▎ Recerca Vilon
Quins són els antecedents de recerca de Vilon?
1. La necessitat urgent d'investigació sobre l'envelliment i les malalties
Amb l'acceleració del procés d'envelliment de la població mundial, una sèrie de problemes relacionats amb l'envelliment, com la senescència cel·lular, la disminució de la funció dels teixits i l'alta incidència de malalties geriàtriques, s'han convertit en problemes mèdics urgents per resoldre. La senescència cel·lular va acompanyada de la pèrdua gradual de la capacitat de mantenir l'homeòstasi i reparar els teixits danyats, per la qual cosa és especialment crucial trobar substàncies que puguin retardar el procés de senescència cel·lular i millorar la funció de reparació dels teixits.
Al mateix temps, les principals malalties com el càncer, la diabetis, les malalties cardiovasculars i les malalties del fetge amenacen seriosament la salut humana. Els mètodes de tractament tradicionals tenen certes limitacions per tractar aquestes malalties, i hi ha una necessitat urgent de desenvolupar nous mètodes de tractament i fàrmacs. Per exemple, els pacients grans amb càncer tenen poca tolerància a la radioteràpia i la quimioteràpia, i l'efecte del tractament no és satisfactori. És urgent trobar mètodes de tractament adjuvant segurs i efectius. En una situació tan difícil, els científics han centrat la seva atenció en els pèptids bioactius, amb l'esperança de trobar un punt d'avenç, i la investigació sobre Vilon va sorgir.
2. El vigorós desenvolupament de la investigació sobre pèptids bioactius
Les substàncies peptídiques existeixen àmpliament en els organismes vius i participen en molts processos fisiològics clau, com ara la senyalització cel·lular, la regulació immune i la regulació metabòlica. En els darrers anys, amb el ràpid desenvolupament de tecnologies com la biologia molecular i la bioquímica, s'han fet importants avenços en la recerca sobre pèptids bioactius.
Els científics poden sintetitzar, aïllar i identificar amb més precisió diversos pèptids i explorar en profunditat els seus mecanismes d'acció. Un gran nombre d'estudis han demostrat que els pèptids amb diferents estructures tenen activitats biològiques diverses, aportant noves esperances per resoldre problemes de salut i malalties. En aquest procés, els investigadors han estudiat un gran nombre de pèptids mitjançant mètodes com ara el cribratge d'alt rendiment i la verificació funcional. Vilon, com a dipèptid amb una estructura única i funcions potencials, s'ha anat veient a poc a poc.
3. Exploració en profunditat dels mecanismes de reparació i regeneració dels teixits
La reparació i regeneració dels teixits són processos importants per mantenir les funcions fisiològiques normals dels organismes i respondre a les lesions. Tanmateix, encara hi ha moltes llacunes en la comprensió actual d'aquest procés, i com promoure una reparació i regeneració dels teixits més eficients s'ha convertit en el focus de la investigació. Les cèl·lules mare tenen un paper fonamental en la reparació i regeneració dels teixits, i la investigació sobre els seus mecanismes d'activació, proliferació i diferenciació ha rebut molta atenció.
A més, factors com la síntesi i degradació de la matriu extracel·lular i la senyalització intercel·lular també tenen un impacte important en la reparació dels teixits. En el procés d'explorar els mecanismes de reparació i regeneració dels teixits, els investigadors han descobert que alguns pèptids poden regular aquests processos clau. A partir d'això, s'ha aprofundit contínuament la investigació sobre pèptids amb potencial per regular la reparació i regeneració dels teixits. Vilon s'ha convertit en un objecte de recerca clau en aquest camp pels seus efectes potencials en el suport a l'activació i la proliferació de cèl·lules mare i en la regulació de l'activitat dels fibroblasts.
Quin és el mecanisme d'acció de Vilon?
1. Efectes sobre els cromosomes i l'expressió gènica
Promoció del desenrotllament de l'heterocromatina: els estudis han demostrat que Vilon pot induir el desenrotllament (desheterocromatització) de l'heterocromatina total en els limfòcits cultivats de la gent gran [1] . Això vol dir que pot activar el procés de síntesi de gens ribosòmics provocat per la deheterocromatització de la regió organitzadora nucleolar i alliberar els gens que s'inhibeixen a causa de la condensació de la regió de l'eucromatina per formar heterocromatina facultativa. Al mateix temps, Vilon no provoca el desenrotllament de l'heterocromatina constitutiva al voltant del centròmer. Els resultats mostren que Vilon activarà gradualment l'heterocromatina facultativa (desheterocromatització) amb l'edat [1].
