|
1 ערכות (10 בקבוקונים)
| כַּמוּת: | |
|---|---|
▎ מבנה Sema
מקור: PubChem |
רצף: MEHPGGP נוסחה מולקולרית: C 37H 51N 9O 10S משקל מולקולרי: גרם/מול מספר CAS: 80714-61-0 PubChem CID: 9811102 מילים נרדפות: ACTH (4-7) |
▎ מחקר סמה
מה זה סמה?
Sema היא תרכובת פפטיד סינתטית ושייכת לסוג של נוטרופי. המרכיב העיקרי שלו הוא אנלוגי של הורמון משחרר תירוטרופין (TRH), בשילוב עם חומצות אמינו אחרות (כגון ולין ולאוצין). Sema יכול לשפר תפקודים קוגניטיביים על ידי ויסות נוירוטרנסמיטורים (כגון דופמין ונוראפינפרין) במערכת העצבים המרכזית, כולל שיפור הזיכרון, שיפור קשב ויכולת למידה.
מהו הרקע המחקרי של Sema?
פיתוח המבוסס על שברי ACTH:
Sema מורכב מקטע ACTH (4 - 7) ומהטריפפטיד Pro - Gly - Pro (PGP). ACTH, כלומר הורמון אדרנוקורטיקוטרופי, הוא הורמון המופרש מבלוטת יותרת המוח הקדמית וממלא תפקיד חשוב בוויסות תפקוד קליפת האדרנל. החוקרים ניתחו את המבנה של ACTH, חילצו ממנו קטע מסוים (4 - 7) ושילבו אותו עם הטריפפטיד PGP כדי לסנתז את Sema. שיטת סינתזה זו מאפשרת לסמה לשמור על חלק מהפעילות של ACTH וגם בעלת מאפיינים ביולוגיים ייחודיים [1].
חקר הטיפול באפילפסיה:
אפילפסיה היא הפרעה בתפקוד המוח המאופיינת בדה-פולריזציה חריגה של נוירונים. התקפים הם סימפטום עיקרי של אפילפסיה, הנגרם בדרך כלל על ידי פגיעה מוחית. למרות שלתרופות הנוכחיות לטיפול באפילפסיה יש השפעות מסוימות, יש להן גם כמה השפעות בריאותיות שליליות. במצב זה החלו החוקרים לחפש שיטות טיפול חדשות. כנוירופפטיד, פפטיד Sema פועל ישירות על מערכת העצבים המרכזית ואין לו פעילות הורמונלית, כך שהוא לא יגרום להשפעות בריאותיות שליליות. זה מספק אפשרויות חדשות לטיפול באפילפסיה [2].
טיפול בשבץ איסכמי:
שבץ איסכמי היא מחלה קשה, ובשל שכיחותה הגבוהה ושיעור הנכות הגבוה שלה, היא תמיד הייתה מוקד מחקר רפואי. פפטיד Sema, בשל ההשפעות הנוירו-פרוקטטיביות והאימונומודולטוריות שלו, מיושם לטיפול בשבץ איסכמי. מחקרים הראו ש-Sema יכול לעכב את הביטוי של גנים דלקתיים ולהפעיל את הביטוי של גנים של נוירוטרנסמיטר, ובכך להפעיל השפעות נוירו-פרוטקטיביות ברמת התעתיק והחלבון [3, 4].
כיוון חדש לטיפול בדיכאון:
מעכבי ספיגה חוזרת של סרוטונין סלקטיביים (SSRI) הם תרופות נפוצות לטיפול בדיכאון במהלך ההריון, אך SSRIs יכולים לחצות את השליה ועשויים להשפיע על הבשלת מוח העובר. כאנלוגי סינטטי של ACTH (4-10), לסמה יש פעילויות נוירוטרופיות ונוירו-הגנה ברורות. מחקר מצא כי Sema יכול להפחית את השינויים ההתנהגותיים והנוירוכימיים בחולדות הנגרמים מחשיפה מוקדמת ל-fluvoxamine, מה שמספק רעיון חדש לטיפול בדיכאון [5].
