Биомиметические пептиды как стимуляторы злокачественных опухолей

Для борьбы с признаками старения кожи применяется широкий набор биомиметических пептидов, обладающих различными механизмами действия. Имитируя действие ростовых факторов и цитокинов, они способны связываться с соответствующими специфическими рецепторами и регулировать генную транскрипцию, оказывать стимулирующее влияние на кератиноциты и фибробласты. Однако целевые гены-мишени разных пептидов отличаются, поэтому максимальный эффект достигается только при сочетанном применении сразу нескольких биомиметических пептидов.

Выделяют четыре основных механизма реализации антивозрастного действия пептидов:

1. Снижение деградации коллагена и гиалуроновой кислоты. Способность биомиметических пептидов уменьшать деградацию коллагена и ГК достигается благодаря угнетению активности гиалуронидазы и матриксной металлопротеиназы. Снижение активности гиалуронидазы замедляет разрушение гиалуроновой кислоты, а блокада ММР2 предотвращает разрушение коллагена. В результате баланс обмена межклеточного матрикса дермы смещается в сторону синтеза нового вещества и замедления его деградации.
2. Защита клеток от повреждения путем торможения апоптоза, вызванного УФ-излучением и другими стрессорными факторами. Этот эффект опосредован регуляцией синтеза белков теплового шока, а также угнетением синтеза провоспалительных молекул и цитокинов в ответ на УФ-излучение.
3. Активация пролиферативной активности кератиноцитов и фибробластов, которая, как известно, снижается по мере старения.
4. Активация функциональной активности клеток дермы. Данная способность тесно связана с предыдущим свойством пептидов. Это очень важное антивозрастное действие, оказываемое пептидами, так как именно оно приводит к восстановлению содержания коллагена, эластина и гиалуроновой кислоты во внеклеточном пространстве дермы. Клинически это будет проявляться в уменьшении выраженности морщин и складок лица, уплотнении кожи и повышении ее эластичности. Помимо появления морщин и дряблости, очевидным признаком старения является нарушение пигментации, и в первую очередь гиперпигментация. Биомиметические пептиды способны воздействовать на самые разные этапы меланогенеза, начиная с угнетения транскрипции и заканчивая превентивной блокадой PAR2 – важнейшего рецептора, обеспечивающего передачу меланосом от меланоцитов кератиноцитам. Кроме того, действие пептидов c депигментирующими свойствами можно усилить, применяя пептиды, стимулирующие клеточную пролиферацию, то есть пептиды с антивозрастным действием. Известно, что в местах стойкой пигментации обновление клеток замедляется. Стимулируя пролиферацию эпидермальных клеток, биомиметические пептиды ускоряют отшелушивание роговых клеток, наполненных пигментом. Это позволяет добиваться более быстрого и полного результата выравнивания тона кожи.

С 2002 года компания "Caregen Co. Ltd" (Южная Корея) занимается исследованием, разработкой и синтезом факторов роста и биомиметических пептидов, которые находят терапевтическое применение в дерматологии, стоматологии, эстетической и антивозрастной медицине. Компания является мировым лидером в исследованиях и производстве биомиметических пептидов и факторов роста, имеет большинство мировых патентов на их производство, ее продукты представлены в 120 странах мира. Основное направление исследований – разработки в области факторов роста, полученных путем бактериальной ферментации из синтетически созданных человеческих генов. С помощью этой инновационной технологии компания производит пептиды, цитокины, факторы роста, гормоны, нейротрасмиттеры, иммуномодуляторы, такие, как эпидермальный фактор роста (EGF), инсулиноподобный фактор роста-1 (IGF-1), основной фактор роста фибробластов (bFGF), интерлейкин-10 (IL-10) и др.

Биомиметические пептиды, разработанные компанией Caregen, стали главным открытием в биомолекулярном синтезе последнего десятилетия. Они являются структурным аналогом активных сегментов факторов роста. Отличаются от крупномолекулярных факторов роста исключительно избирательным действием и отсутствием побочных эффектов. Высокое сродство биомиметических пептидов клеточным рецепторам обеспечивает значительную активность препаратов и их участие в физиологическом обновлении состава клеток кожи и межклеточного матрикса дермы. Безопасность использования биомиметических пептидов обусловлена селективностью, то есть избирательностью и направленностью действия пептидов, имитирующих действие факторов роста. Синергизм воздействия многочисленных компонентов рецептуры оказывает комплексное модулирующее влияние на кожу, делая возможной индивидуальную коррекцию возрастных дефектов. Благодаря своему разнообразию и возможности селективного воздействия на различные функции клеток, биомиметические пептиды имеют хорошие перспективы для применения в антивозрастной и эстетической медицине. Впервые мы получили возможность не заставлять клетки работать, а управлять этой работой, "включая" и "выключая" экспрессию нужных генов в клетках-мишенях. Это открывает возможность их применения при коррекции самого широкого спектра эстетических дефектов.

