|
1 komplekt (10 viaali)
| Kogus: | |
|---|---|
▎ Sema struktuur
Allikas: PubChem |
Järjestus: MEHFPGP Molekulaarvalem: C 37H 51N 9O 10S Molekulmass: g/mol CASi number: 80714-61-0 PubChem CID: 9811102 Sünonüümid: ACTH (4-7) |
▎ Sema Research
Mis on Sema?
Sema on sünteetiline peptiidühend ja kuulub teatud tüüpi nootroopidesse. Selle põhikomponent on türeotropiini vabastava hormooni (TRH) analoog, mis on kombineeritud teiste aminohapetega (nagu valiin ja leutsiin). Sema võib parandada kognitiivseid funktsioone, reguleerides neurotransmittereid (nagu dopamiin ja norepinefriin) kesknärvisüsteemis, sealhulgas parandades mälu, parandades tähelepanu ja õppimisvõimet.
Mis on Sema uurimistöö taust?
ACTH fragmentidel põhinev arendus:
Sema koosneb ACTH (4–7) fragmendist ja tripeptiidist Pro-Gly-Pro (PGP). ACTH, nimelt adrenokortikotroopne hormoon, on hormoon, mida eritab hüpofüüsi eesmine osa ja mis mängib olulist rolli neerupealiste koore funktsiooni reguleerimisel. Teadlased analüüsisid ACTH struktuuri, ekstraheerisid sellest spetsiifilise fragmendi (4–7) ja kombineerisid selle tripeptiidiga PGP, et sünteesida Sema. See sünteesimeetod võimaldab Semal säilitada osa ACTH aktiivsusest ja omada ka ainulaadseid bioloogilisi omadusi [1].
Epilepsia ravi uurimine:
Epilepsia on ajufunktsiooni häire, mida iseloomustab neuronite ebanormaalne depolarisatsioon. Krambid on epilepsia peamine sümptom, mis on tavaliselt põhjustatud ajukahjustusest. Kuigi praegustel epilepsiaravimitel on teatav toime, on neil ka teatud negatiivne mõju tervisele. Sellises olukorras hakkasid teadlased otsima uusi ravimeetodeid. Neuropeptiidina toimib Sema peptiid otse kesknärvisüsteemile ja sellel puudub hormonaalne toime, mistõttu see ei avalda negatiivset mõju tervisele. See annab uusi võimalusi epilepsia raviks [2].
Isheemilise insuldi ravi:
Isheemiline insult on tõsine haigus ning kõrge esinemissageduse ja kõrge puudemäära tõttu on see alati olnud meditsiiniuuringute fookuses. Sema peptiidi kasutatakse selle neuroprotektiivse ja immunomoduleeriva toime tõttu isheemilise insuldi ravis. Uuringud on näidanud, et Sema võib pärssida põletikuliste geenide ekspressiooni ja aktiveerida neurotransmitterite geenide ekspressiooni, avaldades seega neuroprotektiivset toimet transkriptsiooni ja valgu tasemel [3, 4]..
Uus suund depressiooni ravis:
Selektiivsed serotoniini tagasihaarde inhibiitorid (SSRI) on tavaliselt kasutatavad ravimid raseduse ajal depressiooni raviks, kuid SSRI-d võivad läbida platsentat ja mõjutada loote aju küpsemist. ACTH (4-10) sünteetilise analoogina on Semal ilmselge nootroopne ja neuroprotektiivne toime. Uuringud on leidnud, et Sema võib vähendada rottide käitumis- ja neurokeemilisi muutusi, mis on põhjustatud varasest kokkupuutest fluvoksamiiniga, pakkudes uut ideed depressiooni raviks [5].
Peptiidainete eelised:
Sema on ainulaadse toimemehhanismiga sünteetiline peptiidaine. See võib toimida otse kesknärvisüsteemile, sünteesida ajus mõningaid valke ja avaldada antioksüdantset toimet. Näiteks epilepsia rotimudelis võib Sema peptiid vähendada MDA taset ja sünteesida kolme valku, mida epilepsiaga rottidel ei sünteesita [2].
