26.06.2020

Клиническая фармакология Тимогена®. Пептидные биорегуляторы что это Пептиды в косметологии


Препараты ООО «ТД Пептид Био» на сегодняшний день существуют на российском рынке более 10 лет. Все это время они доступны для покупки в аптеках и могут быть рекомендованы к употреблению в целях профилактической и комплексной терапии широкому кругу потребителей. Наши пептидные биорегуляторы - это препараты на основе пептидов Хавинсона последнего поколения. Они предназначены для приема внутрь, хорошо подходят для стационарного и амбулаторного использования, имеют удобную упаковку и доступны по цене.

Пептидный биорегулятор для сердца и сосудов

Пептидные биорегуляторы - зачем они нужны

Пептиды- устойчивые молекулярные формы малого размера . За счет своей небольшой величины, они способны проникать в клетку и стимулировать в ней определенные процессы. Не все эти вещества являются пептидными биорегуляторами, которые были созданы специально с целью воздействия на определенные органы и ткани для стимуляции в них процессов обновления. Основная работа пептидных биорегуляторов заключается в присоединении к свободным якорным участкам поврежденной белковой цепи, таким образом восстанавливая ее, и поддерживая целостность.

Поскольку белковые клетки постоянно подвергаются атаке со стороны внешней среды, то в течение своей жизнедеятельности неоднократно вынуждены восстанавливаться или погибать. Поврежденные клетки, не имеющие достаточного количества материалов, стимулирующих их обновление, умирают. Проблема регенерации в организме человека до 40 лет стоит не очень остро - потому что все функции сбалансированы и работают в оптимальном режиме, заданном природой. Ближе к «среднему возрасту» случается перелом. Он выражается в снижении выработки гормонов роста, торможении функций регенерации и постепенном снижении иммунитета. Предупредить процесс преждевременного старения помогают пептидные биорегуляторы Хавинсона.


Владимир Хавинсон - научный руководитель группы
по созданию пептидных биорегуляторов

Препараты на основе пептидов - против старости

Ученые пока не создали модели таких идеальных условий, при которых возможно было бы продлять жизнь любого существа в два-три раза или совсем остановить процесс старения. Пептидные биорегуляторы - всего лишь первая ступень, исследованная учеными, в познании процесса перепрограммирования человеческого организма на более долгую жизнь.

Для своей жизнедеятельности любое существо на Земле потребляет:

  • воздух;
  • воду;
  • белки;
  • жиры;
  • углеводы;
  • витамины - для катализации химических реакций по переработке всех перечисленных веществ в энергию жизни.

Эффективность работы любого живого организма зависит от качества веществ, которые он потребляет - их чистоты, количества сторонних примесей и % шлака. Чем хуже качество веществ, тем быстрее изнашиваются рабочие ткани.

Подходя к определённому возрастному рубежу, человек начинает быстро дряхлеть и через некоторое время умирает. Но можно задержать приход старости, применяя препараты на основе пептидов - пептидные биорегуляторы. Они являются частями белковых клеток, поэтому способны замещать поврежденные их участки, тем самым восстанавливая возможности к выздоровлению и дальнейшему делению.

Присоединяясь к якорным участкам белковой цепи, пептидные биорегуляторы восстанавливают нарушенные связи и помогают клеточной регенерации.

Пептиды для приема внутрь

Для каждой из систем организма существуют свои наборы пептидных биорегуляторов. Это важно понимать, собираясь использовать препараты на основе пептидов для профилактических целей или в курсах комплексной терапии заболеваний.

Системы организма:

  1. Пищеварительная.
  2. Дыхательная.
  3. Сердечно-сосудистая.
  4. Опорно-двигательная.
  5. Центральная нервная система.
  6. Периферическая нервная система.
  7. Эндокринная.
  8. Иммунная.
  9. Репродуктивная.
  10. Выделительная.

Каждый орган восстанавливается, используя свои собственные пептидные биорегуляторы. Бесполезно применять эти вещества без четкой программы и целей. Ведь в основе их создания заложена совершенно определенная функция - «регулирование». Чтобы эффект приема был заметен, необходимо использовать в профилактике и комплексной терапии только пептидные биорегуляторы-тезки органов, для которых они были созданы.

Живите долго и будьте здоровы!


Пептиды - это целый класс, в который входит очень большое количество веществ. К ним относятся короткие белки. То есть короткие цепочки, состоящие из аминокислот.

К классу пептидов относятся:

  1. пищевые: продукты расщепления белков в желудочно-кишечном тракте;
  2. пептидные гормоны: инсулин, тестостерон, гормон роста и многие другие;
  3. ферменты, например, пищеварительные ферменты;
  4. «регуляторные» или биорегуляторы.

Виды пептидов и их воздействие на организм

«Пептидные биорегуляторы» или «регуляторные пептиды» были открыты в начале семидесятых годов прошлого столетия русским ученым Хавинсоном В. Х. и его коллегами. Это очень короткие цепочки аминокислот, задачей которых в любом живом организме является, регулирование активности генов, то есть обеспечение реализации генетической (наследственной) информации содержащейся в ядре каждой живой клетки.

Поэтому, если вы слышите слово пептид , это еще не значит, что вы имеете дело с биорегулятором .

В наше время, на вооружении человечества имеется огромный спектр соединений с амидными (пeптидынми) связями.

Уникальным открытием российских ученых является открытие самого факта существования этих веществ и того, что они абсолютно одинаковы у всех млекопитающих и строго органо-специфичны, то есть направлены именно на тот орган, из которого были выделены.

Существует два вида пептидных биорегуляторов:

  1. Натуральные - эти вещества выделяют из органов молодых животных.
  2. Искусственные (синтезированные) пептидные соединения.

Первенство в создании искусственных регуляторных пептидов так же принадлежит России.

Научно доказано, что физиологическая роль регуляторных пептидов заключается в обеспечении экспрессии генов или, другими словами, активации ДНК, которая без соответствующего пeптида не активна.

Проще говоря, они являются ключами к генам. Они запускают механизм чтения наследственной информации, регулируя синтез белков, специфичных для ткани того или иного органа.

