Применение пептида Met-Glu-His-Phe-Pro-Gly-Pro (семакса) для достижения адаптогенного эффекта при кратковременной физической нагрузке Российский патент 2024 года по МПК A61K38/08 A61P9/00 

Изобретение относится к медицине, а именно к патофизиологии, фармакологии и физиологии, и может быть использовано для получения адаптогенного эффекта при кратковременной физической нагрузке.

Семакс является синтетическим аналогом фрагмента гормона АКТГ_4-7 (Met-Glu-His-Phe), стабилизированным к действию экзо- и эндопептидаз последовательностью аминокислот Pro-Gly-Pro. Семакс обладает значительными преимуществами перед природным АКТГ_4-10: не оказывает токсического воздействия, не имеет побочных эффектов, обладает длительным действием (более чем в 20 раз по сравнению с природным пептидом). Препарат не обладает гормональными свойствами, сохраняя при этом эффекты нейропептида, и не вызывает привыкание (Левицкая Н.Г. Исследование спектра физиологической активности аналога АКТГ_4-10 гептапептида семакс / Н.Г. Левицкая [и др.] // Нейрохимия. – 2008. – Т. 25, №1. – С. 111–118).

Препарат нивелирует стресс-эффекты, оказывает нейропротекторное, антиастеническое, антиамнестическое, антигипоксическое и ноотропное действие, регулирует метаболические процессы в нервной системе, уменьшает первичную и отсроченную гибель нейроцитов (Романова Г.А. Нейропротективное и антиамнестическое действие семакса при экспериментальном ишемическом инфаркте коры головного мозга / Г.А. Романова [и др.] // Бюл. эксперим. биологии и медицины. – 2006. – Т. 142, №12. – С. 618–621. Ашмарин И.П. Ноотропный аналог адренокортикотропина 4–10 – семакс (15–летний опыт разработки и изучения) / И.П. Ашмарин [и др.] // Журн. высш. нерв. деятельности им. И.П. Павлова. – 1997. – Т. 47, №2. – С. 420–130.).

Семакс увеличивает выживаемость холинергических нейронов основания переднего мозга, активируя холинацетилтрансферазу и не влияя на число ГАМК–ергических нейронов. В условиях оксидативного стресса пептид значительно сокращает количество поврежденных клеток (Effects of behaviorally active ACTH (4–10) analogue – Semax on rat basal forebrain cholinergic neurons / I.A. Grivennikov [et al.] // Restor. Neurol. Neurosci. – 2008. – Vol. 26, Iss. 1. – P. 35–43.). Семакс влияет на экспрессию генов NGF и BDNF и рецепторов к ним в различных структурах головного мозга (Neurotrophin gene expression in rat brain under the action of Semax, an analogue of ACTH 4–10 / T.Y. Agapova [et al.] // Neurosci. Lett. – 2007. – Vol. 417, Iss. 2. – P. 201–205.). В свою очередь, сфера влияния NGF распространяется на нейроны периферической нервной системы и холинергические нейроны базальных отделов переднего мозга, а BDNF – на синаптическую передачу импульсов и ее долговременное потенцирование, пластичность мозговых структур, формирование памяти, реакций тревоги и депрессии, когнитивные процессы. (Skaper, S.D. The neurotrophin family of neurotrophic factors: an overview // Methods Mol. Biol. – 2012. – Vol. 846. – P. 1–12. Nerve growth factor: From the early discoveries to the potential clinical use / L. Aloe [et al.] // J. Transl. Med.

Однако, в настоящее время в литературе отсутствуют данные об адаптогенном эффекте пептида Met-Glu-His-Phe-Pro-Gly-Pro при кратковременной физической нагрузке. Данное исследование было проведено впервые.

Технический результат изобретения: применение пептида Met-Glu-His-Phe-Pro-Gly-Pro (семакса) в дозе 450 мкг/кг для достижения адаптогенного эффекта при кратковременной физической нагрузке.

Технический результат изобретения достигается путем применения пептида Met-Glu-His-Phe-Pro-Gly-Pro (семакса) в дозе 450 мкг/кг адаптогенного эффекта во время кратковременной физической нагрузке.

