|
1 комплект (10 флаконів)
| кількість: | |
|---|---|
▎ епіталону Структура
Джерело: PubChem |
Послідовність: Ала-Глу-Асп-Глі Молекулярна формула: C 14H 22N 4O9 Молекулярна маса: 390,35 г/моль Номер CAS: 307297-39-8 PubChem CID: 219042 Синоніми: Епіталон |
▎ Epitalon Research
Яка основа досліджень Епіталону?
У 1980-х роках група російських дослідників під керівництвом Володимира Хавінсона вперше виявила Епіталон1 [1] . Епіталон — синтетичний короткий пептид, що складається з чотирьох амінокислот: аланіну, глутамінової кислоти, аспарагінової кислоти та гліцину. Його синтез заснований на природному пептиді епіталаміон, видобутому з шишкоподібної залози. Вважається, що епіталон має антиоксидантну дію, порівнянну з дією мелатоніну, і може подовжувати тривалість життя [2] . Дослідники виявили, що Епіталон може стимулювати активність теломерази. Теломераза - це фермент, який може захищати і подовжувати теломери на кінцях хромосом. З віком теломери коротшають, що пов’язано з віковими захворюваннями та коротшою тривалістю життя. Стимулюючи активність теломерази, Епіталон може сприяти подовженню теломерів, тим самим уповільнюючи процес старіння та запобігаючи захворюванням, пов’язаним зі старінням [1] . Деякі дослідження показали, що епіталон може брати участь у регуляції експресії генів CCL11 і HMGB1 і діяти як активатор експресії цих генів. У той же час дипептид вілон (Lys-Glu) і тетрапептид епіталон (Ala-Glu-Asp-Gly) можуть проявляти свої антивікові ефекти, пригнічуючи ці гени. Відомо, що разом епіталон і вілон регулюють експресію генів і синтез білка, сприяючи зниженню смертності та уповільненню патологічного розвитку у людей похилого віку [3] . В даний час дослідження Епіталону в основному зосереджені на стадії експерименту на тваринах, і його довгострокова ефективність і безпека для людей не були повністю визначені. Незважаючи на те, що деякі дослідження на тваринах досягли обнадійливих результатів, наприклад, на гризунах, Епіталон асоціюється з більшою тривалістю життя та кращим здоров’ям, застосовність цих результатів на людях все ще потребує подальших досліджень [1].
Який механізм дії епіталону в області антивікової дії?
Зниження рівня активних форм кисню:
Активні форми кисню (АФК) відіграють важливу роль у процесі старіння ооцитів. Надмірна кількість АФК призведе до окислювального пошкодження ооцитів, впливаючи на їхню якість і потенціал розвитку. Дослідження показали, що епіталон може зменшувати швидкість цитоплазматичної фрагментації ооцитів, спричинену старінням, і вміст внутрішньоклітинних активних форм кисню [2] . Як антиоксидант Епіталон може нейтралізувати внутрішньоклітинні АФК і зменшити їх пошкодження ооцитів. Зокрема, це може бути досягнуто наступними двома способами: По-перше, безпосереднє видалення ROS. Епіталон може мати здатність безпосередньо реагувати з АФК і перетворювати їх на нешкідливі речовини. По-друге, посилення активності антиоксидантних ферментів. Епіталон може стимулювати активність внутрішньоклітинних антиоксидантних ферментів, таких як супероксиддисмутаза (SOD), каталаза (CAT) тощо. Ці ферменти можуть допомогти поглинати АФК і підтримувати внутрішньоклітинний окисно-відновний баланс.
Поліпшення функції мітохондрій:
Мітохондрії відіграють ключову роль в енергетичному обміні та виживанні клітин ооцитів. У міру старіння ооцитів функція мітохондрій поступово знижується, що проявляється у вигляді зниження потенціалу мітохондріальної мембрани та зменшення кількості копій мітохондріальної ДНК. Епіталон може підвищувати потенціал мітохондріальної мембрани та кількість копій мітохондріальної ДНК [2] . Це сприяє покращенню енергозабезпечення ооцитів і підтримці нормальних фізіологічних функцій клітин. Конкретний механізм дії може включати: По-перше, підвищення потенціалу мітохондріальної мембрани. Підтримання мембранного потенціалу мітохондрій має вирішальне значення для нормального функціонування мітохондрій. Епіталон може збільшувати потенціал мітохондріальної мембрани шляхом регулювання іонних каналів або транспортних білків на мітохондріальній мембрані, підвищуючи здатність мітохондрій виробляти енергію. По-друге, збільшення кількості копій мітохондріальної ДНК. Збільшення кількості копій мітохондріальної ДНК може покращити здатність мітохондрій до синтезу та забезпечити більше енергії для клітин. Епіталон може збільшити кількість копій мітохондріальної ДНК шляхом сприяння реплікації мітохондріальної ДНК або зменшення її деградації.