Влияние возраста на синтез белка

С возрастом, а также под влиянием экстремальных факторов окружающей среды скорость обменных процессов в каждой клетке организма замедляются. Это приводит к возникновению дефицита биорегуляторов, что, в свою очередь, приводит к еще большему замедлению обменных процессов. Как следствие - возникает ускоренное старение.

Клинически и экспериментально доказано, что восполнение дефицита регуляторных пептидов замедляет процесс старения, и таким образом, можно продлить жизнь более чем на 42%. Такого эффекта невозможно достичь ни какими другими веществами.

История создания

История открытия - это история поисков учеными способов борьбы со старением, с преждевременным старением.

Изучения состава экстрактов белков привело к открытию существования в живой природе биорегуляторов.

На основе этой технологии были созданы 2 десятка натуральных соединений и огромное множество искусственных аналогов. Почти 50 лет эти вещества используются в советской и российской военной медицине. В клинических испытания участвовало более 15 миллионов человек. В ходе многолетнего применения, регуляторные пептиды, как натуральные, так и искусственные, показали высочайшую эффективность в лечении различных патологий, и что наиболее важно - свою абсолютную физиологическую адекватность. Ведь за все время их применения не зарегистрировано ни одного случая побочного эффекта или передозировки. То есть: пептидные соединения абсолютно безопасны в применении. Все гениальное как всегда просто - восполняя, возникший по какой-либо причине, дефицит регуляторных пептидов, мы помогаем клеткам нормально синтезировать собственные «эндогенные» соединения.

Как принимать пептиды

Прием биорегуляторов полезен в любом возрасте, а людям старше 40 лет, необходим, для нормальной и полноценной жизни.

В продуктах питания присутствуют регуляторные аминокислотные соединения, не зря народная мудрость гласит: «что болит, то и нужно есть». Однако концентрация этих веществ в продуктах слишком низкая и неспособна вылечить синдром ускоренного старения.

Многолетнее применение биорегуляторов расставило эти вещества по мощности ревитализационного эффекта. Выделенные из тканей и органов молодых, здоровых млекопитающих являются самыми мощными геропротекторами - это препараты, наиболее сильно замедляющие процесс старения.

Искусственные аналоги имеют несколько меньший ревитализационный эффект.

Пептидные биорегуляторы не имеют противопоказаний и побочных эффектов. Позволяют за счет восстановления тканей поддерживать работу систем организма человека на оптимальном уровне, снижать биологический возраст, достигать максимального терапевтического эффекта.

Пeптиды в косметологии

Благодаря своей физиологической адекватности и малым размерам, пeптидные соединения легко проникают в организм через кожу и широко применяются в анти возрастной косметологии. При этом нормализуются обменные процессы в клетках кожи. Так, хрящевые пeптиды улучшают выработку собственного эластина и коллагена - это приводит к мощному лифтинг-эффекту.

Заключение

Совершенно очевидно то, что открытие пeптидов - это одно из величайших вех в истории человечества. У этих соединений большое будущее и, благодаря им, наши будущие поколения будут жить насыщенной и продуктивной жизнью максимально долго, насколько позволяют наши гены.

Однако, необходимо понять то, что их применение - это не панацея от старости, это выведение скорости старения на природный генетически обусловленный уровень. А он позволяет доживать до 100-120 лет, при этом, человек будет сохранять свою активность и деятельность.

Регуляторные пептиды

высокомолекулярные соединения, представляющие собой цепочку аминокислотных остатков, соединенных пептидной связью. Р. п., насчитывающие не более 20 аминокислотных остатков, называют олигопептидами, 20 до 100 - полипептидами, свыше 100 - белками. Большинство Р. п. относится в полипептидам. Общее число Р. п., открытых к началу 1991 г., составляет свыше 300.

Классификация Р. п. учитывает химическую структуру, физиологические функции и происхождение Р. п. Одно из основных затруднений при классификации полипептидов состоит в их полифункциональности, вследствие чего невозможно выделить одну или даже несколько главных функций у каждого субстрата. Известны также значительные различия в физиологической активности Р. п., близких по химической структуре, и, наоборот, существуют близкие по функциям Р. п., различающиеся по своей химической структуре. Поскольку Р. п. содержатся и образуются практически во всех тканях и органах, то при классификации Р. п. учитывают и место преимущественного образования пептида.

На основе приведенных выше критериев выделено более 20 семейств Р. п. Из них наиболее изучены следующие: гипоталамические и статины - тиролиберин (ТРГ), кортиколиберин (КРГ), лютропин (), люлиберин, соматолиберин, соматостатин (ССТ), меланостатин (МИФ); опиоидные , к которым относятся как производные проопиомеланокортина - бета-эндорфин (β-энд), гамма-эндорфин (γ-энд), альфа-эндорфин (α-энд), мет-энкефалин (мет-энк), так и производные продинорфина - динорфины (дин), лей-энкефалин (лей-энк), а также производные проэнкефалина А - адренорфин, лей-энк, мет-энк, казоморфины, дерморфины, подгруппы FMRFa и YGGFMRFa; меланотропины - () и его фрагменты, α-, β-, γ-меланотропины (α-МСГ, β-МСГ, γ-МСГ); вазопрессины и окситоцины; так называемые панкреатические пептиды - нейропептид У, пептид УУ, пептид РР; глюкагон-секретины - вазоактивный пептид (ВИП), пептид гистидин-изолейцин, ; холецистокинины, гастрины; тахикинины - вещество П. вещество К, нейромедин К, кассинин; нейротензины - нейротензин, нейромедин Н, ксенопсин; бомбезины - бомбезин, нейромедины В и С; - брадикинины, каллидин; ангиотензины I, II и III; атриопептиды; кальцитонины - , кальцитонин-ген-родственный пептид.