В работе был использован препарат, разработанный и синтезированный в НИИ молекулярной генетики НИЦ «Курчатовский институт». Растворенный в изотоническом растворе хлорида натрия пептид Met-Glu-His-Phe-Pro-Gly-Pro (семакс) вводили экспериментальным животным (крысы) парентерально (внутрибрюшинно) однократно в дозе 450 мкг/кг массы тела за 15 минут до начала физической нагрузки, получаемой путем использования установки тредмил (Treadmill LE8710, Panlab, Испания).

Пример конкретного выполнения.

Эксперимент выполнен на белых лабораторных крысах-самцах линии Wistar массой 170-190 г. Животные содержались в стандартных условиях при температуре 22±2°С, двенадцатичасовом световом режиме и на стандартном рационе питания и питья без ограничения. Для проведения эксперимента животные были разделены на группы «контроль» и «пептид» по 15 особей в каждой.

Met-Glu-His-Phe-Pro-Gly-Pro (семакс), растворенный в физиологическом растворе, вводился животным группы «пептид» внутрибрюшинно, однократно в дозе 450 мкг/кг массы тела. Животным группы «контроль» вводился физиологический раствор в эквивалентном объеме.

Физическую нагрузку создавали с помощью двухминутного бега на тредмиле (Treadmill LE8710, Panlab, Испания) со скоростью 15 м/мин, угол наклона беговой дорожки составил 15°.

Адапотогенный эффект оценивали по динамике показателей вариабельности сердечного ритма (ВСР), регистрируемых беспроводной системой «Физиобелт 2.5.1» (Нейроботикс, Россия), которая представляет собой компактное устройство (60×36×15 мм, вес 35 г) с двумя контактными электродами, фиксируемыми на животном посредством жилета, позволяющее сохранять возможность свободного перемещения крысы. Анализировались следующие показатели ВСР: ТР – суммарная мощность спектра ВРС, HF (мс²) – суммарная мощность высокочастотного компонента ВРС, LF (мс²) – суммарная мощность низкочастотного компонента ВРС, VLF(мс²) – суммарная мощность очень низкочастотного компонента ВРС, HF (%) – мощность спектра высокочастотного компонента вариабельности в % от суммарной мощности колебаний, LF(%) – мощность спектра низкочастотного компонента вариабельности в % от суммарной мощности колебаний, VLF(%) – мощность спектра очень низкочастотного компонента вариабельности в % от суммарной мощности колебаний, LF/HF – индекс вагосимпатического взаимодействия, IC – индекс централизации.

Запись кардиосигнала выполняли 4 раза: запись 1 – через 15 минут после фиксации устройства на крысе, запись 2 – через 15 минут после внутрибрюшинного введения пептида, запись 3 – после двухминутного бега на тредмиле, запись 4 – через 15 минут после записи 3.

Статистическую обработку результатов проводили с использованием программы Statistica 13 (TIBCO Software Inc., США), а также языка программирования R v.4.1.0 в интегрированной среде разработки RStudio Desktop v. 1.4.1717 (RStudio, PBC; США). Полученные данные представлены в виде среднего значения и стандартного отклонения (M±SD). Достоверность различий определяли с помощью критерия Краскела-Уоллиса с апостериорным тестом Данна (для непарных выборок). Различия считали статистически достоверными при p <0,05.

Результаты исследования (таблица 1) показали, что введение пептида Met-Glu-His-Phe-Pro-Gly-Pro (семакса) в дозе 450 мкг/кг уже через 15 минут вызывает достоверное снижение ТР и повышение (LF, мс²). Данные изменения свидетельствуют об умеренном повышение симпатической активности и стабильности нервно-гуморальной регуляции.

Процентное распределение частотных компонентов в группе контроля при записи 1 и 2 – LF>VLF>HF, а при записи 3 и 4 – LF>HF>VLF, что соответствует повышенной активности симпатического отдела вегетативной нервной системы как в условиях покоя, так и при физической нагрузке и в период восстановления. В данной группе период восстановления характеризуется напряжением центральных механизмов регуляции синусового узла и гипоталамо-гипофизарной системы.

В группе животных с введением пептида процентное распределение частотных компонентов в группе контроля при записи 1 и 2 – VLF>LF>HF, при записи 3 – HF>LF>VLF, при записи 4 – LF>VLF>HF. Полученные результаты показывают, что после введения пептида физическая повышенная нагрузка способствует повышению активности дыхательного центра с активацией парасимпатических компонентов регуляции, а период восстановления характеризуется симпатическими и нейрогуморальными влияниями. Данные изменения свидетельствует об адаптогенном эффекте Met-Glu-His-Phe-Pro-Gly-Pro (семакса) в дозе 450 мкг/кг, повышающем тренированность организма и поддерживающим вегетативный баланс.

