A peptid-bioregulátorok elősegítik az aktív és funkcionális élettartamot

peptid-bioregulátorok

A peptid-bioregulátorok elősegítik az aktív és funkcionális élettartamot

Írta Leslie J. Farer

Az ENSZ 2012-es becslése szerint világszerte több mint 300 000 ember töltötte be 100. születésnapját, hogy százéves legyen. Ezek egy kis százaléka szupercentenáriusokká válik (110 éves és annál idősebbek), akik jellemzően viszonylag jó egészségi állapotban és az életkorral összefüggő betegségek hiányában szenvednek egészen röviddel a halál előtt, nagyon magas korban.

Ezek a tartós egyének élő bizonyíték arra, hogy az emberek képesek 100, 110 vagy 120 éves korig élni, még azon túl is. Milyen tényezők segítik elő kivételes élettartamukat, és miért öregszik a népesség többi részének 99,996 százaléka gyorsabban, elveszíti funkcionalitását, betegségeket fejleszt és évtizedekkel fiatalabban hal meg? Ez a kérdés azon orvosi kutatások középpontjában áll, amelyek célja az életkorral összefüggő romlást eredményező biológiai és genetikai tényezők meghatározása, és hatékony stratégiák kidolgozása ezek ellen. Jelenleg a terápiás arzenál magában foglalja a kalória-korlátozást (és kalória-korlátozás-utánzókat), antioxidánsokat, glikáció-gátlókat, telomeráz-aktivátorokat, őssejteket és olyan anyagokat, mint a melatonin, a karnozin, a metformin, a deprenil és néhány más.

Ehhez a listához hozzá kell adni, hogy az elmúlt négy évtized új kutatásai feltárták a peptid-bioregulátorok hatalmas életkiterjesztő potenciálját. Ezek a biológiailag aktív rövid aminosavláncok képesek az életkor előrehaladtával fellépő genetikai változások helyrehozására: közvetlenül kötődnek a gének DNS-részeivel, hogy szabályozzák és elindítsák azokat a folyamatokat, amelyek szintetizálják a fehérjéket, regenerálják a szöveteket és helyreállítják az életkoron átesett szervek funkcióit. kapcsolódó károk.

Megújító tulajdonságaik eredményeként a peptid-bioregulátorokat „geroprotektoroknak” (szó szerint „öregedésvédőknek”, azaz olyan gyógyszereknek vagy anyagoknak minősítik, amelyek az öregedés és a degeneratív betegségek kiváltó okait célozzák meg), és ebben a cikkben feltárjuk lenyűgöző élettartamot elősegítő potenciál: több vizsgálatban kimutatták, hogy a különféle peptidekkel végzett hosszú távú kezelés akár 40 százalékkal is megnöveli az állatok élettartamát, és jelentősen csökkenti az öregedő emberek halálozási arányát, miközben javítja a fiziológiai funkciókat, a fizikai teljesítőképességet és az általános egészségi állapotot.

Az öregedés vagy az öregedés összetett biológiai folyamat, amelynek leírása mindig negatív konnotációjú szavakat foglal magában: hanyatlás, hanyatlás, degeneráció, halál stb. Az öregedés egyik (nagyon kellemetlen) meghatározása az „olyan változások összegyűjtése, amelyek az embereket fokozatosan teszik lehetővé. nagyobb valószínűséggel meghal. ” (1) Részletesebb leírás „a fiziológiai integritás fokozatos elvesztése, ami funkciókárosodáshoz és fokozott sebezhetőséghez vezet”. (2) Tehát ezek kombinálásaként azt mondhatjuk, hogy az öregedés olyan felhalmozódó fiziológiai károsodásokkal jár, amelyek csökkent funkcióhoz és az életkorral összefüggő betegségek fokozott kockázatához vezetnek (azaz rák, cukorbetegség, szív- és érrendszeri rendellenességek, neurodegeneratív betegségek stb.) és természetesen a halandóság.

A peptid bioregulátorok és az öregedés genetikai mechanizmusainak egyik vezető kutatója, Vladimir Khavinson professzor (a Szentpétervári Bioregulációs és Gerontológiai Intézet igazgatója, egyéb tudományos álláspontok mellett) egy lépéssel tovább lép az öregedés ezen grafikus leírásával amelyet a következőképpen ír le: „a szövetek fokozatos beindulása és a rosszul működő szervezet fejlődése [amely] a szaporodási időszak végén jelenik meg és az életkor előrehaladtával egyre hangsúlyosabbá válik”. (3)

Vladimir Khavinson professzor a Gerontológiai és Geriatológiai Nemzetközi Szövetség európai régiójának volt elnöke; a szentpétervári kormány fő gerontológusa és a Szentpétervári Bioregulációs és Gerontológiai Intézet igazgatója.

