Epitalon

Opis Epitalonu

Epithalon to krótki syntetyczny tetrapeptyd (Ala-Glu-Asp-Gly) o budowie chemicznej, który jest badany jako potencjalny aktywator enzymu telomerazy i stymulator uwalniania melatoniny. Telomeraza, znana również jako transferaza terminalna, jest rybonukleoproteiną dodającą zależną od gatunku sekwencję powtórzeń telomerów na końcu 3 telomerów. Epithalon został po raz pierwszy odkryty pod koniec lat 80. XX wieku przez prof. Vladimira Khavinsona z Uniwersytetu w Sankt Petersburgu w Rosji. W poszczególnych badaniach wykazano, że wydłużał życie myszy i szczurów oraz opóźniał związane z wiekiem zmiany zwyrodnieniowe zarówno w układzie odpornościowym, jak i rozrodczym. Ponadto peptyd wykazał znaczący wpływ na regulację DNA, choroby zakaźne, a nawet niektóre rodzaje nowotworów i powstawanie nowotworów. Sugeruje się, że właściwości przeciwutleniające epitalaminy prowadzą do wydłużenia życia różnych badanych gatunków zwierząt.

Badania potwierdzone efekty

1. Epithalon i działanie przeciwstarzeniowe

Część przeciwstarzeniowego działania Epithalonu kryje się za zdolnością epitalaminy z ekstraktu szyszynki do eliminowania wolnych rodników uszkadzających tkanki. Badania na muszkach owocowych, myszach i szczurach przyniosły interesujące wyniki dotyczące wydłużenia życia. Stwierdzono zmniejszenie o 52% śmiertelności muszek owocowych i szczurów po podaniu epitalaminy oraz o 27% zmniejszenie śmiertelności myszy w porównaniu z grupą kontrolną. Badanie wykazało, że epitalamina stymuluje syntezę i wydzielanie melatoniny u szczurów oraz hamuje wytwarzanie wolnych rodników u szczurów i muszek owocowych. Te właściwości przeciwutleniające wydają się wydłużać życie trzech rodzajów zwierząt wymienionych powyżej.

Ponadto eksperymenty na ludzkich somatycznych komórkach nierozrodczych in vitro sugerują, że peptyd Epithalon indukuje aktywność telomerazy – ekspresję podjednostki katalitycznej, aktywność enzymatyczną i wydłużanie telomerów. Wydłużenie życia komórek mogło wynikać z reaktywacji genu telomerazy w komórkach somatycznych.

Ponadto eksperymenty na ludzkich somatycznych komórkach nierozrodczych in vitro sugerują, że peptyd Epithalon indukuje aktywność telomerazy – ekspresję podjednostki katalitycznej, aktywność enzymatyczną i wydłużanie telomerów. Wydłużenie życia komórek mogło wynikać z reaktywacji genu telomerazy w komórkach somatycznych.

Telomery to regiony powtarzalnych sekwencji DNA na końcach chromosomów, które chronią zdrowie DNA przed uszkodzeniami. Epithalon wspiera organizm i istnieje teoria, że ​​to właśnie Epithalon chroni DNA przed uszkodzeniami. Ten proces gromadzenia błędów DNA ostatecznie prowadzi do starzenia się i dysfunkcji komórek, a czasami nawet do raka. Ponadto peptyd obniża poziom niestabilności chromosomowej u pacjentów z kardiomiopatią przerostową (HCM), chorobą dziedziczną atakującą mięsień sercowy, oraz u ich bliskich. Na podstawie zidentyfikowanego działania ochronnego Epithalonu można go stosować profilaktycznie u pacjentów z ryzykiem zachorowalności na HCM.

Badania wykazały również, że leczenie myszy Epithalonem spowalnia związane z wiekiem wyłączanie funkcji rujowych i zmniejszało częstotliwość aberracji chromosomowych w komórkach szpiku kostnego.

2. Aktywacja epitalonu i DNA

Jednakże zrozumienie głębokiego wpływu peptydu Epithalon na długowieczność i przedłużenie życia wymaga dalszych badań naukowych. Oprócz działania przeciwutleniającego lub wpływu na telomery, wydaje się, że peptyd zmienia także ekspresję niektórych genów. Jak wykazały badania komórkowe, Epithalon oddziałuje bezpośrednio z DNA z regionami promotorowymi genów CD5, IL-2, MMP2 i Tram1 i zwiększa ich ekspresję. Podczas gdy CD5 i IL-2 wpływają na funkcje układu odpornościowego, a MMP2 jest ważne w utrzymaniu macierzy zewnątrzkomórkowej w skórze, ścięgnach i innej tkance łącznej, a Tram1 zwiększa produkcję białka. Na tej podstawie można stwierdzić, że peptyd wpływa na odpowiedź immunologiczną, ale także zdolność organizmu do samoleczenia.