Биомиметические пептиды препаратов Aquashine

Гели Aquashine и Aquashine BR – первые продукты, которые оказывают не только общее неспецифическое ревитализирующее действие, характерное для всех препаратов нестабилизированной гиалуроновой кислоты. Благодаря содержанию в них биомиметических пептидов они обладают важными специфическими свойствами, которые дают возможность достигать блестящих клинических результатов и значительного улучшения качества кожи.

Сокращение морщин происходит благодаря генерации нового клеточного материала, активной стимуляции пролиферации кератиноцитов и фибробластов. Синтез коллагена и эластина приводит к увеличению эластичности кожи. Эпидермис становится более плотным, изменяя текстуру. В отличие от натурального пептида отличается стабильностью и имеет пролонгированное действие. Результатом пролиферации прогениторных клеток-предшественников фибробластов и кератиноцитов является восстановление клеточного гомеостаза. При этом наблюдается возрастание экспрессии коллагена фибробластами.

CG-EDP 3 (Oligopeptide-23)

На фоне формирования новых клеток морщины сокращаются, рубцы становятся менее выраженными. Этому также способствует повышение уровня кератиноцитов и фибробластов. Нормализуется синтез гиалуроновой кислоты и других компонентов дермального матрикса. Растет число активных клеток, выживаемость слабых повышается. Наряду с этим стимулируется выработка собственного эпидермального фактора роста. Благодаря этим процессам заметно улучшается тон лица, кожа наполняется энергией.

Обладает выраженным антивозрастным действием. Его применение повышает пролиферацию фибробластов, активирует синтез коллагена, тормозит процессы деградации межклеточного вещества дермы, угнетая активность матриксной металлопротеиназы и гиалуронидазы.

Действие направлено на восстановление фотоповрежденных клеток, осветление пигментированных участков, за счет чего выравнивается основной тон кожи, наблюдается выраженный антиоксидантный эффект. Данный пептид также блокирует фермент тирозиназу, снижает действие мелано-стимулирующего гормона на меланоцит. В результате этого замедляется синтез меланина, нарушается транспортировка уже имеющихся меланосом в региональные кератиноциты. Обладает противовоспалительным действием. Стимулирует пролиферацию собственных клеток, значительно увеличивая уровень фибробластов. Участвует в процессах регуляции выработки коллагена и фибронектина.

Блокирует связь α-MSH с MC1R рецептором меланина, благодаря чему оказывается мощное депигментирующее действие. Отлично подходит для коррекции последствий фотостарения, старческих гиперпигментаций, проводит профилактику новых пигментных пятен и выравнивает цвет кожи. Запускает процессы синтеза компонентов внеклеточного матрикса.

Принимает участие в формировании новых клеток, оказывает противовоспалительный и иммуномодулирующий эффект. Регулирует активность Т-клеток, нормализует соотношение CD4/CD8, таким образом модулирует экспрессию иммунокомпетентных клеток.

Молекулы, клетки, ткани и живые организмы — это результат миллиардов лет эволюции, венец кропотливого природного отбора. В наше время появились и стремительно развиваются технологии, которые могут хотя бы частично воспроизвести некоторые структуры и процессы, давно и широко используемые природой. Перспективным потенциалом обладают биомиметические материалы, которые воспроизводят и имитируют природные системы

Знания о структуре и функциях биологических молекул дают возможность синтезировать гибридные молекулы, включающие в себя пептиды, липиды и органические полимеры, а также создавать биомиметические нановолокна, бионеорганические композиты и нанопористые покрытия для применения в тканевой инженерии.

В медицине биомиметические материалы можно использовать для создания имплантов, искусственных сосудов, клапанов сердца, хрусталиков, синтетических почек, элементов эндопротезов суставов, искусственных сухожилий, мышечных связок, а также новых лекарственных средств. Большая группа биомиметических материалов представлена наночастицами и нанокомпозитами, которые начинают внедрять в ортопедии, травматологии, иммунологии, регенеративной и других направлениях медицины.