Зменшення аномальної морфології веретена та аномального екзоцитозу кортикальних гранул:
Під час процесу старіння ооцитів співвідношення аномальної морфології веретена та аномального екзоцитозу кортикальних гранул збільшуватиметься, що впливатиме на здатність ооцитів до запліднення та ембріонального розвитку. Епіталон може зменшити співвідношення аномальної морфології веретена та аномального екзоцитозу кортикальних гранул [2] . Це може бути пов’язано з регуляторним впливом епіталону на стабільність цитоскелету та клітинної мембрани: по-перше, стабілізація структури веретена. Веретено поділу є важливою структурою в процесі поділу клітин, і його аномальна морфологія призведе до аномальної сегрегації хромосом і вплине на розвиток ооцитів. Епіталон може стабілізувати структуру веретена шляхом регулювання полімеризації та деполімеризації тубуліну, зменшуючи виникнення аномальної морфології. По-друге, підтримання стабільності кортикальних гранул. Кортикальні гранули відіграють важливу роль у процесі запліднення ооцитів. Епіталон може підтримувати стабільність кортикальних гранул, регулюючи проникність клітинної мембрани або сигналізацію іонів кальцію, зменшуючи виникнення аномального екзоцитозу.
Зменшення сигналів апоптозу:
Під час процесу старіння ооцитів посилюються сигнали апоптозу, що призводить до загибелі клітин. Епіталон може зменшити позитивну швидкість фарбування Анексину V та інтенсивність флуоресценції γH2AX в ооцитах зі старим in vitro [2] . Це вказує на те, що епіталон може зменшувати апоптоз ооцитів. Конкретний механізм може включати: По-перше, інгібування сигнального шляху апоптозу. Епіталон може пригнічувати передачу сигналів апоптозу, регулюючи ключові білки в сигнальному шляху апоптозу, такі як білки сімейства Bcl-2 і білки сімейства каспаз, і зменшувати загибель клітин. По-друге, збереження геномної стабільності. γH2AX є одним із маркерів пошкодження ДНК. Епіталон може підтримувати геномну стабільність, зменшуючи пошкодження ДНК і зменшуючи сигнали апоптозу.
Епіталон підтримував нормальну цілісність веретена та розподіл CGs.
Джерело: PubMed [2]
Який специфічний механізм дії епіталону при лікуванні нейродегенеративних захворювань?
Регуляція імунної функції:
Дослідження показали, що епіталон може впливати на імунну відповідь мишей в різних стресових умовах. В умовах імуностимулюючого ротаційного стресу та імуносупресивного комбінованого стресу Епіталон може підвищувати активність проліферації тимоцитів [4] . Це означає, що Епіталон може підвищити стійкість організму до нейродегенеративних захворювань шляхом регуляції імунної системи. Проліферація тимоцитів тісно пов'язана з функцією імунної системи, а імунна система відіграє важливу роль у виникненні та розвитку нейродегенеративних захворювань. Наприклад, деякі нейродегенеративні захворювання можуть бути пов’язані з аномальною активацією або дисфункцією імунної системи. Стимулююча дія епіталону на проліферацію тимоцитів може допомогти підтримувати баланс імунної системи, тим самим полегшуючи симптоми нейродегенеративних захворювань.
Вплив на шлях передачі сигналу:
Епіталон має регуляторну дію на шлях передачі сигналу інтерлейкіну-1β (IL-1β). Зокрема, Епіталон може підвищувати синергічний ефект IL-1β і впливати на активність ключового ферменту в шляху передачі сигналу церамідів у мембрані кори головного мозку, а саме мембранно-нейтральної сфінгомієлінази (nSMase) [4] . IL-1β є важливим цитокіном, який бере участь у різноманітних фізіологічних і патологічних процесах. При нейродегенеративних захворюваннях аномальна експресія IL-1β може призвести до нейрозапалення та пошкодження нейронів. Регулюючи шлях передачі сигналу IL-1β, епіталон може зменшити нейрозапалення та захистити нейрони від пошкодження. Крім того, зміни в активності nSMase також пов'язані з нейродегенеративними захворюваннями. Регуляція активності nSMase епіталоном може сприяти підтримці нормальної функції нервових клітин. На завершення механізм дії епіталону при лікуванні нейродегенеративних захворювань може включати імунну регуляцію та регуляцію шляху передачі сигналу. Однак поточні дослідження Епіталону в лікуванні нейродегенеративних захворювань все ще знаходяться на попередній стадії, і необхідні подальші дослідження для підтвердження його ефективності та безпеки.
