Тканеспецифические эффекты пептидов

1. Пептидные препараты, полученные из организма животных

В 1985 г. В. Г. Морозов и В. Х. Хавинсон выдвинули гипотезу о том, что пептиды, полученные из коры головного мозга, шишковидной железы, простаты и сетчатки глаза, участвуют в регуляции генов. Эта гипотеза была подтверждена многочисленными исследованиями (рассмотренными в работах [30, 49]).

Способность некоторых пептидных препаратов увеличивать продолжительность жизни лабораторных животных и замедлять развитие рака и атеросклероза, которые являются основными причинами преждевременной смерти человека, дает основания рассматривать их в качестве геропротекторов. Основное преимущество пептидных комплексов заключается в том, что они не токсичны и в принципе не могут быть передозированы [91].

Увеличение продолжительности жизни. Введение пептидов эпифиза и тимуса крысам было связано со значительным, на 25-40%, увеличением продолжительности их жизни по сравнению с контрольной группой [18].

Влияние на канцерогенез. Пептиды, полученные из шишковидной железы и тимуса, проявляли устойчивую противоопухолевую активность. Частота возникновения у лабораторных животных злокачественных новообразований, спонтанных и индуцированных различными веществами и ионизирующими излучениями, снижалась в 1,4-7,0 раза [1, 4, 6-8, 10, 12, 18].

В большинстве экспериментов наблюдалось беспрецедентное снижение числа опухолевых заболеваний. Поскольку механизмы канцерогенеза едины для всех млекопитающих, эти результаты заслуживают того, чтобы их рассматривали как чрезвычайно важные для профилактики рака у человека [34].

ПК из коры головного мозга

Пептидный комплекс, полученный из коры головного мозга крупного рогатого скота и свиней обладает выраженной нейропротекторной активностью. Он стимулирует репаративные процессы в головном мозге и ускоряет восстановление функций мозга после перенесенных стрессов [23].

Введение пептидов, полученных их коры головного мозга (10 мг внутримышечно ежедневно в течение 10 дней) пациентам с органическим эмоционально лабильным (астеническим) расстройством (МКБ-10, F06.6) ассоциировалось со снижением уровня кортизола в крови. У пациентов, проводимая терапия которых дополнялась пептидами, нормализовались уровни тиреоидных гормонов и тиреотропина в крови [87].

Пептиды из коры головного мозга применяется для лечения нарушений мозгового кровообращения, астенических состояний и энцефалопатий различного генеза у пациентов пожилого возраста.

Мишенями являются нейрональные и глиальные клетки [37]. В поврежденном мозге пептиды влияет на ключевые стадии процессов, завершающихся гибелью нейронов: ингибирует апоптоз, вызванный чрезмерным высвобождением глутамата в синаптические щели, и таким образом ослабляет гиперстимуляцию глутаматных рецепторов [26].

Пептиды коры головного мозга может быть полезен пациентам с черепно-мозговой травмой, нарушениями мозгового кровообращения, вирусными и бактериальными нейроинфекциями, энцефалопатиями различной этиологии, а также острыми и хроническими энцефалитами и энцефаломиелитами [88]. Введение пептидов (10 мг внутримышечно ежедневно в течение 10 дней) 58 пациентам пожилого и старческого возрастов с органическими психическими расстройствами способствовало восстановлению когнитивных функций, таких как память и интеллект, а также иммунологических показателей. Повторные курсы лечения давали более выраженные и длительные эффекты.

Когда комплексная терапия черепно-мозговой травмы у 174 больных была дополнена пептидами в указанных выше дозах, это позволило нормализовать показатели электроэнцефалографии и транскраниальной ультразвуковой допплерографии.

Согласно данным, полученным в многоцентровом проспективном с двойным слепым контролем исследовании пептидов коры головного мозга, этот препарат оказался эффективным в лечении острого ишемического инсульта у 272 пациентов в возрасте от 30 до 80 лет. Эти пептиды в дозе 10 мг внутримышечно вводили два раза в день в течение 10 дней, и курс лечения повторяли через 10 дней. Были получены следующие результаты: а) восстановление неврологических функций, оцениваемых по шкалам NIH, Rankin и Rivermead, и б) улучшение когнитивных расстройств (шкала MMSE) и двигательного дефицита (индекс повседневной активности Бартеля). Эти эффекты сохранялись примерно в течение одного месяца после завершения второго курса лечения.

Было установлено, что пептиды эффективны у пациентов с хроническими цереброваскулярными заболеваниями. Препарат вводили по 10 мг два раза в день в течение 14 дней 31 пациенту с дисциркуляторной энцефалопатией I-II стадий в возрасте от 50 до 75 лет. Качество жизни улучшилось у 97% пациентов. В 90% случаев пациенты сообщали об ослаблении своих субъективных симптомов, таких как эмоциональная нестабильность, повышенная утомляемость, головная боль и головокружение. Отмечено улучшение вестибуло-мозжечковой и вегетативной симптоматики. Улучшились слуховая и речевая память. Амплитуда когнитивного вызванного потенциала увеличилась, а латентность уменьшилась. Уменьшение зон активности в височной и лобной областях мозга, по данным ядерно-магнитно-резонансного исследования, свидетельствует о снижении энергозатрат на реагирование на стандартные психологические тесты.

Нейропротекторные эффекты основаны на способности усиливать выработку серотонина и гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК). Было обнаружено, что пептиды стимулируют высвобождение дофамина из аксонов стриатальных нейронов и в то же время подавляет действие дофамина на пре- и постсинаптических рецепторах. Нейропротекторные свойства также связаны со способностью ингибировать апоптоз и стимулировать пролиферацию нейронов.

В культивируемых нейронах мозжечка, коры головного мозга и гиппокампа замедляется развитие отложенной дерегуляции кальция, вызванной глутаматом. В органотипических культурах головного мозга куриных эмбрионов пептиды мозга стимулирует рост нейритов.

Было высказано предположение, что активация обновления нейрональных клеток связана с изменениями экспрессии генов, регулирующих синтез собственных нейротрофических факторов клетки, таких как нейротрофический фактор головного мозга (brain-derived neurotrophic factor — BDNF) и фактор роста нервов (nerve growth factor — NGF) [49].

Были отмечены противоопухолевые эффекты. В крысиной модели индуцированного нитрозомочевиной трансплацентарного канцерогенеза развивались опухоли головного мозга, позвоночника, периферической нервной системы и почек. Лечение было связано со снижением частоты возникновения и множественности опухолей, вероятно, из-за способности пептидов нормализовать дифференцировку и пролиферацию глиальных клеток [1].

Применение пептидов мозга самостоятельно или в комбинации с пептидами сетчатки глаза оказывает выраженный защитный эффект при диабетической ретинопатии, макулярной дистрофии, атрофии зрительного нерва, глаукоме и других заболеваниях глаз [28, 99]. У пациентов, прошедших не менее двух ежегодных курсов лечения пептидами мозга в течение 7-10 лет, острота зрения была в 2,5 раза выше, чем у пациентов, получавших традиционную терапию.

Пептиды мозга эффективны у практически здоровых людей в экстремальных условиях окружающей среды и профессиональной деятельности, а также при переутомлении или астении. Биорегулятор усиливает кратковременную и долговременную память, ускоряет обработку информации, психические реакции и пространственную координацию, способствует концентрации внимания и адекватности восприятия. Также способен улучшать настроение, поддерживать активность, снижать тревожность и психическое напряжение. Биорегулятор эпифиза также может быть использован для контроля патологических состояний, связанных с повышенными интеллектуальными и психоэмоциональными усилиями, в том числе у пациентов пожилого возраста.

У 58 пациентов в возрасте от 60 до 74 лет, страдавших ангиоретинопатией, ассоциированной с артериальной гипертензией, пептиды могза улучшали остроту зрения, которая даже через 3 мес. после терапии оставалась на 20% выше, чем до нее. Допплерография четко показала, что у пациентов улучшилась микроциркуляция.

Пептиды тимуса были выделены из вилочковой железы теленка. Они содержат более 10 пептидных компонентов. Среди аминокислот наиболее распространены глутаминовая кислота, аспарагиновая кислота, глицин и лизин.

Пептиды тимуса доказали свою эффективность при лечении ряда состояний, связанных со снижением клеточного иммунитета и фагоцитоза, в том числе осложнений, возникающих у онкологических больных после лучевой и химиотерапии, острых и хронических инфекций и воспалительных состояний, осложнений массивных доз антибиотиков, вялотекущей регенерации тканей при посттравматических и послеоперационных осложнениях, облитерирующих заболеваниях артерий конечностей, при хронических заболеваниях печени и простаты, а также в комплексной терапии некоторых форм туберкулеза и проказы [5].

Тимус, центральный орган иммунной системы, претерпевает инволюцию в процессе старения. Этот процесс связан с уменьшением продукции тимусом пептидных регуляторов (рис. 2) [33].

Рис. 2. Возрастная инволюция тимуса связана со снижением продукции пептидных биорегуляторов (метод непрямой иммунофлуоресценции с использованием антител к полипептидам тимуса, ×600).

В экспериментальных условиях пептиды вилочковой железы вводили мышам, получавшим внутриутробное лечение N-нитрозо-N-этилмочевиной. Введение начиналось с 2,5 мес. после рождения и продолжалось до конца жизни животного. Лечение было связано с увеличением латентного периода развития опухоли на 1,5 — 2,5 мес. Распространенность опухолей позвоночника снизилась примерно на 30%. Таким образом, пептиды тимуса оказывал явное ингибирующее действие на трансплацентарный N-нитрозо-N-этилмочевиноиндуцированный канцерогенез [1].