Одними из наиболее актуальных направлений применения биомиметических материалов являются имплантология и обновление поврежденных костных тканей. Содержащие наночастицы материалы и их композиты используют при разработке имплантов костной ткани, которые должны быть высокобиосовместимыми, эластичными, прочными, малотоксичными, а также содержать остеоиндуктивные факторы роста.

Биомиметические материалы на основе полимерных композитов можно использовать в регенеративной медицине для замещения поврежденных тканей большинства органов

В тканевой инженерии применяют карбоновые нановолокна, которые характеризуются высокой пористостью и служат прекрасной основой костной ткани подобно экстрацеллюлярному матриксу. Уже созданы полимерные нанокомпозиты на основе хитозана и карбоновых нанотрубок, а на основе хитозана и гидроксиапатита разработан полимерный нанокомпозит для регенерации костной ткани.

Процесс минерализации биокомпозитных материалов осуществляется благодаря их способности имитировать химический состав натуральной костной ткани. Регенерацию костной ткани при применении данных композитов связывают с интенсификацией роста остеобластов и увеличением их плотности.

Композит на основе поликогликолевой кислоты в сочетании с наночастицами кальция фосфата проявляет выраженный остеотропный эффект. Нанокомпозит, состоящий из нановолокна желатина, который покрыт двойным слоем кальция фосфата, обеспечивает капиллярный эффект и интенсифицирует построение костной ткани. Наночастицы кальция фосфата способствуют регенерации костной ткани благодаря активации остеобластов. С этой же целью используют наночастицы гидроксиапатита и титана, которые придают костному импланту шероховатость, пористость и способность абсорбировать протеины. Остеоинтеграция имплантов также повышается, если в титановые поверхности вживить наночастицы магния. С применением биомиметических материалов клетки костной ткани растут и пролиферируют после удаления опухолей, травм и при врожденных дефектах.

Уже получены позитивные результаты по созданию синтетических тканей глаза и фрагментов сосудов

Разработаны кибернетические ткани на основе гибкой полимернофной сетки с прикрепленными наноэлектродами или транзисторами. Благодаря большому количеству пор сетка имитирует естественные поддерживающие структуры ткани и не отторгается организмом. Датчики считывают физиологические параметры среды в режиме реального времени.

Самый маленький в мире двигатель работает на реактивной тяге, которая создается за счет реакции между ферментом уреазой и мочевиной

Исследователи из Гарвардского университета успешно имплантировали биомиметическую сетку в мозг крысы для изучения активности и стимуляции отдельных нейронов. Это устройство может помочь в лечении многих болезней, в частности ученые исследуют его потенциал для лечения болезни Паркинсона.

Биомиметические материалы на основе полимерных композитов можно использовать в регенеративной медицине для замещения поврежденных тканей большинства органов. Следует отметить, что полимерные материалы (полиэтилен, полипропилен, фторопласт, силиконы, полиэтилен метакрилат и др.) сохраняют свои свойства при изменениях условий окружающей среды. Поэтому их можно применять для создания искусственных сосудов, клапанов сердца, хрусталиков, элементов эндопротезов суставов, искусственных сухожилий, мышечных связок, деталей аппаратов искусственного сердца и искусственной почки.

Уже получены позитивные результаты по созданию синтетических тканей глаза и фрагментов сосудов.

Композиты на основе поликогликолевой кислоты с поликапролактоном обеспечивают термостабильность, поэтому их применяют для регенерации органов пищеварительного тракта, печени, почек, а также с целью визуализации при диагностике заболеваний в гастроэнтерологии, гепатологии и нефрологии.

Существуют биомиметические нановолокна, которые способны поддерживать клеточную толерантность стволовых клеток и способствовать их приживлению. Биомиметические материалы могут выступать в роли нанороботов и как прототипы систем функциональных возможностей живых клеток.

При изучении устройства клеточных жгутиков и других систем микроскопического транспорта всегда возникает аналогия со схемой устройства двигателей, которые созданы и используются человеком. Комбинируя механические и биологические средства передвижения, можно заставить эти компоненты дополнять друг друга.

