Brève description:

La régulation des peptides dans le corps est réalisée à l'aide de peptides régulateurs (RP), constitués de seulement 2 à 70 résidus d'acides aminés, contrairement aux chaînes protéiques plus longues. Il existe une discipline scientifique spéciale - la peptidomique - qui étudie les pools de peptides dans les tissus.

La régulation des peptides dans le corps est effectuée à l'aide de peptides régulateurs (RP), constitués de seulement 2 à 70 résidus d'acides aminés, contrairement aux chaînes protéiques plus longues.

Le fond peptidique, présent dans tous les tissus, était traditionnellement perçu auparavant comme de simples «fragments» de protéines fonctionnelles, mais il s'est avéré qu'il remplit une fonction régulatrice importante dans le corps. Les peptides «d'ombre» forment un système global de biorégulation (sous forme de chimiorégulation) et d'homéostasie, peut-être plus ancien que les systèmes endocrinien et nerveux.

En particulier, les effets du «fond» peptidique peuvent se manifester déjà au niveau d'une cellule individuelle, alors qu'il est impossible d'imaginer le travail du système nerveux ou endocrinien dans un organisme unicellulaire.

Définition du concept

Peptides - ce sont des hétéropolymères dont le monomère est des résidus d'acides aminés reliés par une liaison peptidique.

Les peptides peuvent être appelés au sens figuré les «frères plus jeunes» des protéines, car ils sont constitués des mêmes monomères que les protéines - acides aminés. Mais si une telle molécule de polymère se compose de plus de 50 résidus d'acides aminés, alors c'est une protéine, et si moins, c'est un peptide.

La plupart des peptides biologiques bien connus (et il n'y en a pas beaucoup) sont des neurohormones et des neurorégulateurs. Les principaux peptides ayant une fonction connue dans le corps humain sont les peptides de la série des tachykinines, les peptides intestinaux vasoactifs, les peptides pancréatiques, les opioïdes endogènes, la calcitonine et quelques autres neurohormones. De plus, les peptides antimicrobiens sécrétés par les animaux et les plantes (trouvés, par exemple, dans les graines ou dans le mucus de grenouille), ainsi que les antibiotiques peptidiques, jouent un rôle biologique important.

Mais il s'est avéré qu'en plus de ces peptides, qui ont des fonctions bien définies, les tissus des organismes vivants contiennent un «fond» peptidique assez puissant, constitué principalement de fragments de protéines fonctionnelles plus grosses présentes dans l'organisme. On a donc longtemps cru que ces peptides n'étaient que des «fragments» de molécules actives que le corps n'avait pas encore réussi à «nettoyer». Récemment, cependant, il est devenu clair que ce «fond» joue un rôle important dans le maintien de l'homéostasie (équilibre biochimique tissulaire) et la régulation de nombreux processus vitaux de nature la plus générale, tels que la croissance, la différenciation et la réparation des cellules. Il n'est même pas exclu que le système de biorégulation à base de peptides soit un «prédécesseur» évolutif de systèmes endocriniens et nerveux plus modernes.

Une discipline scientifique spéciale a commencé à étudier le rôle des "pools" de peptides - peptidomica .

Les pools moléculaires de biomolécules sont disposés dans un ordre régulier.

Pools moléculaires de biomolécules

Génome (collection de gènes) →

Transcription (un ensemble de transcrits obtenus à partir de gènes par transcription) →

Proteum (un ensemble de protéines-protéines obtenues à partir de transcrits par traduction) →

Peptide (un ensemble de peptides obtenus sur la base du clivage des protéines).

Ainsi, les peptides sont situés à la toute fin de la chaîne moléculaire des biomolécules informellement interconnectées.

L'un des premiers peptides actifs a été obtenu à partir de yaourt bulgare, très apprécié par I.I. Mechnikov. Composant de la paroi cellulaire des bactéries du yogourt - glucosaminyl-muramil-dipeptide (GMDP), - a un effet immunostimulant et antitumoral sur le corps humain. Il a été découvert lors de l'étude des bactéries lactiques Lactobacillus bulgaricus (bacille bulgare). En fait, cet élément de la bactérie représente pour le système immunitaire une sorte d '«image ennemie» qui déclenche instantanément une cascade de recherche et d'élimination du pathogène du corps. À propos, une réponse rapide est une propriété inhérente à l'immunité innée, contrairement à la réponse adaptative, qui nécessite jusqu'à plusieurs semaines pour «se retourner» complètement. Sur la base du GMDP, le médicament Licopid a été créé, qui est maintenant utilisé pour un large éventail d'indications, principalement associées aux déficits immunitaires et aux infections infectieuses - septicémie, péritonite, sinusite, endométrite, tuberculose, ainsi que pour divers types de radiothérapie et de chimiothérapie.