Reguleeriva peptiidina võib Sema uurimislugu juba ammu jälgida. Uuringud on näidanud, et Semal on lisaks somatoformsetele ja psühhosomaatilistele haigustele rakendusväljavaateid ka mäluhäirete, vaimse töö efektiivsuse vähenemise ja COVID-järgse sündroomi puhul [6].
PJNK ja pCREB valkude taseme muutuste analüüs isheemia ja Sema ravi ajal rottide subkortikaalsetes struktuurides ja frontoparietaalses ajukoores 24 tundi pärast tMCAO-d.
Allikas: PubMed [4]
Kuidas mõjutab Sema toimemehhanism epilepsia ravis konkreetselt ajufunktsiooni?
Antioksüdantne toime
Semal on antioksüdantsed omadused. Epilepsia põhjustab tavaliselt oksüdatiivse stressi suurenemist ajus ja Sema võib vähendada oksüdatiivse stressi põhjustatud ajukahjustusi. Oksüdatiivne stress tekitab liigselt reaktiivseid hapniku liike, näiteks malondialdehüüdi (MDA). Uuringud on näidanud, et Sema võib vähendada MDA taset epilepsiaga rottide ajus kuni 40,46% [2] . Vähendades MDA taset, võib Sema leevendada neuronite oksüdatiivse stressi kahjustusi, kaitstes seeläbi ajufunktsiooni.
Aju valkude süntees
Sema suudab ajus sünteesida mõningaid valke. Epilepsiaga rottide uuringus sünteesiti pärast ravi Semaga kolm valku, mida epilepsiaga rottidel ei sünteesitud. Nende valkude molekulmassid on 93,54 kDa, 66,76 kDa ja 59,66 kDa [2] . Nad võivad mängida olulist rolli aju normaalse funktsiooni säilitamisel ja kahjustatud neuronite parandamisel.
Mõju aju neuronite võrgustikule
Puhkeoleku funktsionaalse magnetresonantstomograafia (puhkeoleku FMRI) uuringute käigus on leitud, et Sema mõjutab aju neuronite võrgustikku. Tervete vabatahtlike uuringus tuvastati Sema rühmas kontrollrühmaga võrreldes suurem maht vaikerežiimi võrgustiku rostraalse (keskmise eesmise ajukoore) alamkomponenti [7] . See näitab, et Sema võib parandada aju funktsiooni, reguleerides aju neuronite võrgu ühendusi ja tegevusi.
Kui Semat süstiti iga päev audiogeensetele krambihoogudele kalduvatele rottidele 7. kuni 11. elupäevani, leiti, et rottide audiogeensete epilepsiahoogude muster muutus, kui nad olid 1 kuu vanad, ja mõlemad ravimid võivad tugevdada neurogeneesi hipokampuse dentate gyrus. Neurogenees võib olla seotud aju õppimise, mälu ja parandamise funktsioonidega ning Sema võib neurogeneesi soodustades parandada ajufunktsiooni.
Kui Sema süstiti viiele vastsündinule (alates 2. kuni 7. elupäevani) inbred hiiretüvesse, vähendas see märkimisväärselt ainult 1-kuuste DBA / 2J hiirte vastuvõtlikkust krampide tekkeks [8] . See näitab ka, et Sema võib mõne mehhanismi kaudu mõjutada ajufunktsiooni ja vähendada vastuvõtlikkust epilepsiale.
Hormonaalse aktiivsuse puudumine
Sema on neuropeptiid, mis toimib otseselt kesknärvisüsteemile ja millel puudub hormonaalne aktiivsus, mistõttu see ei avalda negatiivset mõju tervisele (Puspita R, 2018). See annab Semale teatud eelised epilepsia ravis, vältides traditsiooniliste epilepsiavastaste ravimite võimalikke kõrvaltoimeid.