Регуляторные пептиды воздействуют практически на все физиологические функции организма. Монофункциональные Р. п. не известны. Отдельные функции регулируются несколькими Р. п. одновременно, однако, как правило, имеет место качественное своеобразие действия каждого из пептидов. Ряд Р. п. тесно связан с механизмами обучения и памяти. Это прежде всего фрагменты АКТГ (АКТГ 4-7 АКТГ 4-10) и , которые ускоряют обучение и являются стимуляторами внимания и процесса консолидации памяти (перехода кратковременной памяти в долговременную). Холецистокинин-8 оказался мощным средством подавления стремления к пище у голодных животных. Подавляют пищевое также ТРГ, ССТ, КРГ, бомбезин, нейротензин и некоторые другие, а нейропептид У значительно усиливает проявление этой функции. На пищедобывательное поведение стимулирующее действие оказывают и некоторые опиоиды. К эндогенным ингибиторам восприятия боли (эндогенным опиатам) относятся опиоидные пептиды (β-энд, дин, лей-энк, дерморфин и др.), а также нейротензин, симатостатин, холецистокинин-8 и некоторые другие неопиоидные пептиды. Доказано участие ряда пептидов в механизмах стресса и шока (β-энд, гормон роста и др.). Регуляторные пептиды участвуют в регуляции деятельности сердечно-сосудистой системы. Установлена роль ангиотензина II и вазопрессина в возникновении артериальной гипертензии. Мощными сосудорасширяющими, гипотензивными и диуретическими (в т.ч. натрий-уретическими) свойствами обладают некоторые атриопептиды, АКТГ и др. Выявлено, что Р. п.регулируют системы специфического и неспецифического иммунитета (тафцин, иммунопоэтины, тимозины, кортиколиберин, вещество П, нейротензин и др.). Предполагают участие ряда пептидов в развитии опухолей.

Помимо прямого действия на различные функции организма Р. п. оказывают разнообразные и сложные влияния на тех или иных Р. п. и других биорегуляторов, на некоторые метаболические процессы и т.д. Все это послужило основой для появления гипотезы о существовании функциональной непрерывности (континуума) системы биорегуляторов. Такая обеспечивает, по-видимому, образование сложных регуляторных цепей и каскадов.

Все большее исследователей привлекает скорость реакции организма на введение Р. п. Широкое применение получили те пептиды, которые известны как - АКТГ, соматотропный гормон, вазопрессин, . Вместе с тем использование пептидов в клинической практике затруднено прежде всего из-за полифункциональности Р. п. и их быстрого расщепления протеазами желудочно-кишечного тракта, крови, цереброспинальной жидкости и других биологических сред, а также вследствие проявления длительных вторичных эффектов и отсутствия строгой зависимости эффекта от дозы.

Значительные успехи достигнуты при использовании вазопрессина и окситоцина. В частности, вазопрессин используют как стимулятор запоминания и преодоления некоторых амнезий, он также снижает , улучшает самочувствие. Особенно благоприятные результаты достигнуты при применении дезглицинамидного аналога вазопрессина и дезамино-Д-аргининвазопрессина, у которых в значительно меньшей степени, чем у самого вазопрессина, выражены гормональные эффекты. Несмотря на значительное структурное сходство молекул вазопрессина и окситоцина, последний оказывает противоположное действие на память: он вызывает эффекты амнезии, положительно воздействует при лечении депрессивных, истерических и психопатоподобных реакций с вегетативно-сосудистыми нарушениями.

В качестве противопаркинсонического и антидепрессивного средства в клинических условиях применяют тиролиберин. Одноразовое внутривенное его введение улучшает , уменьшает чувство страха, ослабляет симптоматикуманиакального состояния. Проводится изучение действия тиролиберина на , при алкоголизме и т.д. Применение тиролиберина ограничивается проявлением его эндокринных эффектов: высвобождением ряда гормонов - тиротропина, пролактина и др.

Значительный интерес представляют материалы клинических испытаний по изучению антипсихотического, гипотензивного, противоязвенного и противоболевого действия эндорфинов и аналогов энкефалинов. Так, при лечении некоторых форм шизофрении перспективен дез-тирозил-гамма-эндорфин, а при язвенной болезни и гипертонии - некоторые аналоги энкефалинов.

Большое внимание уделяется изучению иммуностимуляторов - тафцина и его фрагментов, а также ряда пептидов шишковидного тела: тимопоэтинов, тимозинов и др. Если тафцин и его аналоги рассматриваются как стимуляторы преимущественно неспецифического иммунитета, то вторая группа этих Р. п. вызывает стимуляцию специфического иммунитета. Значительный интерес представляют материалы о противострессорной активности тафцина, пептида дельта сна и вещества П.

Изучено диуретическое и натрийуретическое действие атриопептила 1-28. При его введении и натрийурез усиливаются в десятки раз и может быть сравним с эффектом фурасемида - диуретика непептидной природы. Однако действие последнего достигается при введении доз в сотни раз больших, чем при введении пептида, и сопровождается усилением калийуреза в отличие от преимущественного натрийуреза, вызываемого атриопептидом.

Библиогр .: Ашмарин И.П. Перспективы практического применения и некоторых фундаментальных исследований малых регуляторных пептидов, Вопр. мед. химии, т. 30, в. 3, с. 2, 1984; Ашмарин И.П. и Обухова М.Р. Регуляторные пептиды, БМЭ, т. 29, с. 312, 1988; Клуша В.Е. - регуляторы функций мозга, Рига, 1984.

1. Малая медицинская энциклопедия. - М.: Медицинская энциклопедия. 1991-96 гг. 2. Первая медицинская помощь. - М.: Большая Российская Энциклопедия. 1994 г. 3. Энциклопедический словарь медицинских терминов. - М.: Советская энциклопедия. - 1982-1984 гг .

