|
1 komplet (10 vial)
| Količina: | |
|---|---|
▎ Epi Struktura
Vir: PubChem |
Zaporedje: Ala-Glu-Asp-Gly Molekulska formula: C 14H 22N 4O9 Molekulska masa: 390,35 g/mol Številka CAS: 307297-39-8 PubChem CID: 219042 Sinonimi: Epita |
▎ Epi Research
Kakšno je raziskovalno ozadje Epi?
V osemdesetih letih je skupina ruskih raziskovalcev pod vodstvom Vladimirja Khavinsona prva odkrila Epi1 [1] . Epi je sintetični kratki peptid, sestavljen iz štirih aminokislin: alanina, glutaminske kisline, asparaginske kisline in glicina. Njegova sinteza temelji na naravnem peptidu epitalamiona, ekstrahiranem iz epifize. Menijo, da ima Epi antioksidativne učinke, ki so primerljivi z melatoninom, in ima lahko koristi pri podaljševanju življenjske dobe [2] . Raziskovalci so ugotovili, da lahko Epi stimulira aktivnost telomeraze. Telomeraza je encim, ki lahko zaščiti in podaljša telomere na koncih kromosomov. S staranjem se telomeri krajšajo, kar je povezano s starostnimi boleznimi in krajšo življenjsko dobo. S spodbujanjem aktivnosti telomeraze lahko Epi pomaga podaljšati telomere, s čimer upočasni proces staranja in prepreči s staranjem povezane bolezni [1] . Nekatere študije so pokazale, da lahko Epi sodeluje pri uravnavanju izražanja genov CCL11 in HMGB1 ter deluje kot aktivator izražanja teh genov. Istočasno lahko dipeptid vilon (Lys-Glu) in tetrapeptid Epi (Ala-Glu-Asp-Gly) izvajata svoje učinke proti staranju z zaviranjem teh genov. Znano je, da Epi in vilon skupaj uravnavata izražanje genov in sintezo beljakovin, kar spodbuja zmanjšanje umrljivosti in upočasnitev patološkega razvoja pri starejših [3] . Trenutno se raziskave zdravila Epi osredotočajo predvsem na fazo poskusov na živalih, njegova dolgoročna učinkovitost in varnost pri ljudeh pa nista v celoti določeni. Čeprav so nekatere študije na živalih dosegle spodbudne rezultate, na primer pri glodalcih, je Epi povezan z daljšo življenjsko dobo in boljšim zdravjem, a uporabnost teh rezultatov pri ljudeh še vedno zahteva nadaljnje raziskave [1].
Kakšen je mehanizem delovanja Epi na področju proti staranju?
Zmanjšanje ravni reaktivnih kisikovih spojin:
Reaktivne kisikove vrste (ROS) igrajo pomembno vlogo v procesu staranja jajčnih celic. Prekomerni ROS bo povzročil oksidativno poškodbo jajčnih celic, kar bo vplivalo na njihovo kakovost in razvojni potencial. Študije so pokazale, da lahko Epi zmanjša stopnjo citoplazemske fragmentacije jajčnih celic, ki jo povzroča staranje, in vsebnost intracelularnih reaktivnih kisikovih vrst [2] . Kot antioksidant lahko Epi nevtralizira intracelularne ROS in zmanjša poškodbe oocitov. Natančneje, to je mogoče doseči na naslednja dva načina: Prvič, neposredno čiščenje ROS. Epi ima lahko sposobnost neposredne reakcije z ROS in jo pretvori v neškodljive snovi. Drugič, povečanje aktivnosti antioksidativnih encimov. Epi lahko stimulira aktivnost znotrajceličnih antioksidativnih encimov, kot so superoksid dismutaza (SOD), katalaza (CAT) itd. Ti encimi lahko pomagajo pri odstranjevanju ROS in vzdržujejo znotrajcelično redoks ravnovesje.
