|
1 komplet (10 bočica)
| Količina: | |
|---|---|
▎ Epitalona Struktura
Izvor: PubChem |
Redoslijed: Ala-Glu-Asp-Gly Molekularna formula: C 14H 22N 4O9 Molekulska težina: 390,35 g/mol CAS broj: 307297-39-8 PubChem CID: 219042 Sinonimi: Epithalon |
▎ Epitalon Research
Koja je istraživačka pozadina Epitalona?
U 1980-im, grupa ruskih istraživača predvođena Vladimirom Khavinsonom prvi je otkrila Epitalon1 [1] . Epitalon je sintetički kratki peptid sastavljen od četiri aminokiseline: alanina, glutaminske kiseline, asparaginske kiseline i glicina. Njegova sinteza se zasniva na prirodnom peptidnom epitalamiju ekstrahovanom iz epifize. Vjeruje se da Epitalon ima antioksidativne efekte uporedive s onima melatonina i može imati koristi od produženja životnog vijeka [2] . Istraživači su otkrili da Epitalon može stimulirati aktivnost telomeraze. Telomeraza je enzim koji može zaštititi i produžiti telomere na krajevima hromozoma. Kako ljudi stare, telomeri se skraćuju, što je povezano sa bolestima povezanim sa starenjem i kraćim životnim vekom. Stimulirajući aktivnost telomeraze, Epitalon može pomoći u proširenju telomera, čime usporava proces starenja i sprječava bolesti povezane sa starenjem [1] . Neka istraživanja su pokazala da Epitalon može biti uključen u regulaciju ekspresije CCL11 i HMGB1 gena i djelovati kao aktivator ekspresije ovih gena. Istovremeno, dipeptid vilon (Lys-Glu) i tetrapeptid Epitalon (Ala-Glu-Asp-Gly) mogu ispoljiti svoje efekte protiv starenja tako što inhibiraju ove gene. Poznato je da zajedno, Epitalon i vilon regulišu ekspresiju gena i sintezu proteina, promovišući smanjenje mortaliteta i usporavanje patološkog razvoja kod starijih [3] . Trenutno se istraživanja o Epitalonu uglavnom fokusiraju na fazu eksperimenta na životinjama, a njegova dugoročna djelotvornost i sigurnost kod ljudi nisu u potpunosti utvrđeni. Iako su neke studije na životinjama postigle ohrabrujuće rezultate, kao na primjer na glodavcima, Epitalon je povezan s dužim životnim vijekom i boljim zdravljem, primjenljivost ovih rezultata na ljudima i dalje zahtijeva daljnja istraživanja [1].
Koji je mehanizam djelovanja Epitalona na polju protiv starenja?
Smanjenje nivoa reaktivnih vrsta kiseonika:
Reaktivne vrste kiseonika (ROS) igraju važnu ulogu u procesu starenja oocita. Prekomjerni ROS će uzrokovati oksidativno oštećenje oocita, utječući na njihov kvalitet i razvojni potencijal. Istraživanja su pokazala da Epitalon može smanjiti brzinu citoplazmatske fragmentacije oocita uzrokovanu starenjem i sadržaj intracelularnih reaktivnih vrsta kisika [2] . Kao antioksidans, Epitalon može neutralizirati intracelularni ROS i smanjiti njegovo oštećenje oocita. Konkretno, to se može postići na sljedeća dva načina: Prvo, direktno čišćenje ROS-a. Epitalon može imati sposobnost da direktno reaguje sa ROS i pretvori ga u bezopasne supstance. Drugo, povećanje aktivnosti antioksidativnih enzima. Epitalon može stimulirati aktivnost intracelularnih antioksidativnih enzima, kao što su superoksid dismutaza (SOD), katalaza (CAT) itd. Ovi enzimi mogu pomoći u uklanjanju ROS i održavanju unutarćelijske redoks ravnoteže.
Poboljšanje funkcije mitohondrija:
Mitohondrije igraju ključnu ulogu u energetskom metabolizmu i opstanku ćelija oocita. Kako jajne ćelije stare, mitohondrijalna funkcija će postepeno opadati, što se manifestuje kao smanjenje potencijala mitohondrijske membrane i smanjenje broja kopija mitohondrijske DNK. Epitalon može povećati potencijal mitohondrijalne membrane i broj kopija mitohondrijske DNK [2] . Ovo pomaže poboljšanju opskrbe jajnih stanica energijom i održavanju normalnih fizioloških funkcija stanica. Specifični mehanizam djelovanja može uključivati: Prvo, povećanje potencijala mitohondrijalne membrane. Održavanje potencijala mitohondrijalne membrane ključno je za normalnu funkciju mitohondrija. Epitalon može povećati potencijal mitohondrijalne membrane regulacijom jonskih kanala ili transportnih proteina na mitohondrijskoj membrani, povećavajući kapacitet proizvodnje energije mitohondrija. Drugo, povećanje broja kopija mitohondrijske DNK. Povećanje broja kopija mitohondrijske DNK može poboljšati sposobnost sinteze mitohondrija i osigurati više energije za stanice. Epitalon može povećati broj kopija mitohondrijske DNK promicanjem replikacije mitohondrijske DNK ili smanjenjem njene degradacije.