Смотреть что такое "Регуляторные пептиды" в других словарях:

    Регуляторные пептиды группа биологически активных веществ пептидной природы. При большом разнообразии свойств и функций регуляторных пептидов, существуют определенные затруднения в их классификации и определении. Регуляторные пептиды… … Википедия

    - (нейропептиды), биологически активные вещества, состоящие из различного числа аминокислотных остатков (от двух до нескольких десятков). Различают олигопептиды, состоящие из небольшого числа аминокислотных остатков, и более крупные полипептиды,… … Энциклопедический словарь

    Гастроэнтеропанкреатическая эндокринная система отдел эндокринной системы, представленный рассеянными в различных органах пищеварительной системы эндокринных клетками (апудоцитами) и пептидергическими нейронами, продуцирующими пептидные… … Википедия

    БЕЛКИ, высокомолекулярные органические соединения, биополимеры, построенные из 20 видов L a аминокислотных остатков, соединенных в определенной последовательности в длинные цепи. Молекулярная масса белков варьируется от 5 тыс. до 1 млн. Название… … Энциклопедический словарь

    - (от нейро... и пептиды), биологически активные соединения, синтезируемые главным образом в нервных клетках. Участвуют в регуляции обмена веществ и поддержании гомеостаза, воздействуют на иммунные процессы, играют важную роль в механизмах памяти,… … Энциклопедический словарь

    - (нейромедиаторы) (от лат. mediator посредник), химические вещества, молекулы которых способны реагировать со специфическими рецепторами клеточной мембраны и изменять её проницаемость для определенных ионов, вызывая возникновение (генерацию)… … Энциклопедический словарь

    I Протеолиз (проте [ины] (Протеины) + lysis разложение, распад) ферментативный гидролиз белков и пептидов, катализируется протеолитическими ферментами (пептид гидролазами, протеазами) и играет важную роль в регуляции обмена веществ в организме. С … Медицинская энциклопедия

    Информоны, или регулины, эргоны общее название для специализированных веществ, переносящих информацию между клетками организма. Вместе с утилизонами веществами, обеспечивающими неспециализированные формы межклеточного контроля, и… … Википедия

    Информоны, или регулины, эргоны общее название для специализированных веществ, переносящих информацию между клетками организма. Вместе с утилизонами веществами, обеспечивающими неспециализированные формы межклеточного контроля, и обычно… … Википедия

    - (греч. gaster желудок + лат. intestinum кишка) группа биологически активных пептидов, вырабатываемых эндокринными клетками и нейронами желудочно кишечного тракта и поджелудочной железы; обладают регуляторным влиянием на секреторные функции,… … Медицинская энциклопедия

Уже давно не вызывает сомнений значимость белков для практически любого аспекта существования жизни. Однако их «младшие братья» - пептиды - привлекают незаслуженно мало внимания, обычно считаясь биологически не такими уж важными. Нет, никто не забывает про исключительную роль пептидов в эндокринной системе и антибактериальной защите. Однако ещё двадцать лет назад нельзя было и заподозрить, что пептидный «фон», присутствующий во всех тканях и традиционно воспринимаемый как «обломки» функциональных белков, также выполняет свою функцию. «Теневые» пептиды формируют глобальную систему биорегуляции и гомеостаза, - возможно, более древнюю, чем эндокринная и нервная системы.

В начале 2010 года постановлением Президиума РАН директор Института биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова - Вадим Тихонович Иванов - награждён Большой золотой медалью Российской академии наук имени М.В. Ломоносова - «за выдающийся вклад в развитие биоорганической химии». На общем собрании РАН в мае этого года В.Т. Иванов прочитал лекцию о роли пептидов в качестве универсальных биорегуляторов. По мотивам лекции Иванова написана эта статья.

Белки, как постулировано ещё классиками диалектического материализма, являются основным «рабочим телом» жизни. Недаром даже в школьном учебнике биологии отдельным списком перечисляются функции белков: каталитическая, структурная, защитная, регуляторная, сигнальная, транспортная, запасающая, рецепторная и двигательная. Первые белки описали ещё в XVIII веке - это были альбумин («яичный» белок), фибрин (один из белков крови) и глютен (запасающий белок пшеницы). Центральная роль белков во всей биологии была осознана к концу первой четверти XX века, и с тех пор ни у кого уже не вызывает сомнения, что абсолютно все жизненные процессы протекают с участием этих универсальных «молекул жизни».

Есть у белков и «младшие братья» - пептиды. Отличие между этими двумя классами молекул довольно условное - идентичные по химической природе, они различаются лишь размером (длиной полипептидной цепи): если молекула состоит более чем из 50 аминокислотных остатков - это белок, а если менее - то пептид. Перечисленные выше «классические» функции относятся главным образом к белкам, на долю пептидов же традиционно отводилась роль в эндокринной регуляции: большинство хорошо известных биологических пептидов (а их не так уж много) являются нейрогормонами и нейрорегуляторами. Основные пептиды с известной функцией в человеческом организме - пептиды тахикининового ряда, вазоактивные интестинальные пептиды, панкреатические пептиды, эндогенные опиоиды, кальцитонин и некоторые другие нейрогормоны.

Кроме этого, важную биологическую роль играют антимикробные пептиды , секретируемые как животными, так и растениями (встречаются, например, в семенах или в слизи лягушек), а также антибиотики пептидной природы, о которых ещё будет немного сказано далее.

И вот не так давно (не более тридцати лет назад) обнаружилось, что кроме этих пептидов, обладающих вполне определёнными функциями, ткани живых организмов содержат довольно мощный пептидный «фон», состоящий в основном из фрагментов более крупных функциональных белков. Долгое время считалось, что это не имеет принципиального значения, и что такие пептиды - всего лишь «обломки» рабочих молекул, которые организм ещё не успел «подчистить». Однако в последнее время становится понятно, что этот «фон» играет важную роль в поддержании гомеостаза (тканевого биохимического равновесия) и регуляции множества жизненно важных процессов самого общего характера - таких как рост, дифференциация и восстановление клеток. Не исключено даже, что система биорегуляции на основе пептидов - эволюционный «предшественник» более современных эндокринной и нервной систем.

Однако давайте разбираться по порядку, и, чтобы не утратить исторической перспективы, начнём с короткой экскурсии в историю изучения пептидных веществ в нашей стране.