Izboljšanje delovanja mitohondrijev:
Mitohondriji igrajo ključno vlogo pri presnovi energije in celičnem preživetju jajčnih celic. S staranjem jajčnih celic se mitohondrijska funkcija postopoma zmanjšuje, kar se kaže kot zmanjšanje potenciala mitohondrijske membrane in zmanjšanje števila kopij mitohondrijske DNA. Epi lahko poveča potencial mitohondrijske membrane in število kopij mitohondrijske DNK [2] . To pomaga izboljšati oskrbo jajčnih celic z energijo in ohranjati normalne fiziološke funkcije celic. Poseben mehanizem delovanja lahko vključuje: Prvič, povečanje potenciala mitohondrijske membrane. Ohranjanje potenciala mitohondrijske membrane je ključnega pomena za normalno delovanje mitohondrijev. Epi lahko poveča potencial mitohondrijske membrane z uravnavanjem ionskih kanalov ali transportnih proteinov na mitohondrijski membrani, s čimer poveča zmogljivost mitohondrijev za proizvodnjo energije. Drugič, povečanje števila kopij mitohondrijske DNA. Povečanje števila kopij mitohondrijske DNK lahko izboljša sposobnost sinteze mitohondrijev in zagotovi več energije za celice. Epi lahko poveča število kopij mitohondrijske DNK s spodbujanjem replikacije mitohondrijske DNK ali zmanjšanjem njene razgradnje.
Zmanjšanje nenormalne morfologije vretena in nenormalne eksocitoze kortikalnih granul:
Med procesom staranja jajčnih celic se bodo povečala razmerja nenormalne morfologije vretena in nenormalne eksocitoze kortikalnih granul, kar bo vplivalo na sposobnost oploditve in embrionalnega razvoja jajčnih celic. Epi lahko zmanjša razmerja med nenormalno morfologijo vretena in nenormalno eksocitozo kortikalnih granul [2] . To je lahko posledica regulativnega učinka Epi na stabilnost citoskeleta in celične membrane: Prvič, stabilizacija strukture vretena. Vreteno je pomembna struktura v procesu celične delitve in njegova nenormalna morfologija vodi do nenormalne segregacije kromosomov in vpliva na razvoj jajčnih celic. Epi lahko stabilizira strukturo vretena z uravnavanjem polimerizacije in depolimerizacije tubulina, kar zmanjša pojav nenormalne morfologije. Drugič, ohranjanje stabilnosti kortikalnih granul. Kortikalne granule igrajo pomembno vlogo v procesu oploditve jajčnih celic. Epi lahko vzdržuje stabilnost kortikalnih granul z uravnavanjem prepustnosti celične membrane ali signalizacijo kalcijevih ionov, kar zmanjša pojav nenormalne eksocitoze.
Zmanjšanje signalov apoptoze:
Med procesom staranja jajčnih celic se povečajo signali apoptoze, kar vodi v celično smrt. Epi lahko zmanjša pozitivno stopnjo obarvanja z aneksinom V in intenzivnost fluorescence γH2AX v in vitro starih oocitih [2] . To kaže, da lahko Epi zmanjša apoptozo oocitov. Poseben mehanizem lahko vključuje: Prvič, zaviranje signalne poti apoptoze. Epi lahko zavira prenos signalov apoptoze z uravnavanjem ključnih proteinov v signalni poti apoptoze, kot so proteini družine Bcl-2 in proteini družine kaspaz, ter zmanjša celično smrt. Drugič, ohranjanje genomske stabilnosti. γH2AX je eden od markerjev poškodbe DNK. Epi lahko ohranja genomsko stabilnost z zmanjšanjem poškodb DNK in zmanjšanjem signalov apoptoze.
Epi je ohranil normalno celovitost vretena in porazdelitev CG.
Vir: PubMed [2]
Kakšen je poseben način delovanja zdravila Epi pri zdravljenju nevrodegenerativnih bolezni?