2. Funcions en el tractament de malalties
Tractament integral per a pacients amb càncer: en el tractament de pacients grans amb càncer, Vilon s'inclou en el pla de tractament com a immunomodulador. Els resultats preliminars de la investigació mostren que l'aplicació de Vilon pot millorar la taxa de supervivència de 2 anys dels pacients, prevenir complicacions postoperatòries, complicacions a distància, recurrència i propagació del tumor, i millorar la qualitat de vida després del tractament actiu [2].
Efecte antitumoral: experiments in vitro, Vilon té un efecte inhibidor depenent de la dosi sobre el creixement de tres tipus de cèl·lules tumorals, és a dir, càncer colorectal humà LOVO, càncer gàstric humà MKN45 i càncer de fetge humà QGY7703, però no té cap efecte inhibidor evident sobre els glòbuls blancs humans normals [3] . Els experiments d'inhibició del tumor in vivo mostren que Vilon té un efecte inhibidor sobre el creixement del càncer de fetge de ratolí H22 i la dosi efectiva és de 15 mg·Kg-1. Quan s'utilitza la dosi alta de 30 mg·Kg-1, la taxa d'inhibició del tumor del càncer de fetge tumoral trasplantat H22 en ratolins arriba a més del 60% [3].
Efectes en pacients diabètics: en pacients ancians diabètics tipus I, Vilon, com a part del tractament integral, pot optimitzar la funció de coagulació i hemostàsia, que es manifesta com un augment del contingut d'anticoagulants naturals (antitrombina III i proteïna C) i l'estimulació de la fibrinòlisi [4] . Al mateix temps, en la majoria dels casos, Vilon també pot reduir la dosi d'insulina necessària per estabilitzar el metabolisme dels hidrats de carboni. A més, també pot reduir el contingut de cèl·lules T auxiliars, cèl·lules NK dependents de T i no dependents de T, normalitzar els nivells de limfòcits T actius, limfòcits B i IgA i té un efecte estabilitzador sobre el sistema immunitari i la funció de l'hemostàsia [4].
3. Efectes sobre les funcions cel·lulars i d'òrgans
Estimulant la regeneració d'hepatòcits: en un model de rata de cirrosi hepàtica induïda per una intoxicació per tetraclorur de carboni, Vilon té un cert efecte en la recuperació de l'activitat funcional dels hepatòcits i la regeneració del fetge en rates amb cirrosi hepàtica. Dues setmanes després de l'aplicació del fàrmac, l'activitat de la glucosa-6-fosfatasa (G6P) al fetge de rates amb cirrosi hepàtica disminueix i Vilon pot augmentar-la. En les rates no tractades, el contingut de glicogen total i els seus components i l'activitat de G6P encara es troben al nivell anterior a la cirrosi. Al llarg de l'experiment, les activitats de la glicogen fosforilasa (GP) i la glicogen sintasa (GS) en el fetge de rates amb cirrosi hepàtica en ambdós grups no presenten diferències amb els valors de control. Vilon té un dèbil efecte estimulant sobre la regeneració del fetge en rates amb cirrosi hepàtica, que es manifesta com el contingut total de proteïnes i el nivell de ploïdia en els hepatòcits del segon grup de rates són un 4,7% i un 11,5% més elevats que els del primer grup, respectivament [5].
Efectes sobre els òrgans radiosensibles: Vilon estimula l'activitat proliferativa dels timòcits i millora el potencial proliferatiu de les cèl·lules mare intestinals, estimulant així la recuperació posterior a la radiació dels òrgans clau. Per exemple, estudis sobre rates intactes i rates que van rebre una sola irradiació de raigs gamma de tot el cos (6Gy) han trobat que Vilon té un efecte sobre la morfologia funcional del tim, la melsa i el duodè [6].
