Применение пептида Gly-His-Lys-Val-Glu-Pro для повышения обучаемости и улучшения памяти. Российский патент 2021 года по МПК C07K7/06 A61K38/08 A61P25/28 

Изобретение относится к медицине, а именно к фармакологии, патофизиологии и физиологии, и может быть использовано для повышения обучаемости и улучшения памяти при применении пептида Gly-His-Lys-Val-Glu-Pro в различных дозировках.

Трипептид Gly-His-Lys обладает широким спектром биологических эффектов, к которым относятся улучшение заживление ран и регенерация тканей, увеличение синтеза коллагена фибробластами, ангиогенез и рост нервов, антиоксидантное, противовоспалительное, иммунотропное, а также нейротропное и анксиолитическое действие.[Regenerative and Protective Actions of the GHK-Cu Peptide in the Light of the New Gene Data/ L. Pickart, A. Margolina// Int J Mol Sci. 2018. – 2018. – 19(7). – doi: 10.3390/ijms19071987.]

В то же время недостатком природных регуляторных пептидов является непродолжительный период их действия. Биологические эффекты пептида Gly-His-Lys являются относительно непродолжительными вследствие деградации молекулы протеазами. Обогащение пептидной последовательности пролином является одним из способов повышения устойчивости и увеличения периода активности пептида[пат. 2443711 Рос. Федерация : МПК C07K 14/00 / Андреева Л.А, Гривенников И.А., Гаврилова С.А., Долотов О.В., Каменский А.А., Кошелев В.Б., Левицкая Н.Г., Мясоедов Н.Ф.; патентообладатель: Учреждение Российской академии наук Институт молекулярной генетики РАН (ИМГ РАН). – №2011103680/10 ;заявл. 02.02.2011; опубл 27.02.2012, Бюл. № 6].

В данном случае к пептиду GHK была присоединена пролинсодержащая пептидная последовательность Val-Glu-Pro. При этом в результате присоединения пролинсодержащей последовательности к имеющемуся пептиду Gly-His-Lys образовался качественно новый пептид, обладающий уникальными свойствами.

Данные о влиянии пептида Gly-His-Lys-Val-Glu-Pro на обучаемость и память в литературных источниках отсутствуют. Данное исследование было проведено впервые.

Технический результат изобретения: применение пептида Gly-His-Lys-Val-Glu-Pro для повышения обучаемости и улучшения памяти.

Технический результат изобретения достигается путем применения пептида Gly-His-Lys-Val-Glu-Pro для повышения обучаемости и улучшения памяти. Нами был использован препарат, разработанный и синтезированный в Институте молекулярной генетики РАН. Растворенный в изотоническом растворе хлорида натрия пептид Gly-His-Lys-Val-Glu-Pro вводился экспериментальным животным (крысы) парентерально (внутрибрюшинно) в дозе50,0 мкг/кг массы тела за 15 минут до проведения обучения четырехкратно в течение четырех дней. Для изучения эффекта, оказываемого на обучаемость и память, использовалась методика обучения в Т-лабиринте с положительным пищевым подкреплением.

Пример конкретного выполнения.

Эксперимент был выполнен на крысах-самцах Wistar массой 170-190 г. Животные содержались в стандартных условиях при температуре 22-24^оС, двенадцатичасовом световом режиме и на стандартном рационе питания и питья без ограничения. Для проведения эксперимента животные были разделены на группы по 16 особей в каждой.

Действие пептида Gly-His-Lys-Val-Glu-Pro на обучаемость и память оценивалось при помощи методики Т-образного лабиринта с положительным пищевым подкреплением согласно рекомендациям. [Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть первая. / под. ред. А.Н. Миронова. – М. : Гриф и К, 2012. – 944 с.].

Т-образный лабиринт представляет собой установку, состоящую из стартовой камеры, отделенной перегородкой, стартового рукава и отходящих от него под прямым углом боковых рукавов. Перед началом обучения для угасания ориентировочно-исследовательского рефлекса животных помещали на 30 мин в день в установку Т-лабиринта в течение 2-х дней. Затем крыс с пищевой депривацией в течение 48 ч помещали в стартовый отсек Т-образного лабиринта, в правом рукаве которого помещена кормушка с пищей. Проба выполнялась 5 раз с интервалом в 1 минуту. Животному на поиск корма давалось 3 минуты. Эксперимент длился 4 дня. В результате обучения были отобраны животные, выполнявшие 5 из 5 попыток на 4-й день обучения.

На 9-й день после проведения эксперимента на отобранных животных проводилось воспроизведение результата обучения. После 48-часовой пищевой депривации животное помещалось в стартовый отсек лабиринта, в правом рукаве которого помещена кормушка с пищей.Проба повторялась пятикратно с интервалом в 1 минуту. Воспроизведение также длилось 4 дня. В ходе воспроизведения инъекций пептида не проводилось.