Regulacija delovanja imunskega sistema:
Študije so pokazale, da lahko Epi vpliva na imunski odziv miši v različnih stresnih pogojih. Ob imunostimulirajočem rotacijskem stresu in imunosupresivnem kombiniranem stresu lahko Epi poveča aktivnost proliferacije timocitov [4] . To pomeni, da lahko Epi poveča odpornost telesa na nevrodegenerativne bolezni z uravnavanjem imunskega sistema. Proliferacija timocitov je tesno povezana z delovanjem imunskega sistema, imunski sistem pa ima pomembno vlogo pri nastanku in razvoju nevrodegenerativnih bolezni. Na primer, nekatere nevrodegenerativne bolezni so lahko povezane z nenormalno aktivacijo ali disfunkcijo imunskega sistema. Spodbujevalni učinek zdravila Epi na proliferacijo timocitov lahko pomaga vzdrževati ravnovesje imunskega sistema in s tem ublažiti simptome nevrodegenerativnih bolezni.
Vpliv na pot prenosa signala:
Epi ima regulatorni učinek na pot prenosa signala interlevkina-1β (IL-1β). Natančneje, Epi lahko poveča sinergistični učinek IL-1β in vpliva na aktivnost ključnega encima v poti prenosa signala ceramida v membrani možganske skorje, namreč membransko nevtralne sfingomielinaze (nSMase) [4] . IL-1β je pomemben citokin, ki sodeluje pri različnih fizioloških in patoloških procesih. Pri nevrodegenerativnih boleznih lahko nenormalna ekspresija IL-1β povzroči nevrovnetje in poškodbo nevronov. Z uravnavanjem poti prenosa signala IL-1β lahko Epi zmanjša nevrovnetje in zaščiti nevrone pred poškodbami. Poleg tega so spremembe v aktivnosti nSMase povezane tudi z nevrodegenerativnimi boleznimi. Regulacija aktivnosti nSMase z Epi lahko pomaga vzdrževati normalno delovanje živčnih celic. Skratka, način delovanja Epi pri zdravljenju nevrodegenerativnih bolezni lahko vključuje imunsko regulacijo in regulacijo poti prenosa signala. Vendar so trenutne raziskave zdravila Epi pri zdravljenju nevrodegenerativnih bolezni še vedno v začetni fazi in potrebne so nadaljnje raziskave za potrditev njegove učinkovitosti in varnosti.
Raziskovalni napredek Epi
Vpliv na kakovost jajčnih celic
Upočasnitev staranja jajčnih celic:
Eksperimentalne študije in vitro so pokazale, da lahko Epi zmanjša raven intracelularnih reaktivnih kisikovih vrst (ROS) v starih mišjih jajčnih celicah po ovulaciji. Sčasoma se bo razvojni potencial jajčnih celic po ovulaciji in vivo ali in vitro postopoma zmanjšal. Kot sintetični kratki peptid Epi deluje podobno kot melatonin in je učinkovit antioksidant, ki lahko podaljša življenjsko dobo. Zdravljenje z Epi je pomembno zmanjšalo pogostost defektov vretena in nenormalno porazdelitev kortikalnih granul v 12 in 24 urah staranja, hkrati pa povečalo potencial mitohondrijske membrane in število kopij mitohondrijske DNK, s čimer je zmanjšalo apoptozo oocitov v 24 urah in vitro staranja. Ti rezultati kažejo, da lahko Epi upočasni proces staranja jajčnih celic in vitro z uravnavanjem mitohondrijske aktivnosti in ravni ROS [2].