Самый маленький в мире двигатель работает на реактивной тяге, которая создается за счет реакции между ферментом уреазой и мочевиной. Это нанотрубка из кремния диоксида, диаметр отверстия которой составляет 220 нм. Стенки ее покрыты ферментом уреазой, расщепляющим мочевину на аммиак и углекислоты. Если ферментативный нанодвигатель поместить в жидкость с мочевиной, произойдет реакция, а выбрасываемые продукты задают импульс движения. Причем скорость в направлении, обратном выбрасываемому потоку, достигает 4 см/ч.

Существуют аналоги таких самоходных нанороботов на ферментативном двигателе, использующие катализаторы, в которых водорода пероксид расщепляется на водород и кислород. Однако и пероксид, и пузырьки газа нежелательны для организма, а мочевина — естественный продукт человеческого метаболизма, который содержится во многих жидкостях и тканях тела, в том числе в крови.

Кроме того, биомиметические материалы очень перспективны при создании синтетических структур, которые имитируют процессы самоорганизации в разных биосистемах, например, активность биомоторов АТФ и ДНК-полимераз.

Развивитие технологий биомиметического получения наночастиц имеет ряд преимуществ, поскольку биомиметический синтез проходит в более мягких условиях, чем получение наночастиц с помощью физико-химических методов. А в масштабах промышленного производства это значительно уменьшает негативное воздействие на окружающую среду

Принцип комплементарности, лежащий в основе сборки молекул ДНК, используют в ДНК-конструировании новых наноматериалов. Многие биомолекулы обладают свойством самосборки в регулярные структуры, например, сократительный белок актин полимеризуется в филаменты толщиной 7 нм, а белок тубулин — в микротрубочки диаметром 25 нм.

Использование принципа самосборки и самих биоструктур в качестве матриц позволяет создавать нанопроводники и нанотрубки путем осаждения на биополимеры монослоев металлов.

Белок ферритин, выполняющий функцию переносчика и хранилища железа в организме, формирует нанополости, диаметр внутреннего пространства которых составляет 8 нм. В них удается получать магнитные наночастицы железа оксида и кобальта размером около 6 нм.

Разработаны методы получения металлических наночастиц в живых растениях путем добавления солей металлов в воду для полива. Наночастицы образуются в стеблях и других частях растений и могут быть выделены оттуда путем экстракции. Размер формирующихся наночастиц задают белки, участвующие в восстановительных реакциях.

Наночастицы можно формировать и с помощью вирусных оболочек — капсидов. Белки вирусного капсида собираются в геометрически правильные пространственные структуры с полостью внутри, куда можно упаковывать наночастицы. Причем калиброванные металлические наночастицы и нанокомпозиты высокой степени упорядоченности можно собирать как внутри капсида, так и на его поверхности.

Полимерные наночастицы и наночастицы некоторых металлов могут служить переносчиками лекарственных средств. Полисол, синтезированный на основе глицерола в сочетании с кремния диоксидом, может выступать в качестве переносчика доксорубицина гидрохлорида. Полистерола сульфат, покрытый слоем аммония диоктадецилдиметила, как и кремнезем, покрытый слоем фосфатидилхолина, можно использовать как транспортеры миконазола.

Следует отметить, что развитие технологий биомиметического получения наночастиц имеет ряд преимуществ, поскольку биомиметический синтез проходит в более мягких условиях, чем получение наночастиц с помощью физико-химических методов. А в масштабах промышленного производства это значительно уменьшает негативное воздействие на окружающую среду.

Татьяна Кривомаз, д-р техн. наук, канд. биол. наук, профессор

Биомиметические пептиды

и их значение в эстетической медицине

Современная эстетическая медицина развивается бурными темпами. Для успешного решения многих вопросов сегодня необходимо применение новейших разработок фундаментальной науки и клинической практики. К новой генерации препаратов, использующихся в эстетической медицине для профилактики и коррекции возрастных изменений, относятся биомиметические пептиды — уникальные, созданные в лабораторных условиях вещества, в состав которых входит короткая последовательность аминокислот с неспецифическим модулирующим биологическим влиянием на различные клетки организма.

Алгоритм косметологической коррекции

Омоложение лица и тела — одна из основных проблем, с которой клиенты обращаются к косметологу. В эстетической медицине за последние годы был выработан оптимальный алгоритм косметологической коррекции естественного и фотостарения. Он подразумевает следующие этапы:

1) оценка эстетической проблемы и ее анатомическое расположение, определение фототипа кожи ввиду возможных противопоказаний и побочных действий от некоторых косметологических средств и процедур;

2) анализ пользы и рисков от использования косметологических средств или проведения хирургических манипуляций, длительности их эффекта, а также материальных расходов клиентов;

3) комбинированная коррекция возрастных изменений с учетом показаний и противопоказаний к отдельным ее компонентам.

