▎ Livagen Research
Mis on Livageni uurimistöö taust?
Vananemise vabade radikaalide teooria: 1950. aastatel pakkus Harman välja vananemise vabade radikaalide teooria, mis viitas sellele, et rakkude metabolismi käigus tekkivad vabad radikaalid ründavad biomolekule, põhjustades rakkude kahjustusi ja vananemist. See teooria andis teoreetilise aluse vananemisvastaste ainete uurimisele ja ajendas teadlasi otsima aineid, mis võiksid eemaldada vabu radikaale või suurendada rakkude antioksüdantset võimet.
Peptiidainete avastamine: Bioloogia pideva põhjaliku uurimisega on teadlased leidnud, et peptiidained mängivad olulist rolli rakkude signaaliülekandes, ainevahetuse reguleerimises ja muudes aspektides. Mõnedel peptiidainetel on sellised funktsioonid nagu antioksüdant, põletikuvastane ja rakkude paranemist soodustav toime, mis annab uue suuna uute vananemisvastaste ravimite väljatöötamiseks.
Livageni uurimine ja arendus: sellel taustal töötasid Venemaa teadlased välja Livageni peptiidainete uurimise põhjal. Nad ekstraheerisid loomsetest kudedest bioaktiivseid peptiidifragmente ja lõpuks said Livagen pärast mitmeid sõeluuringuid ja optimeerimisi. Uuringud on näidanud, et Livagen võib reguleerida rakkude metaboolset protsessi ja suurendada rakkude antioksüdantset võimet, aeglustades seeläbi rakkude vananemist.
Mis on Livageni toimemehhanism?
1. Mõju seedesüsteemile
Seedeensüümide aktiivsuse reguleerimine: Uuringud on näidanud, et Livagen (Lys-Glu-Asp-Ala) on nõrgalt hüdrolüüsitav peptiid. Peensooles olevad peptiidi hüdrolaasid ei suuda Livagenit peaaegu väga vähesel määral hüdrolüüsida [1] . In vitro tingimustes võib Livagen vähendada glütsüül-L-leutsiindipeptidaasi aktiivsust peensooles 50%. Pärast kahenädalast Livageni suukaudset manustamist rottidele seedeensüümide aktiivsus noortel loomadel vähenes, vanadel loomadel aga suurenes. Väärib mainimist, et enamikul juhtudel oli vanade rottide ensüümiaktiivsus pärast Livagen'i manustamist lähedane kontrollrühma noorte loomade tasemele [1].
2. Mõju enkefaliini lagundavatele ensüümidele seerumis
Enkefaliini lagundavate ensüümide inhibeerimine: Uuriti uute peptiidide bioregulaatorite Livagen ja Epitalon (Ala-Glu-Asp-Gly) mõju endogeensele opioidsüsteemile, eelkõige nende võimet muuta enkefaliini lagundavate ensüümide aktiivsust seerumis ja suhelda ajurakkude membraanifraktsioonis olevate opioidiretseptoritega. Enkefalinaasi aktiivsus määrati in vitro, mõõtes ⊃3;H-Leu-enkefaliini hüdrolüüsi kiirust testpeptiidide juuresolekul. Livagen ja Epitalon inhibeerisid enkefaliini lagundavaid ensüüme inimese seerumis. Võrreldes tuntud peptidaasi inhibiitoritega, nagu puromütsiin, leupeptiin ja D-PAM, osutus Livagen tõhusamaks. Joonistati Livageni ja Epitaloni annuse-inhibeerimise efekti kõverad ning nende IC50 väärtused olid vastavalt 20 ja 500 μM [2, 3].
3. Kaitsvad mõjud maksale
Potentsiaalse hepatoprotektiivsena: paljude ravimite kasutamine eakatel põhjustab sageli maksafunktsiooni häireid. Seetõttu suureneb vanuse kasvades maksafibroosi induratsiooni, ägeda ja kroonilise hepatiidi risk. See on põhjus, miks otsitakse uusi, tõhusaid ja kahjutuid hepatoprotektiivseid aineid. Mõned uuringud on näidanud, et maksa polüpeptiidide kompleksil (Ventvil) ja KEDA tetrapeptiidil (Lys-Glu-Asp-Ala, Livagen) on hepatoprotektiivsed, immunoprotektiivsed ja vananemisvastased omadused. Maksapatoloogia (maksa fibrootiline induratsioon, äge ja krooniline hepatiit) loom- ja in vitro eksperimentaalsetes mudelites näitas Ventvil ja KEDA peptiid kõrget efektiivsust. Ventvil ja KEDA peptiid omavad ühtlast toimet – normaliseerivad immuun- ja antioksüdantset seisundit ning taastavad maksafunktsiooni hepatiidi ajal. Uuringud on näidanud, et vananemisprotsessi käigus on tõestatud peptiidide maksimaalne hepato- ja immunoprotektiivne toime [4].