Au début des années 1980, il est devenu clair que le rôle des peptides en biologie était largement sous-estimé - leurs fonctions sont beaucoup plus larges que celles de toutes les neurohormones connues. Tout d'abord, il a été constaté qu'il y avait beaucoup plus de peptides dans le cytoplasme, le liquide intercellulaire et les extraits tissulaires qu'on ne le pensait auparavant - à la fois en poids et en nombre de variétés. De plus, la composition du «pool» peptidique (ou «fond») dans différents tissus et organes diffère de manière significative, et ces différences persistent chez différents individus. Le nombre de peptides «fraîchement trouvés» dans les tissus humains et animaux était dix fois plus élevé que le nombre de peptides «classiques» aux fonctions bien étudiées. Ainsi, la diversité des peptides endogènes dépasse de manière significative l'ensemble traditionnel antérieurement connu d'hormones peptidiques, de neuromodulateurs et d'antibiotiques.

Il est difficile de déterminer la composition exacte des pools de peptides, principalement parce que le nombre de «participants» dépendra de manière significative de la concentration, qui est considérée comme significative. Lorsqu'on travaille au niveau des unités et des dixièmes de nanomolaire (10−9 M), ce sont plusieurs centaines de peptides; cependant, avec une augmentation de la sensibilité des techniques aux picomoles (10−12 M), le nombre s'écarte de plusieurs dizaines de milliers. La question est de savoir s'il faut considérer ces composants «mineurs» comme des «acteurs» indépendants, ou accepter qu'ils n'ont pas leur propre rôle biologique et ne représentent que du «bruit» biochimique.

Le pool peptidique des érythrocytes a été assez bien étudié. Il a été constaté qu'à l'intérieur des érythrocytes, les chaînes α et β de l'hémoglobine sont «coupées» en une série de grands fragments (un total de 37 fragments peptidiques d'α-globine et de 15-β-globine ont été isolés) et, en outre, les érythrocytes libèrent de nombreux peptides plus courts dans l'environnement. ... Des pools de peptides sont également formés par d'autres cultures cellulaires (myélomonocytes transformés, cellules érythroleucémiques humaines, etc.), c'est-à-dire la production de peptides par cultures cellulaires est un phénomène répandu. Dans la plupart des tissus, 30 à 90% de tous les peptides identifiés sont fragments d'hémoglobine Cependant, d'autres protéines ont été identifiées qui génèrent des «cascades» de peptides endogènes - albumine, myéline, immunoglobulines, etc. Aucun précurseur n'a encore été trouvé pour certains des peptides «d'ombre».

Propriétés de Peptidom

1. Les tissus, fluides et organes biologiques contiennent un grand nombre de peptides qui forment des «pools de peptides». Ces pools sont constitués à la fois de protéines précurseurs spécialisées et de protéines avec d'autres fonctions propres (enzymes, protéines de structure et de transport, etc.).

2. La composition des pools de peptides est reproduite de manière stable dans des conditions normales et ne présente pas de différences individuelles. Cela signifie que chez différents individus, les peptides du cerveau, du cœur, des poumons, de la rate et d'autres organes seront approximativement les mêmes, mais ces pools différeront considérablement entre eux. Chez différentes espèces (au moins chez les mammifères), la composition de bassins similaires est également très similaire.

3. Avec le développement de processus pathologiques, ainsi qu'en raison du stress (y compris une privation prolongée de sommeil) ou de l'utilisation de médicaments pharmacologiques, la composition des pools de peptides change, et parfois assez fortement. Cela peut être utilisé pour diagnostiquer diverses conditions pathologiques, en particulier, de telles données sont disponibles pour les maladies de Hodgkin et d'Alzheimer.

Fonctions du peptidom

1. Les composants du peptide sont impliqués dans la régulation des systèmes nerveux, immunitaire, endocrinien et autres du corps, et leur action peut être considérée comme complexe, c'est-à-dire réalisée à la fois par l'ensemble des peptides.

Ainsi, les pools de peptides réalisent une biorégulation générale en collaboration avec d'autres systèmes au niveau de l'organisme entier.