Az involúció kifejezés a szervek vagy szövetek zsugorodását vagy zsugorodását jelöli, amely az idő múlásával következik be olyan okok miatt, amelyeket a következő szakaszban fogunk megvizsgálni. Az öregedés a szervezet fő szabályozási rendszereinek (ideg-, endokrin és immunrendszer) zavarait eredményezi, Khavinson szerint a thymus (immunrendszer) és a tobozmirigy (neuroendokrin rendszer) atrófiája az életkor legfőbb megnyilvánulása. összefüggő hanyatlás. (4) Az alábbiakban vázolt tanulmányok azt mutatják, hogy ezen és más szervek helyreállítása drámai javulást eredményez az élettartamban az állatokban és az emberekben.

Korábbi, az 1960-as évekből származó kutatások (Vladimir Dilman professzor kezdeményezésével, ugyanazon szentpétervári intézetből) kimutatták, hogy a kis, alacsony molekulatömegű szabályozó peptidek magukban foglalják a fehérjék szintéziséhez vezető biológiai információk genetikai átadását . (3) Ezt a megállapítást felhasználva kutatásának alapjául, és azzal a céllal, hogy a szöveteket regenerálja az életkor által károsodott szervek funkcióinak helyreállítására, Khavinson és csapata évtizedekkel ezelőtt azzal kezdte munkáját, hogy kidolgozott egy módszert a kisgyermekek izolálására és tisztítására. különféle állati eredetű szervek kivonatából származó peptidek. (4)

Ezek az aminosavláncok az egészséges szövetek sejtjeiben endogén módon termelődnek, és molekuláris és sejtes szinten szabályozó szerepet játszanak, amely befolyásolja az adott szerv általános biokémiai és fiziológiai működését, amelyben aktívak (ezért a „peptid-bioregulátor” megnevezést).

Minden egyes specifikus peptid kölcsönhatásba lép a DNS specifikus szakaszaival, aminosav-szekvenciájában kódolt információt átadva egy adott szövet bizonyos génjeit szabályozza. (4,5) Ezeknek a géneknek az aktiválása (vagyis a génexpresszió) serkenti a fehérjeszintézist, (4,6,7) a fehérjék előállítását a kódolt genetikai információk alapján, ez egy komplex folyamat, amely nélkülözhetetlen az élet számára. (Lásd az 1. ábrát)

1. ábra: A peptid-bioregulátor (piros színnel látható) és a DNS kölcsönhatása megindítja a fehérjeszintézist.

Az expresszált specifikus génektől és az érintett szövetektől függően a fehérjeszintézis több ezer, sőt millió különböző, a teljes fiziológiai működéshez szükséges anyag, köztük enzimek, strukturális fehérjék, például kollagén, hormonok, például melatonin és inzulin, antitestek összegyűjtését eredményezi., hemoglobin stb.

Idővel azonban a génexpresszió változásai és az endogén peptidtermelés károsodása csökkent fehérjeszintézist eredményez, ami a különböző szervek szerkezeti és funkcionális romlásához vezet, ami öregedést és az életkorral összefüggő betegségeket eredményez (az „öregedés peptidelmélete”). (4,5,7,8,9,11) Khavinson áttörő felfedezése az, hogy az öregedés ezen degeneratív kaszkádja megfordítható.

Állatoknak (és később embereknek) beadva Khavinson megállapította, hogy az általa izolált peptid-kivonatok helyreállító hatást váltottak ki annak a szervnek a sejtjeiben és szöveteiben, amelyből az adott peptid eredetileg származott. (5) Például a thymás peptidek stimulálták az immunitást (4,8), és a tobozmirigy-peptidek a tobozmirigyet melatonin előállítására késztették. (4,8, lásd a 2., illetve a 3. ábrát).

2. ábra: A thymus peptid bioregulátor hatása az anyagcserére 60-74 éves betegeknél.

3. ábra: A tobozpeptid-bioregulátor hatása a melatonin termelésére különböző korú majmokban.

