Por Cocer Peptides 
hai 1 mes
TODOS OS ARTIGOS E A INFORMACIÓN SOBRE PRODUTOS QUE SE PROPORCIONAN NESTE SITIO WEB TEN ÚNICAMENTE PARA A DIFUSIÓN DA INFORMACIÓN E FINS EDUCATIVOS.
Os produtos proporcionados neste sitio web están destinados exclusivamente á investigación in vitro. A investigación in vitro (latín: *in glass*, que significa en vidro) realízase fóra do corpo humano. Estes produtos non son farmacéuticos, non foron aprobados pola Administración de Drogas e Alimentos dos Estados Unidos (FDA) e non se deben usar para previr, tratar ou curar ningunha condición médica, enfermidade ou doenza. Está estrictamente prohibido por lei introducir estes produtos no corpo humano ou animal de calquera forma.
Visión xeral
O envellecemento celular é un proceso biolóxico importante nos organismos vivos e está estreitamente relacionado con numerosos fenómenos fisiolóxicos e patolóxicos. A medida que aumenta a idade, o envellecemento celular acumúlase gradualmente, o que leva ao declive da función dos tecidos e dos órganos e provoca varias enfermidades relacionadas coa idade. Os péptidos, como unha clase de moléculas bioactivas importantes, gañaron unha atención significativa no campo da investigación do envellecemento celular nos últimos anos. A investigación indica que os péptidos xogan un papel fundamental na regulación do proceso de envellecemento celular. Explorar a relación entre os péptidos e o envellecemento celular é de gran importancia para dilucidar os mecanismos do envellecemento e desenvolver intervencións contra o envellecemento.
Figura 1. Mecanismos dos procesos de envellecemento da pel. (a) Radicais libres e teoría do estrés oxidativo. As mitocondrias producen ROS mediante o metabolismo oxidativo. O exceso de ROS pode danar as estruturas mitocondriais e do ADN, o que provoca unha diminución dos niveis de coláxeno e un aumento dos niveis de MMP no tecido da pel. ( b ) Teoría da inflamación. Os fibroblastos senescentes e os queratinocitos segregan un gran número de fenotipos secretores asociados á senescencia, incluíndo TNF-α, IL-1, IL-6, IFN-γ e MMP. Estas citocinas proinflamatorias inducen a senescencia das células da pel promovendo a produción de ROS e activando a vía de sinalización ATM/p53/p21. ( c ) Teoría do fotoenvellecemento. A irradiación ultravioleta induce a produción de ROS e a secreción de MMPs, que degradan os compoñentes da matriz extracelular da pel como o coláxeno. ( d ) Teoría da química dos glicosilos non enzimáticos. A glicosilación non enzimática é unha reacción entre azucres redutores libres e grupos amino libres de proteínas, ADN e lípidos para producir AGEs e ROS. A acumulación de AGE, xunto con ROS, pode provocar cambios na homeostase celular e na estrutura das proteínas.
Envellecemento celular
(1) Concepto e características do envellecemento celular
O envellecemento celular refírese ao estado irreversible de detención do crecemento no que entran as células despois de sufrir un certo número de divisións ou de estar expostas a estrés específicos. Presenta unha serie de características típicas, como cambios na morfoloxía celular, incluíndo o aumento do volume celular, o aplanamento e a vacuolización do citoplasma; detención do ciclo celular, con células que xa non proliferan; e aumento da actividade da β-galactosidase asociada á senescencia (SA-β-gal), que é actualmente un dos marcadores de senescencia celular máis utilizados. Fenotipo secretor alterado, onde as células segregan varias citocinas, quimiocinas e proteases, formando o fenotipo secretor asociado á senescencia (SASP).
(2) Consecuencias da senescencia celular
Deterioro da función dos tecidos e dos órganos
As células son os bloques de construción básicos dos tecidos e órganos, e a senescencia celular leva a alteracións da función dos tecidos e dos órganos. No tecido cutáneo, os fibroblastos senescentes reducen a síntese de coláxeno e fibras elásticas, o que fai que a pel perda elasticidade, desenvolva engurras e prexudique a capacidade de reparación. No sistema cardiovascular, as células endoteliais senescentes poden levar a endurecemento das paredes dos vasos sanguíneos e redución da elasticidade, aumentando o risco de enfermidades cardiovasculares. No sistema inmunitario, o envellecemento das células inmunitarias debilita a función de defensa inmunolóxica do corpo, facendo que os individuos sexan máis susceptibles á invasión de patóxenos e reduce a súa resposta inmune ás vacinas.