2. Le pool de peptides dans son ensemble régule les processus à long terme («long» pour la biochimie est des heures, des jours et des semaines), est responsable du maintien de l'homéostasie et régule la prolifération, la mort et la différenciation des cellules qui composent le tissu.

3. Le pool de peptides forme un "tampon biochimique" polyfonctionnel et polyspécifique tissulaire, qui adoucit les fluctuations métaboliques, ce qui suggère un nouveau système de régulation à base de peptide, jusqu'alors inconnu. Ce mécanisme complète les systèmes de régulation nerveux et endocriniens connus depuis longtemps, maintenant une sorte d '«homéostasie tissulaire» dans le corps et établissant un équilibre entre croissance, différenciation, restauration et mort cellulaire.

Ainsi, les pools de peptides réalisent une régulation tissulaire locale au niveau d'un tissu individuel.

Mécanisme d'action des peptides tissulaires

L'un des principaux mécanismes d'action des peptides biologiques courts passe par les récepteurs de neurohormones peptidiques déjà connues. L'affinité des peptides tissulaires «d'ombre» pour ces récepteurs est très faible - des dizaines voire des milliers de fois inférieure à celle des bioligands spécifiques «principaux». Mais il faut tenir compte du fait que la concentration en peptides "d'ombre" est approximativement le même nombre de fois plus élevée. En conséquence, leur effet peut avoir la même ampleur que pour les hormones peptidiques, et étant donné le large «spectre biologique» du pool peptidique, on peut conclure à leur importance dans les processus de régulation.

Un exemple d'action à travers «pas vos» récepteurs est hémorphines - des fragments d'hémoglobine, qui agissent sur les récepteurs opioïdes, similaires aux «opiacés endogènes» - enképhaline et endorphine. Ceci est prouvé par la méthode standard de biochimie: l'ajout de naloxone, un antagoniste des récepteurs opioïdes, utilisé comme antidote en cas de surdosage de morphine, d'héroïne ou d'autres analgésiques narcotiques. La naloxone bloque l'action des hémorphines, ce qui confirme leur interaction avec les récepteurs opioïdes.
Dans le même temps, les cibles d'action de la plupart des peptides «d'ombre» ne sont pas connues. Selon des données préliminaires, certains d'entre eux peuvent affecter le fonctionnement des cascades de récepteurs et même participer à la «mort cellulaire contrôlée» - l'apoptose.

Le concept de régulation peptidique postule la participation de peptides endogènes comme biorégulateurs dans le maintien de l'homéostasie structurelle et fonctionnelle des populations cellulaires, qui elles-mêmes contiennent et produisent ces facteurs.

Fonctions des peptides régulateurs

1. Régulation de l'expression génique.
2. Régulation de la synthèse des protéines.
3. Maintenir la résistance aux facteurs déstabilisants de l'environnement externe et interne.
4. Lutte contre les changements pathologiques.
5. Obstacle aux changements liés à l'âge.

Les peptides courts isolés de divers organes et tissus, ainsi que leurs analogues synthétisés (di-, tri_, tétrapeptides) ont une activité spécifique tissulaire prononcée dans la culture de tissus organotypiques. L'exposition à des peptides a conduit à une stimulation spécifique au tissu de la synthèse des protéines dans les cellules des organes à partir desquels ces peptides ont été isolés.

La source:
Khavinson V.Kh., Ryzhak G.A. Régulation peptidique des fonctions corporelles de base // Bulletin de Roszdravnadzor, n ° 6, 2010. P. 58-62.