יתרונות של חומרים פפטידים:
Sema הוא חומר פפטיד סינטטי בעל מנגנון פעולה ייחודי. זה יכול לפעול ישירות על מערכת העצבים המרכזית, לסנתז כמה חלבונים במוח ולהפעיל השפעות נוגדות חמצון. לדוגמה, במודל חולדות של אפילפסיה, פפטיד Sema יכול להפחית את רמת ה-MDA ולסנתז שלושה חלבונים שאינם מסונתזים בחולדות אפילפטיות [2].
כפפטיד רגולטורי, ניתן לאתר את ההיסטוריה המחקרית של Sema לפני זמן רב. מחקרים הראו שלSema יש סיכויי יישום בהפרעות זיכרון, ירידה ביעילות העבודה הנפשית ותסמונת פוסט-COVID, בנוסף למחלות סומטופורמיות ופסיכוסומטיות [6].
ניתוח של שינויים ברמת החלבונים pJNK ו-pCREB במהלך טיפול באיסכמיה ו- Sema במבנים התת-קורטיקליים ובקליפת המוח הקדמית של חולדות ב-24 שעות לאחר tMCAO.
מקור:PubMed [4]
כיצד מנגנון הפעולה של Sema בטיפול באפילפסיה משפיע באופן ספציפי על תפקוד המוח?
השפעה נוגדת חמצון
לסמה יש תכונות נוגדות חמצון. אפילפסיה מובילה בדרך כלל לעלייה בעקה חמצונית במוח, וסמה יכולה להפחית את הנזק למוח הנגרם כתוצאה מלחץ חמצוני. עקה חמצונית תיצור מיני חמצן תגובתיים מוגזמים, כגון מלונדאלדהיד (MDA). מחקרים הראו ש-Sema יכולה להפחית את רמת ה-MDA במוחם של חולדות אפילפטיות עד 40.46% [2] . על ידי הפחתת רמת ה-MDA, Sema יכול להקל על הנזק של עקה חמצונית לנוירונים, ובכך להגן על תפקוד המוח.
סינתזה של חלבוני מוח
Sema יכול לסנתז כמה חלבונים במוח. במחקר של חולדות אפילפטיות, לאחר טיפול בסמה, יוצרו שלושה חלבונים שלא סונתזו בחולדות אפילפטיות. המשקלים המולקולריים של חלבונים אלו הם 93.54kDa, 66.76kDa ו-59.66kDa [2] . הם יכולים למלא תפקידים חשובים בשמירה על תפקוד תקין של המוח ובתיקון נוירונים פגומים.
השפעה על רשת הנוירונים במוח
באמצעות מחקרים בהדמיית תהודה מגנטית פונקציונלית במצב מנוחה (מצב מנוחה FMRI), נמצא כי לסמה יש השפעה על רשת הנוירונים במוח. במחקר על מתנדבים בריאים, בהשוואה לקבוצת הביקורת, זוהה נפח גדול יותר של תת-הרכיב הרוסטרלי (הקורטקס הקדמי הבינוני) של רשת מצב ברירת המחדל בקבוצת Sema [7] . זה מצביע על כך ש-Sema עשוי לשפר את תפקוד המוח על ידי ויסות הקשרים והפעילויות של רשת הנוירונים במוח.
כאשר Sema הוזרק מדי יום לחולדות המועדות להתקפים אודיוגניים מהיום ה-7 עד ה-11 לחייהם, נמצא שדפוס ההתקפים האודיוגני של החולדות השתנה כשהן היו בנות חודש, ושתי התרופות יכולות לשפר את הנוירוגנזה ב-hipocampal dentate gyrus. נוירוגנזה עשויה להיות קשורה לתפקודי הלמידה, הזיכרון והתיקון של המוח, וסמה עשויה לשפר את תפקוד המוח על ידי קידום נוירוגנזה.
כאשר Sema הוזרק לחמישה זני עכברים מיוזמים של יילודים (מהיום השני עד ה-7 לחייהם), זה הפחית משמעותית את הרגישות לעוויתות רק בעכברי DBA / 2J בני חודש [8] . זה גם מצביע על כך ש-Sema עשויה להשפיע על תפקוד המוח באמצעות מנגנון כלשהו ולהפחית את הרגישות לאפילפסיה.
