|
1 súpravy (10 liekoviek)
| množstvo: | |
|---|---|
▎ epi Štruktúra
Zdroj: PubChem |
Sekvencia: Ala-Glu-Asp-Gly vzorec 14CHNO22Molekulový 4: 9 Molekulová hmotnosť: 390,35 g/mol Číslo CAS: 307297-39-8 PubChem CID: 219042 Synonymá: Epita |
▎ Epi výskum
Aké je pozadie výskumu Epi?
V 80. rokoch 20. storočia skupina ruských výskumníkov pod vedením Vladimira Khavinsona prvýkrát objavila Epi1 [1] . Epi je syntetický krátky peptid zložený zo štyroch aminokyselín: alanínu, kyseliny glutámovej, kyseliny asparágovej a glycínu. Jeho syntéza je založená na prirodzenom peptidovom epitalamióne extrahovanom z epifýzy. Predpokladá sa, že Epi má antioxidačné účinky porovnateľné s účinkami melatonínu a môže mať výhodu predĺženia životnosti [2] . Vedci zistili, že Epi môže stimulovať aktivitu telomerázy. Telomeráza je enzým, ktorý môže chrániť a predĺžiť teloméry na koncoch chromozómov. Ako ľudia starnú, teloméry sa skracujú, čo súvisí s chorobami súvisiacimi s vekom a kratšou dĺžkou života. Stimuláciou aktivity telomerázy môže Epi pomôcť predĺžiť teloméry, a tým spomaliť proces starnutia a predchádzať chorobám súvisiacim so starnutím [1] . Niektoré štúdie ukázali, že Epi sa môže podieľať na regulácii expresie génov CCL11 a HMGB1 a pôsobí ako aktivátor expresie týchto génov. Súčasne dipeptid vilon (Lys-Glu) a tetrapeptid Epi (Ala-Glu-Asp-Gly) môžu uplatniť svoje účinky proti starnutiu inhibíciou týchto génov. Je známe, že Epi a vilon spolu regulujú génovú expresiu a syntézu proteínov, čím podporujú zníženie úmrtnosti a spomalenie patologického vývoja u starších ľudí [3] . V súčasnosti sa výskum Epi zameriava najmä na štádium pokusov na zvieratách a jeho dlhodobá účinnosť a bezpečnosť u ľudí nebola úplne stanovená. Hoci niektoré štúdie na zvieratách dosiahli povzbudivé výsledky, ako napríklad u hlodavcov, Epi je spojená s dlhšou životnosťou a lepším zdravím, použiteľnosť týchto výsledkov u ľudí si stále vyžaduje ďalší výskum [1].
Aký je mechanizmus účinku Epi v oblasti anti-agingu?
Zníženie hladiny reaktívnych foriem kyslíka:
Reaktívne formy kyslíka (ROS) hrajú dôležitú úlohu v procese starnutia oocytov. Nadmerné množstvo ROS spôsobí oxidačné poškodenie oocytov, čo ovplyvní ich kvalitu a vývojový potenciál. Štúdie ukázali, že Epi môže znížiť rýchlosť cytoplazmatickej fragmentácie oocytov spôsobenú starnutím a obsah intracelulárnych reaktívnych foriem kyslíka [2] . Ako antioxidant môže Epi neutralizovať intracelulárny ROS a znížiť jeho poškodenie oocytov. Konkrétne sa to dá dosiahnuť nasledujúcimi dvoma spôsobmi: Po prvé, priamym čistením ROS. Epi môže mať schopnosť priamo reagovať s ROS a premieňať ho na neškodné látky. Po druhé, zvýšenie aktivity antioxidačných enzýmov. Epi môže stimulovať aktivitu intracelulárnych antioxidačných enzýmov, ako je superoxiddismutáza (SOD), kataláza (CAT) atď. Tieto enzýmy môžu pomôcť vychytávať ROS a udržiavať vnútrobunkovú redoxnú rovnováhu.