Les peptides régulateurs sont de courtes chaînes de 2 à 50-70 résidus d'acides aminés, tandis que les molécules peptidiques plus grandes sont généralement appelées protéines régulatrices. Les RP sont synthétisés dans tous les organes et tissus du corps, mais presque tous affectent d'une manière ou d'une autre l'activité du système nerveux central. De nombreux RP sont produits à la fois par les neurones et les cellules des tissus périphériques. A ce jour, au moins quarante familles de RP ont été découvertes et décrites, chacune comprenant de deux à dix représentants de peptides.
La RP ne peut pas être attribuée exclusivement aux hormones. Certains d'entre eux sont des médiateurs ou coexistent dans des terminaisons synaptiques avec des médiateurs classiques de nature non peptidique, étant libérés conjointement et séparément. D'autres RP agissent sur des groupes de cellules situés près du site de sécrétion, c'est-à-dire qu'ils sont des modulateurs. Les troisièmes PR s'étalent sur de longues distances, régulant les fonctions de divers systèmes corporels - ce sont des hormones classiques. Des exemples de telles hormones sont l'ocytocine, la vasopressine, l'ACTH, les libérines et les statines de l'hypothalamus, mais la RP est caractérisée par un effet non pas sur un organe cible, mais simultanément sur de nombreux systèmes corporels. Rappelez-vous que le stimulant de la contraction des muscles lisses, l'ocytocine, est également un bloqueur de la mémoire et que le régulateur du cortex surrénalien - ACTH - augmente l'attention, stimule l'apprentissage, supprime la prise de nourriture et
comportement sexuel. La propriété de RP d'influencer simultanément un certain nombre de processus physiologiques est appelée polymodalité. Tous les RP ont des effets polymodaux à un degré ou à un autre. Il y a une implication profonde que les neuropeptides ont de multiples effets sur le corps. Dans le cas de toute situation de vie nécessitant une réponse complexe du corps, RP, agissant sur tous les systèmes, vous permet de répondre de manière optimale à l'impact. Par exemple, le petit RP de la tuftsine est constamment produit dans la circulation sanguine. Tuftsin est un puissant stimulant de l'immunité, mais en même temps, il agit sur un certain nombre de structures cérébrales, fournissant un effet psychostimulant. Ainsi, dans une situation dangereuse, une production accrue de tuftsine conduit à une amélioration de la fonction cérébrale et à une augmentation de l'immunité. La première exposition à la tuftsine vous permettra de mieux répondre au danger et d'essayer de l'éviter ou d'y résister avec succès, et le renforcement de l'immunité est nécessaire afin de réduire les conséquences des blessures reçues lors du contact avec l'ennemi ou la victime.
La RP joue un rôle important dans la réponse du corps aux effets indésirables. Ci-dessus, nous avons déjà présenté des informations sur les peptides de l'hypothalamus et de la glande pituitaire et leur importance dans la formation d'une réponse aux influences stressantes. De plus, les opioïdes peptidiques endogènes, qui comprennent des peptides de plusieurs groupes: endorphines, enképhalines, dynorphines, etc., ont un effet protecteur sous stress.
les opioïdes peptidiques sont tels qu'ils peuvent interagir avec les récepteurs oid de diverses classes situés sur la membrane externe des cellules de presque tous les organes, y compris les récepteurs des neurones. Ces peptides contribuent à la création d'émotions positives, bien qu'à fortes doses, ils puissent supprimer l'activité motrice et le comportement exploratoire.
En se liant aux récepteurs opiacés, les peptides opioïdes entraînent une diminution de la douleur, ce qui est très important lorsque le corps est exposé à des facteurs indésirables.
Cependant, on peut citer des exemples d'autres peptides régulateurs qui interviennent dans la transmission d'informations des récepteurs de la douleur au cerveau. La production accrue de tels peptides dans le corps ou leur introduction dans le corps de l'extérieur entraîne une douleur accrue.
Il a été constaté qu'un certain nombre de RP agissent comme des facteurs régulant le cycle veille-sommeil, certains peptides favorisant l'endormissement et augmentant la durée du sommeil, tandis que d'autres, au contraire, maintiennent le cerveau dans un état actif.
Une augmentation et une diminution de la libération de peptides régulateurs peuvent sous-tendre un certain nombre de conditions pathologiques, y compris celles associées à une fonction cérébrale altérée. Il a déjà été mentionné ci-dessus que la thyrolibérine est un antidépresseur efficace, mais en grande quantité, elle peut conduire à des conditions maniaques. La mélatonine, en revanche, est un facteur contribuant à l'apparition de
la dépression.
Sans aucun doute, une perturbation dans l'échange de certains RP sous-tend la maladie de la schizophrénie. Ainsi, chez les patients dans le sang, le taux de certains peptides opioïdes est nettement augmenté et les peptides d'autres classes (cholécystokinine, des-tyrosyl-gamma-endorphine) ont un effet antipsychotique clair.
Il est prouvé qu'un excès de certains RP peut provoquer des états convulsifs, tandis que d'autres RP ont des effets anticonvulsivants.
Le rôle de la RP et de ses récepteurs dans la genèse de pathologies courantes telles que l'alcoolisme et la toxicomanie est très important. Après tout, la morphine et ses dérivés introduits dans le corps par les toxicomanes interagissent précisément avec ces récepteurs qui personne en bonne santé nécessaire au fonctionnement normal du système opioïde peptidique endogène. Par conséquent, pour le traitement des toxicomanes, en particulier, des bloqueurs des récepteurs opiacés sont utilisés.
Il est important de comprendre que toutes les fonctions cérébrales sont sous le contrôle constant du système de régulation des peptides, dont nous commençons à peine à comprendre la complexité.

