▎ Badania Livagen
Jakie jest doświadczenie badawcze Livagenu?
Wolnorodnikowa teoria starzenia: W latach pięćdziesiątych Harman zaproponował wolnorodnikową teorię starzenia, sugerującą, że wolne rodniki wytwarzane podczas metabolizmu komórkowego atakują biomolekuły, prowadząc do uszkodzenia komórek i starzenia się. Teoria ta zapewniła podstawę teoretyczną do badań substancji przeciwstarzeniowych i skłoniła naukowców do poszukiwania substancji, które mogłyby zmiatać wolne rodniki lub zwiększać zdolność antyoksydacyjną komórek.
Odkrycie substancji peptydowych: Dzięki ciągłym, dogłębnym badaniom biologii naukowcy odkryli, że substancje peptydowe odgrywają ważną rolę w sygnalizacji komórkowej, regulacji metabolizmu i innych aspektach. Niektóre substancje peptydowe pełnią funkcje przeciwutleniające, przeciwzapalne i promujące naprawę komórek, co wyznacza nowy kierunek rozwoju nowych leków przeciwstarzeniowych.
Badania i rozwój Livagenu: Na tym tle rosyjscy naukowcy opracowali Livagen w oparciu o badania nad substancjami peptydowymi. Wyekstrahowali bioaktywne fragmenty peptydów z tkanek zwierzęcych i po serii badań przesiewowych i optymalizacji ostatecznie uzyskali Livagen. Badania wykazały, że Livagen może regulować proces metaboliczny komórek i zwiększać zdolność antyoksydacyjną komórek, opóźniając w ten sposób starzenie się komórek.
Jaki jest mechanizm działania Livagenu?
1. Wpływ na układ trawienny
Regulowanie aktywności enzymów trawiennych: Badania wykazały, że Livagen (Lys-Glu-Asp-Ala) jest peptydem słabo ulegającym hydrolizie. Hydrolazy peptydowe w jelicie cienkim prawie nie mogą hydrolizować Livagenu w bardzo małym stopniu [1] . W warunkach in vitro Livagen może zmniejszać aktywność dipeptydazy glicylo-L-leucyny w jelicie cienkim o 50%. Po doustnym podawaniu Livagenu szczurom przez dwa tygodnie aktywność enzymów trawiennych u młodych zwierząt spadła, podczas gdy u starych zwierząt wzrosła. Warto wspomnieć, że w większości przypadków aktywność enzymatyczna starych szczurów po otrzymaniu Livagenu była zbliżona do poziomu młodych zwierząt w grupie kontrolnej [1].
2. Wpływ na enzymy degradujące enkefalinę w surowicy
Hamowanie enzymów degradujących enkefalinę: Zbadano wpływ nowych bioregulatorów peptydowych Livagen i Epitalon (Ala-Glu-Asp-Gly) na endogenny układ opioidowy, zwłaszcza ich zdolność do zmiany aktywności enzymów degradujących enkefalinę w surowicy i interakcji z receptorami opioidowymi we frakcji błonowej komórek mózgowych. Aktywność enkefalinazy określono in vitro mierząc szybkość hydrolizy ⊃3;H-Leu-enkefaliny w obecności testowanych peptydów. Livagen i Epitalon hamowały enzymy rozkładające enkefalinę w ludzkiej surowicy. W porównaniu z dobrze znanymi inhibitorami peptydaz, takimi jak puromycyna, leupeptyna i D-PAM, wykazano większą skuteczność leku Livagen. Wykreślono krzywe efektu hamowania Livagenu i Epitalonu, a ich wartości IC₅₀ wyniosły odpowiednio 20 i 500 µM [2, 3].
3. Działanie ochronne na wątrobę
Jako potencjalny środek hepatoprotekcyjny: Stosowanie wielu leków u osób starszych jest często przyczyną dysfunkcji wątroby. Dlatego wraz z wiekiem wzrasta ryzyko zwłóknienia wątroby, ostrego i przewlekłego zapalenia wątroby. Z tego powodu poszukuje się nowych, skutecznych i nieszkodliwych środków hepatoprotekcyjnych. Niektóre badania wykazały, że kompleks polipeptydów wątrobowych (Ventvil) i tetrapeptyd KEDA (Lys-Glu-Asp-Ala, Livagen) mają właściwości hepatoprotekcyjne, immunoprotekcyjne i przeciwstarzeniowe. W zwierzęcych i eksperymentalnych modelach patologii wątroby in vitro (stwardnienie zwłóknieniowe wątroby, ostre i przewlekłe zapalenie wątroby) Ventvil i peptyd KEDA wykazały wysoką skuteczność. Ventvil i peptyd KEDA mają spójne działanie - normalizują stan odporności i antyoksydantów oraz przywracają funkcję wątroby podczas zapalenia wątroby. Badania wykazały, że w procesie starzenia zweryfikowano maksymalne działanie hepatoprotekcyjne i immunoprotekcyjne peptydów [4].
