Большинство коротких пептидов при приеме внутрь напрямую поступают в кровяное русло в неизменном виде. Более того, короткие пептиды проходят через цитоплазматическую мембрану в клеточное ядрышко, в котором могут вступать во взаимодействие с молекулой ДНК и эпигенетически корректировать экспрессию генов. Таким образом, можно утверждать, что они обладают высокой биоактивностью, поэтому применяются как вещества с высокой степенью физиологического воздействия в качестве препаратов, дополняющих основную терапию при многих патологиях.
Теория пептидной регуляции гомеостаза объясняет некоторые механизмы биорегуляции на клеточном и молекулярном уровне.
В чем суть концепции?
Питание – важнейший компонент сохранения постоянства внутренней среды в организме, который, как показали исследования, в определенной степени обуславливает долголетие и качество жизнедеятельности.
Питательные вещества, попадающие в организм, принимают участие в протекании метаболических процессов в ЖКТ, кровеносной системе, тканях и органах, поддерживая функционирование клеток. Поэтому так важно, чтобы питание было сбалансированным по возрасту, физической, а также умственной активности человека.
Таким образом, патологические процессы в теле, в том числе старение организма, по данным последних исследований, определяются как нарушение процесса обмена питательных веществ.
Научный мир на данный момент выделяет два аспекта питания:
1. Эпидемиология питания (взаимозависимость между ним и развитием заболеваний).
2. Биохимическая трансформация в организме питательных веществ (поступающих из пищи в виде гормонов, т. е. сигнальных молекул).
Жирные кислоты, а также аминокислоты, поступающие из пищи в кровь, вступают во взаимодействие с клеточными мишенями, эпигенетически корректируют экспрессию генов и регулируют скорость синтеза белков. Среди этих сигнальных молекул есть регуляторные пептиды экзо- и эндогенного генезиса. Большой интерес в этой группе пептидов представляют короткие пептиды, синтезированные в результате деградации пищевых белков. В ходе старения организма метаболические реакции снижают скорость, что проявляется спадом функциональности пептидаз в ЖКТ, расстройством образования и абсорбции короткие пептиды.
Значение коротких пептидов.
Исследования принципа работы коротких пептидов проводятся с целью изучения их действия как биорегуляторов на органы и системы, а также выявления возможности производства на их основе лекарственных средств для лечения целого ряда тяжелых заболеваний. Учеными нашей страны были синтезированы короткие пептиды, которые способствуют приведению к норме функции иммунной и эндокринной систем. Также были получены короткие пептиды, характеризующиеся целым спектром биоактивности. Как показали исследования на животных, они:
• повышают средний и максимально возможный срок жизни;
• способствуют удлинению теломер;
• препятствуют развитию недоброкачественных образований;
• повышают активность иммунных, а также эндокринных клеток;
• стимулируют синтез белка в клетках печени подопытных животных (старых крыс).
Рисунок 1 – Роль коротких пептидов (биорегуляторов) – продуктов деградации белков, которые поступают с пищей, – в поддержании гомеостаза организма.
Тканеспецифическое взаимодействие коротких пептидов с клетками-мишенями.
Установлено, что пептидные препараты эпиталамин (выделен из эпифиза) и тималин (выделен из тимуса), а также короткие пептиды AEDG и KE оказывают выраженное тканеспецифическое действие на пинеальную железу и тимус (ткани-мишени). В его основе – способность коротких пептидов проходить через цитоплазматическую и ядерную оболочку в ядрышко и вступать во взаимодействие с молекулой ДНК, эпигенетически корректируя экспрессию генов. Результаты исследований показали, что короткие пептиды могут напрямую связываться с ДНК. Такой результат дал основание к появлению нового метода исследования – молекулярного моделирования. Биоактивный короткий пептиды может связываться с молекулой ДНК и оказывать разное воздействие на гены в различных тканях или клетках, в ядре или в злокачественных клетках. Таким образом, взаимодействия пептидов с молекулой ДНК могут контролировать генетические функции клетки, что сегодня исследуют с целью применения в профилактике и лечении онкологических патологий.
Клиническая эффективность перорального применения коротких пептидов
Короткие пептиды уже сегодня успешно применяются в клинических условиях как пептидные препараты. Например:
1. Пептид LysGlu-Asp-Trp (KEDW) создает благоприятные условия для снижения глюкозы в крови у больных сахарным диабетом 2 типа.
2. Пептиды Glu-Asp-Arg (EDR) и Glu-Asp-Pro (EDP), применяемые у спортсменов, нормализуют функции антиоксидантной системы, повышают выносливость к нагрузкам и способствуют развитию более высокого уровня энергообмена.
3. Пептидные комплексы IPH, применяемые спортсменами и людьми, ведущими активный образ жизни, регулируют многие процессы в организме. Короткие пептиды в их составе передают информацию от клетки к клетке и тем самым поддерживают функции и структуры органов и систем.
4. Пептидные биорегуляторы EDR и EDP увеличивают окислительную способность скелетных мышц у спортсменов.
5. Трипептид EDR применяется в лечении патологии центральной нервной системы (черепно-мозговые травмы, церебрастении).
6. Пептид Lys-Glu-Asp (КED) вместе с общей терапией при лечении атеросклероза более эффективен по сравнению со стандартным лечением.
7. Совместное применение пептидных биорегуляторов КED и EDR у рабочих вредных производств приводит к улучшению памяти, внимания, мышления, ускорению перцептивно-моторных реакций, повышению умственной работоспособности, уменьшению степени старения ЦНС.
И это далеко не все, что можно было бы привести в качестве примера применения коротких пептидов в лечении различных патологий. Пероральное применение коротких пептидов и низкомолекулярных пептидных препаратов эффективно при атеросклерозе сосудов, онкологии, бронхиальной астме, нарушении работы ЦНС, ускорении старения, высоких физических нагрузках.
Короткие пептиды устойчивы к влиянию ферментов ЖКТ, плазмы крови, способны активировать абсорбцию в ЖКТ биоактивных веществ, проникать внутрь клеток, взаимодействовать с клетками-мишенями, с ДНК и регулировать эпигенетически экспрессию генов. Все это дает объяснение эффективности их применения в современной медицине.