Историческая справка: пептидная школа в СССР

«Визитной карточкой» Института на долгие годы стал валиномицин - депсипептидный циклический антибиотик из бактерий Streptomyces fulvissimus , - синтез которого осуществила команда под руководством Овчинникова , доказав заодно ошибочность существовавших ранее представлений о структуре этого вещества (рис. 1). Валиномицин оказался ионофором , то есть веществом, селективно увеличивающим проницаемость биологической липидной мембраны для определённого типа ионов. Конформационное исследование валиномицина и его комплексов с ионами калия (а именно их он и переносит через мембрану) позволило сформулировать механизм работы антибиотика . Ион металла, как в браслет, помещается в центр полости, присутствующей в циклической молекуле, и без энергетических затрат переносится через клеточную мембрану, - что и приводит к «обнулению» калиевого трансмембранного потенциала и, в конечном счёте, к гибели микроорганизма.

Рисунок 1. На лабораторном коллоквиуме в Институте химии природных соединений (1965 г.). Структуру циклического антибиотика валиномицина на доске рисует В.Т. Иванов. Депсипептиды, к которым относится и валиномицин, содержат наряду с «классическими» пептидными связями также одну или несколько сложноэфирных групп.

Блестящий пример валиномицина и других ионофоров, плюс шедшие параллельно в США исследования краун-эфиров , также способных к формированию прочных комплексов с ионами металлов, породили по всему миру каскад работ, приведших к становлению контейнерной химии , основанной на концепции «хозяин-гость» . За работы в этой области Дональд Крам, Жан-Мари Лен и Чарльз Педерсен в 1987 году были удостоены Нобелевской премии по химии . Кстати, пространственная структура трансмембранного калиевого канала, полученная уже в XXI веке, показала, что механизм переноса и селективности к иону K + у этого белка принципиально такой же, как и в случае валиномицина, - только в канале координационную сферу иона образуют аминокислотные остатки из субъединиц канала-тетрамера , а в антибиотике это остов самой циклической молекулы-депсипептида.

За огромную работу по исследованию валиномицина и других ионофоров, результаты которой суммированы в монографии «Мембрано-активные комплексоны», Ю. А. Овчинников и В. Т. Иванов - нынешний директор РАН (ИБХ - так сегодня называется институт, созданный Шемякиным) - были в 1987 году удостоены Ленинской премии. А в память о том романтическом периоде в биоорганической химии около входа в ИБХ красуется статуя, изображающая комплекс валиномицина с ионом калия.

«Болгарская простокваша», или как пептиды стимулируют врождённый иммунитет

Пептидные антибиотики - вещь, бесспорно, интересная, однако они по большей части вырабатываются микроорганизмами и действуют на микроорганизмы же, а значит, исследования должны были двигаться дальше - в сторону изучения пептидов животных и человека. Чтобы сделать переход к рассказу о человеческих пептидах более плавным, сначала коротко расскажем о мурамилпептидах - компонентах клеточной стенки бактерий, способных стимулировать врождённый иммунитет у человека.

В 1970-е годы в ИБХ обратился болгарский врач Иван Богданов с просьбой помочь проанализировать препарат, полученный им из продуктов ферментации кисломолочной бактерии Lactobacillus bulgaricus . Дело в том, что он хотел найти действующее начало «чудотворных» болгарских кисломолочных продуктов (в первую очередь, простокваши), якобы играющих роль в знаменитом болгарском долголетии. Роль диеты в долголетии целых народов так и остаётся не до конца доказанной, но вот препарат Богданова вызвал живой интерес, поскольку обладал существенной противоопухолевой активностью. По своему составу этот экстракт представлял собой сложную смесь веществ бактериального происхождения.

В результате исследований обнаружилось, что действующим началом препарата Богданова является элементарное звено клеточной стенки бактерий - глюкозаминил-мурамил-дипептид (ГМДП), - оказывающее на организм человека иммуностимулирующее и противоопухолевое действие. Фактически, этот элемент бактерии представляет для иммунной системы как бы «образ врага», мгновенно запускающий каскад поиска и удаления патогена из организма. Кстати, быстрый ответ - неотъемлемое свойство врождённого иммунитета, в отличие от адаптивной реакции, требующей до нескольких недель, чтобы «развернуться» полностью. На основе ГМДП был создан лекарственный препарат ликопид , применяющийся сейчас для широкого спектра показаний, связанных в основном с иммунодефицитами и инфекционными заражениями - сепсисом, перитонитом, синуситами, эндометритами, туберкулёзом, а также при различных видах лучевой и химеотерапии.

Новые «-омики»: пептидомика - новое направление постгеномных исследований

На этом изыскания «из жизни пептидов» не закончились - на самом деле, история с «простоквашей» и многие другие работы по веществам пептидной природы сообщили толчок для рождения новой отрасли, занимающейся систематическим изучением пептидов, содержащихся в живых клетках и тканевых жидкостях.

В начале 1980-х годов стало понятно, что роль пептидов в биологии сильно недооценена - их функции много шире, чем у всем известных нейрогормонов. Прежде всего, обнаружилось, что пептидов в цитоплазме, межклеточной жидкости и тканевых экстрактах много больше, чем считалось до того - как по массе, так и по числу разновидностей. Более того, состав пептидного «пула» (или «фона») в разных тканях и органах существенно отличается, и эти отличия сохраняются у разных особей. Число «свеженайденных» в тканях человека и животных пептидов в десятки раз превышало количество пептидов «классических» с хорошо изученными функциями. В течение какого-то времени «теневые» пептиды считались просто биохимическим «мусором», оставшимся от деградации более крупных функциональных белков и ещё не «прибранным» организмом, и лишь с начала 1990-х завеса тайны начала приподниматься.

Изучением роли пептидных «пулов» стала заниматься новая дисциплина - пептидомика, - становление которой происходило не в последнюю очередь и в ИБХ. Всем известно, что реализация генетической программы, заложенной в ДНК организмов, начинается с - совокупности хромосом и генов . Изучением организации и работы генома занимается специальная область на стыке молекулярной биологии и биотехнологий - генóмика . Ядро клетки, подобно командному центру, отправляет в цитоплазму послания - матричные РНК (мРНК), являющиеся «слепками» генов. Этот процесс называется транскрипцией , а совокупность всех мРНК, присутствующих в данный момент в цитоплазме и отражающих активность генома, по аналогии назвали транскриптóмом , особенности которого изучает транскриптомика . Сумма всех белковых молекул, которые синтезировали рибосомы, «прочитав» кодирующие белки мРНК, называется протеóмом , и изучает эту «белковую сферу» протеомика .

