Пептиды : научные статьи

Геропротекторный эффект пептидных биорегуляторов

В серии исследований было установлено, что длительное введение пептидного препарата эпифиза эпиталамина увеличивает продолжительность жизни самок крыс {Dilman et al., 1979), двух линий мышей — СЗН/Sn и SHR (Anisimov et al., 1982, 1989), а также плодовых мух D. melanogaster (Anisimov et al., 1997). Крысам и мышам эпиталамин в дозе 0.5 мг вводили подкожно начиная с 3.5-месячного возраста, курсами по 5 раз в неделю до естественной смерти. Контрольные животные получали по такой же схеме физраствор. Дрозофил обрабатывали эпиталамином на стадии личинок, добавляя его в питательную среду в концентрации 0.01%. Исследовали взрослых мушек, содержавшихся уже без эпиталамина.

Применение эпиталамина увеличивало среднюю продолжительность жизни всех исследованных животных. Время достижения 90%-ной смертности и максимальная продолжительность жизни возрастали у дрозофил, крыс и мышей СЗН/Sn, но не SHR. Скорость старения, рассчитываемая как параметр а уравнения Гомпертца, снижалась на 52% у дрозофил и крыс и на 27% у мышей СЗН/Sn и не менялась у мышей SHR. Соответственно увеличивалось или не менялось время удвоения интенсивности смертности.

У мышей СЗН/Sn и SHR эпиталамин достоверно снижал частоту развития опухолей. Еще более выраженным было снижение общего числа опухолей и соответственно среднего числа в расчете на животное. Важно отметить, что продолжительность жизни животных без опухолей возрастала на 41% у мышей СЗН/Sn и на 26% у мышей SHR, что свидетельствует о непосредственно геропротекторном действии эпиталамина.

При введении эпиталамина с 15-месячного возраста, когда обычно начинаются возрастные нарушения репродуктивной функции, наблюдалось снижение частоты развития новообразований (с 43 до 28 %) и некоторое увеличение (на II %) средней продолжительности жизни. Максимальная продолжительность жизни животных увеличилась почти на 3 месяца. Заслуживает внимания тот факт, что 23 % крыс, которым вводили эпиталамин, жили дольше, чем прожившая максимальный срок крыса из контрольной группы (Анисимов, Хавинсон, 1991),

Влияние сконсгруированного на основании анализа аминокислотного анализа эпиталамина пептида эпиталона (Ala-Glu-Asp-Gly) на скорость старения и продолжительность жизни плодовых мушек D. melanogaster исследовалось на дикой линии Canton S и инбредной линии ВЭС, селектированной на высокий уровень эмбриональной смертности, а также на серии высокоинбредных линий, селектируемых на низкую половую активность самцов. Тетрапептид добавляли в питательную среду для личинок в концентрации 0.00001 %. Эта доза в 1000 раз меньше по сравнению с использованной дозой эпиталамина. Даже в такой концентрации эпиталон увеличивал среднюю продолжительность жизни на 25-40% в зависимости от линии и пола. Сравнение этих данных с результатами, полученными при использовании эпиталамина, позволяет предполагать, что эпиталон является более эффективным геропротектором. Так, увеличение СПЖ у самок линии ВЭС составляет соответственно 26% для тетрапептида и 17% для эпиталамина, а изменение времени удвоения смертности 70 и 32% соответственно. При этом следует учитывать, что использованная доза тетрапептида была в 1000 раз меньше дозы эпиталамина (табл. 1) (Khavinson, 2002).

Таблица 1(63)

Концентрация
эпиталона, 10-6 %
Продолжительность жизни, дни
Самцы Самки
контроль эпиталон Δ% контроль эпиталон Δ%
0.001 35.4 ±1.31 41.3 ±1.40 +16.6* 32.1 ± 1.07 34.4 ± 0.98 +7.1
0.01 32.6 ±1.14 36.5 ±1.09 +12.0* 31.2 ±0.91 35.4 ±1.07 +13.4*
0.1 31.4 ±1.35 34.9 ±1.18 +10.8* 31.4 ±1.10 35.1 ±1.23 +11.8*
1.0 30.0 ±1.38 33.8 ±1.28 +12.8* 32.4 ±1.17 33.4 ±1.23 +3.2
5.0 33.9 ±1.14 37.7 ±1.16 +11.3* 36.9 ±1.40 38.0 ±1.56 +3.2