4. Rols a Nivell Molecular
Possible mecanisme d'unió a la membrana: els estudis de trajectòria de la dinàmica molecular han demostrat que tant Vilon (dipèptid de l'àcid lisilglutàmic) com la timopoietina (Glu-Trp) contenen ponts de sal intramoleculars a les seves estructures, reduint la seva flexibilitat conformacional. A causa de la cadena lateral alifàtica de Lys, Vilon és relativament més flexible. S'ha proposat un possible mecanisme per a la unió lligand-receptor del dipèptid a la membrana excitable, és a dir, la unió a través dels àtoms de nitrogen i oxigen que formen el pont salí [7].
Efectes sobre l'expressió de proteïnes a la regió organitzadora nucleolar: Vilon estimula i inhibeix l'expressió de proteïnes de la SIDA a les regions organitzadores nucleolars del teixit sèric i dels nuclis de les cèl·lules epitelials, formant o reduint respectivament la formació, l'assemblatge i el transport de ribosomes al citoplasma, determinant així la intensitat de síntesi de proteïnes d'aquestes cèl·lules. A més, aquest pèptid també promou la transformació dels timocits en cèl·lules blastiques en proliferació [8].
Quines són les aplicacions de Vilon?
1. Anti-envelliment
Vilon es considera un pèptid potencial anti-envelliment que pot retardar la senescència cel·lular millorant la funció gastrointestinal, millorant l'activitat enzimàtica i promovent l'absorció de nutrients. A més, també s'ha trobat que Vilon pot millorar l'expressió del col·lagen de la pell i reduir els signes de l'envelliment de la pell. Els estudis han trobat que el pèptid KE (Lys-Glu, Vilon) pot augmentar l'àrea d'expressió del col·lagen 1 en el cultiu de fibroblasts de pell senescents en un 83%; també augmenta l'àrea d'expressió de la sirtuïna 6 en el cultiu de fibroblasts de pell joves i vells en 1,6 i 2,6 vegades respectivament [11].
2. Reparació i regeneració de teixits
Vilon mostra un potencial important en la reparació i regeneració de teixits. Pot donar suport a l'activació i proliferació de cèl·lules mare, accelerar la cicatrització de ferides i la reparació de teixits. Els estudis també han trobat que Vilon pot promoure la reparació de la pell, els intestins i altres teixits mitjançant la regulació de l'activitat dels fibroblasts. Els estudis han demostrat que el dipèptid sintètic Vilon es va afegir al medi de cultiu d'explant de rates de diferents edats. Els resultats van mostrar que Vilon podria induir l'estabilitat morfològica dels teixits, activar la regeneració i l'activitat funcional de les cèl·lules i tenir un efecte més fort sobre els explants de rates grans, cosa que suggereix que Vilon té potencial en la reparació de teixits [9].
3. Protecció Cardiovascular i Renal
Vilon també té un impacte positiu en la salut cardiovascular i renal. Pot millorar la funció cardiovascular canviant el patró d'expressió gènica i millorar la permeabilitat microvascular en malalties renals, promovent l'optimització de la coagulació de la sang.
4. Aplicacions en el tractament del càncer
Tractament integral per a pacients grans amb càncer: en el tractament de pacients grans amb càncer, Vilon s'inclou en el pla de tractament com a immunomodulador. Per exemple, en el tractament integral de pacients grans amb càncer de recte i càncer de còlon, els resultats preliminars de la investigació mostren que l'aplicació de Vilon pot millorar la taxa de supervivència de 2 anys dels pacients, prevenir complicacions postoperatòries, complicacions a distància, recurrència i propagació del tumor [2].
Estratificació del pacient per a múltiples càncers: l'algorisme de la variació de la informació fusionada de capes de xarxes (ViLoN) adoptat per Vilon és un nou mètode basat en xarxa que es pot utilitzar per integrar múltiples mapes moleculars. Pel que fa a l'estratificació del pacient, aquest mètode s'ha verificat en diverses combinacions de tipus de dades (expressió gènica, metilació, nombre de còpies) i té un efecte de millora important en l'estratificació del pacient i té una competitivitat constant en tots els casos. En cohorts més petites (adenocarcinoma rectal: 90 casos, càncer d'esòfag: 180 casos), la incorporació de coneixements funcionals previs (KEGG, GO) és crucial per aconseguir bons resultats [10].