Zlepšenie funkcie mitochondrií:
Mitochondrie hrajú kľúčovú úlohu v energetickom metabolizme a prežití buniek oocytov. Ako oocyty starnú, mitochondriálna funkcia bude postupne klesať, čo sa prejavuje znížením mitochondriálneho membránového potenciálu a znížením počtu kópií mitochondriálnej DNA. Epi môže zvýšiť mitochondriálny membránový potenciál a počet kópií mitochondriálnej DNA [2] . To pomáha zlepšiť zásobovanie oocytov energiou a udržiavať normálne fyziologické funkcie buniek. Špecifický mechanizmus účinku môže zahŕňať: Po prvé, zvýšenie mitochondriálneho membránového potenciálu. Udržiavanie potenciálu mitochondriálnej membrány je kľúčové pre normálnu funkciu mitochondrií. Epi môže zvýšiť potenciál mitochondriálnej membrány reguláciou iónových kanálov alebo transportných proteínov na mitochondriálnej membráne, čím sa zvyšuje kapacita produkcie energie mitochondrií. Po druhé, zvýšenie počtu kópií mitochondriálnej DNA. Zvýšenie počtu kópií mitochondriálnej DNA môže zlepšiť schopnosť syntézy mitochondrií a poskytnúť bunkám viac energie. Epi môže zvýšiť počet kópií mitochondriálnej DNA podporou replikácie mitochondriálnej DNA alebo znížením jej degradácie.
Zníženie abnormálnej morfológie vretienka a abnormálnej exocytózy kortikálnych granúl:
Počas procesu starnutia oocytov sa zvýši pomer abnormálnej morfológie vretienka a abnormálnej exocytózy kortikálnych granúl, čo ovplyvní schopnosť oplodnenia a embryonálneho vývoja oocytov. Epi môže znížiť pomery abnormálnej morfológie vretienka a abnormálnej exocytózy kortikálnych granúl [2] . Môže to byť spôsobené regulačným účinkom Epi na stabilitu cytoskeletu a bunkovej membrány: Po prvé, stabilizácia štruktúry vretienka. Vreteno je dôležitou štruktúrou v procese delenia buniek a jeho abnormálna morfológia povedie k abnormálnej segregácii chromozómov a ovplyvní vývoj oocytov. Epi môže stabilizovať štruktúru vretienka reguláciou polymerizácie a depolymerizácie tubulínu, čím sa znižuje výskyt abnormálnej morfológie. Po druhé, udržiavanie stability kortikálnych granúl. Kortikálne granuly hrajú dôležitú úlohu v procese oplodnenia oocytov. Epi môže udržiavať stabilitu kortikálnych granúl reguláciou permeability bunkovej membrány alebo signalizácie vápnikových iónov, čím sa znižuje výskyt abnormálnej exocytózy.
Zníženie signálov apoptózy:
Počas procesu starnutia oocytov sa signály apoptózy zvýšia, čo vedie k bunkovej smrti. Epi môže znížiť pozitívnu rýchlosť farbenia annexinom V a intenzitu fluorescencie γH2AX v in vitro starých oocytoch [2] . To naznačuje, že Epi môže znížiť apoptózu oocytov. Špecifický mechanizmus môže zahŕňať: Po prvé, inhibíciu signálnej dráhy apoptózy. Epi môže inhibovať prenos signálov apoptózy reguláciou kľúčových proteínov v signálnej dráhe apoptózy, ako sú proteíny rodiny Bcl-2 a proteíny rodiny kaspáz, a znižuje bunkovú smrť. Po druhé, udržiavanie genómovej stability. γH2AX je jedným z markerov poškodenia DNA. Epi môže udržiavať genómovú stabilitu znížením poškodenia DNA a znížením signálov apoptózy.
Epi si zachovala normálnu integritu vretena a distribúciu CG.
Zdroj:PubMed [2]
Aký je špecifický spôsob účinku Epi pri liečbe neurodegeneratívnych ochorení?