Asociación con enfermidades relacionadas coa idade
O envellecemento celular considérase un factor impulsor importante en moitas enfermidades relacionadas coa idade. En enfermidades neurodexenerativas como a enfermidade de Alzheimer e a enfermidade de Parkinson, o envellecemento neuronal está estreitamente asociado a procesos patolóxicos como a morte neuronal e a neuroinflamación. Na diabetes, o envellecemento das células β pancreáticas pode levar a unha secreción insuficiente de insulina, afectando a regulación normal da glicosa no sangue. A senescencia celular tamén ten unha relación complexa coa tumorigénesis e a progresión do tumor. A senescencia celular precoz pode actuar como un mecanismo de supresión tumoral, evitando a proliferación ilimitada de células danadas. Non obstante, no microambiente tumoral, os compoñentes SASP secretados polas células senescentes poden promover o crecemento, a invasión e a metástase das células tumorais.
Péptidos
(1) Definición e estrutura dos péptidos
Os péptidos son compostos de cadea curta formados por aminoácidos unidos mediante enlaces peptídicos. Segundo o número de residuos de aminoácidos que conteñen, pódense clasificar en dipéptidos, tripéptidos, tetrapéptidos e polipéptidos, entre outros. Os polipéptidos son cadeas peptídicas máis longas, continuas e non ramificadas. Normalmente, as cadeas peptídicas que non conteñen máis de 50 aminoácidos clasifícanse como péptidos para distinguilos das proteínas. Todas as cadeas peptídicas, excepto os péptidos cíclicos, teñen un residuo N-terminal (amino-terminal) e un residuo C-terminal (carboxi-terminal).
(2) Clasificación de péptidos
Clasificación por fonte
Péptidos endóxenos: sintetizados polo propio organismo e realizan diversas funcións fisiolóxicas dentro do organismo. Os neuropéptidos, que participan na transmisión e regulación do sinal dentro do sistema nervioso, incluíndo endorfinas e encefalinas, que teñen efectos analxésicos e reguladores do estado de ánimo; péptidos hormonais, como a insulina, que son cruciais para regular o equilibrio do azucre no sangue.
Péptidos exóxenos: obtidos de alimentos ou doutras fontes externas. Por exemplo, certas proteínas alimentarias poden ser hidrolizadas por encimas dixestivas para producir péptidos bioactivos, como os péptidos do leite, que teñen múltiples funcións fisiolóxicas, incluíndo efectos antioxidantes e inmunomoduladores. Os péptidos preparados mediante a síntese química ou a biotecnoloxía tamén se enmarcan en péptidos exóxenos e úsanse habitualmente no desenvolvemento de fármacos e na terapia clínica.
Clasificación por función
Péptidos antioxidantes: Capaz de eliminar os radicais libres do corpo e reducir o dano ás células inducido polo estrés oxidativo. Por exemplo, demostrouse que os péptidos antioxidantes de salvado de arroz melloran a actividade de encimas antioxidantes como a catalase (CAT) e a glutatión peroxidase (GSH-Px) nas mitocondrias dos tecidos cardíacos e cerebrais de ratos envellecidos inducidos por D-galactosa, reducen o nivel de mutacións da eliminación do ADN mitocondrial no cerebro e protexen as células.
Péptidos inmunomoduladores: regulan a función inmunolóxica do organismo, potenciando ou suprimindo as respostas inmunitarias. Algúns péptidos derivados de organismos mariños poden activar as células inmunitarias, mellorar as capacidades de defensa inmunolóxica do corpo e axudar a resistir as infeccións de patóxenos e o desenvolvemento de tumores.
Péptidos reguladores do crecemento celular: inflúen en procesos celulares como a proliferación, a diferenciación e a apoptose. Por exemplo, o factor de crecemento epidérmico (EGF) promove a proliferación e diferenciación das células epidérmicas, acelerando a cicatrización das feridas.