Mis on konkreetne mehhanism, mille abil Sema immuunfunktsiooni reguleerib?
Immuunvastusega seotud signaaliradade tõhustamine:
Sema võib tugevdada antigeeni esitluse signaalirada. Antigeeni esitlemine on immuunsüsteemi võtmeprotsess võõrantigeenide äratundmiseks ja töötlemiseks. Seda signaalirada täiustades võib Sema soodustada immuunsüsteemi äratundmist ja reageerimist võõrainetele, näiteks patogeenidele [1] . Lisaks võib Sema tugevdada ka isheemia mõju interferooni signaaliülekande rajale. Interferoon mängib olulist reguleerivat rolli immuunvastuses, sealhulgas viirusevastases, kasvajavastases ja immuunrakkude aktiivsuse reguleerimises. Interferooni signaaliraja tugevdamine Sema poolt aitab parandada immuunsüsteemi üldist aktiivsust [1].
Immunoglobuliinide sünteesi protsessi mõjutamine:
Sema suurendab oluliselt immunoglobuliinide raskeid ahelaid kodeerivate geenide ekspressiooni. Immunoglobuliinid mängivad humoraalses immuunsuses võtmerolli ja võivad spetsiifiliselt seostuda antigeenidega, kõrvaldades seega võõrained, näiteks patogeenid. Sema soodustab immunoglobuliinide sünteesi, mis aitab tugevdada keha humoraalset immuunfunktsiooni [1].
Immuunrakkude aktiivsuse reguleerimine:
Semal on suur mõju tsütokiine, stressireaktsioone ja ribosomaalseid valke kodeerivatele geenidele. Tsütokiinid mängivad olulist rolli immunomodulatsioonis ja võivad reguleerida immuunrakkude proliferatsiooni, diferentseerumist ja aktiivsust. Sema reguleerib immuunrakkude aktiivsust, mõjutades nende geenide ekspressiooni, reguleerides seeläbi immuunfunktsiooni [1].
Millised on Seamxi rakendused?
Epilepsia ravi
Mõju neuronitele:
Epilepsia on ajufunktsiooni häire, mida iseloomustab neuronite ebanormaalne depolarisatsioon. Semapeptiid on neuropeptiid, mis toimib otseselt kesknärvisüsteemile ja ei sisalda hormonaalset aktiivsust, seega ei avalda see tervisele negatiivset mõju. Sema võib vähendada MDA taset epilepsiaga rottide ajus. MDA on lipiidide peroksüdatsiooni näitaja ja kõrge MDA tase on seotud oksüdatiivse stressi ja rakukahjustusega. Sema võib vähendada MDA taset epilepsiaga rottide ajus kuni 40,46% [9].
Valkude süntees:
Sema võib sünteesida ka mõningaid valke epilepsiaga rottide ajus. Uuringud on leidnud, et Sema suudab sünteesida kolme valku, mida algselt epilepsiaga rottide ajus ei sünteesitud, ning nende valkude molekulmass on vastavalt 93,54 kDa, 66,76 kDa ja 59,66 kDa [9].
Isheemilise insuldi ravi
Neurotrofiini transkriptsiooni suurendamine:
Sema (MET-GLU – aminohape – fenüülalaniin – proliin – glütsiin – proliin) peptiid on sünteetiline melanokortiini derivaat, mida kasutatakse isheemilise insuldi raviks. Uuringud on näidanud, et Sema võib tugevdada neurotrofiinide ja nende retseptorite transkriptsiooni ning moduleerida immuunvastusega seotud geenide ekspressiooni. Terve genoomi RNA sekveneerimise analüüs näitab, et rottide ajutise keskmise ajuarteri oklusiooni (tMCAO) mudelis inhibeerib Sema põletikuliste geenide ekspressiooni ja aktiveerib neurotransmitterite geenide ekspressiooni [4].