Regulácia imunitnej funkcie:
Štúdie ukázali, že Epi môže ovplyvniť imunitnú odpoveď myší v rôznych stresových podmienkach. Tvárou v tvár imunostimulačnému rotačnému stresu a imunosupresívnemu kombinovanému stresu môže Epi zvýšiť proliferačnú aktivitu tymocytov [4] . To znamená, že Epi môže zvýšiť odolnosť tela voči neurodegeneratívnym ochoreniam reguláciou imunitného systému. Proliferácia tymocytov úzko súvisí s funkciou imunitného systému a imunitný systém zohráva dôležitú úlohu pri výskyte a rozvoji neurodegeneratívnych ochorení. Napríklad niektoré neurodegeneratívne ochorenia môžu súvisieť s abnormálnou aktiváciou alebo dysfunkciou imunitného systému. Podporný účinok Epi na proliferáciu tymocytov môže pomôcť udržať rovnováhu imunitného systému, a tým zmierniť symptómy neurodegeneratívnych ochorení.
Vplyv na dráhu prenosu signálu:
Epi má regulačný účinok na dráhu prenosu signálu interleukínu-1p (IL-1p). Konkrétne môže Epi zvýšiť synergický účinok IL-1β a ovplyvniť aktivitu kľúčového enzýmu v ceramidovej signálnej transdukčnej dráhe v membráne mozgovej kôry, konkrétne membránovo neutrálnej sfingomyelinázy (nSMase) [4] . IL-lp je dôležitý cytokín zapojený do rôznych fyziologických a patologických procesov. Pri neurodegeneratívnych ochoreniach môže abnormálna expresia IL-1 p viesť k neurozápalu a poškodeniu neurónov. Reguláciou dráhy prenosu signálu IL-1p môže Epi znížiť neurozápal a chrániť neuróny pred poškodením. Okrem toho zmeny v aktivite nSMázy súvisia aj s neurodegeneratívnymi ochoreniami. Regulácia aktivity nSMázy pomocou Epi môže pomôcť udržať normálnu funkciu nervových buniek. Záverom možno povedať, že spôsob účinku Epi pri liečbe neurodegeneratívnych ochorení môže zahŕňať imunitnú reguláciu a reguláciu dráhy prenosu signálu. Súčasný výskum Epi v liečbe neurodegeneratívnych ochorení je však stále v prípravnom štádiu a na potvrdenie jeho účinnosti a bezpečnosti je potrebný ďalší výskum.
Pokrok výskumu Epi
Vplyv na kvalitu oocytov
Oddialenie starnutia oocytov:
Experimentálne štúdie in vitro zistili, že Epi môže znížiť hladinu intracelulárnych reaktívnych foriem kyslíka (ROS) vo starých myších oocytoch po ovulácii. V priebehu času sa vývojový potenciál oocytov po ovulácii in vivo alebo in vitro postupne zníži. Ako syntetický krátky peptid pôsobí Epi podobne ako melatonín a je účinným antioxidantom, ktorý môže mať výhodu v predĺžení životnosti. Liečba Epi významne znížila frekvenciu defektov vretienka a abnormálnu distribúciu kortikálnych granúl počas 12 hodín a 24 hodín starnutia a zároveň zvýšila potenciál mitochondriálnej membrány a počet kópií mitochondriálnej DNA, čím sa znížila apoptóza oocytov počas 24 hodín starnutia in vitro. Tieto výsledky naznačujú, že Epi môže oddialiť proces starnutia oocytov in vitro reguláciou mitochondriálnej aktivity a hladín ROS [2].