4. Mõju lümfotsüütide kromatiinile
Lümfotsüütide kromatiini aktiveerimine: uuriti sünteetilise peptiidi Livagen mõju ribosomaalsete geenide aktiivsusele, heterokromatiini denaturatsiooni parameetreid, struktuurse C heterokromatiini polümorfismi ja fakultatiivse heterokromatiini varieeruvust eakate lümfotsüütides. Livagen kutsus esile ribosomaalsete geenide aktiveerumise, tsentromeeri ümbritseva konstitutiivse heterokromatiini depolümerisatsiooni ja geenide vabanemise, mis olid pärsitud vanusega seotud eukromatiini piirkondade kondenseerumise tõttu kromosoomides. Tulemused näitasid, et Livagen viis eakate kromosoomides kromatiini deheterokromatiseerumiseni (aktiveerumiseni), mis saavutati heterokromatiini ja kromosoomide heterokromatiniseeritud piirkondade muutmisega [5].
Millised on Livageni rakendused?
Rakkude vananemise uurimine
Livagen võib mõjutada peamiste ensüümide aktiivsust, mis on seotud rakkude paranemise või stressireaktsiooni radadega. Näiteks interakteerub see epigeneetiliste regulaatoritega ja mõjutab kromatiini struktuuri ja geeniekspressiooni mustrite muutusi, reguleerides seeläbi rakkude vananemise protsessi. Oksüdatiivsed kahjustused kogunevad aja jooksul ja põhjustavad rakkude vananemisega seotud düsfunktsioone. Livageni mõju oksüdatiivse stressi rajale on üks uurimise levialasid ja see võib vastavaid radu reguleerides rakkude vananemist edasi lükata.
Mõju maksahaigustele
Vanuse kasvades põhjustab paljude ravimite kasutamine eakatel sageli maksafunktsiooni häireid, suurendades seeläbi maksafibroosi, ägeda ja kroonilise hepatiidi riski. Sellises olukorras on ülioluline leida uusi, tõhusaid ja kahjutuid hepatoprotektiivseid aineid. Mõned uuringud on näidanud, et maksa polüpeptiidide kompleksil (Ventvil) ja KEDA tetrapeptiidil (Lys-Glu-Asp-Ala, nimelt Livagen) on hepatoprotektiivsed, immunoprotektiivsed ja vananemisvastased omadused. Maksapatoloogia (maksafibroos, äge ja krooniline hepatiit) loomkatsetes ja in vitro katsetes näitasid Ventvil ja KEDA peptiid kõrget efektiivsust. Ventvil ja KEDA peptiid omavad sünergistlikku toimet, mis võib normaliseerida immuun- ja antioksüdantset seisundit ning taastada maksafunktsiooni hepatiidi ajal. Veelgi enam, vananemisprotsessi käigus saavutavad nende peptiidide hepato- ja immunoprotektiivne toime maksimumi [4].
Mõju vähihaigete genoomsetele parameetritele
On leitud, et duktaalse rinnavähiga patsientide genoomi iseloomustab üheahelaliste DNA katkestuste suur tihedus, kromosomaalsete kõrvalekallete kõrge sagedus ja kromatiini kondenseerumise kõrgem tase. Oligopeptiidi bioregulaatori Livagen ja koobaltioonide kasutamine modifikaatoritena avaldab duktaalse rinnavähiga patsientide lümfotsüütide kultuuridele kaitsvat toimet, mis võib normaliseerida kõiki uuritud parameetreid. See näitab, et duktaalse rinnavähiga patsientide lümfotsüütide uuringuga saab hinnata rinnavähiga patsientide ravi ravitoimet [6].
Mõju hüpertroofilise kardiomüopaatiaga patsientide ja nende sugulaste lümfotsüütidele
Uuriti peptiidse bioregulaatori Livagen (Lys-Glu-Asp-Ala) üksinda ja koos koobaltioonidega kasutatava mõju nukleoolide organiseerimise piirkondade (NOR) aktiivsusele ning akrotsentriliste kromosoomide assotsieerumissagedusele hüpertroofilise kardiomüopaatiaga patsientide ja nende sugulaste lümfotsüütides. Tulemused näitasid, et Livageni ja koobaltioonide kombineeritud toime suurendas patsientidel ja nende sugulastel NOR-de esinemissagedust suure skooriga 2. Nendel ühenditel oli oluline mõju ka akrotsentriliste kromosoomide assotsiatsiooniaktiivsusele, mis väljendus selle indeksi järsu suurenemisena mõlemas uuringurühmas.
Sel juhul oli Livageni ja koobaltioonide toime tõhusam. Kuna NOR-de aktiivsus ja akrotsentriliste kromosoomide assotsieerumissagedus sõltuvad akrotsentriliste kromosoomide varte kondensatsioonikvaliteedist, võib järeldada, et Livagen ja koobaltioonid mõjutavad hüpertroofilise kardiomüopaatiaga patsientide ja nende sugulaste lümfotsüüte, põhjustades heterokromatiini dekondenseerumist. See võib olla tingimuseks inaktiveeritud geenide vabanemiseks uuritava rühma isikutel kondenseerumisprotsessi käigus. Need andmed annavad uut teavet Livageni ja Livagen + koobaltioonide kaitsva toime kohta hüpertroofilise kardiomüopaatiaga patsientide ja nende sugulaste lümfotsüütidele ning võivad aidata kaasa ravimeetodite väljatöötamisele [7].