Jednym z głównych mechanizmów prowadzących do niedoborów odporności jest spadek ekspresji interferonu gamma w limfocytach podczas starzenia. Wpływ na układ odpornościowy potwierdzony badaniami na szczurach wykazał, że Epithalon zwiększa ekspresję interferonu gamma, kluczowej cząsteczki sygnalizacyjnej w układzie odpornościowym, w starzejących się limfocytach. Dzięki tej aktywacji immunologicznej w limfocytach T interferon gamma jest niezbędny w walce z infekcjami. Peptyd geroprotekcyjny ma zdolność aktywacji proliferacji limfocytów w grasicy podczas starzenia.

3. Regeneracja epitalonu i komórek skóry

Rzeczywistym celem gerontokosmetologii jest znalezienie nowych, skutecznych i nieszkodliwych substancji niskocząsteczkowych, jakimi mógłby być także krótki tetrapeptyd Epithalon. Interakcja z Epithalonem prowadzi do aktywacji kilku genów, w tym znajdującego się także w skórze genu MMP2 regulującego to białko, a także aktywacji fibroblastów wytwarzających i utrzymujących MMP2. Aktywowane są nawet inne składniki, takie jak kolagen i elastyna. Jednakże zbadano także wpływ Epithalonu na proliferację organotypowych hodowli komórek skóry u młodych i starych zwierząt.

Młode i starsze szczury narażone na Epithalon stymulowały proliferację fibroblastów skóry o 29–45%. Jest zatem jasne, że peptyd, poprzez aktywację fibroblastów, pomaga zwiększyć szybkość gojenia się skóry i kompensować procesy zachodzące w strukturze i integralności skóry, które zachodzą podczas starzenia.

Innym wpływem Epithalonu na fibroblasty skóry podczas starzenia jest zmniejszenie aktywności enzymu kaspazy-3, który bierze udział w szlaku apoptozy, czyli programowanej śmierci komórki. Epithalon hamuje syntezę MMP-9 nasiloną podczas starzenia się komórek skóry oraz zwiększa ekspresję białek Ki-67 i CD98hc, które z kolei wymagają stymulacji podczas starzenia.

4. Epithalon i Tumorigenensis

Badano codzienne podawanie leku Ephitalon szczurom chorym na nowotwór pod kątem wzrostu guza i wpływu na długość życia w różnych trybach oświetlenia. Jedna grupa była stale oświetlona, ​​a druga wystawiona wyłącznie na działanie naturalnego światła. Podsumowując ten eksperyment, peptyd nie wykazywał praktycznie żadnego wpływu na rozwój samoistnych nowotworów u szczurów narażonych na standardowe i stałe oświetlenie, ale znacząco hamował ich rozwój u szczurów wystawionych na naturalne światło.

Peptyd ogranicza nie tylko wzrost nowotworu, ale także dostarczanie i rozprzestrzenianie się do odległych tkanek. Oznacza to, że ma działanie przeciwprzerzutowe, co wykazano w badaniach nad spontaniczną nowotworzeniem u samic myszy, głównie z nowotworami narządów rozrodczych, takimi jak gruczoły sutkowe i jajniki. Dzięki zastrzykom Epithalonu 5 razy w tygodniu liczba nowotworów uległa zmniejszeniu, a także zapobiegła rozwojowi przerzutów. W rzeczywistości u myszy doświadczalnych nie stwierdzono przerzutów, a długotrwałe podawanie Epithalonu w małych dawkach nie wykazało żadnego działania toksycznego.

Epithalon jest obecnie badany jako potencjalny lek na raka piersi Her-2/neu-dodatniego oraz w zapobieganiu rozwojowi niektórych typów białaczki i raka jąder. Epithalon nie tylko spowalnia starzenie się, ale także hamuje rozwój gruczolakoraka piersi u transgenicznych myszy Her-2/neu. Myszom doświadczalnym wstrzykiwano peptyd 5 razy w tygodniu, a wyniki wykazały, że hamował on powstawanie nowotworów, zmniejszał przerzuty do płuc 1,6 razy, mnogie guzy 2 razy, 3,7-folowy wzrost liczby myszy bez guzów piersi i 3-krotny spadek liczby myszy z 6 lub więcej guzami. Epithalon wstrzyknięty szczurom narażonym na działanie dowolnego fotoreceptora również znacząco hamował rozwój spontanicznych nowotworów, głównie lejdigom jąder i białaczek.