Põhivalkude ekspressiooni reguleerimine:
24 tundi pärast tMCAO-d täheldati subkortikaalsetes struktuurides aktiivse CREB ülesreguleerimist, sealhulgas isheemilise kahjustuse fookuses; MMP - 9 ja c - fos olid külgnevas frontoparietaalses ajukoores allareguleeritud; Sema toimel vähenes nendes kahes koes ka aktiivne JNK. Põletiku ja rakusurma protsesside aktivatsiooni pärssimine ja taastamine võib kaasa aidata Sema neuroprotektiivsele toimele transkriptsiooni ja valgu tasemel [4].
Ägeda stressi leevendamine
Valu vähendamine:
Ägeda stressi mudelis avaldab Sema teatud mõju rottide käitumisele ja valutundlikkusele. Vältimatu vahelduva jalašoki stressi ja sunnitud külmas vees ujumise stressi mudelites võivad nii Sema kui ka opioidiretseptori antagonist naloksoon nõrgendada stressist põhjustatud analgeesia (SIA) vältimatu jalašoki stressi mudelis, kuid ei mõjuta valuläve sunnitud külmas vees ujumise stressi mudelis [10].
Ei mõjuta käitumismuutusi:
Nii Sema kui ka naloksoon ei mõjuta ülaltoodud ägeda stressi mudelites rottide käitumist [10].
Mälu ja tähelepanu parandamine:
Sema võib stimuleerida katseloomade ja inimeste töömälu ja tähelepanu, tõsta vastupanuvõimet hüpoksiale ja parandada aju vereringet. Sema parandab oluliselt tervete inimeste mälu ja tähelepanu äärmuslikes aktiivsustingimustes. Lisaks on Semat praegu edukalt kasutatud erinevate kesknärvisüsteemi haigustega patsientide raviks. Enamikul juhtudel avaldab see peptiid positiivset mõju, ilma et see põhjustaks negatiivseid kõrvalmõjusid või manustamisega seotud tüsistusi [11].
Kokkuvõtteks võib öelda, et sünteetilise peptiidühendina näitab Sema märkimisväärset ravitoimet epilepsia, isheemilise insuldi, ägeda stressi ja kognitiivsete häirete valdkondades mitmete mehhanismide kaudu, nagu neurotrofiinide (nagu BDNF) ja nende retseptorite (TrkB) ekspressiooni reguleerimine, põletikulise reaktsiooni pärssimine, oksüdatiivsele stressile vastupanu ja immuunmodulatsioonistress. Samuti võib see parandada närvifunktsiooni taastumist, vähendada ajukahjustusi ning parandada mälu ja tähelepanu.
Autori kohta
Kõik ülalmainitud materjalid on uurinud, toimetanud ja koostanud Cocer Peptides.
Teadusajakirja autor
Sudarkina OY on riikliku uurimiskeskuse – Kurtšatovi Instituudi ja Venemaa Teaduste Akadeemiaga seotud teadur. Tema uurimisvaldkonnad hõlmavad mitmeid teadusvaldkondi, sealhulgas biokeemiat ja molekulaarbioloogiat, geneetikat ja pärilikkust ning keemiat. Ta on andnud märkimisväärse panuse biotehnoloogia, molekulaararetuse ja molekulaarse taimepatoloogia valdkondadesse. Tema töö hõlmab erinevate bioloogiliste nähtuste aluseks olevate geneetiliste mehhanismide, molekulaarsete vastastikmõjude ja biokeemiliste protsesside uurimist. Oma uurimistööga püüab ta edendada meie arusaamist nendest keerulistest süsteemidest ja töötada välja uuenduslikke lahendusi praktilisteks rakendusteks põllumajanduses, meditsiinis ja muudes tööstusharudes. Sudarkina OY on loetletud tsitaadi viites [4].