Smanjenje abnormalne morfologije vretena i abnormalne egzocitoze kortikalnih granula:
Tokom procesa starenja jajnih ćelija povećavaće se omjeri abnormalne morfologije vretena i abnormalne egzocitoze kortikalnih granula, što će uticati na sposobnost oplodnje i embrionalnog razvoja oocita. Epitalon može smanjiti omjer abnormalne morfologije vretena i abnormalne egzocitoze kortikalnih granula [2] . Ovo može biti zbog regulatornog efekta Epitalona na stabilnost citoskeleta i ćelijske membrane: Prvo, stabilizacija strukture vretena. Vreteno je važna struktura u procesu diobe stanica, a njegova abnormalna morfologija će dovesti do abnormalne segregacije hromozoma i uticati na razvoj oocita. Epitalon može stabilizirati strukturu vretena regulacijom polimerizacije i depolimerizacije tubulina, smanjujući pojavu abnormalne morfologije. Drugo, održavanje stabilnosti kortikalnih granula. Kortikalne granule igraju važnu ulogu u procesu oplodnje oocita. Epitalon može održavati stabilnost kortikalnih granula regulacijom permeabilnosti stanične membrane ili signaliziranja jona kalcijuma, smanjujući pojavu abnormalne egzocitoze.
Smanjenje signala apoptoze:
Tokom procesa starenja oocita, signali apoptoze će se povećati, što će dovesti do smrti ćelije. Epitalon može smanjiti pozitivnu stopu bojenja Aneksinom V i intenzitet fluorescencije γH2AX u in vitro ostarjelim oocitima [2] . Ovo ukazuje da Epitalon može smanjiti apoptozu oocita. Specifični mehanizam može uključivati: Prvo, inhibiranje signalnog puta apoptoze. Epitalon može inhibirati prijenos signala apoptoze regulacijom ključnih proteina u signalnom putu apoptoze, kao što su proteini porodice Bcl-2 i proteini porodice kaspaza, i smanjiti smrt ćelije. Drugo, održavanje genomske stabilnosti. γH2AX je jedan od markera oštećenja DNK. Epitalon može održati genomsku stabilnost smanjenjem oštećenja DNK i smanjenjem signala apoptoze.
Epitalon je zadržao normalan integritet vretena i distribuciju CG.
Izvor:PubMed [2]
Koji je specifičan način djelovanja Epitalona u liječenju neurodegenerativnih bolesti?
Regulacija imunološke funkcije:
Istraživanja su pokazala da Epitalon može utjecati na imunološki odgovor miševa pod različitim stresnim uvjetima. Suočen s imunostimulirajućim rotacijskim stresom i imunosupresivnim kombiniranim stresom, Epitalon može povećati aktivnost proliferacije timocita [4] . To znači da Epitalon može povećati otpornost organizma na neurodegenerativne bolesti regulacijom imunološkog sistema. Proliferacija timocita usko je povezana sa funkcijom imunog sistema, a imuni sistem igra važnu ulogu u nastanku i razvoju neurodegenerativnih bolesti. Na primjer, neke neurodegenerativne bolesti mogu biti povezane s abnormalnom aktivacijom ili disfunkcijom imunološkog sistema. Promotivni efekat Epitalona na proliferaciju timocita može pomoći u održavanju ravnoteže imunog sistema, čime se ublažavaju simptomi neurodegenerativnih bolesti.
Utjecaj na put prijenosa signala:
Epitalon ima regulatorni efekat na put transdukcije signala interleukina-1β (IL-1β). Konkretno, Epitalon može povećati sinergistički učinak IL-1β i utjecati na aktivnost ključnog enzima u putu transdukcije ceramidnog signala u membrani korteksa mozga, odnosno membransko neutralne sfingomijelinaze (nSMase) [4] . IL-1β je važan citokin uključen u niz fizioloških i patoloških procesa. Kod neurodegenerativnih bolesti, abnormalna ekspresija IL-1β može dovesti do neuroinflamacije i oštećenja neurona. Regulirajući put transdukcije signala IL-1β, Epitalon može smanjiti neuroinflamaciju i zaštititi neurone od oštećenja. Osim toga, promjene u aktivnosti nSMase povezane su i sa neurodegenerativnim oboljenjima. Regulacija aktivnosti nSMase pomoću Epitalona može pomoći u održavanju normalne funkcije nervnih ćelija. Zaključno, način djelovanja Epitalona u liječenju neurodegenerativnih bolesti može uključivati imunološku regulaciju i regulaciju puta prijenosa signala. Međutim, dosadašnja istraživanja Epitalona u liječenju neurodegenerativnih bolesti su još uvijek u preliminarnoj fazi i potrebna su daljnja istraživanja kako bi se potvrdila njegova učinkovitost i sigurnost.