O papel dos péptidos no envellecemento celular
(1) Regulación da función mitocondrial
As mitocondrias xogan un papel fundamental na produción de enerxía celular e na transdución de sinais, e a súa disfunción está estreitamente relacionada co envellecemento celular. Os péptidos derivados das mitocondrias (MDP) como a humanina e o MOTS-c desempeñan importantes funcións reguladoras no proceso de envellecemento celular. Despois da senescencia inducida polo esgotamento replicativo, doxorrubicina ou tratamento con peróxido de hidróxeno en fibroblastos humanos primarios, o número de mitocondrias aumenta, os niveis respiratorios mitocondriais aumentan e os niveis de humanina e MOTS-c tamén aumentan. A administración de humanina e MOTS-c aumenta moderadamente a respiración mitocondrial nas células senescentes inducidas por doxorrubicina e regula parcialmente os compoñentes SASP a través da vía JAK, o que indica que os MDP xogan un papel importante no metabolismo da enerxía mitocondrial e na produción de SASP nas células senescentes.
Figura 2 A masa e a enerxía mitocondrial altéranse durante a senescencia inducida pola doxorrubicina. (A) Número de copias do ADN mitocondrial (ADNmt) en células non senescentes (quiescentes) e senescentes. (B) Imaxes representativas de inmunotinción de Tom20 (verde; mitocondrias) e Hoechst 33258 (azul; núcleo) en células non senescentes (quiescentes) e senescentes. Barra de escala, 20 μm. A área de tinción de Tom20 por célula foi medida usando ImageJ. (C) Niveis de ATP celular en células non senescentes (quiescentes) e senescentes. (D) Taxa de consumo de osíxeno celular (OCR) en células non senescentes e senescentes. A respiración basal, a capacidade respiratoria de reserva e a produción de ATP calcúlanse en función da inxección secuencial de compostos segundo as instrucións do fabricante. (E) A taxa de acidificación extracelular (ECAR) en células non senescentes (quiescentes) e senescentes.
(2) Efectos sobre as vías de sinalización relacionadas co envellecemento
Vía p53-p21
A proteína p53 é un regulador clave da senescencia celular. Cando as células están expostas a factores estresantes como o dano no ADN, p53 actívase, inducindo a expresión de p21, o que fai que o ciclo celular se deteña na fase G1, o que leva á senescencia celular. Certos péptidos poden modular a vía p53-p21, influíndo así na progresión da senescencia celular. Algúns péptidos de pequenas moléculas poden interactuar coa proteína p53, inhibindo a súa actividade e retardando así a senescencia celular. Os estudos demostraron que os péptidos específicos poden bloquear a interacción entre p53 e MDM2 (unha proteína que regula negativamente a p53), estabilizando a proteína p53 e manténdose a un nivel adecuado para evitar unha activación excesiva que conduza á senescencia celular.
Vía Rb-E2F
A proteína Rb é outra importante proteína reguladora do ciclo celular que se une ao factor de transcrición E2F para inhibir a expresión de xenes relacionados co ciclo celular. Cando a proteína Rb é fosforila e inactivada, liberase E2F, promovendo a entrada celular na fase S para a replicación do ADN. Durante a senescencia celular, as alteracións na vía Rb-E2F conducen á detención do ciclo celular. Certos péptidos poden regular a senescencia celular modulando o estado de fosforilación da proteína Rb ou influíndo na actividade E2F. Algúns péptidos poden inhibir a fosforilación da proteína Rb, mantendo a estabilidade do complexo Rb-E2F e, polo tanto, atrasando a senescencia celular.
(III) Regulamento da SASP
SASP comprende varias citocinas, quimiocinas e proteases, entre outras. A súa secreción non só afecta o microambiente das propias células senescentes senón que tamén inflúe nos tecidos e células circundantes, promovendo respostas inflamatorias e a senescencia dos tecidos. Algúns péptidos poden regular a produción de SASP e mitigar os seus efectos nocivos. Tamén se descubriu que certos péptidos derivados de plantas regulan a SASP inhibindo a activación de vías de sinalización específicas e reducindo a expresión de factores relacionados coa SASP.