Первым и основным этапом в омоложении кожи является расслабление мимических мышц с последующим устранением мимических морщин. Этого возможно достичь двумя путями: инъекционным и более щадящим — наружным нанесением определенных биомиметических пептидов.

Ботулотоксин и его препараты

Что собой представляет ботулинический нейротоксин? Он выделяется облигатной анаэробной бактерией Clostridium botulinum. Существует семь токсических серотипов — от А до G. При этом наиболее сильным признан экзотоксин А.

В разных странах мира зарегистрированы отдельные коммерческие представители ботулотоксина. Часть из них одобрена комитетами по контролю за лекарственными средствами определенных стран для использования в медицинской практике, а некоторые получили разрешение на применение в дерматологической и неврологической практике от наиболее авторитетной организации — FDA (Food and Drug Administration).

Например, к одобренным FDA препаратам ботулотоксина относятся:

— Myoblock (действующее вещество — римаботулинический токсин типа В), который был одобрен FDA в 2000 году для применения только в неврологической практике для лечения шейной дистонии, в косметологической практике не используется;

— Botox (действующее вещество — онаботулинический токсин типа А), который был одобрен FDA в 2002 году для применения в дерматологии и косметологии;

— Dysport (действующее вещество — абоботулинический токсин типа А), который был одобрен FDA в 2009 году для применения как в косметологической практике, так и в неврологии для лечения шейной дистонии;

— Xeomin (действующее вещество — инкоботулинический токсин типа А), который был одобрен FDA в 2011 году.

Все нейротоксины, применяемые в медицинской и эстетической практике, обладают побочными действиями. Так, инструкция к любому ботулотоксину содержит информацию о возможном его распространении в тканях, в том числе и в отдаленные участки. Однако в косметологической практике мы не наблюдаем таких случаев. Наиболее частыми побочными действиями, о которых не следует забывать, являются птоз, диплопия, асимметрия лица (что связано с нарушениями техники введения препарата), а также кровоизлияния (как результат инъекции).

Возможные побочные действия ограничивают желание клиентов применять данный метод коррекции в эстетической медицине. Поэтому все чаще в косметологической практике отмечается желание клиентов уменьшить активность мимики и устранить мимические морщины, не прибегая к инъекционным методикам.

Поэтому в современной эстетической медицине отмечается тенденция к использованию биомиметических пептидов, которые позволяют как устранить признаки естественного и фотостарения, так и эффективно побороть гипертонус мимических мышц в более молодом возрасте.

Миорелаксирующие биомиметические пептиды

Эффективность применения средств с биомиметическими пептидами с целью расслабления мимической мускулатуры зависит от правильности и длительности их применения. Их действительный расслабляющий эффект является кумулятивным (накопительным) и реверсивным (обратимым). Большинство данных средств следует наносить два раза в день в течение одного месяца, и лишь затем переходить на однократное нанесение. Следует помнить, что данные пептиды не обладают увлажняющими свойствами и требуют дополнительного использования эмольентов. При этом (если это не комбинированное средство) первым необходимо наносить миорелаксирующий препарат и только после его впитывания — увлажняющий.

Эффект от нанесения биомиметических пептидов с миорелаксирующим действием зачастую отмечается спустя один месяц от начала применения. Исследования, проведенные разными учеными и косметологическими компаниями, представляют обнадеживающие результаты — сокращение глубины мимических морщин до 63-65% на фоне применения средств с миорелаксирующими пептидами, что говорит об их высокой эффективности. Более того, биомиметические пептиды обладают пролонгированным эффектом. При прекращении их использования мимические морщины могут возвратиться в исходное состояние спустя 2-6 месяцев.

При этом биомиметические пептиды крайне редко вызывают побочные действия. Не отмечено случаев их диффузии в тканях, на фоне их применения не возникает птоза, диплопии, асимметрии лица. У некоторых клиентов может наблюдаться индивидуальная непереносимость.

Еще одним преимуществом биомиметических пептидов с миорелаксирующим действием является возможность их применения не только самостоятельно, но и в комбинации с инъекциями ботулинического токсина. При таком сочетанном использовании отмечается более длительный эффект от ботулотоксина, что позволяет реже прибегать к инъекционной методике.

