân H₂ hoặc các phân tử tạo H₂ (ví dụ, viên nén tạo H₂ trong dạ dày hoặc ruột). Cụ thể trong nhãn khoa, các phương pháp thử nghiệm cũng bao gồm thuốc nhỏ mắt hoặc dung dịch rửa giàu H₂, trực tiếp ngâm giác mạc và phần trước của mắt trong H₂.

Điều quan trọng là, liệu pháp H₂ có hồ sơ an toàn tuyệt vời. Với liều lượng sử dụng trong điều trị, H₂ không độc. Nó đã được dùng cho thợ lặn để ngăn ngừa bệnh giảm áp (hít hỗn hợp khí H₂) mà không có tác dụng phụ nào (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Ngay cả nồng độ cao (dưới giới hạn dễ cháy) cũng được dung nạp tốt vì H₂ trơ trong cơ thể (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Không có tác dụng phụ nghiêm trọng nào được báo cáo trong các nghiên cứu lâm sàng về việc sử dụng H₂. Một cảnh báo là về mặt vật lý: việc uống quá nhanh (1–1.5 L trong 15 phút) có thể làm tăng IOP chỉ do hiệu ứng thể tích (www.prolekare.cz) (www.prolekare.cz), vì vậy bệnh nhân tăng nhãn áp nên uống từ từ. Là một loại khí, H₂ dễ cháy ở nồng độ trên ~4% trong không khí, vì vậy cần có các quy trình an toàn cho việc cung cấp khí (nhưng các hệ thống y tế sử dụng nồng độ rất thấp không dễ cháy).

Kiểm soát chất lượng là yếu tố then chốt đối với các sản phẩm H₂. Vì H₂ dễ bay hơi, các nhà sản xuất sử dụng bao bì chuyên dụng (hộp nhôm hoặc vật liệu phủ) không thấm khí. Nồng độ nên được đo bằng sắc ký khí hoặc cảm biến hòa tan. Hiện tại chưa có tiêu chuẩn chung, vì vậy có sự biến động về hàm lượng H₂ giữa các sản phẩm. Các bác sĩ lâm sàng và bệnh nhân nên đảm bảo nguồn H₂ (nước, máy hít, viên nén) có nồng độ và độ tinh khiết của nước đã được xác minh. Cần có sự tiêu chuẩn hóa và hướng dẫn liều lượng rõ ràng khi nghiên cứu tiến triển.

Kết Luận

Hydro phân tử đại diện cho một chiến lược mới trong bảo vệ thần kinh mắt bằng cách khai thác các con đường tín hiệu oxy hóa khử. Kích thước nhỏ và tính chất hóa học chọn lọc của nó cho phép H₂ loại bỏ các loại oxy phản ứng nguy hiểm nhất trong mô mắt, giảm viêm và chết tế bào (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Các mô hình động vật về bệnh tăng nhãn áp, tổn thương và thoái hóa võng mạc đã liên tục cho thấy rằng liệu pháp H₂ bảo tồn các tế bào thần kinh và làm giảm các dấu hiệu oxy hóa (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Các loạt ca bệnh và thử nghiệm ban đầu trên người, mặc dù quy mô hạn chế, đã báo cáo những cải thiện thị giác khiêm tốn (ví dụ, trong viêm võng mạc sắc tố) và các chỉ số bề mặt mắt được cải thiện, không có lo ngại về an toàn (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Trong khi đó, nghiên cứu sâu rộng trong bối cảnh chuyển hóa và lão hóa cho thấy H₂ có thể thay đổi các dấu hiệu oxy hóa và viêm toàn thân theo hướng có lợi (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Tổng hợp các phát hiện này cho thấy hydro có thể trở thành một phương pháp điều trị bổ trợ để hỗ trợ sức khỏe võng mạc trong bệnh tăng nhãn áp và các bệnh mắt liên quan đến tuổi tác khác. Cần có các thử nghiệm lâm sàng nghiêm ngặt để xác nhận lợi ích thị giác và liều lượng tối ưu. Với hồ sơ an toàn của nó (không độc tính trong các thử nghiệm) và nhiều lựa chọn phương pháp cung cấp, liệu pháp H₂ là một ứng cử viên hấp dẫn cho các ứng dụng nhãn khoa trong tương lai.