Gen dobowy PER1 to białko, które pomaga regulować rytm dobowy i zwykle ulega nadekspresji u pacjentów chorych na raka. Istnieją jednak już dowody na to, że Epithalon aktywuje gen tego białka. PER1 wpływa na wzrost raka i powoduje zwiększoną szybkość śmierci komórek wywołanej promieniowaniem jonizującym, ale nie jest jasne, czy jego brak ekspresji poprzedza rozwój raka i przyczynia się do niego, czy też jest jedynym źródłem raka. Kontrolowanie ekspresji PER1 może być jednym ze sposobów naturalnego spowolnienia wzrostu nowotworu. Badania pokazują, że nadekspresja PER1 uwrażliwia ludzkie komórki nowotworowe na skutki apoptozy wywołanej uszkodzeniem DNA. Mogłoby zatem pomóc także w zmniejszeniu niezbędnych dawek promieniowania w leczeniu niektórych typów nowotworów, zmniejszeniu skutków ubocznych i występowaniu nowotworów wtórnych pojawiających się w trakcie leczenia.

Wreszcie, poziomy PER1 zostały obniżone u pacjentów chorych na raka. Wyniki podkreślają zatem znaczenie regulacji dobowej dla podstawowych funkcji komórkowych i potwierdzają hipotezę, że zakłócenie genów zegara rdzeniowego może prowadzić do rozwoju raka.

5. Wydzielanie melatoniny i wpływ epitalonu

Hormon melatonina wytwarzany w szyszynce jest również powiązany ze snem i starzeniem się. Jak wykazały badania na szczurach, peptydy regulatorowe, takie jak Epithalon, wpływają na transkrypcję genów, ich syntezę i uwalnianie. Odbywa się to poprzez stymulację ekspresji dwóch niezwykle ważnych białek, aryloalkiloamino-N-acetylotransferazy (AANAT) i białka transkrypcyjnego pCREB. Obydwa odgrywają zasadniczą rolę nie tylko w produkcji melatoniny, ale także w okołodobowej kontroli jej uwalniania w ciągu dnia i nocy. Epithalon wiąże regiony promotorowe genów siatkówki F379, telomerazy i polimerazy RNA II. Jak wykazały badania na małpach, Epithalon przywraca normalne tempo produkcji melatoniny. Z powodu zaburzeń szyszynki w starszym wieku zarówno u małp, jak i u ludzi, zmniejsza się wydzielanie melatoniny. Epithalon przywraca nocne uwalnianie endogennej melatoniny i prowadzi do normalizacji hormonalnego rytmu dobowego w osoczu krwi.

6. Epithalon na wzrok

Epithalon wydaje się pomagać w utrzymaniu i poprawie prawidłowego stanu struktury siatkówki oka, jednocześnie zwiększając aktywność bioelektryczną i funkcjonalną siatkówki dzięki zachowaniu jej struktury morfologicznej. Badanie przeprowadzone na szczurach cierpiących na barwnikowe zwyrodnienie siatkówki wykazało, że peptyd poprawił wyniki w 90% przypadków. Analiza działania Epithalonu sugeruje, że tetrapeptyd uczestniczy w mechanizmach transkrypcji wspólnych dla nasady siatkówki i siatkówki i może wykazywać korzystne efekty kliniczne.