Zlepšenie kvality oocytov:
Pridanie 0,1 mM Epi do kultivačného média in vitro môže znížiť rýchlosť cytoplazmatickej fragmentácie pri partenogenetickej aktivácii oocytov spôsobenej starnutím in vitro po ovulácii, znížiť pomery abnormálnej morfológie vretienka a abnormálnej exocytózy kortikálnych granúl, zvýšiť potenciál mitochondriálnej membrány a počet kópií mitochondriálnej DNA a znížiť mieru pozitívnej in vitro fluorescencie v prílohe V2AX a intenzitu fluorescencie prílohy V2AX in vitro zostarnuté oocyty. To naznačuje, že Epi môže zlepšiť poruchu organel počas procesu starnutia oocytov in vitro a zlepšiť kvalitu oocytov (Xue Yue).
Vplyv na diferenciáciu nervových buniek
Štúdie zistili, že AEDG peptid (Epi) môže zvýšiť syntézu neurogénnych diferenciačných markerov v ľudských gingiválnych mezenchymálnych kmeňových bunkách, ako sú Nestin, GAP43, β Tubulin III a Doublecortin. Metódy molekulárneho modelovania ukazujú, že Epi sa prednostne viaže na históny H1/6 a H1/3, čo môže byť jedným z mechanizmov na zvýšenie transkripcie týchto génov diferenciácie neurónov [5].
Regulačný účinok na nervový systém
Regulácia aktivity neurónov:
Prostredníctvom výskumu na potkanoch sa zistilo, že intranazálna infúzia Epi (2 ng) môže výrazne aktivovať nervovú aktivitu mozgovej kôry potkanov v priebehu niekoľkých minút a frekvencia vystreľovania neurónov sa zvýši 2 – 2,5-krát [6] . V niektorých nahrávkach boli tiež pozorované komplexné reakcie pozostávajúce z niekoľkých fáz. Nárast spontánnej aktivity neurónov Epi je spôsobený vyššou frekvenciou už aktívnych jednotiek a účasťou predtým tichých buniek. Prinajmenšom prvý stupeň účinku Epi možno vysvetliť priamym účinkom tohto peptidu na bunky motorickej kôry.
Účinok ochrany proti stresu:
Epi má ochranný účinok proti stresu u myší vystavených rôznym stresovým podmienkam. Experimenty ukázali, že Epi zvyšuje proliferačnú aktivitu tymocytov. Či už je posilnená pri imunitne stimulujúcom rotačnom strese alebo inhibovaná pri imunosupresívnom kombinovanom strese, Epi môže hrať regulačnú úlohu (Vladimir Kh Khavinson, 2002). Zároveň môže Epi zvýšiť aj synergický efekt interleukínu-1β (IL-1β) a má vplyv na zmeny aktivity sfingomyelinázy (nSMase) v membráne mozgovej kôry vyvolané stresom. To naznačuje, že Epi má ochranný účinok proti stresu na úrovni prenosu signálu IL-1 p v sfingomyelínovej dráhe a na úrovni proliferácie cieľových tymocytov v nervových tkanivách.
Vplyv na endokrinnú funkciu primátov (okrem človeka):
U starších opíc rhesus môže Epi znížiť bazálne hladiny glukózy a inzulínu a zvýšiť bazálnu nočnú hladinu melatonínu. Súčasne môže Epi zmenšiť oblasť pod krivkou odozvy glukózy v plazme, zvýšiť rýchlosť 'miznutia' glukózy a normalizovať kinetiku inzulínu v plazme v reakcii na podanie glukózy. To naznačuje, že Epi je sľubným faktorom na obnovenie endokrinnej dysfunkcie súvisiacej s vekom u primátov [7]..
Potenciálne využitie Epi pri liečbe ochorení nervového systému
Alzheimerova choroba: Alzheimerova choroba je bežné neurodegeneratívne ochorenie charakterizované najmä poklesom kognitívnych funkcií a stratou pamäti. Súčasný výskum ukazuje, že Alzheimerova choroba súvisí s poruchou neurogénnej diferenciácie. Počet nervových kmeňových buniek v mozgu pacientov s Alzheimerovou chorobou klesá a je tiež inhibovaná ich diferenciačná schopnosť. Epi môže podporovať proliferáciu a diferenciáciu nervových kmeňových buniek, zvýšiť počet neurónov a zlepšiť kognitívne funkcie pacientov s Alzheimerovou chorobou. Okrem toho môže Epi tiež regulovať uvoľňovanie neurotransmiterov, čím zlepšuje pamäť a schopnosť učiť sa u pacientov s Alzheimerovou chorobou [8].