У мышей линии SHR, получавших пептиды тимуса, начиная с четвертого месяца жизни, распространенность спонтанных опухолей уменьшалась с 55 до 44%. У самок мышей линии CH3/Sn, получавших пептиды тимуса в течение всей жизни, начиная с одномесячного возраста, распространенность спонтанных опухолей, включая аденокарциному молочной железы, снизилась в 2,8 и 2,6 раза соответственно [7, 14, 15].

Пептиды сетчатки глаза получают из сетчатки глаза крупного рогатого скота [59, 60].

Показано, что этот пептидный препарат регулирует метаболические процессы в сетчатке, оказывает выраженное защитное действие на эндотелий сосудов и коллагеновые волокна периваскулярной соединительной ткани, усиливает репарацию поврежденных структур сосудистой стенки. Индуцирует дифференцировку, о чем свидетельствует его способность активировать развитие клеток сетчатки и пигментированного эпителия при добавлении к плюрипотентным клеткам эктодермы ранней гаструлы лягушки Xenopus laevis [53, 75]

У крыс Кэмпбелла (Campbell's rat) с наследственной пигментированной дегенерацией сетчатки пептиды ингибировали дистрофические процессы [60].

Двадцатилетний опыт их применения в лечении глазных болезней различного генеза доказал, что этот препарат обладает высокой клинической эффективностью. Пептиды сетчатки глаза усиливают функциональные взаимодействия между пигментированным эпителием и внешними сегментами фоторецепторных клеток, метаболическую регуляцию, активацию антиоксидантной защиты и чувствительность сетчатки к свету. Многолетнее применение в лечении больных пигментным ретинитом показало, что пептиды обладают высокой эффективностью и способен обеспечить благоприятные клинические результаты в 90% случаев. После лечения в виде парабульбарных инъекций в суточных дозах от 5 до 10 мг в течение 10 дней центральные скотомы уменьшались в размерах или исчезали у всех 250 пациентов с прогрессирующей возрастной макулярной дегенерацией и атрофией пигментного эпителия сетчатки [28]. Применение ассоциировалось со значительным улучшением зрения (повышение остроты зрения и расширение поля зрения) и связанных с этим электрофизиологических показателей, а также с улучшением соматического состояния и антирадикальной защиты крови у всех пациентов (табл. 3 и 4). Было установлено, что применение биорегуляторов для лечения пигментного ретинита не вызывает побочных эффектов, осложнений или лекарственной зависимости даже у пациентов с неблагоприятным аллергологическим анамнезом [29].

Таблица 3

Результаты компьютерной периметрии в контрольной группе больных пигментным ретинитом

Таблица 4

Результаты компьютерной периметрии в опытной группе больных пигментным ретинитом

Пептиды простаты, полученные из простаты животных, доказали свою эффективность в терапии хронического простатита, доброкачественной гиперплазии простаты, осложнений хирургических вмешательств на простате и различных возрастных дисфункций этого органа [33, 46, 47].

Среди всех пептидных препаратов, полученных из тканей животных, только этот стимулирует рост эксплантов простаты и мочевого пузыря крыс [29, 50].

Заметно повышает эффективность лечения возрастных заболеваний простаты и, воздействуя на мужские половые функции, значительно продлевает мужскую сексуальную активность [30, 49, 69].

Пептиды простаты не вызывают неблагоприятных побочных эффектов [29].

Пептиды эпифиза, полученные из шишковидной железы крупного рогатого скота, использовались для лечения пациентов пожилого возраста с признаками ускоренного старения сердечно-сосудистой системы. В рандомизированном сравнительном исследовании было обнаружено снижение темпов старения и смертности на протяжении 15 лет наблюдения. Установлено, что длительное применение пептидов эпифиза (6 курсов лечения в течение 3 лет) снижает скорость старения сердечно-сосудистой системы, восстанавливает сниженную из-за старения физическую работоспособность, нормализует углеводный и липидный обмены, а также суточную ритмику секреции мелатонина. Геропротекторная активность пептидов проявляется также в снижении смертности, что подтверждается анализом графиков выживаемости Каплана-Мейера [5, 78].

Старение связано с лимфопенией и нарушением бластной трансформации Т-клеток, однако у старых самок мышей C3H/Sn, ежедневно получавших эпиталамин, начиная с 3,5-месячного возраста, индуцированная фитогемагглютинином бластная трансформация Т-клеток была такой же, как и у молодых мышей [14].

Было показано, что пептиды шишковидной железы снижают перекисное окисление липидов, как следует из 4,1-кратного снижения уровня диеновых конъюгатов, что позволяет предположить ингибирование ранних стадий перекисного окисления липидов (ПОЛ). Сообщалось, что активность супероксиддисмутазы повышается в крови крыс через неделю после начала приема.

Пептиды эпифиза слабо цитостатичны в отношении клеток саркомы-37 in vitro [14, 15]. In vivo введение самкам крыс, начиная с 15-месячного возраста, снижало частоту возникновения всех опухолей и злокачественных опухолей в 1,6 и 2,7 раза, соответственно [4, 14, 15].

Препарат эпифиза заметно усиливал цитостатический эффект лазерного облучения опухолей, оцениваемый по количеству опухолевых очагов, и ослаблял метастазирование лимфосаркомы Плисса и карциномы легкого у крыс [15].

У мышей оказывал противоопухолевое действие на трансплантируемые опухоли, включая рак молочной железы, плоскоклеточный рак шейки матки, гепатому 22а и лимфолейкемию LIO-1, но не оказывал влияния на меланому Хардинга-Пасси и лейкемию L-1210.

Было показано, что биорегулятор эпифиза снижает частоту возникновения диметилбензантрацен-индуцированных аденокарцином молочной железы (DMBA-induced mammary adenocarcinomas) у крыс. Было высказано предположение, что противоопухолевой эффект может проявляться в условиях синдрома канкрофилии, индуцированного трансплантацией опухоли или химическими канцерогенами [19].

Значительные противоопухолевые эффекты возникают при совместном применении пептидных препаратов, полученных из шишковидной железы и тимуса. Их согласованное действие проявляется в 1,4 — 7,0-кратном снижении частоты встречаемости злокачественных опухолей, как спонтанных, так и индуцированных облучением химическими канцерогенами. Такое снижение было отмечено в подавляющем большинстве экспериментов [5].

Ежедневное введение 0,5 мг препарата эпифиза увеличивало продолжительность жизни крыс на 25% [19].

У мышей линии C3H/Sn ежедневное введение пептидов эпифиза начиная с возраста 3,5 мес. увеличивало среднюю и максимальную продолжительность жизни на 40 и 25%, соответственно [14].

Пептиды эпифиза и тимуса увеличивали среднюю продолжительность жизни мух-дрозофил, мышей и крыс на 25-40% по сравнению с контрольными группами. В ряде экспериментов было также показано, что и максимальная продолжительность жизни в некоторой степени увеличивается [5].

Изучено влияние пептидов эпифиза на эндокринную регуляцию у кроликов. Показано, что прием в течение трех недель был связан со снижением уровня инсулина и триглицеридов в крови и повышением толерантности к глюкозе. Внутрибрюшинное введение крысам сопровождалось значительным повышением уровня кортизола в крови [30].

Влияние пептидов эпифиза на репродуктивную функцию у старых крыс с постоянным эструсом проявлялось в восстановлении регулярных эструсных циклов [1]. У старых самок крыс снижался уровень лютеинизирующего гормона и пролактина в крови, повышался уровень трийодтиронина в крови и повышалась чувствительность гипоталамо-гипофизарной системы к гомеостатическому ингибированию секреции кортикотротинов глюкокортикоидами. У молодых самцов крыс при введении в течение пяти дней наблюдалось повышение содержания трийодтиронина и снижение содержания тироксина в крови [30].

Особое значение имеет способность пептидного препарата, полученного из шишковидной железы, восстанавливать репродуктивную функцию у старых самок крыс [18].

У 57 женщин с дисгормональной вегетативной миокардиодистрофией, получавших внутримышечные инъекции по 10 мг ежедневно в течение 5-10 дней с интервалом 4-6 мес., общее состояние и электрокардиограмма (ЭКГ) улучшились после первой инъекции, и этот эффект сохранялся в течение всего периода наблюдения. Другие изменения включали значительное снижение уровня фолликулостимулирующего гормона в крови и улучшение электролитного баланса [82].

Женщины с дизовариантной вегетативной миокардиодистрофией получали 10 мг пептидов эпифиза внутримышечно ежедневно в течение 10 дней. У 68% больных нормализовался уровень гонадотропинов и эстрадиола в крови, частота сердечно-сосудистых нарушений снизилась в 3,2 раза, а фаза реполяризации ЭКГ восстановилась [90].