Referencje

V. N. Anisimov, S. V. Mylnikov i V. K. Khavinson, „Epitalamina preparatu peptydowego szyszynki zwiększa długość życia muszek owocowych, myszy i szczurów”, Mech. Aging Dev., tom. 103, nie. 2, s. 123–132, czerwiec 1998. [PubMed] V. K. Khavinson, I. E. Bondarev i A. A. Butyugov, „Peptyd Epithalon indukuje aktywność telomerazy i wydłużenie telomerów w ludzkich komórkach somatycznych”, Bull. Do potęgi. Biol. Med., tom. 135, nie. 6, s. 590–592, czerwiec 2003. [PubMed] T. A. Dzhokhadze, T. Z. Buadze, M. N. Gaiozishvili, M. A. Rogava i T. A. Lazhava, „[Funkcjonalna regulacja genomu za pomocą bioregulatorów peptydowych przez kardiomiopatię przerostową (przez pacjentów i krewnych)]”, Georgian Med. Wiadomości, nie. 225, s. 94–97, grudzień 2013. [PubMed] V. N. Anisimov i wsp., „Efekt Epitalonu na biomarkery starzenia, długość życia i spontaniczna częstość występowania nowotworów u samic myszy SHR pochodzenia szwajcarskiego”, Biogerontology, tom. 4, nie. 4, s. 193–202, 2003. [PubMed] V. K. Khavinson, S. I. Tarnovskaya, N. S. Linkova, V. E. Pronyaeva, L. K. Shataeva i P. P. Yakutseni, „Krótkie peptydy penetrujące komórki: model interakcji z miejscami promotorów genów”, Bull. Do potęgi. Biol. Med., tom. 154, nie. 3, s. 403–410, styczeń 2013. [PubMed] N. S. Lin’kova, B. I. Kuznik i V. K. Khavinson, „[Peptide Ala-Glu-Asp-Gly i interferon gamma: ich rola w odpowiedzi immunologicznej podczas starzenia]”, Adv. Gerontol. Uspekhi Gerontol., tom. 25, nie. 3, s. 478–482, 2012. [PubMed] N. I. Chalisova, N. S. Lin’kova, A. N. Zhekalov, A. O. Orlova, G. A. Ryzhak i V. K. Khavinson, „[Krótkie peptydy stymulują regenerację komórek skóry podczas starzenia]”, Adv. Gerontol. Uspekhi Gerontol., tom. 27, nie. 4, s. 699–703, 2014. [PubMed] N. S. Lin’kova i wsp., „Peptydowa regulacja funkcji fibroblastów skóry podczas ich starzenia się in vitro”, Bull. Do potęgi. Biol. Med., tom. 161, nie. 1, s. 175–178, maj 2016. [PubMed] I. A. Vinogradova, A. V. Bukalev, M. A. Zabezhinski, A. V. Semenchenko, V. K. Khavinson i V. N. Anisimov, „Wpływ peptydu Ala-Glu-Asp-Gly na długość życia i rozwój spontanicznych nowotworów u samic szczurów narażonych na różne reżimy oświetlenia”, Bull. Do potęgi. Biol. Med., tom. 144, nie. 6, s. 825–830, grudzień 2007. [PubMed] G. Kossoy, V. N. Anisimov, H. Ben-Hur, N. Kossoy i I. Zusman, „Efekt syntetycznego epitalonu peptydu szyszynki na spontaniczną karcynogenezę u samic myszy C3H/He”, Vivo Athens Grecja, tom. 20, nie. 2, s. 253–257, kwiecień 2006. [PubMed] V. N. Anisimov i wsp., „Hamujący wpływ epitalonu peptydowego na rozwój spontanicznych guzów sutka u transgenicznych myszy HER-2/neu”, Int. J. Rak, tom. 101, nie. 1, s. 7–10, 2002. [PubMed] V. N. Anisimov, V. K. Khavinson, I. N. Alimova, A. V. Semchenko i A. I. Yashin, „Epithalon spowalnia starzenie się i hamuje rozwój gruczolakoraka piersi u transgenicznych myszy her-2/neu”, Bull. Do potęgi. Biol. Med., tom. 134, nie. 2, s. 187–190, sierpień 2002. [PubMed] I. A. Vinogradova, A. V. Bukalev, M. A. Zabezhinski, A. V. Semenchenko, V. K. Khavinson i V. N. Anisimov, „Geroprotekcyjne działanie peptydu ala-glu-asp-gly u samców szczurów narażonych na różne schematy oświetlenia”, Bull. Do potęgi. Biol. Med., tom. 145, nie. 4, s. 472–477, kwiecień 2008. [PubMed] S. Gery, N. Komatsu, L. Baldjyan, A. Yu, D. Koo i HP Koeffler, „Gen okołodobowy per1 odgrywa ważną rolę we wzroście komórek i kontroli uszkodzeń DNA w ludzkich komórkach nowotworowych”, Mol. Komórka, tom. 22, nie. 3, s. 375–382, maj 2006. [PubMed] V. K. Khavinson, L. K. Shataeva i A. A. Chernova, „Wpływ peptydów regulatorowych na transkrypcję genów”, Bull. Do potęgi. Biol. Med., tom. 136, nie. 3, s. 288–290, wrzesień 2003. [PubMed] O. V. Korkushko i wsp., „[Normalizujący wpływ peptydów szyszynki na codzienny rytm melatoniny u starych małp i osób starszych]”, Adv. Gerontol. Uspekhi Gerontol., tom. 20, nie. 1, s. 74–85, 2007. [PubMed] V. Khavinson, M. Razumovsky, S. Trofimova, R. Grigorian i A. Razumovskaya, „Epitalon tetrapeptydowy regulujący szyszynkę poprawia stan siatkówki oka w barwnikowym zwyrodnieniu siatkówki”, Neuro Endocrinol. Lett., tom. 23, nie. 4, s. 365–368, sierpień 2002. [PubMed]

Wyniki testów strony trzeciej