Napredak istraživanja Epitalona
Utjecaj na kvalitet oocita
Odlaganje starenja oocita:
Eksperimentalne studije in vitro otkrile su da Epitalon može smanjiti razinu intracelularnih reaktivnih vrsta kisika (ROS) u ostarjelim mišjim oocitima nakon ovulacije. S vremenom će se razvojni potencijal jajnih stanica postepeno smanjivati nakon ovulacije in vivo ili in vitro. Kao sintetički kratki peptid, Epitalon djeluje slično kao melatonin i efikasan je antioksidans, koji može imati koristi od produženja životnog vijeka. Tretman Epitalonom značajno je smanjio učestalost defekata vretena i abnormalnu distribuciju kortikalnih granula tokom 12 sati i 24 sata starenja, a istovremeno povećao potencijal mitohondrijske membrane i broj kopija mitohondrijske DNK, čime je smanjena apoptoza oocita tokom 24 sata in vitro starenja. Ovi rezultati ukazuju da Epitalon može odgoditi proces starenja oocita in vitro regulacijom mitohondrijalne aktivnosti i nivoa ROS-a [2].
Poboljšanje kvaliteta oocita:
Dodavanje 0,1 mM Epitalona in vitro mediju za kulturu može smanjiti stopu citoplazmatske fragmentacije u partenogenetskoj aktivaciji oocita uzrokovanu starenjem in vitro nakon ovulacije, smanjiti omjere abnormalne morfologije vretena i abnormalne egzocitoze kortikalnih granula, povećati mitohondrijsku brzinu pozitivnog potencijala mitohondrijalne membrane i mitohondrijske membrane. Bojenje aneksinom V i intenzitet fluorescencije γH2AX u in vitro ostarjelim oocitima. Ovo ukazuje da Epitalon može poboljšati poremećaj organela tokom in vitro procesa starenja oocita i poboljšati kvalitet oocita (Xue Yue).
Utjecaj na diferencijaciju nervnih ćelija
Studije su otkrile da AEDG peptid (Epitalon) može povećati sintezu markera neurogene diferencijacije u ljudskim mezenhimalnim matičnim stanicama gingive, kao što su Nestin, GAP43, β Tubulin III i Doublecortin. Metode molekularnog modeliranja pokazuju da se Epitalon prvenstveno vezuje za H1/6 i H1/3 histone, što može biti jedan od mehanizama za povećanje transkripcije ovih gena za neuronsku diferencijaciju [5].
Regulatorni efekat na nervni sistem
Regulacija neuronske aktivnosti:
Istraživanjem na štakorima ustanovljeno je da intranazalna infuzija Epitalona (2 ng) može značajno aktivirati neuralnu aktivnost moždane kore pacova u roku od nekoliko minuta, a frekvencija aktiviranja neurona se povećava za 2-2,5 puta [6] . Na nekim snimcima su također uočeni složeni odgovori koji se sastoje od nekoliko faza. Povećanje spontane aktivnosti neurona Epitalonom uzrokovano je većom frekvencijom već aktivnih jedinica i učešćem prethodno tihih ćelija. Barem prva faza djelovanja Epitalona može se objasniti direktnim djelovanjem ovog peptida na ćelije motornog korteksa.
Efekat zaštite od stresa:
Epitalon ima efekat zaštite od stresa na miševe izložene različitim stresnim uslovima. Eksperimenti su pokazali da Epitalon povećava aktivnost proliferacije timocita. Bilo da je pojačan pod imunostimulirajućim rotacijskim stresom ili inhibiran pod imunosupresivnim kombinovanim stresom, Epitalon može igrati regulatornu ulogu (Vladimir Kh Khavinson, 2002). Istovremeno, Epitalon takođe može povećati sinergistički efekat interleukina-1β (IL-1β) i utiče na promene aktivnosti sfingomijelinaze (nSMase) u membrani korteksa velikog mozga izazvane stresom. Ovo ukazuje da Epitalon ima efekat zaštite od stresa na nivou transdukcije IL-1β signala u sfingomijelinskom putu i na nivou ciljne proliferacije timocita u nervnim tkivima.
