Питание относится к тем важнейшим факторам окружающей среды, которые с момента рождения и до самых последних мгновений жизни воздействуют на организм человека. Пищевые вещества, преобразуясь в процессе метаболизма в структурные элементы клеток организма, обеспечивают физическую и умственную работоспособность, определяют здоровье и продолжительность жизни человека. Нарушения в питании всегда приводят к тем или иным отрицательным последствиям. В связи с этим рациональное, адекватное возрасту, профессиональной деятельности, состоянию здоровья питание рассматривается как важнейший фактор профилактики большинства заболеваний человека, в том числе сердечно-сосудистых (атеросклероз, инфаркт миокарда, инсульт, гипертоническая болезнь и др.), онкологических, желудочно-кишечных, обмена веществ и т.д.
Как свидетельствуют многочисленные исследования, одной из особенностей питания населения экономически развитых стран в последние десятилетия является достаточно высокое потребление промышленно производимых продуктов питания. Такие продукты, как правило, проходят жесткую технологическую обработку, приводящую к существенному снижению содержания в них биологически активных компонентов: витаминов, минеральных элементов, других биологически активных веществ, оказывающих важное регулирующее влияние на обменные процессы в организме человека, на функции его отдельных органов и систем.
Известно, что регулирующие системы кишечника значительно быстрее осуществляют транспорт пептидов, образовавшихся в процессе пищеварения из белков. Этот факт подтверждает пищевую ценность получаемых с пищей биологически активных пептидов и их возможность координировать работу регулирующих систем организма.
В настоящее время установлена роль пептидов в формировании компенсаторно-приспособительных реакций организма в ответ на стресс и нарушения гомеостаза. Пептиды рассматриваются как перспективные средства для повышения сопротивляемости организма человека к экстремальным воздействиям, профилактики преждевременного старения и развития возрастной патологии.
Принципиально важным в развитии представлений о механизмах действия пептидов является исследование структурно-функциональных особенностей этих веществ. На это обращал внимание еще в начале ХХ века выдающийся отечественный ученый И.П.Павлов, получивший в 1904 г. Нобелевскую премию за работу по физиологии пищеварения.
Несмотря на многоуровневую иерархию, все механизмы регуляции гомеостаза выполняют единую задачу, направленную на координацию процессов биосинтеза и сохранение генетического постоянства клеточного состава органов и тканей организма.
Известен процесс пептидной биорегуляции структурного и функционального гомеостаза клеточных популяций, опосредованный действием эндогенных регуляторных пептидов, синтезируемых различными тканями организма. Нарушение пептидной биорегуляции снижает устойчивость организма к дестабилизирующим факторам внешней и внутренней среды, что является одной из причин преждевременного старения. Помимо этого, существует физиологический путь регуляции различных функций организма, характеризующийся тем, что человек через пищу получает белки, под действием ферментов желудочного сока расщепляющиеся на короткие пептиды и аминокислоты, которые осуществляют регуляцию функций тех органов и систем, для которых они специфичны.
Многолетние экспериментальные исследования показали, что при воздействии неблагоприятных факторов окружающей среды, эмоциональном стрессе, развитии возрастной патологии происходит нарушение процесса саморегуляции функций основных систем организма, коррекция которого может быть осуществлена восполнением недостающих эндогенных пептидов.
Новым подходом к проблеме профилактики возрастных заболеваний и восстановления нарушенных функций является биорегулирующая терапия, которая основана на применении с профилактической и лечебной целью эндогенных пептидных биорегуляторов.
Основой биорегулирующей терапии является патогенетическое применение при различных заболеваниях, патологических состояниях и старении пептидных биорегуляторов – препаратов, выделенных из органов и тканей животных. Принципиально важным в развитии представлений о пептидной регуляции старения является исследование пептидов с установленной структурой.
В результате изучения возможности расщепления ди-, три- и тетрапептидов в среде с различным значением pH, а также под влиянием ферментов желудка (протеаз) и проксимального отдела тонкой кишки установлено, что эти препараты относятся к группе малогидролизуемых, или резистентных к гидролизу, пептидов.