У десяти пациентов с аспириновой астмой в ремиссии или в ходе затухающего обострения антиастматическая терапия глюкокортикоидами дополнялась пептидами эпифиза внутримышечно в суточной дозе 10 мг в течение 10 дней. Двенадцать пациентов контрольной группы получали глюкокортикоиды и внутримышечные инъекции воды. К концу лечения у большинства пациентов наблюдалось снижение дневной частоты астматических симптомов и улучшение толерантности к физическим нагрузкам, сильным запахам и холодному воздуху. Легочные хрипы стихли или исчезли совсем. Реакция на Беротек N на уровне дистальных бронхов улучшилась на 52%. У 40% больных к концу лечения и у 90% через 10 дней после его окончания экскреция 6-оксимелатонина сульфата (основного метаболита мелатонина) с мочой увеличивалась на 68%, а показатели клеточного и гуморального иммунитета улучшались, что в целом говорит о том, что изначально сниженная продукция мелатонина увеличивалась. Применение пептидов шишковидной железы позволило снизить дозировки ингаляций антиастматических препаратов на срок до 6 мес. За все это время у пациентов не было зарегистрировано ни одного острого респираторного заболевания [21].

2. Короткоцепочечные пептиды Хавинсона

Многолетнее клиническое применение пептидных экстрактов, описанных в разделе 2.1, доказало их высокую эффективность при лечении пациентов разного возраста. Существенным преимуществом этих биорегуляторных пептидов является то, что их геропротекторная активность лишена неблагоприятных побочных эффектов [33, 47].

На основе анализа аминокислотных составов пептидных экстрактов из тканей животных В. Х. Хавинсон разработал подход к конструированию короткоцепочечных пептидов, обладающих главными in vitro и in vivo эффектами вышеуказанных препаратов [31, 32].

Принципы конструирования биологически активных короткоцепочечных пептидов заключаются в следующем: (а) количественный анализ аминокислотного состава биологически активных пептидных препаратов, полученных из тканей организма, используется для выбора двух аминокислот, имеющих наибольшее содержание; (б) две аминокислоты соединяются пептидной связью, образуя ядро перспективного пептида; (в) ядро расширяется путем добавления аминокислот, содержание которых является следующим во частоте. Также учитывается, что, если две аминокислоты оказывают комплементарное воздействие на ткань и одна аминокислота (например лизин, K) усиливает пролиферацию, а другая (например лейцин, L) усиливает апоптоз, то составленный из них дипептид (лейциллизин, LK), вероятно, будет усиливать регенерацию тканей.

Группа короткоцепочечных пептидов, полученных из длинноцепочечных или синтезированных из аминокислот, была зарегистрирована под торговой маркой Khavinson peptides® (табл. 5). Большинство пептидов, перечисленных в табл. 5, запатентованы в США и ЕС.

Таблица 5. Пептиды Хавинсона: короткоцепочечные пептиды, разработанные профессором В. Х. Хавинсоном и сотрудниками Санкт-Петербургского института биорегуляции и геронтологии

Примечание: индекс гидрофобности определи по шкале Кайта-Дулиттла (Kyte-Doolittle scale) [81].

Пептиды Хавинсона в природе: легко расщепляемые пептидные мотивы в белках

Общедоступные базы данных в настоящее время обеспечивают свободный доступ к первичным структурам около 33 млн. белков (11 млрд. аминокислотных остатков). Это позволило оценить [44], как часто мотивы, точно соответствующие короткоцепочечным пептидам Хавинсона, встречаются в белках с известными первичными структурами (табл. 6).

Таблица 6. Короткоцепочечные пептиды Хавинсона: их появление в белках в обычных и легко расщепляемых мотивах*

Примечание: предполагается, что оценка встречаемости определенного мотива во всех легко расщепляемых средах (графа 6) представляет собой сумму встречаемости мотива, окруженного остатками лизина и/или аргинина (т. е. K-пептид-K + K-пептид-R + R-пептид-K + R-пептид-R).

* Расчеты выполнены д-ром Д. Ю. Кормильцем (Военно-медицинская академия им. С. М. Кирова, Санкт-Петербург).

Очевидно, что короткие мотивы (от 2 до 4 аминокислотных остатков) встречаются в белках очень часто, даже чаще, чем это предсказано математически на основе перемножения частот встречаемости в протеоме каждой из двух аминокислот, его составляющих.

Вполне вероятно, что легко выделяемые (высобождаемые) мотивы будут первыми извлечены из белковой молекулы и включены в процессы физиологической регуляции.

Маловероятно, что все потенциально активные мотивы будут генерироваться расщеплением белка и участвовать в регуляторных функциях. Более вероятно, что свободно циркулирующие короткоцепочечные пептиды образуются из белковых молекул там, где они окружены Lys (K) и/или Arg (K) — двумя положительно заряженными аминокислотами, которые облегчают разрушение пептидной связи.

Ниже приведены примерные легко расщепляемые мотивы, готовые к использованию в физиологической регуляции [44].

Пример 1. Полная первичная структура белка, связанного с аутофагией человека (923 аминокислоты), включает мотив пептида эпифиза (AEDG, выделенный цветным фоном), окруженный двумя аминокислотами, способствующими расщеплению: аргинином (R) и лизином (K), которые подчеркнуты.

MVSRMGWGGRRRRLGRWGDLGPGSVPLLPMPLPPPPPPSCRGPGGGRISIFSLSPAPHTRSSPSSFSPPTAGPPCSVLQGTGASQSCHSALPIPATPPTQAQPAMTPASASPSWGSHSTPPLAPATPTPSQQCPQDSPGLRVGPLIPEQDYERLEDCDPEGSQDSPIHGEEQQPLLHVPEGLRGSWHHIQNLDSFFTKIYSYHQRNGFACILLEDVFQLGQFIFIVTFTTFLLRCVDYNVLFANQPSNHTRPGPFHSKVTLSDAILPSAQCAERIRSSPLLVLLLVLAAGFWLVQLLRSVCNLFSYWDIQVFYREALHIPPEELSSVPWAEVQSRLLALQRSGGLCVQPRPLTELDIHHRILRYTNYQVALANKGLLPARCPLPWGGSAAFLSRGLALNVDLLLFRGPFSLFRGGWELPHAYKRSDQRGALAARWGRTVLLLAALNLALSPLVLAWQVLHVFYSHVELLRREPGALGARGWSRLARLQLRHFNELPHELRARLARAYRPAAAFLRTAAPPAPLRTLLARQLVFFAGALFAALLVLTVYDEDVLAVEHVLTAMTALGVTATVARSFIPEEQCQGRAPQLLLQTALAHMHYLPEEPGPGGRDRAYRQMAQLLQYRAVSLLEELLSPLLTPLFLLFWFRPRALEIIDFFHHFTVDVAGVGDICSFALMDVKRHGHPQWLSAGQTEASLSQRAEDGKTELSLMRFSLAHPLWRPPGHSSKFLGHLWGRVQQDAAAWGATSARGPSTPGVLSNCTSPLPEFLANLFVHPLLPPRDLSPTAPCPAAATASLLASISRIAQDPSSVSPGGTGGQKLAQLPELASAEMSLHVIYLHQLHQQQQQQEPWGEAAASILSRPCSSPSQPPSPDEEKPSWSSDGSSPASSPRQQWGTQKARNLFPGGFQVTTDTQKEPDRASCTD

Пример 2. Нижеприведенный фрагмент (115 аминокислот) человеческого транскрипционного фактора AP-4 содержит мотив пептида бронхов (AEDL), окруженный лизином (K) и аргинином (R).

MQSINAGFQSLKTLIPHTDGEKLSKAAILQQTAEYIFSLEQEKTRLLQQNTQLKRFIQELSGSSPKRRRAEDKDEGIGSPDIWEDEKAEDLRREMIELRQQLDKERSVRMMLEEQ

Примеры 3 и 4. Фрагменты (из 382 и 252 аминокислот, соответственно) двух белков, выведенных из метагенома кишечника человека, содержат два мотива пептидов печени (KEDA), обрамленных лизинами (K).

RYTVFSLWDTYRNVSTLMTLLYPEKQLDIIRTMIDMYKESGWLPKWELYGRETLTMEGDPSIPYIVDAYMRGLRDYDIETAYEGMRKGATTPGEFNLLRPDNNDYMSKGYVPLREQYDNSVSHALEYYIADWNLSLLADALGKKEDAKLFRERAMGYKHYYCKEFGTLRPILPDGTFYSPFDPKQGENFEPSPGFHEGNAWNYTFYVPHDIKGLAKLMGGQKKFVDKLQMVFDKGYYDMANEPDIAYPYLFSYFKGEAWRTQKLVRELLGKYYHNAPNGLPGNDDTGTMSTWAIFSMMGFYPACPGDLDYVLTSPTFNKVTIRLDEKFYPKGELVIESAHKTPEDIYIKEVTAGGKKLKGYTISQDELVNAGTLRFTLENKH

DYALSTLAEALGKKEDAKLFRKRSMGYKNYYSKDFGTLRPITKEGKFYEPFDPKEGANFAPSPGFHEGNAWNYTFFVPHDINGLVKLMGGDKKFVDKLQSVFDEGNYDPANEPDIAYPYLFSRFKGEEWRTQKLVKELLAKYFTTKPDGIPGNDDTGTMSAWAIFSMMGFYPDCPGVPEYTLTTPTFDKVTVQLDPKYWGKKELVIKKEGQGDYIKEIRLGNKKINKYLISHDDLIKAGEITFIVTENPNKK

Пример 5. Полная первичная структура человеческой цитозольной фосфолипазы A2 зета (851 аминокислота) включает мотив пептида мозга (AEDP), окруженный лизином (K) и аргинином (R):

