|
1 komplet (10 bočica)
| Količina: | |
|---|---|
▎ Epi Struktura
Izvor: PubChem |
Sekvenca: Ala-Glu-Asp-Gly Molekulska formula: C 14H 22N 4O9 Molekulska težina: 390,35 g/mol CAS broj: 307297-39-8 PubChem CID: 219042 Sinonimi: Epita |
▎ Epi istraživanje
Koja je istraživačka pozadina Epija?
U 1980-ima je grupa ruskih istraživača predvođena Vladimirom Khavinsonom prvi otkrila Epi1 [1] . Epi je sintetski kratki peptid sastavljen od četiri aminokiseline: alanina, glutaminske kiseline, asparaginske kiseline i glicina. Njegova sinteza temelji se na prirodnom peptidu epitalamiju ekstrahiranom iz pinealne žlijezde. Vjeruje se da Epi ima antioksidativne učinke usporedive s onima melatonina i da može produžiti životni vijek [2] . Istraživači su otkrili da Epi može stimulirati aktivnost telomeraze. Telomeraza je enzim koji može zaštititi i produljiti telomere na krajevima kromosoma. Kako ljudi stare, telomeri se skraćuju, što se povezuje s bolestima povezanim sa starenjem i kraćim životnim vijekom. Poticanjem aktivnosti telomeraze, Epi može pomoći produžiti telomere, usporavajući tako proces starenja i sprječavajući bolesti povezane sa starenjem [1] . Neke studije su pokazale da Epi može biti uključen u regulaciju ekspresije gena CCL11 i HMGB1 i djelovati kao aktivator ekspresije ovih gena. U isto vrijeme, dipeptid vilon (Lys-Glu) i tetrapeptid Epi (Ala-Glu-Asp-Gly) mogu ispoljavati svoje učinke protiv starenja inhibicijom ovih gena. Poznato je da Epi i vilon zajedno reguliraju ekspresiju gena i sintezu proteina, potičući smanjenje smrtnosti i usporavanje patološkog razvoja kod starijih [3] . Trenutačno se istraživanje o Epi uglavnom usredotočuje na fazu pokusa na životinjama, a njegova dugoročna učinkovitost i sigurnost kod ljudi nisu u potpunosti utvrđeni. Iako su neke studije na životinjama postigle ohrabrujuće rezultate, primjerice kod glodavaca, Epi je povezan s duljim životnim vijekom i boljim zdravljem, primjenjivost ovih rezultata na ljude još zahtijeva daljnja istraživanja [1].
Koji je mehanizam djelovanja Epi-a u području anti-agea?
Smanjenje razine reaktivnih kisikovih vrsta:
Reaktivne kisikove vrste (ROS) igraju važnu ulogu u procesu starenja jajnih stanica. Prekomjerni ROS uzrokovat će oksidativno oštećenje jajnih stanica, utječući na njihovu kvalitetu i razvojni potencijal. Studije su pokazale da Epi može smanjiti stopu citoplazmatske fragmentacije oocita uzrokovanu starenjem i sadržajem intracelularnih reaktivnih vrsta kisika [2] . Kao antioksidans, Epi može neutralizirati unutarstanični ROS i smanjiti njegovo oštećenje jajnih stanica. Konkretno, to se može postići na sljedeća dva načina: Prvo, izravnim uklanjanjem ROS-a. Epi može imati sposobnost izravne reakcije s ROS-om i pretvaranja u bezopasne tvari. Drugo, pojačavanje aktivnosti antioksidativnih enzima. Epi može stimulirati aktivnost unutarstaničnih antioksidativnih enzima, kao što su superoksid dismutaza (SOD), katalaza (CAT), itd. Ovi enzimi mogu pomoći u uklanjanju ROS-a i održavanju unutarstanične redoks ravnoteže.
Poboljšanje funkcije mitohondrija:
Mitohondriji imaju ključnu ulogu u metabolizmu energije i preživljavanju stanica jajnih stanica. Kako oocite stare, funkcija mitohondrija postupno će opadati, što se očituje kao smanjenje potencijala mitohondrijske membrane i smanjenje broja kopija mitohondrijske DNA. Epi može povećati potencijal mitohondrijske membrane i broj kopija mitohondrijske DNA [2] . To pomaže poboljšati opskrbu jajnih stanica energijom i održati normalne fiziološke funkcije stanica. Specifični mehanizam djelovanja može uključivati: Prvo, povećanje potencijala mitohondrijske membrane. Održavanje potencijala mitohondrijske membrane ključno je za normalnu funkciju mitohondrija. Epi može povećati potencijal mitohondrijske membrane reguliranjem ionskih kanala ili transportnih proteina na mitohondrijskoj membrani, povećavajući kapacitet proizvodnje energije mitohondrija. Drugo, povećanje broja kopija mitohondrijske DNA. Povećanje broja kopija mitohondrijske DNA može poboljšati sposobnost sinteze mitohondrija i osigurati više energije za stanice. Epi može povećati broj kopija mitohondrijske DNA promicanjem replikacije mitohondrijske DNA ili smanjenjem njezine degradacije.