Таблица 1. Показатели вариабельности сердечного ритма в группе

Показатели Группы Записи 1 2 3 4 TP, мс² Контроль 31537,98±42758,37^*2,4 57346,06±28533,35^*1 13771,52±16521,65 54147,83±21851,97^*4 Пептид 8789,27±6635,71 16063,55±12392,38 6729,79±3930,01 16088,09±14560,57 р 0,1591 0,0021 0,2605 0,0011 HF, мс² Контроль 6761,03±9333,69^*4 14218,51±16174,74 2384,32±2114,52 14312,92±14184,98^*1 Пептид 1800,21±1046,35 2252,86±421,59 2858,43±1257,61 2944,48±1383,05 р 0,1573 0,0552 0,5943 0,0401 LF, мс² Контроль 17152,04±27820,99^*2,4 28240,37±20231,25^*1 6400,44±6188,68 31775,39±16985,91^*1 Пептид 2983,03±2197,40 5338,53±5378,28 2624,43±2434,75 6597,03±6724,36 р 0,1730 0,0079 0,1306 0,0016 VLF, мс² Контроль 7624,91±8599,47 14887,19±10643,25 4986,76±9430,68 8059,53±4703,81 Пептид 4006,04±4047,05*² 8472,16±8482,10*¹ 1246,94±1320,92 6546,58±8341,96 р 0,300 0,2038 0,2854 0,6618 HF, % Контроль 27,85±19,67 24,40±21,26 25,81±17,98 23,59±17,19 Пептид 28,48±13,59*^{2, 4} 19,10±9,07*¹ 48,32±16,54 27,45±16,43*¹ р 0,9413 0,5274 0,0208 0,6534 LF, % Контроль 41,35±17,89 48,67±16,96 50,70±12,91 59,01±19,38 Пептид 34,54±6,44 35,02±16,87 34,21±11,22 39,28±12,00 р 0,3279 0,1288 0,0163 0,0281 VLF, % Контроль 30,80±26,24 26,93±15,23 23,48±15,06 17,40±12,42 Пептид 36,99±14,67*^{2, 3} 45,87±21,45*¹ 17,47±11,10*¹ 33,27±20,17 р 0,5700 0,0610 0,3790 0,0788 LF/HF Контроль 2,71±2,54 4,49±5,16 3,45±2,70 4,95±4,72 Пептид 1,67±1,19 2,17±1,61 0,98±1,05 2,00±1,36 р 0,3144 0,2451 0,0304 0,1118 IC Контроль 4,53±3,66 5,74±8,23 6,27±7,85 8,73±8,05 Пептид 2,12±1,27*² 1,76±1,53*¹ 8,02±7,31 4,34±5,43 р 0,1013 0,1995 0,6522 0,2217

Примечание: * – статистическая значимость р<0,05: ¹ – сравнение с записью 1, ² – сравнение с записью 2, ³ – сравнение с записью 3, ⁴ – сравнение с записью 4.

Таким образом, результаты исследования показали, что пептид Met-Glu-His-Phe-Pro-Gly-Pro (семакс) обладает достоверно подтвержденным адаптогенным эффектом в дозе 450 мкг/кг массы тела при кратковременной физической нагрузке.

Данный способ основан на применении регуляторного пептида, относящегося к классу биологически активных веществ, обладающих выраженной физиологической полифункциональностью, является патогенетически обоснованным, не трудоемкий и не требует использования сложного оборудования.

Изобретение относится к области медицины и раскрывает применение пептида Met-Glu-His-Phe-Pro-Gly-Pro (семакса) в дозе 450 мкг/кг для достижения адаптогенного эффекта при кратковременной физической нагрузке. Техническим результатом изобретения является достижение адаптогенного эффекта при кратковременной физической нагрузке. 1 табл., 1 пр.

Применение пептида Met-Glu-His-Phe-Pro-Gly-Pro (семакса) в дозе 450 мкг/кг для достижения адаптогенного эффекта при кратковременной физической нагрузке.