חוסר פעילות הורמונלית
Sema הוא נוירופפטיד הפועל ישירות על מערכת העצבים המרכזית ואין לו פעילות הורמונלית, כך שהוא לא יגרום להשפעות בריאותיות שליליות (Puspita R, 2018). זה נותן לסמה יתרונות מסוימים בטיפול באפילפסיה, תוך הימנעות מתופעות הלוואי האפשריות של תרופות אנטי אפילפטיות מסורתיות.
מהו המנגנון הספציפי שבאמצעותו סמה מווסת את תפקוד מערכת החיסון?
שיפור מסלולי איתות הקשורים לתגובה חיסונית:
Sema יכול לשפר את מסלול האיתות של הצגת האנטיגן. הצגת אנטיגנים היא תהליך מפתח למערכת החיסון לזהות ולעבד אנטיגנים זרים. על ידי שיפור מסלול איתות זה, Sema יכול לקדם את ההכרה והתגובה של מערכת החיסון לחומרים זרים כגון פתוגנים [1] . בנוסף, Sema יכול גם לחזק את ההשפעה של איסכמיה על מסלול איתות האינטרפרון. לאינטרפרון תפקיד רגולטורי חשוב בתגובה החיסונית, כולל אנטי-ויראלי, אנטי-גידול וויסות הפעילות של תאי מערכת החיסון. חיזוק מסלול איתות האינטרפרון על ידי Sema עוזר לשפר את הפעילות הכוללת של מערכת החיסון [1].
השפעה על תהליך סינתזת האימונוגלובולינים:
Sema מגביר באופן משמעותי את הביטוי של גנים המקודדים לשרשראות הכבדות של אימונוגלובולינים. אימונוגלובולינים ממלאים תפקיד מפתח בחסינות הומורלית ויכולים להיקשר ספציפית לאנטיגנים, ובכך לחסל חומרים זרים כגון פתוגנים. Sema מעודד סינתזה של אימונוגלובולינים, אשר מסייע לשפר את התפקוד החיסוני ההומורלי של הגוף [1].
ויסות פעילות תאי החיסון:
לסמה יש השפעה רבה על גנים המקודדים לציטוקינים, תגובות לחץ וחלבונים ריבוזומליים. ציטוקינים ממלאים תפקיד חשוב באימונומודולציה ויכולים לווסת את השגשוג, ההתמיינות והפעילות של תאי מערכת החיסון. Sema מווסת את פעילותם של תאי מערכת החיסון על ידי השפעה על הביטוי של גנים אלה, ובכך מווסת את תפקוד מערכת החיסון [1].
מהם היישומים של Seamx?
טיפול באפילפסיה
השפעה על נוירונים:
אפילפסיה היא הפרעה בתפקוד המוח המאופיינת בדה-פולריזציה חריגה של נוירונים. Sema peptide הוא נוירופפטיד הפועל ישירות על מערכת העצבים המרכזית ואינו מכיל פעילות הורמונלית ולכן לא תהיה לו השפעה שלילית על הבריאות. Sema יכול להפחית את רמת ה-MDA במוח של חולדות אפילפטיות. MDA הוא אינדיקטור של חמצון שומנים, ורמות גבוהות של MDA קשורות ללחץ חמצוני ולנזק לתאים. Sema יכול להפחית את רמת ה-MDA במוח של חולדות אפילפטיות עד 40.46% [9].
סינתזה של חלבונים:
Sema יכול גם לסנתז כמה חלבונים במוח של חולדות אפילפטיות. מחקרים מצאו ש-Sema יכול לסנתז שלושה חלבונים שלא סונתזו במקור במוח של חולדות אפילפטיות, והמשקלים המולקולריים של חלבונים אלה הם 93.54 kDa, 66.76 kDa ו-59.66 kDa בהתאמה [9].
טיפול בשבץ איסכמי
שיפור שעתוק נוירוטרופין:
פפטיד Sema (MET-GLU - חומצת אמינו - פנילאלנין - פרולין - גליצין - פרולין) הוא נגזרת מלנוקורטין סינתטית המשמשת לטיפול בשבץ איסכמי. מחקרים הראו כי Sema יכול לשפר את התעתוק של נוירוטרופינים והקולטנים שלהם ולווסת את הביטוי של גנים המעורבים בתגובה החיסונית. ניתוח רצף RNA של גנום שלם מראה כי במודל החסימה של עורק המוח האמצעי (tMCAO) חולף בחולדות, Sema מעכב את הביטוי של גנים דלקתיים ומפעיל את הביטוי של גנים של נוירוטרנסמיטר [4].