В эксперименте регистрировали латентный период (время от момента посадки животного в лабиринт, до выхода из стартовой камеры), время реакции (время от момента выхода из стартового отсека до взятия корма), число ошибок, число выполненных и невыполненных реакций.

Эксперимент проводился при помощи экспериментальной установки фирмы Panlab (Испания).

Пептид, растворенный в физиологическом растворе, животным вводился внутрибрюшинно в дозе 50,0 мкг/кг массы тела за 15 минут до проведения обучения четырехкратно в течение четырех дней. Контрольным животным вводился физиологический раствор в эквивалентном объёме.

Для статистической обработки данных использовалась программа STATISTICA 10. Для проверки нормальности распределения использовался критерий Шапиро-Уилка. Для выявления достоверных различий результатов использовался непараметрический критерий Краскела-Уоллиса для сравнения распределений в множестве независимых выборок, а также критерий Манна-Уитни.

В результате проведенного исследования установлено, что Gly-His-Lys-Val-Glu-Pro в дозе 50,0 мкг/кг в первый день обучения достоверно сокращалось время реакции животного. Тоже происходило и на второй день обучения. На третий день достоверных отличий от контрольной группы установлено не было. На четвертый день обучения отмечалось достоверное сокращение латентного периода в сравнении с контрольной группой.

На первый и второй день воспроизведения отмечалось достоверное увеличение латентного периода, однако время реакции было достоверно меньше, чем в контрольной группе. В третий и четвертый день воспроизведения достоверных отличий выявлено не было (таб. 1).

Таблица 1. Влияние пептида Gly-His-Lys-Val-Glu-Pro на обучение и память в методике Т-образного лабиринта с положительным пищевым подкреплением.

Обучение Воспроизведение Контрольная группа GHK-VEP 50,0 1,9 (1,1-6,8) 10,6 (6,2-22,4)* 1-й день Латентный период 8,9 (7,0-11,0) 9,2 (5,2-16,9) 55,3 (36,2-72,1) 7,8 (4,4-15,1)* Время реакции 39,4 (20,0-69,4) 13,0 (10,1-31,2)* 2 (1-3) 1 (0-1,5) Число ошибок 3 (2-4) 1 (1-1,5) 3,5 (2-5) 5 (5-5) Число выполненных реакций 4 (4-4) 4 (3-5) 2,2 (1,1-10,1) 11,7 (6,8-17,8)* 2-й день Латентный период 5,1 (2,7-10,2) 8,5 (4,1-18,3) 10,9 (7,9-34,6) 6,7 (3,8-13,5)* Время реакции 85,8 (13,5-140,2) 17,5 (4,6-42,0)* 1,5 (1-2) 0,5 (0-1,5) Число ошибок 2,5 (1-4) 2 (1-2) 5 (5-5) 5 (5-5) Число выполненных реакций 4,5 (4-5) 5(3-5) 5,6 (3,4-7,7) 4,2 (1,8-12,8) 3-й день Латентный период 1,2 (0,6-9,0) 4,3 (1,8-19,0) 7,6 (4,0-11,0) 4,5 (3,6-8,7) Время реакции 18,4 (7,5-46,7) 13,2 (8,3-41,6) 0,5 (0-1) 1 (0-1) Число ошибок 2,5 (2-3) 1 (1-2) 4,5 (4-5) 5 (4,5-5) Число выполненных реакций 2,5 (0-5) 4 (3-5) 5,6 (2,9-6,4) 2,0 (0,9-7,4) 4-й день Латентный период 9,0 (7,5-12,5) 4,2 (1,4-8,5)* 3,9 (3,4-8,1) 3,8 (3,2-7,2) Время реакции 8,0 (6,0-37,9) 7,0 (4,7-16,9) 0,5 (0-1) 0,5 (0-1) Число ошибок 1,5 (0-3) 0 (0-1) 5 (5-5) 5 (5-5) Число выполненных реакций 5 (5-5) 5 (5-5)

Примечание: * – достоверные отличия (p<0,05) в сравнении с контрольной группой.

Таким образом, результаты исследованияпоказывают положительное действие пептида Gly-His-Lys-Val-Glu-Pro на обучаемость и память в дозе 50,0 мкг/кг массы тела. Эффект является длительным и сохраняется при воспроизведении результатов обучения.

Данный способ основан на применении регуляторного пептида, относящегося к классу биологически активных веществ, обладающих выраженным модуляторным эффектом и биологической полифункциональностью, не является трудоемким и не требует использования сложного оборудования.

Изобретение относится к медицине, а именно к фармакологии, патофизиологии и физиологии. Сущностью изобретения является применение пептида Gly-His-Lys-Val-Glu-Pro, имеющего формулу (NH2)Gly-His-Lys-Val-Glu-Pro(COOH), для повышения обучаемости и улучшения памяти. 1 табл.

Применение пептида Gly-His-Lys-Val-Glu-Pro, имеющего формулу (NH2)Gly-His-Lys-Val-Glu-Pro(COOH), для повышения обучаемости и улучшения памяти.