MLWALWPRWLADKMLPLLGAVLLQKREKRGPLWRHWRRETYPYYDLQVKVLRATNIRGTDLLSKADCYVQLWLPTASPSPAQTRIVANCSDPEWNETFHYQIHGAVKNVLELTLYDKDILGSDQLSLLLFDLRSLKCGQPHKHTFPLNHQDSQELQVEFVLEKSQVPASEVITNGVLVAHPCLRIQGTLRGDGTAPREEYGSRQLQLAVPGAYEKPQLLPLQPPTEPGLPPTFTFHVNPVLSSRLHVELMELLAAVQSGPSAELEAQTSKLGEGGILLSSLPLGQEEQCSVALGEGQEVALSMKVEMSSGDLDLRLGFDLSDGEQEFLDRRKQVVSKALQQVLGLSEALDSGQTQVPVVAVLGSGGGTRAMSSLYGSLAGLQELGLLDTVTYLSGVSGSTWCISTLYRDPAWSQVALQGPIERAQVHVCSSKMGALSTERLQYYTQELGVRERSGHSVSLIDLWGLLVEYLLYQEENPAKLSDQQEAVRQGQNPYPIYTSVNVRTNLSGEDFAEWCEFTPYEVGFPKYGAYVPTELFGSELFMGRLLQLQPEPRICYLQGMWGSAFATSLDEIFLKTAGSGLSFLEWYRGSVNITDDCQKPQLHNPSRLRTRLLTPQGPFSQAVLDIFTSRFTSAQSFNFTRGLCLHKDYVAGREFVAWKDTHPDAFPNQLTPMRDCLYLVDGGFAINSPFPLALLPQRAVDLILSFDYSLEAPFEVLKMTEKYCLDRGIPFPSIEVGPEDMEEARECYLFAKAEDPRSPIVLHFPLVNRTFRTHLAPGVERQTAEEKAFGDFVINRPDTPYGMMNFTYEPQDFYRLVALSRYNVLNNVETLKCALQLALDRHQARERAGA

Ниже будут приведены результаты изучения биологических эффектов короткоцепочечных пептидов Хавинсона, включая продление продолжительности жизни и механизмы этих эффектов (см. гл. 3 и 4). Некоторые из пептидов считаются перспективными в качестве геропротекторов (см. гл. 5), не имеющих токсических, аллергических или других побочных эффектов [33].

Превращения пептидов Хавинсона в кишечнике и крови

Пептиды эпиталон (AEDG), вилон (KE) и ливаген (KEDA), добавляемые в гомогенаты тканей, полученные из различных сегментов желудочно-кишечного тракта и печени крыс, не гидролизуются в препаратах тонкой кишки и незначительно гидролизуются в препаратах толстой кишки и печени. Открытие того, что ливаген не гидролизуется в плазме крови, позволяет предположить, что он может транспортироваться кровью к своим органам-мишеням.

Эпиталон, вилон и ливаген не расщепляются в желудке и тонкой кишке и могут регулировать активность пищеварительных ферментов у старых животных. Пероральное введение ливагена в течение двух недель старым крысам увеличивало активность сахаразы и мальтазы в двенадцатиперстной кишке на 60%, активность мальтазы в тонком и толстом кишечнике — втрое, а активность аминопептидазы м и глицил-L-лейцинпептидазы — вдвое. Введение вилона в аналогичных экспериментальных условиях повышало активность мальтазы (в 1,2 раза в двенадцатиперстной кишке, в 1,5 раза в тонкой и в 1,3 раза в подвздошной) и щелочной фосфатазы (в 2,2 раза в тонкой и подвздошной кишках и в 1,8 раза в двенадцатиперстной). Введение вилона и ливагена увеличивало активность пищеварительных ферментов у старых животных до уровней, характерных для молодых. Кроме того, пероральное введение пептидов в течение 1 мес. старым крысам усиливало всасывание глюкозы и глицина в среднем сегменте тонкой кишки в случае вилона и в проксимальном и дистальном сегментах в случае эпиталона [38].

Фармакокинетика

Фармакокинетику тимогена (EW) изучали у крыс после внутримышечного введения EW в дозе 870 мкг · кг-1. В контрольных экспериментах вводили [3Н]L-Glu и [3Н]L-Trp. Органы и плазма крыс подвергались основному гидролизу. Радиоактивность гидролизата измеряли с помощью сцинтилляционного счетчика.

[3H]-L-Glu-L-Trp (3H-EW) быстро поглощался тканями и имел большой объем распределения. Печень, надпочечники, почки, лимфатические узлы, тимус и плазма показали самые высокие уровни поглощения.

Пик концентрации тимогена в плазме крови наблюдался через 1-2 ч после введения препарата. Крысы выделяли примерно 85% дозы в течение 24 ч, что свидетельствует о быстром выведении пептида [94].

Перекисное окисление липидов

Прием эпиталона (AEDG) приводит к снижению содержания продуктов ПОЛ у Drosophila melanogaster [57, 58]. Эффективность антиоксидантного действия эпиталона повышается при экстремальных стрессах, таких как гипоксия и гипокинезия. Было обнаружено, что эпиталон защищает мозжечковые нейроны от окислительного стресса у потомства крыс, подвергшихся воздействию гипоксии. Этот эффект обусловлен в значительной степени способностью эпиталона предотвращать подавление активности металлопептидаз — неприлизина (neprilysin, membrane metallo-endopeptidase — MME, CD10)и инсулин-деградирующего фермента, участвующих в катаболизме амилоидного β-пептида, который играет ключевую роль в патогенезе болезни Альцгеймера [79, 80].

Инъекции кортагена (AEDP) крысам сопровождались снижением содержания продуктов ПОЛ и окислительной модификацией белков, снижением антиоксидантной активности сыворотки крови и коры головного мозга [79].

Пролиферация и регенерация тканей

Адекватным и удобным методом быстрой количественной оценки эффектов биологически активных соединений является органотипическое культивирование фрагментов тканей и анализ зон роста эксплантов. Изменения количества клеток могут быть использованы для первоначальной интегральной оценки биологической активности соединений, отраженной их способностью стимулировать или ингибировать пролиферацию клеток.

Влияние эпиталона и лейциллизина (LK) на рост клеток изучали с использованием органотипических культур кожи, полученных от молодых и старых крыс [17].

Зона роста культивируемых фрагментов кожи включает эпителиальные клетки и фибробласты, которые образуют ее периферию, оцениваемую по индексу площади (Is).

При добавлении двух аминокислот в культуру кожной ткани отдельно, каждая по 0,05 нг на 1 мл, лизин (K) увеличивает Is на 26% (р<0,05), тогда как лейцин (L) уменьшает Is на 12% (р<0,05).

Добавление лейциллизина в дозе 0,1 нг/мл к культуре эпителиоцитов кожи увеличивало Is эксплантов на 45%, то есть на 17% больше (p<0,05), чем это наблюдалось при добавлении смеси двух аминокислот.

Эпиталон (AEDG) оказывает аналогичное, хотя и менее выраженное, действие на Is в кожных эксплантах, полученных от молодых крыс. Его добавление при оптимальной концентрации 0,1 нг/мл связано с увеличением Is на 34% по сравнению с контролем (рис. 3).

Рис. 3. Изучено влияние лейциллизина и эпиталона на индекс площади кожных эксплантов у молодых крыс.

* р<0,05 по сравнению с контролем.

В культурах кожи молодых крыс лейциллизин в дозах от 0,05 до 2,0 нг/мл стимулировал рост экспланта, причем пиковый эффект (+45%, р<0,05) был обнаружен при 0,1 нг/мл. В культурах кожи старых крыс эпиталон и лейциллизин также стимулировали рост экспланта; однако их эффекты были менее выражены и наблюдались на меньших диапазонах исследуемых соединений. эпиталон при 1 нг/ мл и 2 нг/мл повышен на 30% по сравнению с контролем (p<0,05). эпиталон в дозах 1 и 2 нг/мл повышал Is на 29 и 31%, соответственно, по сравнению с контролем (p<0,05) (рис. 4).

Рис. 4. Влияние лейцилизина и эпиталона на индекс площади кожных эксплантов старых крыс.

* р<0,05 по сравнению с контролем.

Эпиталон и лейциллизин, применяемые в широких диапазонах концентраций, стимулировали пролиферацию клеток в коже крыс. Диапазоны концентраций были шире у молодых крыс, чем у старых, а уровни концентраций были выше (1-2 нг/мл) у старых крыс. Стимулирующее действие лейциллизина было несколько выше, чем у эпиталона.

Эпиталон и лейциллизин способствуют повышению функциональной активности стареющих фибробластов кожи [17].

Установлено, что вилон (KE) оказывает выраженное активирующее и стабилизирующее действие на морфофункциональные характеристики органотипических культур селезенки старых крыс. Специфические эффекты вилона проявлялись в усилении морфологической целостности, пролиферации и функциональной активности клеток. вилон стимулировал стромальное микроокружение и значительно повышал жизнеспособность клеток в выживших культурах селезенки. При стрессах, приводящих к частичной гибели клеток в культурах, вилон уменьшал потерю клеток, повышал пролиферативный потенциал клеток и повышал устойчивость клеток к неблагоприятным условиям микроокружения, способствуя тем самым регенерации тканей [76].

