Заболевания костной системы и суставов занимают первое место по распространенности в мире. Традиционные методы лечения болезней обычно включают продолжительное использование синтетических препаратов, которые не дают высокоэффективных результатов и обладают побочными действиями, что осложняет процесс лечения, восстановления и укрепления костной ткани. Дополнительной сложностью в процессе лечения является большая продолжительность и регулярность терапии, без перерывов. Кроме того, одним из главных способов избежать осложнений течения болезней является профилактика, которая тоже означает длительное курсовое применение препаратов. Поэтому поиск и разработка эффективного и безопасного средства являются актуальным и перспективным направлением предупреждения развития болезней костей и костной системы, реабилитации и оздоровления организма после травм и операций.
Ввиду длительности применения препаратов при лечении болезней костной системы перспективным является использование биологически активных добавок природного происхождения в качестве нелекарственных средств и дополнение к медикаментозным средствам. Таким препаратом является разработанное и предлагаемое для регистрации комплексное средство Остеопептин. Остеопептин является оригинальным комплексным средством профилактики и дополнительной терапии заболеваний костной системы. Препарат Остеопептин показан для пациентов с костными патологиями различной этиологии, рекомендуется к применению для восстановления после травм и перенесенных операций.
Основным компонентом такого комплекса является пептидный комплекс IPH AG, состоящий из коротких пептидов, инновационный продукт.
Эффективность пептидного комплекса была подтверждена в различных исследованиях, проводимых в лабораторных и клинических условиях.
Как показал ряд доклинических и клинических исследований, терапевтические дозы лекарств пептидной природы, как правило, в 2-3 раза ниже терапевтических доз профильных непептидных аналогов. Принимая во внимание практическое отсутствие аллергических реакций на парентеральное и энтеральное введение коротких пептидов, относительно небольшие общие количества пептидных лекарственных средств, рекомендуемых для курсового применения, а также технические возможности создания точных копий природных олигопептидов, последние можно рассматривать как перспективный класс биологически активных веществ с большим спектром фармакологического потенциала.
Одним из таких примеров является препарат «Остеопептин» в основе которого дипептид IPH AG. Данный дипептид можно отнести к числу средств, которые способны повышатьь устойчивость организма к широкому спектру экстремальных воздействий.
Пептидный биорегулятор IPH AG представляет молекулу, состоящую из двух аминокислотных остатков: аланина и глутамина, ковалентно связанных пептидной связью, аналогичной текущей связи в белках (Рисунок 1). Обе аминокислоты являются природными незаменимыми физиологическими веществами, используются в качестве предшественников синтеза белка, а также входят в 20 стандартных аминокислот, которые играют важную роль в синтезе многих природных белков организма. Оба они важны для глобального обмена азота в организме, глюконеогенеза, энергоснабжения, пластического метаболизма и многих других физиологических процессов.
Данный дипептид реализует свое действие различными способами введения в организм и, в зависимости от способа поступления, осуществляется либо действие пептида IPH AG, и/или диссоциированных молекул аланина и глютамина. Установлено, что при пероральном или энтеральном введении аланилглутамин действует локально в желудочно-кишечном тракте, помогая защитить целостность слизистой оболочки кишечника и поддерживая барьерные функции кишечника. Это снижает вероятность бактериальной транслокации, риск инфекции, вызванной воспалительным повреждением и связанных с инфекцией симптомов, таких как диарея, обезвоживание, нарушение всасывания и электролитный дисбаланс.
Рассмотрим компоненты дипептида IPH AG по отдельности.
Аланин участвует в образовании мышечных белков, дипептидов карнозина, кофермента А, фермента аланинаминотрансферазы, пантотеновой кислоты (витамина В5). Все это определяет основные физиологические задачи настоящей аминокислоты: поддержание баланса азота и постоянной концентрации глюкозы в крови. Эта аминокислота является одним из важнейших источников энергии. В организме человека аланин образуется в мышечной ткани из молочной кислоты. При интенсивной физической нагрузке недостаток аланина стимулирует катаболические процессы в мышечных тканях. Аланин может образовываться из других азотистых веществ или при распаде карнозина.