ויסות הביטוי של חלבוני מפתח:
24 שעות לאחר tMCAO, נצפתה עלייה ויסות של CREB פעיל במבנים תת-קורטיקליים, כולל המוקד של פגיעה איסכמית; MMP - 9 ו-c - fos היו מווסתים למטה בקליפת המוח הקדמית הקדמית הסמוכה; תחת פעולתו של Sema, ה-JNK הפעיל היה מוורד גם בשתי הרקמות הללו. עיכוב והתאוששות ההפעלה בתהליכי דלקת ומוות תאי עשויים לתרום להשפעה הנוירו-פרוקטיבית של Sema ברמות התעתיק והחלבון [4].
הקלה על מתח חריף
הפחתת כאב:
במודל מתח אקוטי, ל-Sema יש השפעה מסוימת על ההתנהגות ורגישות הכאב של חולדות. במודלים הבלתי נמנעים של מתח הלם רגל לסירוגין ולחץ שחייה מאולץ במים קרים, הן Sema והן אנטגוניסט הקולטן לאופיואידים נלוקסון יכולים להחליש את משכך הלחץ המושרה במתח (SIA) במודל הלחץ הבלתי נמנע של הלם כף הרגל, אך אינם משפיעים על סף הכאב במודל מתח שחייה מאולץ במים קרים [10].
אין השפעה על שינויים התנהגותיים:
גם Sema וגם Naloxone אינם משפיעים על ההתנהגות של חולדות במודלים של מתח חריף לעיל [10].
שיפור הזיכרון והקשב:
Sema יכול לעורר את זיכרון העבודה ותשומת הלב של חיות ניסוי ובני אדם, להגביר עמידות להיפוקסיה ולשפר את זרימת הדם במוח. Sema משפר משמעותית את הזיכרון והקשב של אנשים בריאים בתנאי פעילות קיצוניים. בנוסף, כיום נעשה שימוש בהצלחה ב-Sema לטיפול בחולים עם מחלות שונות של מערכת העצבים המרכזית. ברוב המקרים, פפטיד זה מראה השפעות חיוביות מבלי לייצר תופעות לוואי שליליות או סיבוכים הקשורים למתן [11].
לסיכום, כתרכובת פפטיד סינתטית, Sema מראה השפעות מרפא משמעותיות בתחומי אפילפסיה, שבץ איסכמי, מתח חריף והפרעה קוגניטיבית באמצעות מנגנונים מרובים כגון ויסות הביטוי של נוירוטרופינים (כגון BDNF) והקולטנים שלהם (TrkB), עיכוב התגובה הדלקתית, התנגדות לחמצון חיסוני, והתנגדות לחמצון חיסוני. זה יכול גם לשפר את ההתאוששות של תפקוד העצבים, להפחית נזק מוחי ולשפר את הזיכרון והקשב.
אודות המחבר
החומרים הנ'ל נחקרים, נערכים ומקובצים על ידי Cocer Peptides.
מחבר כתב עת מדעי
Sudarkina OY היא חוקרת המזוהה עם מרכז המחקר הלאומי - מכון קורצ'טוב והאקדמיה הרוסית למדעים. תחומי המחקר שלה משתרעים על דיסציפלינות מדעיות מרובות, כולל ביוכימיה וביולוגיה מולקולרית, גנטיקה ותורשה וכימיה. היא תרמה תרומה משמעותית לתחומי ביוטכנולוגיה, גידול מולקולרי ופתולוגיה מולקולרית של צמחים. עבודתה עוסקת בחקר מנגנונים גנטיים, אינטראקציות מולקולריות ותהליכים ביוכימיים העומדים בבסיס תופעות ביולוגיות שונות. באמצעות המחקר שלה, היא שואפת לקדם את ההבנה שלנו במערכות מורכבות אלו ולפתח פתרונות חדשניים ליישומים מעשיים בחקלאות, ברפואה ובתעשיות אחרות. Sudarkina OY רשום בהפניה לציטוט [4].