Izboljšanje kakovosti jajčnih celic:
Dodajanje 0,1 mM Epi in vitro gojišču lahko zmanjša stopnjo citoplazemske fragmentacije pri partenogenetskem aktiviranju oocitov, ki jo povzroča in vitro staranje po ovulaciji, zmanjša razmerja nenormalne morfologije vretena in nenormalne eksocitoze kortikalnih zrnc, poveča potencial mitohondrijske membrane in število kopij mitohondrijske DNA ter zmanjša pozitivno stopnjo aneksina V barvanje in intenzivnost fluorescence γH2AX v in vitro starih jajčnih celicah. To kaže, da lahko Epi izboljša motnjo organelov med in vitro procesom staranja jajčnih celic in izboljša kakovost jajčnih celic (Xue Yue).
Vpliv na diferenciacijo živčnih celic
Študije so pokazale, da lahko peptid AEDG (Epi) poveča sintezo markerjev nevrogene diferenciacije v človeških gingivalnih mezenhimskih matičnih celicah, kot so Nestin, GAP43, β Tubulin III in Doublecortin. Metode molekularnega modeliranja kažejo, da se Epi prednostno veže na histone H1/6 in H1/3, kar je lahko eden od mehanizmov za povečanje transkripcije teh nevronskih diferenciacijskih genov [5].
Regulativni učinek na živčni sistem
Uravnavanje nevronske aktivnosti:
Z raziskavo na podganah je bilo ugotovljeno, da lahko intranazalna infuzija Epi (2 ng) znatno aktivira nevronsko aktivnost možganske skorje podgan v nekaj minutah, frekvenca proženja nevronov pa se poveča za 2- do 2,5-krat [6] . Pri nekaterih posnetkih so opazili tudi kompleksne odzive, sestavljene iz več stopenj. Povečanje spontane aktivnosti nevronov z Epi je posledica večje frekvence že aktivnih enot in sodelovanja prej tihih celic. Vsaj prvo stopnjo delovanja Epi je mogoče pojasniti z neposrednim učinkom tega peptida na celice motorične skorje.
Učinek zaščite pred stresom:
Epi ima zaščitni učinek na miši, ki so izpostavljene različnim stresnim razmeram. Poskusi so pokazali, da Epi poveča aktivnost proliferacije timocitov. Ne glede na to, ali je povečan pod imunostimulirajočim rotacijskim stresom ali zavrt pod imunosupresivnim kombiniranim stresom, lahko Epi igra regulativno vlogo (Vladimir Kh Khavinson, 2002). Hkrati lahko Epi poveča tudi sinergistični učinek interlevkina-1β (IL-1β) in vpliva na spremembe v aktivnosti sfingomielinaze (nSMase) v membrani možganske skorje, ki jih povzroči stres. To kaže, da ima Epi učinek zaščite pred stresom na ravni transdukcije signala IL-1β v sfingomielinski poti in na ravni ciljne proliferacije timocitov v živčnih tkivih.
Vpliv na endokrino funkcijo primatov razen človeka:
Pri starejših opicah rezus lahko Epi zniža bazalne ravni glukoze in insulina ter poveča bazalno nočno raven melatonina. Istočasno lahko Epi zmanjša površino pod krivuljo odziva glukoze v plazmi, poveča hitrost 'izginotja' glukoze in normalizira kinetiko insulina v plazmi kot odgovor na dajanje glukoze. To kaže, da je Epi obetaven dejavnik za obnovo s starostjo povezane endokrine disfunkcije pri primatih [7].
Možna uporaba zdravila Epi pri zdravljenju bolezni živčnega sistema
Alzheimerjeva bolezen: Alzheimerjeva bolezen je pogosta nevrodegenerativna bolezen, za katero sta značilna predvsem upad kognitivnih funkcij in izguba spomina. Sedanje raziskave kažejo, da je Alzheimerjeva bolezen povezana z oslabljeno nevrogeno diferenciacijo. Število nevralnih izvornih celic v možganih bolnikov z Alzheimerjevo boleznijo se zmanjša, prav tako je zavrta njihova sposobnost diferenciacije. Epi lahko spodbuja proliferacijo in diferenciacijo nevralnih izvornih celic, poveča število nevronov in izboljša kognitivno funkcijo bolnikov z Alzheimerjevo boleznijo. Poleg tega lahko Epi uravnava tudi sproščanje nevrotransmiterjev, kar izboljša spomin in sposobnost učenja bolnikov z Alzheimerjevo boleznijo [8].