Smanjenje abnormalne morfologije vretena i abnormalne egzocitoze kortikalnih granula:
Tijekom procesa starenja oocita, omjeri abnormalne morfologije vretena i abnormalne egzocitoze kortikalnih granula će se povećati, što će utjecati na sposobnost oplodnje i embrionalnog razvoja oocita. Epi može smanjiti omjere abnormalne morfologije vretena i abnormalne egzocitoze kortikalnih granula [2] . To može biti posljedica regulacijskog učinka Epi na stabilnost citoskeleta i stanične membrane: prvo, stabilizacija strukture vretena. Vreteno je važna struktura u procesu stanične diobe, a njegova abnormalna morfologija dovest će do abnormalne segregacije kromosoma i utjecati na razvoj oocita. Epi može stabilizirati strukturu vretena reguliranjem polimerizacije i depolimerizacije tubulina, smanjujući pojavu abnormalne morfologije. Drugo, održavanje stabilnosti kortikalnih granula. Kortikalne granule imaju važnu ulogu u procesu oplodnje jajnih stanica. Epi može održavati stabilnost kortikalnih granula reguliranjem propusnosti stanične membrane ili signaliziranjem iona kalcija, smanjujući pojavu abnormalne egzocitoze.
Smanjenje signala apoptoze:
Tijekom procesa starenja jajnih stanica, signali apoptoze će se povećati, što dovodi do stanične smrti. Epi može smanjiti pozitivnu stopu bojenja aneksinom V i intenzitet fluorescencije γH2AX u in vitro starim oocitima [2] . To ukazuje da Epi može smanjiti apoptozu oocita. Specifični mehanizam može uključivati: Prvo, inhibiranje signalnog puta apoptoze. Epi može inhibirati prijenos signala apoptoze reguliranjem ključnih proteina u signalnom putu apoptoze, kao što su proteini obitelji Bcl-2 i proteini obitelji kaspaza, te smanjiti smrt stanice. Drugo, održavanje genomske stabilnosti. γH2AX je jedan od markera oštećenja DNK. Epi može održati genomsku stabilnost smanjenjem oštećenja DNK i smanjenjem signala apoptoze.
Epi je održao normalan integritet vretena i distribuciju CG-a.
Izvor: PubMed [2]
Koji je specifičan način djelovanja Epi u liječenju neurodegenerativnih bolesti?
Regulacija imunološke funkcije:
Studije su pokazale da Epi može utjecati na imunološki odgovor miševa u različitim uvjetima stresa. Suočen s imunostimulirajućim rotacijskim stresom i imunosupresivnim kombiniranim stresom, Epi može povećati aktivnost proliferacije timocita [4] . To znači da Epi može povećati otpornost tijela na neurodegenerativne bolesti reguliranjem imunološkog sustava. Proliferacija timocita usko je povezana s funkcijom imunološkog sustava, a imunološki sustav ima važnu ulogu u nastanku i razvoju neurodegenerativnih bolesti. Na primjer, neke neurodegenerativne bolesti mogu biti povezane s abnormalnom aktivacijom ili disfunkcijom imunološkog sustava. Poticajni učinak Epi na proliferaciju timocita može pomoći u održavanju ravnoteže imunološkog sustava, čime se ublažavaju simptomi neurodegenerativnih bolesti.
Utjecaj na put prijenosa signala:
Epi ima regulatorni učinak na put transdukcije signala interleukina-1β (IL-1β). Konkretno, Epi može povećati sinergistički učinak IL-1β i utjecati na aktivnost ključnog enzima u putu prijenosa signala ceramida u membrani cerebralnog korteksa, odnosno membranski neutralne sfingomijelinaze (nSMase) [4] . IL-1β je važan citokin uključen u niz fizioloških i patoloških procesa. U neurodegenerativnim bolestima, abnormalna ekspresija IL-1β može dovesti do neuroinflamacije i oštećenja neurona. Reguliranjem puta prijenosa signala IL-1β, Epi može smanjiti neuroinflamaciju i zaštititi neurone od oštećenja. Osim toga, promjene u aktivnosti nSMase također su povezane s neurodegenerativnim bolestima. Regulacija aktivnosti nSMase pomoću Epi može pomoći u održavanju normalne funkcije živčanih stanica. Zaključno, način djelovanja Epi u liječenju neurodegenerativnih bolesti može uključivati imunološku regulaciju i regulaciju puta prijenosa signala. Međutim, trenutačno istraživanje Epi-ja u liječenju neurodegenerativnih bolesti još je u preliminarnoj fazi i potrebna su daljnja istraživanja kako bi se potvrdila njegova učinkovitost i sigurnost.