В модели ускоренного старения, вызванного фракционным гамма-облучением в сублетальных дозах, вилон модулировал иммунный гомеостаз крыс, стимулировал репаративные процессы в их тимусе и ослаблял фазные изменения, вызванные гамма-облучением в тимусе и селезенке, ускоряя тем самым компенсацию микроциркуляторных нарушений в этих органах. Наконец, после однократного гамма-облучения всего тела в дозе 6 Гр вилон стимулировал пострадиационное восстановление тимуса и селезенки, в частности, повышая пролиферативную активность тимоцитов, усиливая дифференцировку T- и B-лимфоцитов и способствуя миграционной активности лейкоцитов [77].

Изучено влияние вилона на уровень трансформирующего фактора роста-бета (transforming growth factor-beta — TGF-β) и проницаемость микрососудов на модели крыс с хирургически индуцированной хронической почечной недостаточностью (ХПН). Вилон вводили в дозе 100 мг на 1 кг массы тела ежедневно в течение 10 дней двумя курсами, один из которых начинался через 6 дней, а другой — через 20 дней после операции. В контрольной группе (ХПН + плацебо) уровень TGF-beta повышался, тогда как в экспериментальной группе он снижался через 2 мес. и оставался сниженным после этого. Проницаемость микрососудов показала ту же картину изменений [22].

Среди всех разработанных нами короткоцепочечных пептидов было обнаружено, что только простамакс (KEDP) стимулирует зоны роста эксплантов мочевого пузыря и простаты [50, 102].

Влияние на продолжительность жизни

Пределы продолжительности жизни у человека и животных на 30-40% превышают соответствующие средние значения продолжительности жизни [5]. У человека предел продолжительности жизни составляет 110-120 лет. Было обнаружено, что пептиды способствуют откладыванию предела деления соматических клеток человека [36].

Разница между средней продолжительностью жизни и пределом продолжительности жизни может быть объяснена воздействием неблагоприятных факторов, которые вызывают изменения в структуре и экспрессии генов, сопровождающиеся нарушениями синтеза белка и функционирования организма (рис. 5).

Рис. 5. Потенциальное увеличение средней продолжительности жизни человека до определенного предела (биологического резерва).

Последние достижения в области теоретической и прикладной геронтологии побудили нас искать новые средства профилактики преждевременного старения и возрастной патологии с конечной целью увеличения средней продолжительности жизни, поддержания активного долголетия и достижения верхнего предела продолжительности жизни человека [27].

Пептидергическая регуляция гомеостаза занимает важное место в сложной цепи физиологических процессов, приводящих к старению клеток, тканей, органов и организма в целом. К морфофункциональным проявлениям старения относятся инволюция органов и тканей, прежде всего тех, которые относятся к основным регуляторным системам — нервной, эндокринной и иммунной. Имеющиеся данные свидетельствуют о существовании возрастной гипоплазии, а в некоторых случаях даже атрофии шишковидной железы, тимуса, коры головного мозга, подкорковых структур, сетчатки глаза, сосудистой стенки и репродуктивных органов [33].

В многочисленных экспериментах пептидные препараты, описанные выше, способствовали увеличению средней продолжительности жизни животных на величину до 25-30% по сравнению с контролем. В большинстве экспериментов было отмечено некоторое увеличение максимальной продолжительности жизни. Наиболее значительное увеличение максимальной продолжительности жизни, на 42,3%, было обнаружено у мышей CBA, получавших эпиталон (AEDG) [6].

эпиталон увеличивает продолжительность жизни животных, относящихся к таксонам, удаленным один от другого на филогенетическом древе [13, 31, 39, 100]. Было обнаружено, что тимоген (EW) также обладает геропротекторной активностью [9].

Влияние тимогена и эпиталона на среднюю продолжительность жизни и средний индекс бластной трансформации лимфоцитов проиллюстрировано на рис. 6.

Рис. 6. Влияние тимогена и эпиталона на среднюю продолжительность жизни мышей (синие колонки) и на реакцию мышиных лимфоцитов, стимулированных фитогемагглютинином (красные колонки).

**p<0,01 по сравнению с контролем.

У мышей CBA, получавших вилон в виде ежемесячных пятидневных курсов, начиная с шестимесячного возраста, максимальная продолжительность жизни увеличивалась, а скорость спонтанного развития опухолей снижалась в 1,5 раза. У мышей, получавших вилон, распространенность аденомы легких и рака молочной железы уменьшилась. Количество мышей, доживших до возраста 23 мес., было в 2,6 раза выше в группе, получавшей вилон, чем в контрольной группе, где мышам вводили физиологический раствор. Максимальная продолжительность жизни мышей, получавших вилон, увеличилась на 2 мес. по сравнению с контролем [6, 35].

Под действием вилона гены, которые репрессируются из-за гетерохроматизации эухроматических хромосомных областей, наблюдаемой в процессе старения, освобождаются от репрессии [49]. Пероральное введение вилона в течение двух недель крысам Вистар в возрасте 11 мес. было связано с повышением активности сахаразы, мальтазы и щелочной фосфатазы в двенадцатиперстной и всей тонкой кишке. Уровень мальтазы, щелочной фосфатазы и дипептидазы повышался в различных отделах тонкой кишки. вилон оказывал более благоприятное воздействие на старых крыс, чем на молодых. У старых крыс, получавших вилон, активность ферментов в кишечнике была примерно такой же, как и у молодых крыс.

У старых крыс линии Вистар, получавших вилон в течение 1 мес., значительно повышались уровни ферментов щеточной пограничной мембраны — мальтазы и щелочной фосфатазы. В то же время было обнаружено, что активность преимущественно цитозольной глицил-L-лециндипептидазы также значительно повышается. Эти данные свидетельствуют о том, что вилон укрепляет кишечный барьер у старых крыс и способствует повышению надежности работы кишечной ферментативной системы [73].

Противоопухолевая активность

У мышей, получавших пептидные препараты, полученные из тимуса и шишковидной железы, были выявлены корреляции между средней продолжительностью жизни и показателями клеточного иммунитета, такими как бластная трансформация лимфоцитов, индуцированная фитогемагглютинином, который отражает функции Т-лимфоцитов [7].

Значительное увеличение средней продолжительности жизни животных, скорее всего, было вызвано сильной противоопухолевой активностью тимогена и эпиталона, что было подтверждено в 55 экспериментах, проведенных в течение 35-летнего периода изучения этих пептидов. У мышей наблюдалось резкое снижение общей заболеваемости злокачественными опухолями в 1,4-7,0 раз, как спонтанное, так и индуцированное облучением или канцерогенами (рис. 7).

Рис. 7. эпиталон уменьшает общее количество опухолей у мышей.

**p<0,05 по сравнению с контролем.

У крыс, получавших тимоген в течение одного года, радионуклидно-индуцированный канцерогенез был снижен: общая частота всех спонтанных опухолей снизилась в 3,3 раза, а аденокарциномы молочной железы — в 6 раз. тимоген стимулировал иммунитет и подавлял возникновение спонтанных опухолей у животных.

Эти результаты позволяют предположить, что короткоцепочечные пептиды Хавинсона могут быть использованы для профилактики опухолей у человека [54] (см. также гл. 5).

У крыс, находящихся в условиях круглосуточного освещения, спонтанные опухоли появляются раньше, чем при нормальном освещении. Применение эпиталона (0,1 мкг на крысу 5 дней в неделю, начиная с четырехмесячного возраста) уменьшало неблагоприятные эффекты постоянного освещения, улучшало гомеостаз и замедляло старение. эпиталон значительно подавлял спонтанное развитие опухолей [101].

Было обнаружено, что эпиталон значительно снижает распространенность и скорость развития спонтанных опухолей у мышей SHR [100] и ингибирует развитие опухолей, индуцированных 1,2-диметилгидразином у крыс [12].

Воздействие на кору головного мозга

Интраназальное введение эпиталона крысам было связано с активацией кортикальных нейронов. В некоторых экспериментах эффект эпиталона был многофазным. За первым пиком повышенной частоты нейронного разряда на 5-7 мин последовали пики на 11-12 и 17-18-й минутах. Увеличение частоты разрядов происходило за счет увеличения ее в активных нейронах и рекрутирования ранее молчавших нейронов [97, 98].

Воздействие на гипоталамус

Было обнаружено, что эпиталон стимулирует рост эксплантов подкорковых структур головного мозга in vitro. На уровне 2 нг/мг эпиталон усиливал развитие культивируемых органотипических эксплантов медиобазальной преоптической зоны (MPO) гипоталамуса у молодых (3 мес.) и старых (24 мес.) самок крыс. Этому эффекту эпиталона может способствовать ингибирование апоптоза [92].

Воздействие на шишковидную железу

Эпиталон (AEDG) снижал на 35-40% частоту разрядов в пинеалоцитах с низкой частотой разрядов (0,05–0,01 с–1) и нерегулярной активностью и на 25% — в пинеалоцитах с высокой частотой разрядов (2,0–0,4 с-1) и регулярной активностью. Интраназальное введение эпиталона привело к тому, что частота разрядов снижалась на 30% во всех типах пинеалоцитов. Добавление эпиталона к изолированным шишковидным железам приводило к снижению частоты разрядов на 80-90% в клетках с нерегулярной активностью и не влияло на клетки, продуцирующие регулярные периодические последовательности разрядов.

У старых (20-26 лет) самок макак-резусов, получавших эпиталон в течение 10 дней по вечерам (в 21 ч), уровень мелатонина, который был снижен вдвое по сравнению с молодыми животными (6-8 лет), повышался втрое, т. е. был выше, чем у молодых обезьян [8, 12, 101]. Аналогичные реакции наблюдались и у старых крыс [20].