Установлено, что применение пептидов и пептидных комплексов с пищей у самцов и самок крыс в возрасте 3 (молодые животные) и 11 месяцев (зрелые животные) вызывало изменение активности пищеварительных ферментов (сахаразы, мальтазы, щелочной фосфатазы, амино- и дипептидаз), реализующих гидролиз углеводов, белков и эфиров фосфорной кислоты в разных отделах желудочно-кишечного тракта (желудок, двенадцатиперстная, тощая, подвздошная и толстая кишка). При этом наиболее выраженное повышение активности ферментов отмечалось у животных в возрасте 11 месяцев, за счет чего уменьшались различия в уровне активности одноименных ферментов у крыс разных возрастных групп. Полученные данные свидетельствуют о том, что короткие пептиды IPH оказывают регулирующее действие на активность ферментов желудочно-кишечного тракта при старении.
Применение коротких пептидов IPH и пептидных комплексов на их основе в течение 21 дня приводило к улучшению транспортных характеристик тонкой кишки старых крыс. Результаты изучения влияния пептидов на активность пищеварительных ферментов и всасывание глюкозы и глицина в тонкой кишке старых крыс свидетельствуют о том, что улучшение деятельности ферментных и транспортных систем тонкой кишки после применения пептидов способствует лучшей ассимиляции пищи и нормализации функции пищеварения при старении.
В связи с этим разработан принципиально новый подход к поиску физиологически активных пептидов. На основе анализа аминокислотной последовательности полипептидов выделены короткие ди и трипептиды, имеющие в своем составе 2 или 3 аминокислоты, являющиеся «активным центром» пептидных комплексов IPH . По эффективности короткие пептиды превосходят препараты на основе экстрактов и действуют в минимальных дозировках. Экспериментальные исследования показали, что состав и последовательность аминокислот в молекулах ди и трипептидов определяет его биологические свойства. Исследование коротких пептидов IPH с установленной структурой позволяет глубоко изучить механизм их действия и создать на основе этих веществ новый высокотехнологичный класс парафармацевтиков, биологически активных добавок и спортивного питания для оптимизации функций основных систем организма.
Процесс синтеза белков постоянно идет в организме. В случае, когда хоть одна незаменимая аминокислота отсутствует, образование белков нарушается. Это может привести к самым серьезным проблемам – от нарушения пищеварения до депрессии и замедления роста. Индивидуальные аминокислоты, их производные и продукты метаболизма служат медиаторами нервных окончаний, сигналами связи с внешней средой, ингибиторами отдельных биохимических реакций, являются адаптогенами и основой для синтеза регуляторных пептидов и гормонов. В первичной последовательности аминокислот заложена информация, необходимая для образования белков.
Известно, что для воздействия на физиологические процессы необязательно наличие целой молекулы белка. Более того, в некоторых случаях фрагменты, состоящие из 2-4 аминокислотных остатков, эффективнее, чем нативные соединения. Таким образом, регуляция и координирование функций организма могут осуществляться за счет расщепления полипептидов, при котором от достаточно длинных цепочек в зависимости от потребностей организма отщепляются фрагменты с определенной активностью, специфичностью и направленностью воздействия на различные физиологические системы. При таком отщеплении изменяются и другие свойства активных молекул: например, степень гидрофобности, которая определяет способность прохождения через клеточные мембраны и гистогематические барьеры.
Для изучения нового класса препаратов были проведены экспериментальные и клинические исследования, позволившие охарактеризовать специфическую активность и эффективность их применения для восстановления и поддержания функции различных органов и систем.
Санитарно-химические исследования на содержание токсичных элементов и тяжелых металлов подтвердили их полное отсутствие как в готовых формах , так и в сырье для их производства.
С целью подтверждения безопасности их клинического применения было проведено изучение общетоксического действия.
При изучении острой токсичности установлено, что употребление дозировок превышающей терапевтическую и рекомендованную для клинического применения, даже в 5000 раз, не вызывает острых токсических реакций.
Изучение подострой и хронической токсичности свидетельствует об отсутствии побочных эффектов при их длительном применении у животных в дозах, превышающих терапевтическую в 1000 раз. При оценке общего состояния животных, морфологических и биохимических показателей периферической крови, морфологического состояния внутренних органов, состояния сердечно-сосудистой и дыхательной систем, функции печени и почек патологические изменения в организме животных при изучении хронической токсичности не обнаружены.
Таким образом, отсутствие общетоксического действия свидетельствует о безопасности клинического применения пептидных комплексов IPH с целью оптимизации функции различных органов и систем.