7 ciekawostek o wodorze molekularnym, które warto znać

Wodór kojarzymy najczęściej z chemią, energetyką albo najprostszym pierwiastkiem układu okresowego. Tymczasem jego cząsteczkowa postać, czyli H₂, od kilkunastu lat jest również przedmiotem intensywnych badań biologicznych i medycznych [2–4].

Oto 7 faktów, które pokazują, dlaczego ta niewielka cząsteczka wzbudziła tak duże zainteresowanie naukowców.

1. H₂ jest najmniejszą cząsteczką

Wodór molekularny składa się z zaledwie dwóch atomów wodoru. H₂ jest niezwykle małą, niepolarną cząsteczką, dzięki czemu może szybko przenikać przez błony biologiczne i rozprzestrzeniać się w organizmie. W badaniach opisuje się jego zdolność docierania do struktur komórkowych, do których większe cząsteczki mają ograniczony dostęp [3,4,6].

Niewielki rozmiar H₂ jest jedną z właściwości, które odróżniają go od wielu klasycznych substancji badanych jako antyoksydanty [3,4].

2. Nasz organizm już ma kontakt z wodorem

Wodór nie jest dla człowieka całkowicie obcą substancją. H₂ powstaje naturalnie w przewodzie pokarmowym w wyniku metabolizmu fermentacyjnego mikroorganizmów jelitowych [5].

Ilość wytwarzanego gazu zależy m.in. od składu mikrobioty i substratów dostępnych dla bakterii. Wodór jest jednocześnie elementem skomplikowanego ekosystemu jelitowego, ponieważ część mikroorganizmów go produkuje, a inne mogą go wykorzystywać [5].

3. Przez wiele lat uważano go za biologicznie obojętny

Przez długi czas H₂ był traktowany przede wszystkim jako gaz, który nie odgrywa istotnej roli biologicznej w organizmie człowieka [3,4].

Duże zainteresowanie zmieniło się po publikacji Ohsawy i współpracowników w Nature Medicine w 2007 roku. W badaniu eksperymentalnym wykazano, że H₂ może wpływać na stres oksydacyjny i ograniczać uszkodzenia związane z bardzo reaktywnymi formami tlenu [1].

Publikacja ta stała się jednym z punktów zwrotnych współczesnych badań nad wodorem molekularnym [3,4].

4. Wodór można dostarczać na kilka zupełnie różnych sposobów

H₂ nie musi być podawany wyłącznie poprzez inhalację. W badaniach wykorzystuje się m.in.:

• inhalację gazowego wodoru,
• picie wody bogatej w H₂,
• kąpiele wodorowe,
• miejscowe stosowanie wody zawierającej wodór,
• a w badaniach eksperymentalnych także inne sposoby dostarczania H₂ [2,6].

To ważne, ponieważ wynik uzyskany dla jednej drogi podania nie oznacza automatycznie, że taki sam efekt wystąpi przy innej metodzie. Przeglądy badań klinicznych wskazują, że sposób podania, dawka i czas ekspozycji są jednymi z kluczowych problemów, które nadal wymagają standaryzacji [2,6].

5. Wodór nie jest klasycznym antyoksydantem

Często można przeczytać, że „wodór neutralizuje wolne rodniki”. To duże uproszczenie.

Pierwsze badania koncentrowały się na możliwości ograniczania przez H₂ działania szczególnie reaktywnych form tlenu [1]. Obecnie mechanizmy jego działania rozpatruje się znacznie szerzej – bada się wpływ na równowagę oksydacyjno-redukcyjną komórki, procesy zapalne, ekspresję genów, funkcjonowanie mitochondriów i różne szlaki sygnałowe [4,6].

Nie chodzi więc o proste „wyłapywanie wszystkich wolnych rodników”, ponieważ reaktywne formy tlenu pełnią również potrzebne funkcje sygnałowe w organizmie [4,6].

6. Większość badań nad wodorem nie dotyczy jednej choroby

H₂ jest badany w bardzo różnych obszarach – neurologii, metabolizmie, sporcie, chorobach układu krążenia, układu oddechowego czy jako potencjalne wsparcie w wybranych sytuacjach klinicznych [2,4].

To może sprawiać wrażenie, że wodór jest badany „na wszystko”. Wynika to jednak przede wszystkim z tego, że stres oksydacyjny i procesy zapalne uczestniczą w mechanizmach bardzo wielu chorób [4,6].

Przegląd badań klinicznych z 2023 roku zidentyfikował 81 badań klinicznych i 64 publikacje opisujące badania z udziałem ludzi. Autorzy jednocześnie podkreślają, że dziedzina pozostaje na stosunkowo wczesnym etapie rozwoju [2].

7. Największą zagadką nadal pozostaje optymalna „dawka” H₂

W przypadku klasycznego leku można zwykle określić konkretną dawkę w miligramach. Z wodorem sytuacja jest bardziej skomplikowana.

Znaczenie może mieć jego stężenie, czas ekspozycji, droga podania oraz to, ile H₂ rzeczywiście dociera do określonych tkanek. Dodatkowym problemem jest niewielka rozpuszczalność wodoru w wodzie i jego łatwe ulatnianie się [2,6].

Dlatego dwie terapie określane jako „wodorowe” mogą w praktyce oznaczać zupełnie inną ekspozycję organizmu na H₂ [2,6].

To właśnie standaryzacja dawek, urządzeń i protokołów oraz przeprowadzenie większych badań klinicznych będą kluczowe dla określenia, gdzie wodór rzeczywiście może znaleźć zastosowanie w przyszłej medycynie [2,6].

---

Bibliografia

1. 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
   https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17486089/
2. Johnsen HM, Hiorth M, Klaveness J. Molecular Hydrogen Therapy – A Review on Clinical Studies and Outcomes. Molecules. 2023;28(23):7785. Published 2023 Nov 26. doi:10.3390/molecules28237785
   https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10707987/
3. Ohta S. Molecular hydrogen as a preventive and therapeutic medical gas: initiation, development and potential of hydrogen medicine. Pharmacol Ther. 2014;144(1):1-11. doi:10.1016/j.pharmthera.2014.04.006
   https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24769081/
4. Ichihara M, Sobue S, Ito M, Ito M, Hirayama M, Ohno K. Beneficial biological effects and the underlying mechanisms of molecular hydrogen – comprehensive review of 321 original articles. Med Gas Res. 2015;5:12. Published 2015 Oct 19. doi:10.1186/s13618-015-0035-1
   https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4610055/
5. Wolf PG, Biswas A, Morales SE, Greening C, Gaskins HR. H2 metabolism is widespread and diverse among human colonic microbes. Gut Microbes. 2016;7(3):235-245. doi:10.1080/19490976.2016.1182288
   https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27123663/
6. Jin J, Yue L, Du M, et al. Molecular Hydrogen Therapy: Mechanisms, Delivery Methods, Preventive, and Therapeutic Application. MedComm (2020). 2025;6(5):e70194. Published 2025 Apr 28. doi:10.1002/mco2.70194
   https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40297245/