Utjecaj na endokrinu funkciju neljudskih primata:
Kod starijih rezus majmuna, Epitalon može smanjiti bazalne razine glukoze i inzulina i povećati bazalni noćni nivo melatonina. U isto vrijeme, Epitalon može smanjiti površinu ispod krivulje odgovora glukoze u plazmi, povećati stopu 'nestanka' glukoze i normalizirati kinetiku inzulina u plazmi kao odgovor na primjenu glukoze. Ovo ukazuje da je Epitalon obećavajući faktor za obnavljanje endokrine disfunkcije povezane sa starenjem kod primata [7].
Potencijalna primjena Epitalona u liječenju bolesti nervnog sistema
Alchajmerova bolest: Alchajmerova bolest je uobičajena neurodegenerativna bolest, koju uglavnom karakteriše pad kognitivnih funkcija i gubitak pamćenja. Trenutna istraživanja pokazuju da je Alchajmerova bolest povezana sa poremećenom neurogenom diferencijacijom. Broj neuralnih matičnih stanica u mozgu pacijenata oboljelih od Alchajmerove bolesti se smanjuje, a njihova sposobnost diferencijacije je također inhibirana. Epitalon može promovirati proliferaciju i diferencijaciju neuralnih matičnih stanica, povećati broj neurona i poboljšati kognitivne funkcije pacijenata s Alchajmerovom bolešću. Osim toga, Epitalon također može regulirati oslobađanje neurotransmitera, poboljšavajući pamćenje i sposobnost učenja kod pacijenata s Alchajmerovom bolešću [8].
Parkinsonova bolest: Parkinsonova bolest je neurodegenerativna bolest koju uglavnom karakterišu motorički poremećaji. Njegova glavna patološka karakteristika je gubitak dopaminergičkih neurona u supstanciji nigra. Trenutne metode liječenja uglavnom ublažavaju simptome dodavanjem dopamina ili inhibiranjem razgradnje dopamina, ali ove metode ne mogu zaustaviti napredovanje bolesti. Transplantacija neuronskih matičnih stanica potencijalna je metoda liječenja, ali izvor i sposobnost diferencijacije neuralnih matičnih stanica i dalje su problem. Epitalon može promovirati proliferaciju i diferencijaciju neuralnih matičnih stanica, povećati broj dopaminergičkih neurona i poboljšati motoričku funkciju pacijenata s Parkinsonovom bolešću [8].
Moždani udar i ozljeda mozga: Moždani udar je česta cerebrovaskularna bolest, a njegova glavna posljedica je odumiranje neurona i neurološka disfunkcija. Ozljeda mozga također može dovesti do gubitka neurona i disfunkcije. Neuralne matične stanice igraju važnu ulogu u obnavljanju i regeneraciji nakon moždanog udara i ozljede mozga. Epitalon može promovirati proliferaciju i diferencijaciju neuralnih matičnih stanica, povećati broj neurona i poboljšati neurološku funkciju pacijenata s moždanim udarom i ozljedom mozga [8].
U zaključku, kao sintetičkog tetrapeptida, osnovni mehanizam protiv starenja Epitalona leži u aktiviranju ekspresije gena podjedinice telomeraze reverzne transkriptaze (TERT), produžavanju dužine telomera i održavanju aktivnosti telomeraze, intervenirajući na taj način u ključni proces ćelijskog starenja. Njegov značaj leži u prvoj realizaciji intervencije protiv starenja iz perspektive biologije telomera, probijanju ograničenja tradicionalnih antioksidanata koji ciljaju samo na slobodne radikale, i pružanju nove mete za odlaganje bolesti povezanih sa starenjem kao što su Alchajmerova bolest i kardiovaskularne bolesti. Iako njegova dugoročna sigurnost (posebno rizik od raka) još uvijek treba biti potvrđena u kliničkim ispitivanjima faze III, kao paradigma istraživanja i razvoja prvog lijeka protiv starenja tipa aktivatora telomeraze, on označava revolucionarni proboj u intervenciji starenja od poboljšanja simptoma do regulacije molekularnog mehanizma i očekuje se da će promovirati produženje zdravog životnog vijeka ljudi.
O autoru
Sve gore navedene materijale je istražio, uredio i sastavio Cocer Peptides.
Autor naučnog časopisa Vladimir Khavinson je istaknuti ruski biogerontolog i istraživač bioregulatora peptida. Direktor je Instituta za bioregulaciju i gerontologiju u Sankt Peterburgu i član Ruske akademije medicinskih nauka. Khavinson je dao značajan doprinos polju istraživanja starenja i autor je brojnih publikacija u renomiranim časopisima kao što su 'Molecular Biology of Aging' i 'Journal of Anti-Aging Medicine'. Njegov rad se prvenstveno fokusira na razvoj i primenu peptidnih bioregulatora u borbi protiv bolesti povezanih sa starenjem i poboljšanju zdravlja. Khavinsonovo istraživanje bilo je utjecajno u području gerontologije, nudeći nove uvide i terapijske pristupe zdravom starenju. Vladimir Khavinson je naveden u citiranju [5].