Стимулирующие биомиметические пептиды

Вторым важным этапом в омоложении кожи лица и тела является стимуляция синтеза коллагена и эластина. Для этих целей в эстетической медицине также есть целый арсенал биомиметических пептидов. По своим химическим формулам и механизму действия они отличаются от миорелаксирующих пептидов.

Применение данных биомиметических пептидов, а также их комбинаций позволяет восстановить уровень коллагена как в молодой, так и в зрелой коже, способствует сохранению высокого уровня коллагена за счет усиления его синтеза и предотвращения разрушения. Ингибирование эластазы биомиметическими пептидами обеспечивает поддержание высокого уровня эластина в дерме. Клинически это проявляется уменьшением выраженности морщин на 35-86% через 1 месяц регулярного использования косметических средств с данными пептидами (согласно данным различных научных исследований касательно приведенных выше пептидов и их комбинаций). Эти данные показывают практически равноценную эффективность топических биомиметических пептидов и инъекционных методик восстановления уровня коллагена и эластина.

Важным преимуществом наружных биомиметических пептидов — стимуляторов синтеза коллагена и эластина — является их безопасность. В отличие от применяемых инъекционных средств, наружные формы не вызывают тяжелых аллергических реакций, таких как анафилактический шок, отек Квинке, токсикодермия. Они могут быть использованы не только в практике дерматолога-косметолога, но также рекомендованы к применению косметологам-эстетистам.

Фотопротекторные биомиметические пептиды

Чрезвычайно необходимым эффектом в антиэйдж-практике является устранение пагубного действия ультрафиолетовых лучей на структуру ДНК клеток и предотвращение фотостарения. Ведь повреждения ДНК с возрастом постепенно повышаются. Чрезмерное ультрафиолетовое облучение, несмотря на способность ДНК к восстановлению, приводит к накоплению фотопродуктов, которые могут быть ассоциированы с фотоповреждением кожи.

Кроме того, как при естественном, так и при фотостарении отмечается повышенное содержание в коже свободных радикалов, продуктов перекисного окисления белков и липидов, что требует обязательной косметологической коррекции.

Наиболее эффективным биомиметическим пептидом, нацеленным на применение в косметологической практике для устранения фотоповреждения кожи, является Диаминопропионил трипептид-33. Он представляет собой пептид, который предотвращает повреждение кожи, прямо либо опосредовано вызванное влиянием ультрафиолетового излучения на ДНК и белки, а также предупреждает фотостарение. Данный пептид защищает ДНК клеток от разрушения, способствуя ее системному восстановлению.

Таким образом, биомиметические пептиды представляют собой уникальные вещества с непревзойденными свойствами. Комбинации пептидов разнонаправленного действия (миорелаксирующих, фотопротекторных, стимулирующих синтез коллагена и эластина) обеспечивают максимальный эффект относительно омоложения кожи, активно устраняют морщины (в том числе и глубокие), повышают тонус и эластичность кожи, устраняют признаки фотоповреждения. При регулярном применении биомиметических пептидов заметен выраженный антиэйдж-эффект, который зачастую сравним с результатами инъекционных методик. Поэтому будущее эстетической медицины неотъемлемо связано с биомиметическими пептидами.

Общие сведения

Пептиды, как и большинство биологически активных соединений, по структуре являются биополимерами. Их молекулы состоят из нескольких мономеров – аминокислот (АК), связанных между собой пептидной связью. В состав пептида может входить от двух до нескольких сотен таких структурных звеньев.

В зависимости от размера молекулы, в биохимии принято выделять олигопептиды, полипептиды и белки (протеины), но это деление весьма условно и может отличаться в различных номенклатурах.

Молекулы, включающие в себя до 10-20 АК, принято считать олигопептидами. Согласно правилам номенклатуры, свои названия они получают по числу структурных звеньев. Так, пептид, состоящий из двух АК, называют дипептидом, из трех – трипептидом, и т. д. Олигопептиды – это молекулы, играющие важные роли в обменных процессах в живых организмах. Так, например, глутатион (трипептид Глу-Цис-Гли) принимает участие в регуляции процесса окислительного стресса, а окситоцин (нонапептид, состоящий из 9 АК) является гормоном, влияющим на центральную нервную систему.