Дрозофилам линии Canton эпиталон добавляли в среду развития личинок в различных концентрациях. Определялась продолжительность жизни взрослых дрозофил, содержавшихся без эпиталона. Установлено, что диапазон концентраций пептида, при которых наблюдается увеличение продолжительности жизни самцов, беспрецедентно широк — от 0.001×10-6 до 5.0×10-6 % (различие в 5000 раз). При этом наименьшая концентрация столь же эффективна, сколь и наибольшая (увеличение СПЖ в среднем на 13%). В опытах на самках пептид проявил достоверную геропротекторную активность в концентрациях от 0.01×10-6до 0.1×10-6 6%, увеличивая СПЖ на 13.4 и 11.8% соответственно. Следует отметить, что эпиталон добавлялся только на личиночной стадии, а продолжительность жизни увеличивалась у взрослых дрозофил. Между этими стадиями у дрозофил происходит полный метаморфоз, сопровождающийся лизисом тканей личинок и куколок и построением взрослого организма из немногочисленных клеток имагинальных дисков. Влияние, оказанное на личинок, может быть передано на взрослый организм только через генетический аппарат этих клеток. Следовательно, эпиталон воздействует на генетический аппарат личинок таким образом, что это увеличивает продолжительность жизни взрослых насекомых (Khavinson, 2002).

Действие синтетических пептидов вилона и эпиталона на продолжительность жизни и корреляты биологического возраста у самок мышей СВА были изучены параллельно в сравнении с действием мелатонина (Anisimov et al., 2001a, 2001b). Подопытным животным с шестимесячного возраста в течение всей последующей жизни курсами по 5 дней подряд ежемесячно делали подкожные инъекции вилона или эпиталона в разовой дозе 0.1 мкг на животное. Животные контрольной группы по такой же схеме получали инъекции 0.1 мл 0.9% изотонического раствора NaCl. Дополнительной группе животных по той же схеме вводили с питьевой водой мелатонин (20 мг/л). За животными наблюдали до их естественной гибели.

Все три препарата увеличивали продолжительность жизни мышей

Все препараты снижали температуру тела, не влияли на динамику массы тела и потребление корма, но снижали локомоторную и двигательную активность животных, оцениваемую по пересечению квадратов в открытом поле (эпиталон > мелатонин > вилон). Применение вилона повышало физическую активность (определяемую по грумингу) и выносливость (по способности висеть на натянутой струне), тогда как эпиталон и мелатонин не влияли на эти параметры. Вилон не оказывал влияния на возрастные изменения эстральной функции и свободнорадикальные процессы, тогда как мелатонин и особенно эпиталон замедляли старение репродуктивной системы и угнетали свободнорадикальные процессы в тканях мышей. Эпиталон и вилон угнетали развитие спонтанных новообразований, тогда как мелатонин повышал число злокачественных опухолей

Модель комплементарного взаимодействия коротких пептидов с двойной спиралью ДНК

Сравнение пространственного расположения функциональных групп нуклеиновых оснований на поверхности большой канавки двухспиральной ДНК и...

Подробнее

Геропротекторный эффект пептидных биорегуляторов

В серии исследований было установлено, что длительное введение пептидного препарата эпифиза эпиталамина увеличивает продолжительность ж...

Подробнее

Чудеса биотехнологии: короткие пептиды

У большинства людей слово «нанотехнологии» все еще вызывает ассоциации с далеким и фантастическим будущим, в котором внутри человеческо...

Подробнее

Пептидные биорегуляторы-новый класс геропротекторов

Пептидные биорегуляторы-новый класс геропротекторов. Сообщение 1. Результаты экспериментальных исследований УСПЕХИГЕРОНТОЛОГИИ • 201...

Подробнее

Пептиды — какова польза и вред для организма?

Пептиды - какова польза и вред для организма? Есть ли побочные эффекты? Ответы читайте в нашей статье. Какие только вещества и соеди...

Подробнее