Aplicacións dos péptidos no atraso do envellecemento celular
(1) Aplicacións en produtos de coidado da pel
Coa crecente preocupación pública polo envellecemento da pel, os péptidos atoparon unha aplicación xeneralizada na industria do coidado da pel. Por exemplo, algúns produtos para o coidado da pel que conteñen péptidos afirman ter efectos antiengurras e reafirmantes da pel. A investigación indica que certos péptidos poden promover a síntese de coláxeno e mellorar a elasticidade da pel. Os péptidos tamén poden regular o metabolismo das células da pel, mellorar a función da barreira da pel, reducir o dano ás células da pel causada por factores externos como a radiación UV e retardar o proceso de envellecemento da pel.
Figura 3 Envellecemento na pel máis nova a máis vella.
(2) Aplicacións no desenvolvemento de medicamentos
Tratamento de enfermidades neurodexenerativas
O desenvolvemento de fármacos peptídicos é moi prometedor para abordar o envellecemento neuronal nas enfermidades neurodexenerativas. Desenvolvéronse péptidos que regulan as vías de sinalización intracelular, promoven a supervivencia neuronal e facilitan a reparación para o tratamento da enfermidade de Alzheimer e da enfermidade de Parkinson. Certos péptidos poden inhibir a agregación de proteínas anormais dentro das neuronas, reducir a neuroinflamación e atrasar o envellecemento e a morte neuronal. Un péptido chamado AC-5216 pode inhibir a agregación de proteínas β-amiloides e mellorar a función cognitiva en ratos modelo da enfermidade de Alzheimer.
Tratamento das enfermidades cardiovasculares
No tratamento de enfermidades cardiovasculares, os fármacos peptídicos poden dirixirse a procesos patolóxicos como o envellecemento das células endoteliais vasculares e o envellecemento das células do miocardio. Por exemplo, certos péptidos vasoactivos poden regular o ton vascular e a función das células endoteliais, mellorar o estado de envellecemento das células endoteliais vasculares e reducir o risco de enfermidades cardiovasculares. Algúns péptidos tamén poden promover a reparación e rexeneración das células do miocardio, ofrecendo potenciais aplicacións no tratamento de enfermidades como o infarto de miocardio.
Conclusión
O envellecemento celular, como un proceso biolóxico complexo, inflúe na saúde e no proceso de envellecemento do corpo. Os péptidos, como unha clase importante de moléculas bioactivas, desempeñan un papel multifacético na regulación do envellecemento celular. Mediante a regulación da función mitocondrial, a intervención nas vías de sinalización relacionadas co envellecemento e a modulación da SASP, os péptidos demostran a capacidade de atrasar o envellecemento celular.
Fontes
[1] Kalidas C, Sangaranarayanan M V. Péptidos[M]//Kalidas C, Sangaranarayanan M V. Biophysical Chemistry: Techniques and Applications. Cham: Springer Nature Suíza, 2023:129-141.
[2] He X, Wan F, Su W, et al. Progreso da investigación sobre o envellecemento da pel e os ingredientes activos[J]. Moléculas, 2023,28(14},NÚMERO DE ARTIGO = {5556).DOI:10.3390/molecules28145556.
[3] Altay Benetti A, Tarbox T, Benetti C. Current Insights into the Formulation and Delivery of Therapeutic and Cosmeceutical Agents for Aging Skin[J]. Cosméticos, 2023,10(2},NÚMERO DE ARTIGO = {54).DOI:10.3390/cosméticos10020054.
[4] Wong P F. Editorial: Cellular Senescence: Causes, Consequences and Therapeutic Opportunities[J]. Fronteiras en bioloxía celular e do desenvolvemento, 2022,10:884910.DOI:10.3389/fcell.2022.884910.
[5] Zonari A, Brace LE, Al-Katib K, et al. O péptido senoterapéutico reduce a idade biolóxica da pel e mellora os marcadores de saúde da pel [J]. Biorxiv, 2020. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:226263850.
[6] Kim SJ, Mehta HH, Wan J, et al. Os péptidos mitocondriais modulan a función mitocondrial durante a senescencia celular [J]. Envellecemento (Albany Ny), 2018,10(6):1239-1256.DOI:10.18632/envellecemento.101463.
[7] Garrido AM, Bennett M. Avaliación e consecuencias da senescencia celular na aterosclerose[J]. Opinión actual en lipidoloxía, 2016,27(5):431-438.DOI:10.1097/MOL.0000000000000327.