Эти три «-омики» являются классическими, но если вспомнить о том, что белки имеют ограниченный «срок годности», после чего расщепляются протеазами на фрагменты - то есть на пептиды! - то появляется ещё одна «-омика»: пептидомика . По аналогии, её роль - изучить состав и функции белковых «пулов», существующих в разных тканях и органах, а также объяснить механизмы их образования и разрушения. Пептидóм находится на самом конце информационной цепочки: Генóм → Транскриптóм → Протеóм → Пептидóм. Пептидомика - самая молодая дисциплина из перечисленных: её возраст не превышает 30 лет, а название было предложено только в районе 2000 года. К настоящему моменту экспериментальная пептидомика позволила сформулировать три самых главных закономерности, описывающие поведение совокупности «теневых пептидов» в живых организмах.

Прежде всего, биологические ткани, жидкости и органы содержат большое число пептидов, образующих «пептидные пулы», и роль их далеко не балластная. Эти пулы образуются как из специализированных белков-предшественников, так из белков с иными, своими собственными функциями (ферментов, структурных и транспортных белков и др.).

Во-вторых, состав пептидных пулов устойчиво воспроизводится при нормальных условиях и не обнаруживает индивидуальных отличий. Это значит, что у разных особей пептидóмы мозга, сердца, лёгких, селезёнки и других органов будет примерно совпадать, но между собой эти пулы будут достоверно различаться. У разных видов (по крайней мере, среди млекопитающих) состав аналогичных пулов также весьма схож.

И, наконец, в-третьих, при развитии паталогических процессов, а также в результате стрессов (в том числе, длительного лишения сна) или применения фармакологических препаратов состав пептидных пулов меняется, и иногда довольно сильно. Это может использоваться для диагностики различных патологических состояний, - в частности, такие данные есть для болезней Ходжкина и Альцгеймера.

Точный состав пептидных пулов определить сложно, - прежде всего, потому, что число «участников» существенным образом будет зависеть от концентрации, которую считать значимой. При работе на уровне единиц и десятых долей наномоля (10 −9 М) это несколько сотен пептидов, однако при увеличении чувствительности методик до пикомолей (10 −12 М) число зашкаливает за десятки тысяч. Считать ли такие «минорные» компоненты за самостоятельных «игроков», или же принять, что они не имеют собственной биологической роли и представляют лишь биохимический «шум» - вопрос открытый.

Пептидные пулы - общая черта живых организмов?

Большинство пионерских работ по пептидомике проведены на тканях животных, и во всех случаях были выявлены пептидные пулы определённого и характерного состава - у человека, быка, крысы, мыши, свиньи, суслика, гидры, дрозофилы, саранчи. Но является ли феномен наличия пептидных пулов общим, например, для растений и прокариот? В случае простейших или бактерий выяснить ситуацию ещё предстоит, но вот для растений, видимо, уже можно дать положительный ответ. В частности, для модельного растения - мха Рhyscomitrella patens , геном которого недавно был расшифрован, - было показано, что на каждой стадии развития (у нитчатой формы, протонемы и на стадии зрелой стадии, гаметофоров) в растении присутствует большое число эндогенных пептидов - фрагментов клеточных белков, набор которых индивидуален для каждой формы растения. (Схема экспериментального анализа пептидов из мха показана на рисунке 2.)

Рисунок 2. Схема анализа пептидов мха

Даже если у прокариот не обнаружится ничего похожего, уже можно сделать вывод, что большое число многоклеточных организмов культивирует внутри себя пептидные «пулы». Но для чего они служат и как образуются?

Пептиды: «теневая» система биорегуляции

Механизм образования пептидных пулов проще всего выяснить на культурах клеток, потому что, в отличие от целых тканей и органов, в этом случае появляется уверенность, что пептиды генерируются именно этим типом клеток, а не каким-то другим (или вообще не являются артефактом выделения из тканей). Наиболее подробно в этом смысле изучены эритроциты человека - клетки тем более интересные, что они лишены ядра, а, следовательно, большинство биохимических процессов в них сильно заторможено.

Установлено, что внутри эритроцитов происходит «нарезание» гемоглобиновых α- и β-цепей на серию крупных фрагментов (всего выделено 37 пептидных фрагментов α-глобина и 15 - β-глобина) и, кроме того, эритроциты выделяют в окружающую среду множество более коротких пептидов (рисунок 3). Пептидные пулы образуются и другими культурами клеток (трансформированными миеломоноцитами, клетками эритролейкемии человека и др.), т. е. продукция пептидов культурами клеток - широко распространённый феномен. В большинстве тканей 30–90% всех идентифицированных пептидов являются фрагментами гемоглобина, однако идентифицированы и другие белки, порождающие «каскады» эндогенных пептидов, - альбумин, миелин, иммуноглобулины и др. Для части «теневых» пептидов предшественников пока не найдено.

Даже беглый взгляд на перечень пептидных фрагментов гемоглобина (рис. 3) приводит к выводу, что разнообразие эндогенных пептидов значительно превосходит традиционный набор пептидных гормонов, нейромодуляторов и антибиотиков. Несмотря на множество разрозненных данных об активности отдельных компонентов пептидных пулов, ключевой вопрос о биологической роли пептидных пулов в целом оставался не решённым. Представляет ли основная масса пептидов в пулах просто нейтральные промежуточные продукты разрушения белковых субстратов на пути к аминокислотам, вновь используемым для ресинтеза белков, или эти пептиды играют самостоятельную биологическую роль?

Рисунок 3. Образование пептидов в культуре эритроцитов человека. На чёрном фоне показаны аминокислотные последовательности α- и β-глобина, а на сером - последовательности пептидов, идентифицированных как фрагменты этих белков.