Глютамин является относительно незаменимой аминокислотой. Ее концентрация в крови выше, чем концентрация любой другой аминокислоты. Глютамин является популярной аминокислотой для пищевых добавок, а также она является одним из наиболее известных кандидатов для коррекции работоспособности лиц, подвергающихся повышенной физической активности, для оптимизации физиологические функции спортсменов, а также известное средство при метаболической терапии. Глютамин, наряду с глутаминовой кислотой, является предшественником пептидов, белков, нейротрансмиттеров, азотистых оснований и используется в качестве источника энергии различными органами, такими как кишечник. Кроме того, эта аминокислота участвует в реализации многих функций, таких как поддержание клеточной пролиферации (деления клеток), регуляция иммунитета и клеточной активности, поддержание кислотно-щелочного баланса и регуляция экспрессии генов [4,5,6]. В дополнение к своей роли компонента белка, он важен как глобальный переносчик азота, осуществляет переаминирование аминокислот и участвует в образовании новых аминокислот.
Доказано, что дефицит глютамина приводит к повышенной утомляемости, снижению мышечной силы, выносливости и внимания, увеличению времени реакции и ряду других побочных явлений, которые ухудшают работоспособность в целом и спортивные показатели в частности. Однако различные исследования последних лет показали, что широкому применению глютамина в качестве отдельного продукта препятствуют особенности его физико-химических свойств, такие как: слабая растворимость и частичное разложение в водной среде с выделением вредного газообразного аммиака, низкая термостойкость, выраженная зависимость от рН растворителя, нестабильность в кислой среде.
Глютамин используется в клинической практике в качестве пероральной, парентеральной или энтеральной добавки в виде отдельной аминокислоты или в виде дипептидов, содержащих глутамин, которые, как оказалось, обладают рядом преимуществ по сравнению с ним.
В частности IPH AG проявляет большую физическую и химическую стойкость, обеспечивает лучшую доставку и в больших количествах в органы, ткани и межклеточное пространство глютамина и аланина. Растворимость в воде при комнатной температуре и стабильность в растворе дипептида существенно в 15 раз выше, чем у исходных свободных аминокислот аланина и глютамина. Наряду с этим была выявлена нестабильность глютамина в водных растворах, низкая устойчивость в кислой среде желудка и относительно медленное и неполное всасывание в кишечнике (Таблица 1).
Таблица 1. Сравнительная характеристика физических и химических свойств аминокислот и пептидов.
В сравнительном плане дипептид более стабилен в желудочно-кишечном тракте, лучше всасывается в пищеварительном тракте и всасывается печенью перорально, чем свободный глютамин, часто используемый внутривенно в клиническом питании [17].
Интенсивная физическая активность — это мощный физиологический стресс, который в период действия стрессового фактора ограничивает и даже отключает способность кишечника полноценно усваивать белки, жиры и углеводы, уменьшает их максимальный транспортируемый объем. Хроническая интенсивная физическая активность часто приводит к ряду желудочно-кишечных расстройств, особенно в тех видах спорта, которые требуют повышенной сопротивляемости [18].
Поэтому дипептид IPH AG рекомендуется применять как перед длительными физическими нагрузками для улучшения всасывания электролитов и повышения выносливости, так и после интенсивных нагрузок для восстановления всасывающей способности кишечника.
Кроме того, следует отметить, что обе аминокислоты жизненно важны не только для обмена азотом между тканями, но и для производства и /или хранения глюкозы. Более того, функции аланина и глютамина реализуются не только параллельно, но они часто взаимосвязаны и синергичны: аланин является важнейшей аминокислотой, участвующей в передаче азота из мышц в печень. Оказавшись там, углеродный скелет аминокислоты может быть преобразован в глюкозу как часть глюкозо-аланинового цикла [22].
Обе аминокислоты также улучшают гидратацию синергетическим образом. По-видимому, аланин влияет на гидратацию и объем клеток, увеличивая внутриклеточную концентрацию калия, тем самым втягивая воду в клетку. Глютамин также влияет на объем клеток, помогает поддерживать общий кислотно-щелочной баланс организма, благодаря аммиаку, который отщепляется от аминокислоты и доставляется в почки, влияет на транспорт воды. В ответ на тяжелую физическую нагрузку или другие формы физиологического стресса обе аминокислоты высвобождаются из мышц в значительных концентрациях. Если концентрации этих аминокислот в мышцах не восстанавливаются, то может снизиться устойчивость к физической нагрузке, замедление восстановления, снижение функций иммунной системы, рост мышц, общая гипофункция.
Функционированию иммунной системы также помогает наличие глютамина. Стресс, вызывающий дефицит глютамина, разрушает иммунную систему. Потребление глютамина клетками иммунной системы увеличивается в 10 раз по сравнению с другими клетками [43, 44,45].