Полипептидами принято считать молекулы, имеющие в составе от 20 до 50 АК. Помимо аминокислот, в молекуле полипептида могут встречаться и другие мономеры. В этом случае, помимо пептидной связи, возможно возникновение дисульфидных мостиков, эфирных связей и т.д. Ярким примером могут служить рибосомальные полипептиды – молекулы, образующиеся в ходе трансляции белка. Они имеют в своем составе различные заместители и радикалы (например, жирные кислоты, остатки фосфорной кислоты и т.д.) и могут играть роли гормонов, сигнальных молекул и даже антибиотиков.

Молекулы, содержащие от 90-100 аминокислот, называют белками, или протеинами. Они способны к формированию сложных пространственных структур, определяющих их свойства. В организме белки выполняют колоссальное количество функций: регуляторную (инсулин – 51 АК, 5’800 Да), структурную (коллаген – ок. 300’000 Да); выступают в роли ферментов (супероксиддисмутаза – от 32’500 Да), формируют иммунный ответ (иммуноглобулины – от 146’000 Да), и т. д. Говоря о белках, нельзя не упомянуть цитокины и факторы роста – макромолекулы, отвечающие за обеспечение деления, роста и развития клеток всех тканей нашего организма.

Принцип действия пептидов

Но что будет, если нанести пептид на кожу? После попадания пептида в ткани организма запускается сложный каскад биохимических реакций, в результате которых можно активировать или затормозить тот или иной процесс.

Синтетические аналоги регуляторных пептидов и их применение

В составе современных косметологических средств можно встретить несколько видов олигопептидов. Основной путь их получения – это синтез, причем как химический, так и биохимический, с применением методик генной инженерии. В зависимости от биологической природы пептида, взятого за основу при синтезе, различают матрикины и биомиметические пептиды.

Матрикины представляют собой осколки крупных белков соединительной ткани, таких как коллаген, фибронектин и пр. Например, знаменитый медьсодержащий трипептид GHK-Cu, открытый и выделенный в свободном виде Лореном Пикартом в 1973 году, представляет собой осколок молекулы коллагена Iтипа. На сегодняшний день GHK-Cuявляется самым изученным олигопептидом с самым широким спектром действия. Он применяется для репарации УФ-поврежденной структуры ДНК [1, 2]; показана его эффективность и безопасность при применении в anti-ageтерапии [3, 4], а также для восстановления и улучшения структуры волос [5, 6].

РИС. 3: СХЕМА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МОЛЕКУЛЫ GHK-Cu С РЕЦЕПТОРОМ.

В общем смысле, биомиметическими называют синтетические пептиды, имитирующие собственные регуляторные пептиды человеческого организма, разбитые на короткие (до 10-12 АК) фрагменты. Матрикины вполне можно считать подгруппой биомиметических пептидов, так как они имитируют аминокислотную последовательность реально существующих структурных белков. Различие между этими двумя группами веществ – в рецепторах, с которыми они связываются, и в выполняемых функциях.

Биомиметические пептиды являются сигнальными молекулами, и способны как инициировать, так и замедлять процессы. Так например, широко известен Аргирелин – гексапептид с ботокс-подобным действием, снижающий мышечную активность. Его успешно применяют для борьбы с морщинами в периорбитальной области [7].

Нельзя не отметить биомиметические аналоги факторов роста – молекулы, являющиеся фрагментами природных факторов. Например, октапептид-1 (Octapeptide-1) является биомиметиком эпидермального фактора роста (53 АК). Такие олигопептиды способны связываться с теми же рецепторами, что их полноформатная версия (а, значит, могут оказывать влияние на метаболические процессы клеток), а в силу малого размера легко проникают в кожу при наружном применении, и не приводят к иммуносупрессии.

Известно, что повышение или понижение содержания того или иного фактора роста в тканях организма может привести к образованию злокачественных опухолей [8]. Но, учитывая быстрый (до 35 минут) метаболизм биомиметиков в тканях организма, и то, что эти пептиды не являются полноценными факторами роста, можно говорить об их минимальной онкогенности. Также следует помнить, что любое онкологическое заболевание является противопоказанием к проведению сеансов мезотерапии, вне зависимости от состава препарата для внутрикожного введения.

Заключение

Применение пептидов в косметологии позволяет добиться быстрого и заметного результата. Терапия с использованием пептидов в исполнении грамотного специалиста является современным инструментом с внушительной доказательной базой. А благодаря постоянным разработкам новых формул, мы получаем возможность, не перегружая кожу, работать с конкретными проблемами, будь то воспаления, проявления преждевременного старения, гиперпигментация или облысение.

Список литературы