Для ответа на этот вопрос было изучено действие более 300 пептидов - компонентов пептидных пулов тканей млекопитающих - на набор культур опухолевых и нормальных клеток. В результате оказалось, что более 75% этих пептидов оказывают выраженное пролиферативное или антипролиферативное действие хотя бы на одну культуру (то есть, ускоряют или замедляют деление клеток) . Были обнаружены и другие виды биологической активности, более или менее пересекающиеся с активностями гормонов, парагормонов и нейротрансмиттеров. В результате ряда таких работ было сделано несколько выводов:

  • компоненты пептидóма участвуют в регуляции нервной, иммунной, эндокринной и других систем организма, причём их действие можно рассматривать как комплексное, - то есть, осуществляемое сразу всем ансамблем пептидов;
  • пептидный пул в целом регулирует долговременные процессы («долго» для биохимии - это часы, дни и недели), отвечает за поддержание гомеостаза и регулирует пролиферацию, гибель и дифференцировку составляющих ткань клеток.

По-видимому, один из главных механизмов действия коротких биологических пептидов - работа через рецепторы хорошо известных пептидных нейрогормонов. Сродство «теневых» пептидов к рецепторам очень низкое - в десятки или даже тысячи раз ниже, чем у их «основных» лигандов, но нужно принимать во внимание и тот факт, что концентрация «теневых» пептидов примерно в такое же число раз выше. В результате оказываемый ими эффект может иметь ту же величину, а, учитывая широкий «биологический спектр» пептидного пула, можно сделать вывод об их важности в регуляторных процессах.

В качестве примера действия через «не свои» рецепторы можно привести геморфины - фрагменты гемоглобина, которые действуют на опиоидные рецепторы, аналогично «эндогенным опиатам» - энкефалину и эндорфину . Доказывается это стандартным для биохимии способом: добавление налоксона - антагониста опиоидных рецепторов, используемого в качестве антидота при передозировке морфина, героина или других наркотических анальгетиков, - блокирует действие геморфинов, что и подтверждает их взаимодействие с опиоидными рецепторами.

В то же время, мишени действия большинства «теневых» пептидов неизвестны. По предварительным данным, некоторые из них могут влиять на работу рецепторных каскадов и даже участвовать в «управляемой гибели» клетки - апоптозе .

Кстати, фрагменты более крупных белков, обладающие своей собственной функцией, никак не связанной с функцией «родителя», получили название криптеинов («спрятанные» белки). Криптеины сейчас довольно активно изучаются и выявляются в последовательностях «не секретных» белков в надежде обнаружить у них особые биологические (например, лекарственные) свойства.

Полифункциональный и полиспецифичный «биохимический буфер», который образует пептидный пул, «смягчая» метаболические колебания, позволяет говорить о новой, ранее неизвестной системе регуляции на основе пептидов (см. таблицу 1). Этот механизм дополняет всем известные нервную и эндокринную системы, поддерживая в организме своеобразный гомеостаз и устанавливая равновесие между ростом, дифференцировкой, восстановлением и гибелью клеток. Изменение пептидного «фона» почти наверняка обратит внимание на протекающий патологический процесс, а восстанавливающее и стимулирующее действие многих пептидных веществ, видимо, можно объяснить как раз восстановлением нарушенного равновесия.

Учитывая сказанное, можно даже высказать предположение, что пептидная биорегуляторная система является эволюционным предшественником более совершенных и современных нервной и эндокринной систем. Эффекты, оказываемые пептидным «фоном», могут проявляться уже на уровне отдельной клетки, в то время как невозможно себе представить работу нервной или эндокринной системы в одноклеточном организме.

Таблица 1. Сравнение различных регуляторных систем
Свойство Регуляторная система
Нервная Эндокринная / паракринная Тканеспецифичные пептидные пулы
«Рабочее тело» Нейротрансмиттеры Гормоны Пептиды - фрагменты функциональных белков
Предшественник Специфический белковый предшественник Функциональные белки
«Порождающий» процесс Сайт-специфическое расщепление Действие набора клеточных протеаз
Концентрация (нМ/г ткани) 0,001–1.0 0,001–1.0 0,1–100
Тип регуляции Синаптическая секреция Внеклеточная секреция Изменение концентрации в ткани
Механизм действия Связывание с рецепторами синаптической мембраны Связывание с рецепторами клеточной мембраны Связывание с рецепторами «родственных» гормонов
Константа связывания с рецептором (K d , нМ) 1–1000 0,1–10 100–10000
Период активности Секунды–минуты Минуты–часы Часы–дни
Биологическая роль Передача нервного импульса Регуляция физиологических процессов в ткани или всём организме Поддержание тканевого гомеостаза

Будущие приложения пептидомики

Лекарственные препараты, по существу являющиеся вариациями на тему пептидных пулов различных тканей животных, уже достаточно широко представлены на рынке (таблица 2), хотя они и не входят в число «блокбастеров», приносящих концернам максимальные барыши. Основная область их применения - состояния, связанные с дегенерацией или трансформацией клеток и тканей, а также необходимостью регенерации (заживления ран). Однако такие препараты не являются чистыми химическими веществами, а, следовательно, не удовлетворяют требованиям современной доказательной молекулярной медицины . (Дело в том, что современные фармакологические стандарты - такие как Good Clinical Practice - подразумевают проведение клинических испытаний, в которых совершенно чётко было бы доказано действие того или иного лекарственного компонента.)