Napredak istraživanja Epi
Utjecaj na kvalitetu jajnih stanica
Odgađanje starenja jajnih stanica:
Eksperimentalne studije in vitro otkrile su da Epi može smanjiti razinu intracelularnih reaktivnih kisikovih vrsta (ROS) u starim mišjim jajnim stanicama nakon ovulacije. S vremenom će se razvojni potencijal oocita postupno smanjivati nakon ovulacije in vivo ili in vitro. Kao sintetski kratki peptid, Epi djeluje slično melatoninu i učinkovit je antioksidans, što može imati prednost produljenja životnog vijeka. Tretman Epi značajno je smanjio učestalost defekata vretena i abnormalnu distribuciju kortikalnih granula tijekom 12 sati i 24 sata starenja, a istovremeno povećao potencijal mitohondrijske membrane i broj kopija mitohondrijske DNA, čime je smanjena apoptoza oocita tijekom 24 sata in vitro starenja. Ovi rezultati pokazuju da Epi može odgoditi proces starenja jajnih stanica in vitro reguliranjem aktivnosti mitohondrija i razina ROS [2].
Poboljšanje kvalitete jajnih stanica:
Dodavanje 0,1 mM Epi u in vitro medij kulture može smanjiti stopu citoplazmatske fragmentacije u partenogenetskoj aktivaciji oocita uzrokovanu in vitro starenjem nakon ovulacije, smanjiti omjere abnormalne morfologije vretena i abnormalne egzocitoze kortikalnih granula, povećati potencijal mitohondrijske membrane i broj kopija mitohondrijske DNA, te smanjiti pozitivnu stopu aneksina V bojenje i intenzitet fluorescencije γH2AX u in vitro starim oocitima. To ukazuje da Epi može poboljšati poremećaj organela tijekom in vitro procesa starenja oocita i poboljšati kvalitetu oocita (Xue Yue).
Utjecaj na diferencijaciju živčanih stanica
Studije su otkrile da AEDG peptid (Epi) može povećati sintezu markera neurogene diferencijacije u mezenhimalnim matičnim stanicama ljudske gingive, kao što su Nestin, GAP43, β Tubulin III i Doublecortin. Metode molekularnog modeliranja pokazuju da se Epi preferirano veže na histone H1/6 i H1/3, što može biti jedan od mehanizama za povećanje transkripcije ovih gena za diferencijaciju neurona [5].
Regulacijski učinak na živčani sustav
Regulacija neuronske aktivnosti:
Istraživanjem na štakorima utvrđeno je da intranazalna infuzija Epi (2 ng) može značajno aktivirati neuralnu aktivnost cerebralnog korteksa štakora unutar nekoliko minuta, a frekvencija aktiviranja neurona se povećava za 2 - 2,5 puta [6] . U nekim snimkama uočeni su i složeni odgovori koji se sastoje od nekoliko faza. Povećanje spontane aktivnosti neurona pomoću Epi uzrokovano je većom učestalošću već aktivnih jedinica i sudjelovanjem prethodno tihih stanica. Barem prvi stupanj djelovanja Epi može se objasniti izravnim učinkom ovog peptida na stanice motoričkog korteksa.
Učinak zaštite od stresa:
Epi ima učinak zaštite od stresa kod miševa izloženih različitim uvjetima stresa. Eksperimenti su pokazali da Epi povećava aktivnost proliferacije timocita. Bilo da je pojačan pod imunostimulirajućim rotacijskim stresom ili inhibiran pod imunosupresivnim kombiniranim stresom, Epi može imati regulatornu ulogu (Vladimir Kh Khavinson, 2002). Istovremeno, Epi također može povećati sinergistički učinak interleukina-1β (IL-1β) te utječe na promjene aktivnosti sfingomijelinaze (nSMase) u membrani cerebralnog korteksa izazvane stresom. To ukazuje da Epi ima učinak zaštite od stresa na razini transdukcije signala IL-1β u sfingomijelinskom putu i na razini ciljne proliferacije timocita u živčanim tkivima.
Utjecaj na endokrinu funkciju primata osim čovjeka:
U starijih rezus majmuna, Epi može smanjiti bazalne razine glukoze i inzulina i povećati bazalnu noćnu razinu melatonina. U isto vrijeme, Epi može smanjiti područje ispod krivulje odgovora glukoze u plazmi, povećati brzinu 'nestanka' glukoze i normalizirati kinetiku inzulina u plazmi kao odgovor na davanje glukoze. To ukazuje da je Epi obećavajući čimbenik za obnavljanje endokrine disfunkcije povezane sa starenjem u primata [7].