Parkinsonova choroba: Parkinsonova choroba je neurodegeneratívne ochorenie charakterizované najmä motorickými poruchami. Jeho hlavným patologickým znakom je strata dopaminergných neurónov v substantia nigra. Súčasné liečebné metódy hlavne zmierňujú symptómy doplnením dopamínu alebo inhibíciou degradácie dopamínu, ale tieto metódy nedokážu zastaviť progresiu ochorenia. Transplantácia nervových kmeňových buniek je potenciálnou liečebnou metódou, ale zdroj a schopnosť diferenciácie nervových kmeňových buniek sú stále problémom. Epi môže podporovať proliferáciu a diferenciáciu nervových kmeňových buniek, zvýšiť počet dopaminergných neurónov a zlepšiť motorickú funkciu pacientov s Parkinsonovou chorobou [8]..
Mŕtvica a poranenie mozgu: Mŕtvica je bežné cerebrovaskulárne ochorenie a jej hlavným dôsledkom je smrť neurónov a neurologická dysfunkcia. Poranenie mozgu môže tiež viesť k strate neurónov a dysfunkcii. Nervové kmeňové bunky hrajú dôležitú úlohu pri oprave a regenerácii po mŕtvici a poranení mozgu. Epi môže podporovať proliferáciu a diferenciáciu nervových kmeňových buniek, zvýšiť počet neurónov a zlepšiť neurologickú funkciu pacientov s mŕtvicou a poranením mozgu [8].
Záverom, ako syntetický tetrapeptid, hlavný mechanizmus proti starnutiu Epi spočíva v aktivácii expresie génu telomerázovej reverznej transkriptázy (TERT), predĺžení dĺžky telomér a udržiavaní telomerázovej aktivity, čím zasahuje do základného procesu bunkového starnutia. Jeho význam spočíva v prvej realizácii zásahu proti starnutiu z pohľadu biológie telomér, prelomení obmedzení tradičných antioxidantov, ktoré sa zameriavajú len na voľné radikály, a poskytnutí nového cieľa na oddialenie chorôb súvisiacich s vekom, ako je Alzheimerova choroba a kardiovaskulárne choroby. Hoci jeho dlhodobú bezpečnosť (najmä riziko rakoviny) je ešte potrebné overiť v klinických štúdiách fázy III, ako paradigma výskumu a vývoja prvého lieku proti starnutiu typu aktivátora telomerázy predstavuje revolučný prelom v intervencii starnutia od zlepšenia symptómov až po reguláciu molekulárnych mechanizmov a očakáva sa, že podporí predĺženie zdravého ľudského života.
O autorovi
Všetky vyššie uvedené materiály sú preskúmané, upravené a zostavené spoločnosťou Cocer Peptides.
Autor vedeckého časopisu Vladimir Khavinson je významný ruský biogerontológ a výskumník peptidových bioregulátorov. Je riaditeľom Petrohradského inštitútu bioregulácie a gerontológie a členom Ruskej akadémie lekárskych vied. Khavinson významne prispel do oblasti výskumu starnutia a je autorom mnohých publikácií v renomovaných časopisoch, ako sú 'Molecular Biology of Aging' a 'Journal of Anti-Aging Medicine'. Jeho práca sa primárne zameriava na vývoj a aplikáciu peptidových bioregulátorov na boj proti chorobám súvisiacim s vekom a na zlepšenie zdravotného stavu. Khavinsonov výskum bol vplyvný v oblasti gerontológie a ponúka nové poznatky a terapeutické prístupy pre zdravé starnutie. Vladimir Khavinson je uvedený v odkaze na citáciu [5].