5. Aplicacions en el tractament de les malalties del fetge
Efectes sobre el fetge de rates amb cirrosi hepàtica: es van estudiar els efectes de la preparació de dipèptids 'Vilon' sobre la recuperació de l'activitat funcional dels hepatòcits i la regeneració del fetge en rates amb cirrosi hepàtica. Les rates amb cirrosi hepàtica induïda per una intoxicació per tetraclorur de carboni durant 4 mesos van rebre Vilon (1,7 micrograms/kg) i es van injectar diàriament durant 5 dies. Els resultats van mostrar que dues setmanes després de l'aplicació del fàrmac, l'activitat de la glucosa-6-fosfatasa (G6P), que es va reduir en 1,2 vegades en la cirrosi hepàtica, va augmentar sota l'acció de Vilon. Vilon té un dèbil efecte estimulant sobre la regeneració del fetge en rates amb cirrosi hepàtica, que es manifesta com el contingut total de proteïnes i el nivell de ploïdia en els hepatòcits del segon grup de rates són un 4,7% i un 11,5% més elevats que els del primer grup, respectivament [5].
6. Aplicacions en el Tractament de la Diabetis
Efectes en pacients ancians diabètics: Vilon, com a mimètic tímic, s'utilitza com a fàrmac adjuvant en el tractament integral de pacients ancians amb diabetis tipus I. Els resultats mostren que l'aplicació de Vilon optimitza la funció de coagulació i hemostàsia, manifestada com un augment del contingut d'anticoagulants naturals (antitrombina III i proteïna C) i l'estimulació de la fibrinòlisi. En la majoria dels casos, Vilon redueix la dosi d'insulina necessària per estabilitzar el metabolisme dels hidrats de carboni. Al mateix temps, Vilon també redueix el contingut de cèl·lules T auxiliars, cèl·lules NK dependents de T i no dependents de T, i normalitza els nivells de limfòcits T actius, limfòcits B i IgA, cosa que indica que Vilon té un efecte estabilitzador sobre el sistema immunitari i la funció de l'hemostàsia [4].
7. Aplicacions en el tractament de lesions per radiacions
Efectes sobre òrgans radiosensibles: es van estudiar els efectes del viló i l'epitaló sobre la morfologia funcional del tim, la melsa i el duodè de rates i rates intactes que van rebre una sola irradiació de raigs γ de 6Gy a tot el cos. Els resultats mostren que vilon estimula l'activitat proliferativa dels timòcits i millora el potencial proliferatiu de les cèl·lules mare intestinals, estimulant així la recuperació posterior a la radiació dels òrgans clau [6].
En conclusió, com a dipèptid especial, Vilon pot millorar la funció gastrointestinal, retardar l'envelliment, ajudar a la reparació i regeneració dels teixits i mantenir la salut cardiovascular i renal. També té un efecte positiu en el tractament del càncer, les malalties del fetge, la diabetis i les lesions per radiació.
Sobre l'autor
Tots els materials esmentats són investigats, editats i compilats per Cocer Peptides.
L'autor de la revista científica Kańduła MM és un investigador amb afiliacions a diverses institucions prestigioses, com ara Janssen Pharmaceuticals, BOKU University, BOKU Vienna, Boston University i Johannes Kepler University Linz. La seva recerca abasta una àmplia gamma de camps, reflectint la seva experiència interdisciplinària. A Bioquímica i Biologia Molecular, ha contribuït a avançar en la comprensió dels processos cel·lulars i les interaccions moleculars.
El seu treball en Biologia Cel·lular consisteix a estudiar l'estructura i la funció de les cèl·lules, la qual cosa és crucial per desenvolupar noves estratègies terapèutiques. A Biotecnologia i Microbiologia Aplicada, Kańduła MM ha explorat mètodes innovadors per aplicar sistemes microbians per resoldre problemes pràctics. La seva recerca en Ciències de la Vida i Biomedicina - Altres Temes indica el seu compromís amb metodologies i tecnologies d'avantguarda que transcendeixen les fronteres científiques tradicionals. A més, el seu treball en enginyeria mostra la seva capacitat per aplicar principis científics a aplicacions pràctiques. A través de la seva investigació polifacètica, Kańduła MM ha fet contribucions significatives a la comunitat científica, influint tant en els avenços teòrics com en les aplicacions pràctiques en medicina i biologia. Kańduła MM apareix a la referència de la citació [10].