Parkinsonova bolezen: Parkinsonova bolezen je nevrodegenerativna bolezen, za katero so značilne predvsem motorične motnje. Njegova glavna patološka značilnost je izguba dopaminergičnih nevronov v substanti nigra. Sedanje metode zdravljenja v glavnem lajšajo simptome z dodajanjem dopamina ali zaviranjem razgradnje dopamina, vendar te metode ne morejo ustaviti napredovanja bolezni. Presaditev nevralnih matičnih celic je možna metoda zdravljenja, vendar sta izvor in sposobnost diferenciacije nevralnih matičnih celic še vedno problem. Epi lahko spodbuja proliferacijo in diferenciacijo nevralnih matičnih celic, poveča število dopaminergičnih nevronov in izboljša motorično funkcijo bolnikov s Parkinsonovo boleznijo [8].
Možganska kap in možganska poškodba: Možganska kap je pogosta cerebrovaskularna bolezen, njena glavna posledica pa je odmiranje nevronov in nevrološka disfunkcija. Poškodba možganov lahko povzroči tudi izgubo nevronov in disfunkcijo. Nevralne izvorne celice igrajo pomembno vlogo pri popravljanju in regeneraciji po kapi in možganski poškodbi. Epi lahko spodbuja proliferacijo in diferenciacijo nevralnih izvornih celic, poveča število nevronov in izboljša nevrološko funkcijo bolnikov z možgansko kapjo in možgansko poškodbo [8].
Skratka, kot sintetičnega tetrapeptida je glavni mehanizem proti staranju Epi v aktiviranju izražanja gena za podenoto reverzne transkriptaze telomeraze (TERT), podaljšanju dolžine telomer in ohranjanju aktivnosti telomeraze, s čimer posega v osrednji proces celičnega staranja. Njegov pomen je v prvi uresničitvi posega proti staranju z vidika biologije telomere, ki presega omejitve tradicionalnih antioksidantov, ki ciljajo le na proste radikale, in zagotavlja nov cilj za odložitev bolezni, povezanih s staranjem, kot so Alzheimerjeva bolezen in kardiovaskularne bolezni. Čeprav je treba njegovo dolgoročno varnost (zlasti tveganje za nastanek raka) še preveriti v kliničnih preskušanjih faze III, kot raziskovalna in razvojna paradigma prvega zdravila proti staranju tipa aktivatorja telomeraze pomeni revolucionaren preboj pri posegu v staranje od izboljšanja simptomov do regulacije molekularnega mehanizma in naj bi spodbujalo podaljšanje zdrave življenjske dobe ljudi.
O avtorju
Vse zgoraj omenjene materiale je raziskal, uredil in zbral Cocer Peptides.
Avtor znanstvene revije Vladimir Khavinson je ugledni ruski biogerontolog in raziskovalec peptidnih bioregulatorjev. Je direktor Inštituta za bioregulacijo in gerontologijo v Sankt Peterburgu in član Ruske akademije medicinskih znanosti. Khavinson je pomembno prispeval na področju raziskav staranja in je avtor številnih publikacij v uglednih revijah, kot sta 'Molecular Biology of Aging' in 'Journal of Anti-Aging Medicine'. Njegovo delo se osredotoča predvsem na razvoj in uporabo peptidnih bioregulatorjev za boj proti boleznim, povezanim s staranjem, in izboljšanje zdravja. Khavinsonova raziskava je bila vplivna na področju gerontologije, saj ponuja nova spoznanja in terapevtske pristope za zdravo staranje. Vladimir Khavinson je naveden v sklicevanju na citat [5].