4. Wpływ na chromatynę limfocytów
Aktywacja chromatyny limfocytów: Badano wpływ syntetycznego peptydu Livagen na aktywność genów rybosomów, parametry denaturacji heterochromatyny, polimorfizm strukturalnej heterochromatyny C i zmienność fakultatywnej heterochromatyny w limfocytach osób starszych. Livagen indukował aktywację genów rybosomów, depolimeryzację konstytutywnej heterochromatyny wokół centromeru i uwalnianie genów, które były hamowane z powodu kondensacji związanych z wiekiem regionów euchromatyny w chromosomach. Wyniki wykazały, że Livagen doprowadził do deheterochromatyzacji (aktywacji) chromatyny w chromosomach osób starszych, co osiągnięto poprzez modyfikację heterochromatyny i heterochromatynizowanych regionów w chromosomach [5].
Jakie są zastosowania Livagenu?
Badania nad starzeniem się komórek
Livagen może wpływać na aktywność kluczowych enzymów biorących udział w naprawie komórek lub szlakach reakcji na stres. Oddziałuje na przykład z regulatorami epigenetycznymi i wpływa na zmiany w strukturze chromatyny oraz wzorce ekspresji genów, regulując w ten sposób proces starzenia się komórek. Uszkodzenia oksydacyjne kumulują się z biegiem czasu i prowadzą do dysfunkcji związanych ze starzeniem się komórek. Wpływ Livagenu na szlak stresu oksydacyjnego jest jednym z najgorętszych punktów badań i może on opóźniać starzenie się komórek poprzez regulację odpowiednich szlaków.
Wpływ na choroby wątroby
Wraz z wiekiem stosowanie wielu leków przez osoby starsze często prowadzi do dysfunkcji wątroby, zwiększając tym samym ryzyko zwłóknienia wątroby, ostrego i przewlekłego zapalenia wątroby. W tej sytuacji kluczowe jest znalezienie nowych, skutecznych i nieszkodliwych środków hepatoprotekcyjnych. Niektóre badania wykazały, że kompleks polipeptydów wątrobowych (Ventvil) i tetrapeptyd KEDA (Lys-Glu-Asp-Ala, czyli Livagen) mają właściwości hepatoprotekcyjne, immunoprotekcyjne i przeciwstarzeniowe. W zwierzęcych modelach doświadczalnych patologii wątroby (zwłóknienie wątroby, ostre i przewlekłe zapalenie wątroby) oraz w doświadczeniach in vitro Ventvil i peptyd KEDA wykazały wysoką skuteczność. Ventvil i peptyd KEDA mają działanie synergistyczne, które mogą normalizować stan odporności i antyoksydantów oraz przywracać funkcję wątroby podczas zapalenia wątroby. Ponadto w procesie starzenia działanie hepatoprotekcyjne i immunoprotekcyjne tych peptydów osiąga maksimum [4].
Wpływ na parametry genomowe pacjentów chorych na raka
Stwierdzono, że genom chorych na przewodowego raka piersi charakteryzuje się dużą gęstością jednoniciowych pęknięć DNA, dużą częstością występowania nieprawidłowości chromosomalnych oraz podwyższonym poziomem kondensacji chromatyny. Zastosowanie bioregulatora oligopeptydowego Livagen i jonów kobaltu jako modyfikatorów działa ochronnie na hodowle limfocytów chorych na przewodowego raka piersi, co pozwala na normalizację wszystkich badanych parametrów. Wskazuje to, że poprzez badanie limfocytów chorych na przewodowego raka piersi można ocenić efekt leczniczy leczenia chorych na raka piersi [6].
Wpływ na limfocyty pacjentów z kardiomiopatią przerostową i ich krewnych
Badano wpływ bioregulatora peptydowego Livagen (Lys-Glu-Asp-Ala) stosowanego samodzielnie oraz w połączeniu z jonami kobaltu na aktywność jąderkowych regionów organizujących (NOR) i częstość asocjacji chromosomów akrocentrycznych w limfocytach pacjentów z kardiomiopatią przerostową i ich krewnych. Wyniki wykazały, że połączone działanie Livagenu i jonów kobaltu zwiększyło częstość występowania NOR z dużą oceną 2 u pacjentów i ich bliskich. Związki te miały także istotny wpływ na aktywność asocjacyjną chromosomów akrocentrycznych, objawiającą się gwałtownym wzrostem tego wskaźnika w obu badanych grupach.
W tym przypadku działanie Livagenu i jonów kobaltu było skuteczniejsze. Ponieważ aktywność NOR i częstotliwość asocjacji chromosomów akrocentrycznych zależą od jakości kondensacji łodyg chromosomów akrocentrycznych, można stwierdzić, że jony Livagenu i kobaltu wpływają na limfocyty pacjentów z kardiomiopatią przerostową i ich krewnych, powodując dekondensację heterochromatynizowanej chromatyny. Może to być warunkiem uwolnienia inaktywowanych genów w procesie kondensacji u osobników badanej grupy. Dane te dostarczają nowych informacji na temat ochronnego działania Livagenu i Livagenu + jonów kobaltu na limfocyty pacjentów z kardiomiopatią przerostową i ich bliskich i mogą przyczynić się do rozwoju metod leczenia [7].