После гамма-облучения крыс полученные изменения в шишковидной железе, которые регистрировались с помощью электронной микроскопии, включали набухание и вакуолизацию фенестрированного эндотелия и исчезновение цитоплазматических органелл и пиноцитотических везикул. Введение крысам эпиталона (по 5 мкг в течение 5 дней) сопровождалось тем, что ультраструктура пинеалоцитов и глиальных клеток полностью восстановилась и не отличалась от той, что наблюдалось у интактных крыс [74].

Воздействие на легкие

Бронхоген (AEDL) может оказывать геропротекторное действие на бронхиальную ткань [71].

Воздействие на поджелудочную железу

эпиталон, введенный старым макакам-резусам, восстанавливал нарушенную толерантность к глюкозе и чувствительность бета-клеток поджелудочной железы к глюкозе. Влияние крайне низких доз (по 10 мкг ежедневно в течение 10 дней) эпиталона на эндокринную функцию поджелудочной железы частично сохранялось в течение 1-2 мес. после прекращения лечения.

Воздействие на мочевой пузырь

Было обнаружено, что вилон (KE) ингибирует развитие опухоли в мочевом пузыре крыс [96].

Влияние на иммунокомпетентные клетки

В опытах in vitro обнаружено, что эпиталон стимулирует активность сфингомиелиназы и модулирует трансдукцию сигнала IL-1R через сфингомиелиновый путь в мембранах мышиных нервных клеток и тимоцитов. In vivo эпиталон нормализовал активность H-сфингомиелиназы во фракции P2 коры головного мозга и в мембранах тимоцитов у крыс после иммуносупрессивных и иммуностимулирующих стрессов [45]. Вилон в дозе 50 нг/мл значительно повышал активность нейтральной сфингомиелиназы в мембранах тимоцитов мышей. Таким образом, воздействие пептидов на иммунокомпетентные клетки опосредуется сфингомиелиновым путем сигнальной трансдукции [62].

Влияние на плацентарный барьер

Эпиталон (AEDG), меченый флуоресцентным красителем дансилом (dansyl), легко проникает во все ткани и органы беременных самок кроликов и сквозь плаценту — в органы плода. Включение меченого эпиталона в плацентарные ткани чаще наблюдается у плодов, развивающихся при плацентарной недостаточности, чем у нормальных плодов [86].

Влияние на биоритмы

У старых самцов крыс линии Wistar и мышей линии CBA нарушаются суточные и годовые ритмы сывороточного тимического фактора и количества клеток-предшественников фибробластов, гранулоцитарно-макрофагальных колоний, а также CD4+, Mac-1+ и CD19+ клеток в костном мозге. Эти нарушения проявляются в монотонности, сезонном сдвиге акрофаз, увеличении или уменьшении амплитуды пиков, инверсии и десинхронизации. Введение эпиталона начиная с шестимесячного возраста у крыс и с четырехмесячного возраста у мышей ослабляло вышеуказанные изменения. Наблюдалось значительное замедление возрастных изменений в супрахиазматическом ядре гипоталамуса. Ночные уровни кортикостерона и тестостерона снижались. Выработка этих гормонов увеличивалась летом и уменьшалась зимой. Биоритмы многих физиологических параметров у старых животных приближались к тому, что наблюдается у животных взрослых [83-85].

Влияние на генетическую стабильность

Новая концепция, выдвинутая в [68], утверждает, что ДНК и пептиды являются двумя классами носителей биологической информации, которыми они обмениваются при инициации транскрипции генов. Пептидные воздействия на ДНК восстанавливают структуру и экспрессию генов, обеспечивая генетическую стабильность и нормализацию возрастных метаболических изменений, предотвращают развитие возрастной патологии, увеличивают продолжительность жизни до ее видоспецифического предела. Пептиды играют роль информационных регуляторов генетической стабильности, стабилизируют физиологические функции и замедляют старение организма [67, 70].

Короткоцепочечные регуляторные пептиды, взаимодействующие с ДНК, являются не только геропротекторами, но и эпигенетическими регуляторами, непосредственно влияющими на состояние генома.

Резюме

Вышеизложенное позволяет предположить, что короткоцепочечные пептиды Хавинсона:

— присутствуют в структуре природных белков, как пищевых, так и эндогенных, и, благодаря их легко расщепляемому окружению (например, аргинин-пептид-лизин) и легко высвобождаются при протеолизе;

— относительно устойчивы к пептидазам и способны к некоторым эффектам, специфичным для их предшественников (белков) и тканей происхождения;

— производят на ткани эпигенетическое действие, стимулируя синтез белка, и тем самым компенсируют структурные дефекты, возникающие в результате патологических процессов и старения, и способствуют восстановлению функциональной активности клеток;

— снижают частоту возникновения опухолей.