Potencijalna primjena Epi u liječenju bolesti živčanog sustava
Alzheimerova bolest: Alzheimerova bolest je česta neurodegenerativna bolest, uglavnom karakterizirana padom kognitivnih funkcija i gubitkom pamćenja. Trenutna istraživanja pokazuju da je Alzheimerova bolest povezana s poremećenom neurogenom diferencijacijom. Broj neuralnih matičnih stanica u mozgu pacijenata s Alzheimerovom bolešću se smanjuje, a također je inhibirana njihova sposobnost diferencijacije. Epi može potaknuti proliferaciju i diferencijaciju neuralnih matičnih stanica, povećati broj neurona i poboljšati kognitivnu funkciju pacijenata s Alzheimerovom bolešću. Osim toga, Epi također može regulirati otpuštanje neurotransmitera, poboljšavajući pamćenje i sposobnost učenja pacijenata s Alzheimerovom bolešću [8].
Parkinsonova bolest: Parkinsonova bolest je neurodegenerativna bolest koju uglavnom karakteriziraju motorički poremećaji. Njegovo glavno patološko obilježje je gubitak dopaminergičkih neurona u substanciji nigri. Sadašnje metode liječenja uglavnom ublažavaju simptome nadopunjavanjem dopamina ili inhibicijom razgradnje dopamina, ali te metode ne mogu zaustaviti napredovanje bolesti. Transplantacija neuralnih matičnih stanica potencijalna je metoda liječenja, no izvor i sposobnost diferencijacije neuralnih matičnih stanica i dalje su problem. Epi može potaknuti proliferaciju i diferencijaciju neuralnih matičnih stanica, povećati broj dopaminergičkih neurona i poboljšati motoričku funkciju pacijenata s Parkinsonovom bolešću [8].
Moždani udar i ozljeda mozga: Moždani udar je česta cerebrovaskularna bolest, a njegova glavna posljedica je smrt neurona i neurološka disfunkcija. Ozljeda mozga također može dovesti do gubitka neurona i disfunkcije. Neuralne matične stanice igraju važnu ulogu u oporavku i regeneraciji nakon moždanog udara i ozljede mozga. Epi može potaknuti proliferaciju i diferencijaciju neuralnih matičnih stanica, povećati broj neurona i poboljšati neurološku funkciju pacijenata s moždanim udarom i ozljedom mozga [8].
Zaključno, kao sintetski tetrapeptid, temeljni mehanizam protiv starenja Epi leži u aktiviranju ekspresije gena podjedinice reverzne transkriptaze telomeraze (TERT), produžavanju duljine telomera i održavanju aktivnosti telomeraze, čime intervenira u temeljni proces staničnog starenja. Njegovo značenje leži u prvoj realizaciji intervencije protiv starenja iz perspektive biologije telomera, probijajući ograničenja tradicionalnih antioksidansa koji ciljaju samo na slobodne radikale i osiguravajući novi cilj za odgađanje bolesti povezanih sa starenjem kao što su Alzheimerova bolest i kardiovaskularne bolesti. Iako njegovu dugoročnu sigurnost (osobito rizik od raka) tek treba provjeriti u kliničkim ispitivanjima faze III, kao paradigma istraživanja i razvoja prvog lijeka protiv starenja tipa aktivatora telomeraze, on označava revolucionarni pomak u intervenciji starenja od poboljšanja simptoma do regulacije molekularnog mehanizma i očekuje se da će promicati produljenje ljudskog zdravog životnog vijeka.
O autoru
Sve gore navedene materijale istražio je, uredio i sastavio Cocer Peptides.
Autor znanstvenog časopisa Vladimir Khavinson istaknuti je ruski biogerontolog i istraživač peptidnih bioregulatora. Direktor je Sanktpeterburškog instituta za bioregulaciju i gerontologiju i član Ruske akademije medicinskih znanosti. Khavinson je značajno doprinio polju istraživanja starenja i autor je brojnih publikacija u uglednim časopisima kao što su 'Molecular Biology of Aging' i 'Journal of Anti-Aging Medicine'. Njegov rad primarno je usmjeren na razvoj i primjenu peptidnih bioregulatora za borbu protiv bolesti povezanih sa starenjem i poboljšanje zdravstvenog stanja. Khavinsonovo istraživanje bilo je utjecajno na području gerontologije, nudeći nove uvide i terapijske pristupe za zdravo starenje. Vladimir Khavinson naveden je u referenci citata [5].