Прогрес дослідження Епіталон
Вплив на якість ооцитів
Уповільнення старіння ооцитів:
Експериментальні дослідження in vitro показали, що епіталон може знижувати рівень внутрішньоклітинних активних форм кисню (АФК) у старих ооцитах мишей після овуляції. З часом потенціал розвитку ооцитів поступово зменшується після овуляції in vivo або in vitro. Будучи синтетичним коротким пептидом, епіталон діє подібно до мелатоніну та є ефективним антиоксидантом, який може подовжувати тривалість життя. Лікування Епіталоном значно зменшувало частоту дефектів веретена поділу та аномального розподілу кортикальних гранул протягом 12 годин та 24 годин старіння, і в той же час підвищувало потенціал мітохондріальної мембрани та кількість копій мітохондріальної ДНК, тим самим зменшуючи апоптоз ооцитів протягом 24 годин старіння in vitro. Ці результати вказують на те, що епіталон може сповільнювати процес старіння ооцитів in vitro, регулюючи активність мітохондрій і рівень АФК [2].
Поліпшення якості ооцитів:
Додавання 0,1 мМ Епіталону до культурального середовища in vitro може зменшити швидкість цитоплазматичної фрагментації при партеногенетичній активації ооцитів, спричиненої in vitro старінням після овуляції, зменшити співвідношення аномальної морфології веретена та аномального екзоцитозу кортикальних гранул, збільшити потенціал мітохондріальної мембрани та кількість копій мітохондріальної ДНК, а також зменшити позитивну швидкість Фарбування аннексином V та інтенсивність флуоресценції γH2AX у старих ооцитах in vitro. Це вказує на те, що епіталон може покращити порушення органел під час процесу старіння ооцитів in vitro та покращити якість ооцитів (Сюе Юе).
Вплив на диференціювання нервових клітин
Дослідження виявили, що пептид AEDG (Епіталон) може посилити синтез маркерів нейрогенної диференціації в мезенхімальних стовбурових клітинах ясен людини, таких як Nestin, GAP43, β Tubulin III і Doublecortin. Методи молекулярного моделювання показують, що епіталон переважно зв’язується з гістонами H1/6 і H1/3, що може бути одним із механізмів збільшення транскрипції цих генів диференціювання нейронів [5].
Регулюючий вплив на нервову систему
Регуляція активності нейронів:
Дослідженнями на щурах було встановлено, що інтраназальне введення епіталону (2 нг) може значно активізувати нейронну активність кори головного мозку щурів протягом декількох хвилин, а частота спрацьовування нейронів збільшується в 2-2,5 рази [6] . У деяких записах також спостерігалися складні реакції, що складалися з кількох етапів. Підвищення спонтанної активності нейронів Епіталоном зумовлене більшою частотою вже активних одиниць і участю раніше мовчазних клітин. Принаймні перший етап дії епіталону можна пояснити прямим впливом цього пептиду на клітини моторної кори.
Ефект захисту від стресу:
Епіталон має стресопротекторну дію на мишей, які зазнали різних стресових умов. Досліди показали, що епіталон підвищує активність проліферації тимоцитів. Незалежно від того, посилюється він при імуностимулюючому обертальному стресі чи гальмується при імуносупресивному комбінованому стресі, епіталон може відігравати регуляторну роль (Володимир Х. Хавінсон, 2002). Водночас Епіталон також може підвищувати синергічний ефект інтерлейкіну-1β (IL-1β) і впливає на зміни активності сфінгомієлінази (nSMase) у мембрані кори головного мозку, індуковані стресом. Це вказує на те, що епіталон має ефект захисту від стресу на рівні трансдукції сигналу IL-1β у сфінгомієліновому шляху та на рівні проліферації цільових тимоцитів у нервових тканинах.