Литература

1. Alexandrov VA, Bespalov VG, Morozov VG, Khavinson VKh, Anisimov VN. Study of the post-natal effects of chemopreventive agents on ethylnitrosourea-induced transplacental carcinogenesis in rats. II. Influence of low-molecular-weight polypeptide factors from the thymus, pineal glands, bone marrow, anterior hypothalamus, brain cortex and brain white substance. Carcinogenesis.1996;7(8):1931-4.
2. Anisimov SV, Bokheler KR, Khavinson VKh, Anisimov VN. Elucidation of the effect of brain cortex tetrapeptide Cortagen on gene expression in mouse heart by microarray. Neuro Endocrinol Lett. 2004;25(1/2):87-93.
3. Anisimov VN, Arutjunyan AV, Khavinson VKh. Effects of pineal peptide preparation Epithalamin on free-radical processes in humans and animals. Neuro Endocrinol Lett. 2001;22:9-18.
4. Anisimov VN, Bondarenko LA, Khavinson VKh. The pineal peptides: Interaction with indoles and the role in aging and cancer. In: Neuroendocrinology: New Frontiers. D. Gupta, editor. Tübingen. Research Promotion. 1990. pp. 317–25.
5. Anisimov VN, Khavinson VKh. Peptide bioregulation of aging: results and prospects. Biogerontology. 2010;11:139-49.
6. Anisimov VN, Khavinson VKh, Mikhalski AI, Yashin AI. Effect of synthetic thymic and pineal peptides on biomarkers of ageing, survival and spontaneous tumour incidence in female CBA mice. Mech Ageing Dev. 2001;122(1):41-68.
7. Anisimov VN, Khavinson VKh, Morozov VG. Carcinogenesis and aging. IV. Effect of low-molecular-weight factors of thymus, pineal gland and anterior hypothalamus on immunity, tumor incidence and life span of C3H/Sn mice. Mech Ageing Dev. 1982;19:245-58.
8. Anisimov VN, Khavinson VKh, Morozov VG. Twenty years of study on effect of pineal peptide preparation): Epithalamin in experimental gerontology and oncology. Ann NY Acad Sci.1994;719:483-93.
9. Anisimov VN, Khavinson VKh, Morozov VG. Effect of synthetic dipeptide Thymogen (Glu-Trp) on life span and spontaneous tumor incidence in rats. The Gerontologist. 1998;38:7-8.
10. Anisimov VN, Khavinson VKh, Morozov VG. Immunomodulatory peptide L-Glu-L-Trp slows down aging and inhibits spontaneous carcinogenesis in rats. Biogerontology. 2000;1:55-9.
11. Anisimov VN, Khavinson VKh, Morozov VG, Dil'man VM. Effect of epiphyseal extracts in lowering the threshold sensitivity of the hypothalamo-hypophyseal system of old female rats to the action of estrogens. Dokl Akad Nauk SSSR. 1973;213(2):483-5.
12. Anisimov VN, Khavinson VKh, Popovich IG, Zabezhinski MA. Inhibitory effect of peptide Epitalon on colon carcinogenesis induced by 1,2-dimethylhydrazine in rats. Cancer Lett. 2002;183:1-8.
13. Anisimov VN, Khavinson VKh, Popovich IG, Zabezhinski MA, Alimova IN, Rosenfeld S, Zavarzina NYu, Semenchenko A, Yashin AI. Effect of epitalon on biomarkers of aging, life span and spontaneous tumor incidence in female swiss-derived SHR mice. Biogerontology. 2003;4:193-202.
14. Anisimov VN, Morozov VG, Khavinson VKh. Increase of the life span and decrease in the tumor incidence in C3H/Sn mice as affected by thymus and epiphysis polypeptide factors. Dokl Akad Nauk SSSR. 1982;263(3):742-5.
15. Anisimov VN, Morozov VG, Khavinson VKh. Effect of polypeptide factors from the thymus, bone marrow, epiphysis and blood vessels on the life span and tumor development in mice. Dokl Akad Nauk SSSR. 1987;293(4):1000-4.
16. Boĭko AN, Batysheva TT, Vinetskiĭ IaIa, Vdovichenko TV, Ganzhula PA, Gaponova OV, Zhuravleva EIu, Ismailov AM, Lisneker LN, Otcheskaia OV, Khozova AA. Use of cortexin in neurological practice for treatment of out-patients with chronic cerebrovascular disturbances. Zh Nevrol Psikhiatr Im S S Korsakova. 2006;106(5):25-30.
17. Chalisova NI, Linkova NS, Zhekalov AN, Orlova AO, Ryzhak GA, Khavinson VKh. Short peptides stimulate cell regeneration in skin during aging. Adv Gerontol. 2015;5(3):176–9.
18. Dilman VM, Anisimov VN, Ostroumova MN, Khavinson VKh, Morozov VG. Increase in lifespan of rats following polypeptide pineal extract treatment. Exp Pathol (Jena). 1979;17(9):539-45.
19. Dilman VM, Anisimov VN, Ostroumova MN, Morozov VG, Khavinson VKh, Azarova MA. Study of the anti-tumor effect of polypeptide pineal extract. Oncology. 1979;36(6):274-80.
20. Djeridane Y, Khavinson VKh, Anisimov VN, Touitou Y. Effect of synthetic pineal tetrapeptide (Ala-Glu-Asp-Gly) on melatonin secretion by the pineal gland of young and old rats. J Endocrinol Invest. 2003;26(3):211-5.
21. Evsyukova HV. Aspirin-sensitive asthma due to diffuse neuroendocrine system pathology. Neuro Endocrinol Lett. 2002;23(4):281-5.
22. Gavrisheva NA, Malinin VV, Ses TP, Kozlov KL, Panchenko AV, Titkov AY. Effect of peptide Vilon on the content of transforming growth factor-beta and permeability of microvessels during experimental chronic renal failure. Bull Exp Biol Med. 2005;139(1):24-6.
23. Gomazkov OA. Cortexin. Molecular mechanisms and targets of neuroprotective activity. Zh Nevrol Psikhiatr Im SS Korsakova. 2015;115(8):99-104.
24. Goncharova ND, Khavinson VKh, Lapin BA. Regulatory effect of Epithalon on production of melatonin and cortisol in old monkeys. Bull Exp Biol. 2001;131(4):394-6.
25. Goncharova ND, Vengerin AA, Khavinson VKh, Lapin BA. Pineal peptides restore the age-related disturbances in hormonal functions of the pineal gland and the pancreas. Exper Gerontol. 2005;40:51-7.
26. Granstrem OK, Sorokina EG, Salykina MA, Storozhevykh TP, Surin AM, Shtuchnaya GV, Reutov VP, Krushinsky AL, Kuzenkov VS, Pinelis VG, Dyakonov MM. Cortexin: neuroprotection at the molecular level. Neiroimmunologiia. 2010;8(1/2):34-40.
27. Hayflick L. The future of ageing. Nature. 2000;408:(6809):267–9.
28. Kharintseva SV. Retinoprotective therapy of diabetes macular edema in elderly patients. Adv Gerontol. 2011;24(3):521-3.
29. Khavinson VKh. Tissue-specific effects of peptides. Bull Exp Biol. 2001;132(2):807-8.
30. Khavinson VKh. Peptides and ageing. Neuro Endocrinol Lett. 2002;23(Suppl. special issue).
31. Khavinson VKh. Tetrapeptide revealing geroprotective effect, pharmacological substance on its basis, and the method of its application. US Patent N 6,727,227 B1. 2004.
32. Khavinson VKh. Tetrapeptide stimulating the functional activity of hepatocytes, pharmacological substance on its basis and the method of its application. US Patent N 7,101,854 B2. 2006.
33. Khavinson VKh. Peptidergic Regulation of Ageing. Humanistica, St Petersburg. 2009.
34. Khavinson VKh. Peptides, genome, aging. Adv Gerontol. 2014;4(4):337–45.
35. Khavinson VKh, Anisimov VN, Zavarzina NYu, Zabezhinskii MA, Zimina OA, Popovich IG, Shtylik AV, Malinin VV, Morozov VG. Effect of vilon on biological age and lifespan in mice. Bull Exp Biol Med. 2000;130(7):687–90.
36. Khavinson V, Bondarev I, Butyugov A, Smirnova T. Peptide promotes overcoming of the division limit in human somatic cell. Bull Exp Biol Med. 2004;137(5):613-6.
37. Khavinson VKh, Chalisova NI, Okulov VB. The neurite-stimulating effect of peptides from brain in dorsal root ganglion neuron organotypic culture. Prim Sensory Neuron. 1997;2(3):191-200.
38. Khavinson VKh, Egorova VV, Timofeeva NM, Malinin VV, Gordova LA, Gromova LV. Effect of Vilon and Epithalon on glucose and glycine absorption in various regions of small intestine in aged rats. Bull Exp Biol Med. 2002;133(5):494-6.
39. Khavinson V, Goncharova N, Lapin B. Synthetic tetrapeptide epitalon restores disturbed neuroendocrine regulation in senescent monkeys. Neuro Endocrinol Lett. 2001;22(4):251-4.
40. Khavinson VKh, Grigoriev EI, Malinin VV, Ryzhak GA. Peptide substance revealing a stress protective effect, pharmaceutical composition on its base and the method of its application. US Patent N 8,071,556. 2006.
41. Khavinson VKh, Grigoriev EI, Malinin VV, Ryzhak GA. Peptide substance stimulating regeneration of central nervous system neurons, pharmaceutical composition on its base, and the method of its application. European Patent ЕР 2024388. 2009.
42. Khavinson VKh, Grigoriev EI, Malinin VV, Ryzhak GA. Peptide, pharmaceutical composition, and a method of treating microcirculation disorders. US Patent N 7,851,449. 2010.
43. Khavinson VKh, Grigorev EI, Malinin VV, Ryzhak GA. Peptide glutamyl-aspartyl-proline, pharmaceutical compositions comprising the peptide and uses of the peptide. Israel Patent IL 194499. 2015.
44. Khavinson VKh, Kormiletz DYu, Maryanovich AT. Short-chain regulatory peptides in the structure of the natural proteins. Adv Gerontol. 2016, in press.
45. Khavinson VKh, Korneva EA, Malinin VV, Rybakina EG, Pivanovich IYu, Shanin SN. Effect of epitalon on interleukin-1ß signal transduction and the reaction of thymocyte blast transformation under stress. Neuro Endocrinol Lett. 2002;23(5/6):411-6.
46. Khavinson VKh, Kuznik BI, Ryzhak GA. Peptide bioregulators: the new class of geroprotectors. Communication 1. Results of experimental studies. Adv Gerontol. 2012;25(4):696-708.
47. Khavinson VKh, Kuznik BI, Ryzhak GA. Peptide bioregulators: the new class of geroprotectors. Message 2. Clinical studies results. Adv Gerontol. 2013;26(1):20-37.
48. Khavinson VKh, Linkova NS, Tarnovskaya SI, Umnov RS, Elashkina EV, Durnova AO. Short peptides stimulate serotonin expression in cells of brain cortex. Bull Exp Biol Med. 2014;157(1):77-80.
49. Khavinson VKh, Malinin VV. Gerontological Aspects of Genome Peptide Regulation. Basel (Switzerland), Karger AG, 2005.
50. Khavinson VKh, Malinin VV, Chalisova NI, Grigor'ev EI. Tissue-specific action of peptides in tissue culture of rats of various ages. Adv Gerontol. 2002;9:95-100.
51. Khavinson VKh, Malinin VV, Grigoriev EI. Tetrapeptide regulating prostate functions and its compositions and methods. European Patent EP 1353939 В1. 2004.