Глютамин является незаменимым субстратом для нормального функционирования гуморального и клеточного иммунитета. Таким образом, исследования in vitro показали, что недостаток глютамина в среде тканевой культуры серьезно ограничивает способность лимфоцитов реагировать на митогенную стимуляцию [46]. Кроме того, некоторые медиаторы воспаления (интерлейкины и др.) и глюкокортикоиды повышают активность глутаминазы лимфоцитов, в том числе в брыжеечных лимфатических узлах, что приводит к увеличению утилизации глутамина.
Следовательно, использование уникального кишечного транспортера экзогенно в форме молекулы дипептида IPH AG может покрыть возможный относительный дефицит и более эффективно увеличить запасное количество глютамина в кровотоке, внеклеточном пространстве в скелетных мышцах и клетках по сравнению с обычным свободным глютамином. При введении дипептида поддерживается более высокий уровень концентрации глютамина в плазме крови, лимфе, межклеточном пространстве и скелетных мышцах, по сравнению с введением свободного глютамина. Эта особенность биораспределения очень важна, потому что до 65% свободного глютамина, поступающего внутрь, может быть разрушено до того, как он достигнет мышц.
Разработка компанией инновационного высококачественного пептидного комплекса IPH AG и его внедрение в последние годы в практику спортивной и клинической медицины расширили возможности профилактики и срочной фармакотерапевтической коррекции функций, нарушенных перегрузками, ускоряют процессы регидратации воды и электролитов, повышают последующее усвоение макро- и микроэлементов, а также восполняет относительный дефицит глютамина при экстремальных физических нагрузках, который в период действия стрессового фактора ограничивает или отключает способность кишечника к полному усвоению органических и минеральных веществ.
Хроническая интенсивная физическая активность без адекватного питания, метаболической коррекции и режима релаксации приводит к ряду желудочно-кишечных расстройств и снижению иммунитета [78-82]. Благодаря своим исключительным физико-химическим и биохимическим свойствам IPH AG показан для формирования адекватных условий поддержки питания [предыдущее, текущее и последующее питание], чтобы предотвратить угрозу недоедания или уменьшить потребление питательных веществ, стимулировать увеличение мышечной массы тела и уменьшить отложение жира. Высококачественный пептидный комплекс, производимый компанией, не содержит примесей, обладает высокой эффективностью и действует в малых дозах. Таким образом, IPH AG способен поддерживать широкий спектр физиологических функций и может стать одним из лучших средств профилактики и/или устранения состояний дефицита. Наряду с этим, являясь средством метаболической направленности действия, IPH AG перспективен как средство поддержания нормальной иммунной функции, клеточных энергетических процессов в возбудимых тканях, защитное средство, способное противодействовать влиянию физиологического и патологического стресса. Прогнозируется, что IPH AG будет востребован в спортивной и клинической медицине, а также у широкого круга лиц в качестве практически безопасного мягкого адаптопротекторного и адаптогенного средства для повышения устойчивости человека к экстремальным нагрузкам.
Одним из главных компонентов препарата Остеопептин, который позволяет улучшать состояние костной ткани, является кальций хелат, одна из самых доступных форм кальция. Организм способен усваивать отдельные ионы минералов только в виде хелатных комплексов. В препарате Остеопептин кальций уже находится в комплексе с двумя молекулами глицина и не требует дополнительных преобразований. В составе остеопротектора также включён витамин Д для ускоренного всасывания в тонком кишечнике.
В ряде научных исследований было показано, что аминокислоты являются отличными комплексообразователями ионов кальция, который повышает способность усваивать кальций. Такие хелаты демонстрируют замечательную стабильность и всасываемость как в кислых, так и в щелочных условиях, что способствует всасыванию кальция в желудочно-кишечном тракте человека.
Кроме вышеперечисленных свойств дипептидного комплекса IPH AG, важно отметить еще и тот факт, что он способен поддерживать интегративную функцию кишечника, ускоряя всасывание воды и электролитов из кишечника, ряда макро- и микроэлементов, в том числе ионов кальция, проводя хелатный комплекс кальция непосредственно внутрь клеток костной ткани. Дипептид сопровождает молекулу бисглицината кальция не только до желудка как в большинстве продуктов, содержащих кальций хелат, но и до клеток костной ткани. Это позволяет выполнять главную функцию препарата Остеопептин по укреплению костной ткани и улучшению функционирования костной системы.