Más szervekből (azaz retinából, prosztatából, agykéregből, mellékvesékből, májból stb.) Nyert peptidkészítményeket alkalmazó vizsgálatok mind jótékony hatást mutattak a megfelelő mirigy, szerv vagy szövetek állapotára és működésére. (8) Meglepő módon kimutatták, hogy a fiatal állatok szerveiből izolált peptidek kiváltják a fehérjeszintézist és helyreállítják az öregedő, romló szervek funkcióit az öreg állatoknál. (4) Például a tobozpeptidek javították az életkorral összefüggő endokrin diszfunkció számos aspektusát azáltal, hogy helyreállították a szaporodási funkciót és a termékenységet olyan idős nőstény patkányokban, amelyek a nőknél a menopauzával egyenértékű folyamaton mentek keresztül; (4) és az éjszakai melatonintermelés növelése, a napi kortizol-szekréció normalizálása, az öregedő rhesusmajmok glükóz- és inzulinszintjének csökkenése. (11,12, lásd a 4. ábrát).

4. ábra: A mellékvese peptid bioregulátor hatása a kortizol termelésére különböző korú majmoknál (reggel és este). Figyelje meg, hogy a kezelt idősebb állatok kortizoltermelése reggel és este sokkal közelebb áll a fiatal, nem kezelt állatok kortizoltermeléséhez.

Az állatokon végzett Khavinson-féle élettartam-kísérletek eredményei egyformán (ha nem is több) meggyőzőek voltak. Három évtized alatt számos tanulmányban a csecsemőmirigyből és a tobozmirigyből izolált peptidekkel végzett hosszú távú kezelés 20-40% -kal növelte a drosophila (gyümölcslégy), patkányok és egerek átlagos élettartamát (néhány állat elérte a faj maximális értékét) élettartama), lassította az öregedés biomarkereinek változását és jelentősen elnyomta a tumor fejlődését. (4, lásd az 5. ábrát)

5. ábra: Az átlagos élettartam növekedése a specifikus határig a peptidkészítmények alkalmazása után (átlagos eredmények 15 kísérlet után) gyümölcslegyeken, egereken és patkányokon - mindez jelentősen megnöveli a hosszú élettartamot a kontrollokhoz képest.

Ezek az eredmények hatalmas következményekkel járnak a rák megelőzésében, az öregedés visszaszorításában és az emberek életének meghosszabbításában.

Amásutt peptid által közvetített hosszú élettartamú mechanizmus: telomeráz aktiválás

A fehérjeszintézis stimulálása mellett Khavinson megállapította, hogy egy másik genetikai mechanizmus működik, hogy figyelembe vegye ezeket a lenyűgöző hosszú élettartamú eredményeket. A tenyésztett emberi tüdő fibroblasztokkal (kötőszöveti sejtek) végzett kísérlet során tobozpeptid hozzáadása aktiválta a telomeráz gént és meghosszabbította a telomereket. Az öregedés a sejtek osztódási képességének csökkenésével jár (ami szükséges a szövetek felépítéséhez és helyreállításához) a telomereknek nevezett struktúrák progresszív rövidülése miatt.

A telomerek a kromoszómák végén lévő védő „kupakok”, a telomeráz pedig egy olyan enzim, amely ismétlődő DNS-szekvenciákat ad hozzá ezekhez a „kupakokhoz”, valahányszor egy sejt osztódik. (A sejtosztódás során a DNS telomer részei elvesznek a hiányos végreplikáció eredendő problémája miatt. A telomeráz biztosítja a DNS ismétlések teljes másolását, hogy a telomerek megtarthassák hosszukat.) A test sejtjeinek többsége (a reproduktív sejteket leszámítva) csak egy véges számú, az úgynevezett Hayflick-határ osztható fel egy programozott genetikai óra szerint, amely az életkor előrehaladtával csökken a telomeráz termelésben, ami a telomerek progresszív rövidüléséhez vezet, amíg a sejtosztódás teljesen le nem áll.

Ez a replikatív öregedésnek nevezett folyamat végül öregedéshez és az életkorral összefüggő betegségekhez vezet. Khavinson megállapította, hogy tobozpeptid hozzáadása a tenyésztett emberi sejtekhez aktiválta a telomeráz gént a telomeráz szintetizálásához, ami meghosszabbított telomereket és megnövekedett sejtosztódást eredményezett, túllépve a Hayflick-határt. (4,13,14) Ez a megállapítás kétségtelenül hozzájárul az állatkísérletekben dokumentált élettartam meghosszabbításához.

A sejttenyésztés és az állatkísérletek ilyen figyelemre méltó eredményeivel Khavinson érdeklődése a peptidek emberben kifejtett telomerhosszabbító hatásának tesztelése felé fordult, ezeket az eredményeket a 6. ábra mutatja.