52. Khavinson VKh, Malinin VV, Grigoriev EI, Ryzhak GA. Tetrapeptide regulating blood glucose level in diabetes mellitus. US Patent N 7,491,703. 2009.
53. Khavinson VKh, Malinin VV, Trofimova SV, Zemchikhina VN. Inductive activity of retinal peptides. Bull Exp Biol Med. 2002;134(5):482–4.
54. Khavinson V, Morozov V. Peptides of pineal gland and thymus prolong human life. Neuro Endocrinol Lett. 2003;24(3/4):233-40.
55. Khavinson VKh, Morozov VG, Malinin VV, Grigoriev EI. Tetrapeptide stimulating functional activity of neurons, pharmacological agent based thereon and method of use thereof. US Patent N 7,189,701. 2007.
56. Khavinson VKh, Morozov VG, Malinin VV, Sery SV. Use of a dipeptide for stimulating repair processes. European Patent ЕР 1089753. 2003.
57. Khavinson VKh, Myl’nikov SV. Effect of pineal tetrapeptide on antioxidant defense in Drosophila melanogaster. Bull Exp Biol Med. 2000;129(4):355-6.
58. Khavinson VKh, Myl’nikov SV. Effect of Epitalone on the age-specific changes in the time course of lipid peroxidation in Drosophila melanogaster. Bull Exp Biol Med. 2000;130(11):1116–9.
59. Khavinson VKh, Pronyaeva VE, Linkova, NS, Trofimova SV. Peptidergic regulation of differentiation of embryonic retinal cells. Bull Exp Biol Med: Cell Technol Biol Med.2013;1:172–5.
60. Khavinson V, Razumovsky M, Trofimova S, Grigorian R, Razumovskaya A. Pineal-regulating tetrapeptide epitalon improves eye retina condition in retinitis pigmentosa. Neuroend Lett. 2002;23:365-8.
61. Khavinson V, Ribakova Y, Kulebiakin K, Vladychenskaya E, Kozina L, Arutjunyan A, Boldyrev A. Pinealon increases cell viability by supression of free radical levels and activating proliferative processes. Rejuvenation Res. 2011;14(5):535-41.
62. Khavinson VKh, Rybakina EG, Malinin VV, Pivanovich IYu, Shanin SN, Korneva EA. Effects of short peptides on thymocyte blast tpansformation and signal transduction along the sphingomyelin pathway. Bull Exp Biol. 2002;133(5):497-9.
63. Khavinson VKh, Ryzhak GA, Grigoriev EI, Ryadnova IYu. Peptide substance restoring function of respiratory organs. European Patent ЕР 1758922. 2008.
64. Khavinson VKh, Ryzhak GA, Grigoriev EI, Ryadnova IYu. Peptide substance restoring myocardium function. US Patent N 7,662,789. 2008.
65. Khavinson VKh, Ryzhak GA, Grigoriev EI, Ryadnova IYu. Peptide substance restoring respiratory organs function. US Patent. 7,625,870. 2009.
66. Khavinson VKh, Sery SV, Morozov VG. Pharmaceutical dipeptide compositions and methods of use thereof. US Patent N 6,139,862. 2000.
67. Khavinson VKh, Shataeva LK, Chernova AA. Effect of regulatory peptides on gene transcription. Bull Exp Biol Med. 2003;136(3):288-90.
68. Khavinson VKh, Solov'ev AIu, Zhilinskiĭ DV, Shataeva LK, Vaniushin BF. Epigenetic aspects of peptide regulation of aging. Adv Gerontol. 2012;25(1):11-22.
69. Khavinson VKh, Solovieva DV. New approach to the prophylaxis and treatment of age-related pathology. Romanian J Gerontol Geriatr. 1998;20(1):28-34.
70. Khavinson VKh, Tarnovskaya SI, Linkova NS, Pronyaeva VE, Shataeva LK, Yakutseni PP. Short cell-penetrating peptides: a model of interactions with gene promoter sites. Bull Exp Biol Med. 2013;154(3):403-10.
71. Khavinson VKh, Tendler SM, Vanyushin BF, Kasyanenko NA, Kvetnoy IM, Linkova NS, Ashapkin VV, Polyakova VO, Basharina VS, Bernadotte A. Peptide regulation of gene expression and protein synthesis in bronchial epithelium. Lung. 2014;192(5):781-91.
72. Khavinson VKh, Timofeeva NM, Malinin VV, Egorova VV, Nikitina AA. Effect of the dipeptide vilon on activity of digestive enzyme in rats of various ages. Bull Exp Biol Med. 2001;131(6):583-5.
73. Khavinson VKh, Timofeeva NM, Malinin VV, Gordova LA, Nikitina AA. Effect of vilon and epithalon on activity of enzymes in epithelial and subepithelial layers in small intestine of old rats. Bull Exp Biol Med. 2002;134(6):562-4.
74. Khavinson VK, Yakovleva ND, Popuchiev VV, Kvetnoy IM, Manokhina RP. Reparative effect of epithalon on pineal gland ultrastructure in gamma-irradiated rats. Bull Exp Biol Med. 2001;131(1):81-5.
75. Khavinson VKh, Zemchikhina VN, Trofimova SV, Malinin VV. Effects of peptides on proliferative activity of retinal and pigmented epithelial cells. Bull Exp Biol Med. 2003;135(6):597-9.
76. Kniaz'kin IV, Iuzhakov VV, Chalisova NI, Grigor'ev EI. Functional morphology of organotypic culture of spleens from rats of various ages exposed to vilon. Adv Gerontol. 2002;9:110-5.
77. Kniaz'kin IV, Poliakova VO. The effect of vilon on the thymus and spleen in a radiation model of premature aging. Adv Gerontol. 2002;9:105-9.
78. Korkushko OV, Khavinson VKh, Shatilo VB, Antonyk-Sheglova IA. Peptide geroprotector from the pineal gland inhibits rapid aging of elderly people: results of 15-year follow-up. Bull Exp Biol Med. 2011;151(3):366–9.
79. Kozina LS. Effects of bioactive tetrapeptides on free-radical processes. Bull Exp Biol Med. 2007;143(6):744-6.
80. Kozina LS, Arutjunyn AV, Khavinson VKh. Antioxidant properties of geroprotective peptides of the pineal gland. Arch Gerontol Geriatr. 2007. Suppl.1:213-6.
81. Kyte J, Doolittle RF. A simple method for displaying the hydropathic character of a protein. J Mol Biol. 1982;157(1):105–32.
82. Labunets IF. Antigen-induced changes in the endocrine function of the thymus in CBA mice during aging: role of peptide factors released by the pineal gland. Bull Exp Biol Med. 2005;139(6):724-6.
83. Labunets IF, Butenko GM, Khavinson VKh. Effects of bioactive factors of the pineal gland on thymus function and cell composition of the bone marrow and spleen in mice of different age. Bull Exp Biol Med. 2004;137(5):510-2.
84. Labunets IF, Butenko GM, Korkushko OV, Shatilo VB. Effect of epithalamin on the rhythm of immune and endocrine systems functioning in patients with chronic coronary disease. Bull Exp Biol Med. 2007;143(4):472-5.
85. Labunets IF, Butenko GM, Magdich LV, Korkushko OV, Khavinson VKh, Shatilo VB. Effect of epithalamin on circadian relationship between the endocrine function of the thymus and melatonin-producing function of the pineal gland in elderly people. Bull Exp Biol Med. 2004;137(5):507-9.
86. Lapina EA, Nazarova LA, Petrova OP, Sibarov DA, Zubzhitskaya LB, Pavlova NG, Konstantinova NN, Konovalov YS, Kvetnoy IM, Arutyunyan AV, Grigorev EI. Fluorescent microscopic study of epithalon binding in maternal and fetal rabbit tissues in health and under conditions of placental insufficiency. Bull Exp Biol Med. 2005;139(5):615-8.
87. Levchuk LA, Ivanova SA, Semke VY. Effects of neuroprotector cortexin on the dynamics of neuroendocrine system parameters in patients with organic emotionally labile (asthenic) disorders. Bull Exp Biol Med. 2013;155(1):75-7.
88. Mashin VV, Belova LA, Chaplanova OI, Khusnullina AF, Manasian AM. An open clinical trial of cortexin in treatment of brain ischemia. Zh Nevrol Psikhiatr Im S S Korsakova. 2014;114(9):49-52
89. Mendzheritskiĭ AM, Karantysh GV, Ryzhak GA, Dem'ianenko SV. Regulation of content of cytokines in blood serum and of caspase-3 activity in brains of old rats in model of sharp hypoxic hypoxia with Cortexin and Pinealon. Adv Gerontol. 2014;27(1):94-7.
90. Merkur'eva GA, Ryzhak GA. Effect of the pineal gland peptide preparation on the diurnal profile of arterial pressure in middle-aged and elderly women with ischemic heart disease and arterial hypertension. Adv Gerontol. 2008;21(1):132-42.
91. Micans P. The new Russian peptide revolution. Aging Matters. 2016. (Spec 25 yrs ann edit):6-9.
92. Miliutina IuP, Kozina LS, Arutiunian AV, Chalisova NI, Lesniak VV, Morozova PIu. The effect of pineal peptide preparations on proliferative activity in organotypic culture of the preoptic hypothalamus area. Adv Gerontol. 2007;20(4):61-3.
93. Morozov VG, Khavinson VKh. Pharmaceutical preparation for the therapy of immune deficiency conditions. US Patent N 5,538,951.1996.
94. Morozov VG, Khavinson VKh. Natural and synthetic thymic peptides as therapeutics for immune dysfunction. Int J Immunopharmacology. 1997;19(9/10):501-5.
95. Pinelis VG, Storozhevykh TP, Surin AM et al. Neuroprotective effects of cortagen, cortexin and semax on glutamate neurotoxicity. J Peptide Science. 2008;14(8)Suppl:159–60.
96. Pliss GB, Mel’nikov AS, Malinin VV, Khavinson VKh. Inhibitory effect of peptide vilon on the development of induced rat urinary bladder tumors in rats. Bull Exp Biol Med. 2001;131(6):558–60.
97. Sibarov DA, Kovalenko RI, Malinin VV, Khavinson VKh. Epitalon influences pineal secretion in stress-exposed rats in the daytime. Neuroendocr Lett. 2002;23(5/6):473-5. 
98. Sibarov DA, Volinova AB, Frolov DS, Nozdrachev AD. Effects of intranasal administration of epitalon on neuron activity in the rat neocortex. Neurosci Behav Physiol. 2007;37(9):889-93.
99. Trofimova SV, Khavinson VKh. The retina and aging. Adv Gerontol. 2002;9:79-82.
100. Vinogradova IA, Bukalev AV, Zabezhinski MA, Semenchenko AV, Khavinson VKh, Anisimov SV. Effect of Ala-Glu-Asp-Gly peptide on life span and development of spontaneous tumors in female rats exposed to different illumination regimes. Bull Exp Biol Med. 2007;144(6):825–30.
101. Vinogradova IA, Bukalev AV, Zabezhinski MA, Semenchenko AV, Khavinson VKh, Anisimov VN. Geroprotective effect of ala-glu-asp-gly peptide in male rats exposed to different illumination regimens. Bull Exp Biol Med. 2008;145(4):472-7.
102. Zakutskiĭ AN, Chalisova NI, Ryzhak GA, Aniskina AI, Filippov SV, Zeziulin PN. The tissue-specific effect of synthetic peptides-biologic regulators in organotypic tissues culture in young and old rats. Adv Gerontol. 2006;19:93-6.