Вплив на ендокринну функцію приматів:
У літніх макак-резус Епіталон може знизити базальні рівні глюкози та інсуліну та підвищити базальний нічний рівень мелатоніну. При цьому Епіталон може зменшувати площу під кривою реакції глюкози в плазмі, збільшувати швидкість «зникнення» глюкози, нормалізувати кінетику інсуліну в плазмі у відповідь на введення глюкози. Це свідчить про те, що Епіталон є перспективним фактором для відновлення вікової ендокринної дисфункції у приматів [7].
Можливість застосування Епіталону в лікуванні захворювань нервової системи
Хвороба Альцгеймера: хвороба Альцгеймера є поширеним нейродегенеративним захворюванням, яке в основному характеризується зниженням когнітивних функцій і втратою пам’яті. Сучасні дослідження показують, що хвороба Альцгеймера пов'язана з порушенням нейрогенної диференціації. Кількість нервових стовбурових клітин у мозку пацієнтів із хворобою Альцгеймера зменшується, а також пригнічується їх здатність до диференціації. Епіталон може сприяти проліферації та диференціації нейронних стовбурових клітин, збільшувати кількість нейронів і покращувати когнітивні функції пацієнтів із хворобою Альцгеймера. Крім того, Епіталон також може регулювати вивільнення нейромедіаторів, покращуючи пам’ять і здатність до навчання пацієнтів із хворобою Альцгеймера [8].
Хвороба Паркінсона: хвороба Паркінсона - це нейродегенеративне захворювання, яке в основному характеризується руховими розладами. Його основною патологічною ознакою є втрата дофамінергічних нейронів у чорній субстанції. Сучасні методи лікування в основному полегшують симптоми шляхом додавання дофаміну або пригнічення розпаду дофаміну, але ці методи не можуть зупинити прогресування захворювання. Трансплантація нервових стовбурових клітин є потенційним методом лікування, але джерело та здатність до диференціації нервових стовбурових клітин все ще залишаються проблемою. Епіталон може сприяти проліферації та диференціації нервових стовбурових клітин, збільшувати кількість дофамінергічних нейронів і покращувати рухову функцію пацієнтів із хворобою Паркінсона [8].
Інсульт і травма головного мозку: інсульт є поширеним цереброваскулярним захворюванням, основним наслідком якого є загибель нейронів і неврологічна дисфункція. Травма головного мозку також може призвести до втрати нейронів і дисфункції. Нервові стовбурові клітини відіграють важливу роль у відновленні та регенерації після інсульту та травм головного мозку. Епіталон може сприяти проліферації та диференціації нейронних стовбурових клітин, збільшувати кількість нейронів і покращувати неврологічну функцію пацієнтів з інсультом і травмами головного мозку [8].
На закінчення, як синтетичний тетрапептид, основний механізм запобігання старінню Епіталону полягає в активації експресії гена субодиниці зворотної транскриптази теломерази (TERT), збільшенні довжини теломер і підтримці активності теломерази, таким чином втручаючись в основний процес клітинного старіння. Його значення полягає в першій реалізації втручання проти старіння з точки зору біології теломер, подолання обмежень традиційних антиоксидантів, які діють лише на вільні радикали, і створення нової мішені для відстрочки захворювань, пов’язаних із віком, таких як хвороба Альцгеймера та серцево-судинні захворювання. Незважаючи на те, що його довгострокову безпеку (особливо ризик раку) ще потрібно перевірити у фазі III клінічних випробувань, як парадигму досліджень і розробок першого препарату проти старіння типу активатора теломерази, він знаменує собою революційний прорив у втручанні у процес старіння від покращення симптомів до регуляції молекулярного механізму та, як очікується, сприятиме подовженню тривалості здорового життя людини.
Про автора
Всі вищезазначені матеріали досліджено, відредаговано та зібрано компанією Cocer Peptides.
Автор наукового журналу Володимир Хавінсон - видатний російський біогеронтолог і дослідник пептидних біорегуляторів. Він є директором Санкт-Петербурзького інституту біорегуляції та геронтології, членом Російської академії медичних наук. Хавінсон зробив значний внесок у дослідження проблем старіння та є автором численних публікацій у авторитетних журналах, таких як 'Molecular Biology of Aging' і 'Journal of Anti-Aging Medicine'. Його робота головним чином зосереджена на розробці та застосуванні пептидних біорегуляторів для боротьби з віковими захворюваннями та покращення тривалості здоров’я. Дослідження Хавінсона були впливовими в галузі геронтології, пропонуючи нові ідеї та терапевтичні підходи до здорового старіння. Володимира Хавінсона зазначено в довідці про цитування [5].