Wpływ na enzymy degradujące enkefalinę w surowicy
Badano wpływ nowych bioregulatorów peptydowych Livagen (Lys-Glu-Asp-Ala) i Epitalon (Ala-Glu-Asp-Gly) na endogenny układ opioidowy, zwłaszcza ich zdolność do zmiany aktywności enzymów degradujących enkefalinę w surowicy i interakcji z receptorami opioidowymi we frakcji błonowej komórek mózgowych. W doświadczeniach in vitro określono aktywność enkefalinazy, mierząc szybkość hydrolizy ⊃3;H-Leu-enkefaliny w obecności Livagenu i Epitalonu. Wyniki wykazały, że Livagen i Epitalon hamują enzymy rozkładające enkefalinę w ludzkiej surowicy. Livagen był skuteczniejszy niż niektóre dobrze znane inhibitory peptydaz, takie jak puromycyna, leupeptyna i D-PAM. Wykreślono krzywe efektu hamowania Livagenu i Epitalonu, a ich wartości IC₅₀ wynosiły odpowiednio 20 i 500 µM. Do oceny interakcji pomiędzy peptydami a receptorami opioidowymi wykorzystano metodę receptora radioliganda z [⊃3;H][D-Ala⊃2;,D-Leu⁵]-enkefaliną. Nie zaobserwowano interakcji pomiędzy receptorami opioidowymi μ i δ we frakcji błonowej mózgu szczura a badanymi peptydami [2, 3].
Podsumowując, regulując ekspresję genów i promując syntezę białek, Livagen wykazuje znaczące działanie przeciwstarzeniowe, immunomodulacyjne i chroniące funkcję wątroby. Może regulować aktywność enzymów trawiennych, hamować enzymy rozkładające enkefalinę i opóźniać starzenie się komórek poprzez aktywację kluczowych enzymów i wpływ na szlak stresu oksydacyjnego. Ponadto Livagen poprawia również funkcję odpornościową i stan antyoksydacyjny poprzez działanie hepatoprotekcyjne i wspomaga regenerację funkcji wątroby w chorobach takich jak zapalenie wątroby. Ma potencjalną wartość aplikacyjną w profilaktyce i leczeniu powiązanych chorób oraz wyznacza nowy kierunek badań w zakresie przeciwdziałania starzeniu się i utrzymywania zdrowia.
O Autorze
Wszystkie wyżej wymienione materiały zostały zbadane, zredagowane i opracowane przez Cocer Peptides.
Autor czasopisma naukowego
Vladimir Khavinson był wybitnym rosyjskim gerontologiem i profesorem znanym z pionierskich badań nad bioregulatorami peptydowymi i ich rolą w spowalnianiu starzenia i poprawie zdrowia. Pełnił funkcję dyrektora Instytutu Bioregulacji i Gerontologii w Petersburgu oraz był członkiem korespondentem Rosyjskiej Akademii Nauk. Jego badania koncentrowały się na opracowaniu terapii opartych na peptydach w celu wzmocnienia funkcji odpornościowych, ochrony przed stresem oksydacyjnym i promowania długowieczności. W ciągu czterdziestu lat wyekstrahował i zsyntetyzował liczne kompleksy peptydowe, co doprowadziło do wprowadzenia do praktyki klinicznej sześciu farmaceutyków na bazie peptydów i 64 peptydowych suplementów diety. Praca Khavinsona wniosła znaczący wkład w dziedzinę gerontologii, szczególnie w zrozumieniu mechanizmów starzenia i opracowaniu interwencji poprawiających jakość życia osób starszych.
Vladimir Khavinson jest znanym rosyjskim gerontologiem i profesorem, znanym z przełomowych badań nad bioregulatorami peptydowymi i ich rolą w opóźnianiu starzenia i poprawie zdrowia. Pełnił funkcję dyrektora Instytutu Bioregulacji i Gerontologii w Petersburgu oraz był członkiem korespondentem Rosyjskiej Akademii Nauk. Jego badania skupiały się na opracowaniu terapii opartych na peptydach, które wzmacniają funkcje odpornościowe, przeciwdziałają stresowi oksydacyjnemu i ułatwiają długowieczność. W ciągu ponad czterdziestu lat badań wyekstrahował i zsyntetyzował różne kompleksy peptydowe, co umożliwiło kliniczne zastosowanie sześciu leków na bazie peptydów i 64 suplementów diety na bazie peptydów. Prace Khavinsona wniosły znaczący wkład w dziedzinę gerontologii, szczególnie w zrozumieniu mechanizmów starzenia i opracowaniu interwencji poprawiających jakość życia osób starszych. Vladimir Khavinson jest wymieniony w odnośniku cytatu [5].