Таблица 2. Лекарственные препараты, созданные на основе пептидных пулов
Препарат Источник Показание
Солкосерил (Швейцария) Депротеинизированный гемодериват из телячьей крови
Актовегин (Дания) Пептиды плазмы крови Заживление ран, трансплантация, ишемия
Вирулизин (Канада) Экстракт желчного пузыря крупного рогатого скота Иммунодефициты, онкология
Тимулин (Россия) Экстракт тимуса крупного рогатого скота Иммунодефициты
Церебролизин (Австрия), Кортексин (Россия) Экстракт головного мозга крупного рогатого скота/свиньи Инсульт, болезнь Альцгеймера
Раверон (Швейцария) Простатилен (Россия) Экстракт предстательной железы крупного рогатого скота Простатит, аденома предстательной железы

Одно из перспективных направлений здесь - использование упоминавшейся уже антипролиферативной активности пептидов. Так, в опытах на карциноме молочной железы мышей один из фрагментов гемоглобина (так называемый VV-геморфин-5) удваивал выживаемость животных при совместном применении со стандартным цитостатиком эпирубицином по сравнению с применением одного только эпирубицина (рис. 4). Этот эксперимент даёт основания полагать, что на основе природных пептидных пулов возможно создание вспомогательных и поддерживающих препаратов для онкологической терапии.

Рисунок 4. Средняя продолжительность жизни мышей с карциномой молочной железы при интраперитонеальном введении эпирубицина и комбинированной терапии эпирубицином с VV-геморфином-5. Выживаемость во втором случае была выше в два раза.

Однако разработка и тестирование новых лекарств - чрезвычайно долгий и затратный процесс, осложняемый конкурентной борьбой фармацевтических гигантов . Более близкая перспектива использования пептидных пулов - это диагностика заболеваний и прочих патологических состояний. Выше уже не раз было сказано, что пептидный состав образца сильно зависит от состояния, в котором находился организм - донор ткани. Уже есть примеры использования пептидомного подхода для выявления маркеров тех или иных заболеваний, в том числе - онкологических.

В Институте биоорганической химии разработана методика масс-спектрометрического анализа пептидного профиля образцов крови и выявлены статистически достоверные различия, по которым можно диагностировать рак яичников, колоректальный рак или сифилис (рис. 5). Масс-спектр, отражающий состав пептидного пула образца тканей, в случае больного человека будет иметь характерные отличия, по которым исследователи - а в перспективе и врачи - смогут ставить точный диагноз.

Этот гептапептид первоначально был разработан в Институте Молекулярной Генетики Российской Академии Наук и наделен несколькими потенциально выгодными свойствами, для разного действия и применения. Недавно селанк прошел третью стадию обследований в России, и вскоре был доступен к употреблению.Существует также препарат, который отпускаеться по рецепту-семакс, который также был разработан Институтом молекулярной генетики и сертифицирован в России и на Украине. Тем не менее, по некоторым данным пользователей, у селанка есть больше преимуществ.

Селанк классифицируется как ноотропное средство анксиолитического типа, его используют для уменьшения тревоги и улучшения когнитивных функций. Свойства селанка: снижение стресса, облегчение депрессии, предотвращение ангедонии(неспособность получать удовольствие), улучшение настроения в эмоциональнонестабильных людей, и прекращение бессонницы. Он также может оказаться полезным для лечения различных форм тревоги, таких как ГТР (генерализированное тревожное расстройство), РСТ (расстройство социальной тревожности), паническое расстройство, а также приступы тревоги. Как ноотроп, селанк может повысить концентрацию внимания, уменьшить умственную усталость, улучшить когнитивные функции, память и сон.

Эти эффекты не несут за собой побочных действий, таких как бензодиазепины:физическая зависимость, психологическая зависимость, снижение двигательных функций. На самом деле, селанк лишен побочных эффектов, и, можно полагаться на исследования, где сказано, что препарат абсолютно безопасный. Поэтому он хорошо подходит для долгосрочного использования.Один из механизмов действия-увеличение концентрации серотонина в крови, который является нейромедиатором, известным как регулятор настроения и оказывает воздействие на аппетит и сон. Дефицит уровня серотонина может привести к депрессии, отсутствию аппетита, бессонницы. Селанк также оказывает значительное влияние на модуляцию природной опиоидной системы организма, что приводит к возрастанию эндорфинов и последующим улучшением чувства благополучия и общего настроения. Кроме того, селанк увеличивает уровень дофамина, который является еще одним важным нейромедиатором для функций, таких как:познание, мотивация, настроение, память, сон, и обучение.

Те, кто испытал селанк на себе, часто говорили об стабилизации настроения, удовлетворенности и благополучии. Он не создает седативный эффект, от которого притупляются чуства и физической способности, а, скорее, приводит к успокоению. Он не влиял на людей как седативное, не притуплял ощущения и физические возможности, а скорее умиротворял. Вследствии чего-улучшение когнитивных функций и ясность ума. Менее вероятные психические расстройства такие как стресс, которые могут привести к бессоннице. Для тех, кто, кажется, потерял удовольствие в жизнедея тельности или хобби, которыми наслаждались, селанк может восстановить их.

Многие читатели, может быть бодибилдеры, или атлеты, могут найти уникальное применение данного препарата и включить его в свою программу и план питания. Далеко не секрет, что некоторые стероиды приводят к беспокойству, бессоннице, и другим физическим и психоэмоциональным проблемам. Некоторые препараты, такие как тренболон или большие дозы андрогенов могут привести к вышеописанным побочным действиям... среди каких есть и другие побочные эффекты. Селанк может смягчить интенсивность этих побочек.

С точки зрения дозирования, ранее думали, что 1-3 мг нормальная доза, но многие дискуссии доказали, что селанкявляется еффективным и при приеме 250-500 мкг. Я предлагаю пройти личные исследования, чтобы определить, идеальные принципы дозирования. Когда речь идет о токсичности, селанка, то даже увеличение дозы в 500 раз, никак не повлияло на организм. Это должно устранить любые опасения передозировки от этого пептида.

Если вы боретесь с любым из вопросов, перечисленных выше... или просто хотели бы извлечь выгоду из селанка, то это сравнительно недорогой пептид, и является хорошим выбором для вас. Большинство людей, которые использовали этот препарат,
давали позитивные отклики.И включат его в свою долгосрочную программу. К сожалению много бодибилдеров даже не смотрели в сторону этого пептида серьезно, просто потому, что это не приводит к прямому накоплению мышечной ткани или силы, но я считаю, что можно рискнуть и попробовать дать шанс такому препарату.