Mõju enkefaliini lagundavatele ensüümidele seerumis
Uuriti uute peptiidide bioregulaatorite Livagen (Lys-Glu-Asp-Ala) ja Epitalon (Ala-Glu-Asp-Gly) mõju endogeensele opioidsüsteemile, eelkõige nende võimet muuta enkefaliini lagundavate ensüümide aktiivsust seerumis ning interakteeruda ajurakkude membraanifraktsioonis olevate opioidiretseptoritega. In vitro katsetega määrati enkefalinaasi aktiivsus, mõõtes ⊃3;H-Leu-enkefaliini hüdrolüüsi kiirust Livageni ja Epitaloni juuresolekul. Tulemused näitasid, et Livagen ja Epitalon inhibeerisid inimese seerumis enkefaliini lagundavaid ensüüme. Livagen oli tõhusam kui mõned tuntud peptidaasi inhibiitorid, nagu puromütsiin, leupeptiin ja D-PAM. Joonistati Livageni ja Epitaloni annuse-inhibeerimisefekti kõverad ning nende IC5₂0 väärtused olid vastavalt 20 ja 500 µM. Peptiidide ja opioidiretseptorite vahelist koostoimet hinnati radioligandi retseptori meetodil [⊃3;H][D-Ala⊃2;, D-Leu⁵]-enkefaliiniga. Roti aju membraanifraktsioonis olevate μ või δ opioidiretseptorite ja testitavate peptiidide vahel ei täheldatud vastasmõju [2, 3].
Kokkuvõtteks võib öelda, et geeniekspressiooni reguleerimise ja valgusünteesi soodustamise kaudu näitab Livagen märkimisväärset vananemisvastast, immunomoduleerivat ja maksafunktsiooni kaitset. See võib reguleerida seedeensüümide aktiivsust, inhibeerida enkefaliini lagundavaid ensüüme ja aeglustada rakkude vananemist, aktiveerides võtmeensüüme ja mõjutades oksüdatiivse stressi rada. Lisaks parandab Livagen oma hepatoprotektiivse toime kaudu ka immuunfunktsiooni ja antioksüdantset seisundit ning soodustab maksafunktsiooni taastumist selliste haiguste puhul nagu hepatiit. Sellel on potentsiaalne rakendusväärtus seotud haiguste ennetamisel ja ravis ning see annab uue uurimissuuna vananemisvastaseks ja tervise säilitamiseks.
Autori kohta
Kõik ülalmainitud materjalid on uurinud, toimetanud ja koostanud Cocer Peptides.
Teadusajakirja autor
Vladimir Khavinson oli silmapaistev Venemaa gerontoloog ja professor, kes on tuntud oma teedrajavate peptiidide bioregulaatorite uurimise ja nende rolli poolest vananemise aeglustamisel ja tervise parandamisel. Ta töötas Peterburi Bioregulatsiooni ja Gerontoloogia Instituudi direktorina ning oli Venemaa Teaduste Akadeemia korrespondentliige. Tema uurimistöö keskendus peptiidipõhiste ravimeetodite väljatöötamisele immuunfunktsiooni tugevdamiseks, oksüdatiivse stressi eest kaitsmiseks ja pikaealisuse edendamiseks. Nelja aastakümne jooksul ekstraheeris ja sünteesis ta arvukalt peptiidikomplekse, mille tulemusel võeti kliinilises praktikas kasutusele kuus peptiidipõhist ravimit ja 64 peptiidist toidulisandit. Khavinsoni töö on märkimisväärselt kaasa aidanud gerontoloogia valdkonda, eriti vananemise mehhanismide mõistmisel ja sekkumiste väljatöötamisel, et parandada vanemate inimeste elukvaliteeti.
Vladimir Khavinson on tunnustatud Venemaa gerontoloog ja professor, kes on kuulus oma murranguliste teadusuuringute poolest peptiidsete bioregulaatorite ja nende rolli poolest vananemise pidurdamisel ja tervise pikendamisel. Ta töötas Peterburi Bioregulatsiooni ja Gerontoloogia Instituudis direktorina ning oli Venemaa Teaduste Akadeemia korrespondentliige. Tema uurimistöö keskendus peptiidipõhiste ravimeetodite väljatöötamisele immuunfunktsiooni tugevdamiseks, oksüdatiivse stressi vastu võitlemiseks ja pikaealisuse hõlbustamiseks. Rohkem kui nelja aastakümne pikkuse uurimistöö käigus ekstraheeris ja sünteesis ta mitmesuguseid peptiidikomplekse, mis soodustasid kuue peptiidipõhise ravimi ja 64 peptiidipõhise toidulisandi kliinilist kasutamist. Khavinsoni töö on andnud märkimisväärse panuse gerontoloogia valdkonda, eriti vananemise mehhanismide mõistmisel ja sekkumiste väljatöötamisel eakate elukvaliteedi parandamiseks. Vladimir Khavinson on loetletud tsitaadi viites [5].