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Université médicale d'État de Grodno

Département de physiologie normale

Sur le thème: "Peptides-régulateurs"

Grodno 2015

introduction

données communes

Libérines et statines

Peptides opioïdes

Vasopressine et ocytocine

Autres peptides

introduction

Peptides régulateurs (neuropeptides), substances biologiquement actives, constituées d'un nombre différent de résidus d'acides aminés (de deux à plusieurs dizaines). Il existe des oligopeptides constitués d'un petit nombre de résidus d'acides aminés et de plus gros - des polypeptides, bien qu'il n'y ait pas de frontière exacte entre ces deux groupes de substances. Des séquences d'acides aminés encore plus grandes contenant plus d'une centaine de résidus d'acides aminés sont généralement appelées protéines régulatrices.

données communes

L'intérêt pour les peptides régulateurs et le développement rapide de la recherche dans ce domaine sont apparus dans les années 1970 suite à des travaux menés aux Pays-Bas par un groupe de chercheurs dirigé par D. de Weed. Les travaux de ce laboratoire ont révélé que l'hormone adrénocorticotrope (ACTH) de l'hypophyse antérieure, qui comprend 39 résidus d'acides aminés (ACTH1 - 39), auparavant largement connue comme stimulateur de la libération d'hormones du cortex surrénalien, est capable d'exercer un effet prononcé sur la capacité d'apprentissage des animaux. Dans un premier temps, il a été suggéré que cette action est associée à l'effet hormonal de l'ACTH, mais plus tard, il a été possible de montrer que de petits fragments d'ACTH - ACTH4 -10 et même ACTH4 -7, dépourvus d'activité hormonale, ont un effet stimulant sur l'apprentissage, non inférieur en force à l'effet de l'ensemble. molécules. Par la suite, la capacité à stimuler les processus de mémoire a été montrée pour la neurogromone vasopressine hypothalamique, dont les fonctions jusqu'ici connues étaient limitées à l'effet sur le tonus vasculaire et le métabolisme de l'eau.

À la suite de ces études approfondies et ultérieures, il a été constaté que peptides régulateurs constituent un système de régulation étendu qui fournit une large gamme de processus de régulation intercellulaires dans le corps, non seulement dans le système nerveux central, comme on le pensait au départ (d'où le nom de «neuropeptides»), mais aussi dans les systèmes périphériques. Par conséquent, le terme «peptides régulateurs» est maintenant plus couramment utilisé.

Selon les concepts modernes, le système des peptides régulateurs participe à la régulation de presque toutes les réactions physiologiques du corps et est représenté par un grand nombre de composés régulateurs: plus d'un millier d'entre eux sont déjà connus et ce nombre, apparemment, n'est pas définitif.

Chez l'homme et l'animal, les peptides régulateurs peuvent agir comme des médiateurs (où leur action se réalise à travers un système de récepteurs de type lent), des neuromodulateurs qui modifient, parfois de plusieurs ordres de grandeur, l'affinité des médiateurs «classiques» pour leur neurohormone et les récepteurs hormonaux périphériques. Cette dernière circonstance joue un rôle particulier, car elle permet un nouveau regard sur les principes de la régulation humorale. Si auparavant la compréhension de cette régulation reposait sur l'idée de l'existence d'un petit nombre de glandes endocrines, «orchestrant» l'environnement interne du corps, alors les informations disponibles sur le système des peptides régulateurs nous permettent de considérer presque chaque organe comme une telle glande et de caractériser les interactions intercellulaires et interorganiques comme un «dialogue» en permanence. ... De nombreux peptides régulateurs se trouvent en quantités importantes, à la fois dans le système nerveux central et dans les organes périphériques. Ainsi, le peptide intestinal vasoactif (VIP), la cholécystokinine et le neuropeptide Y se retrouvent dans le cerveau et dans les organes du tractus gastro-intestinal. L'estomac sécrète l'hormone peptidique gastrine, les reins - la rénine, etc. On a remarqué que le peptide régulateur libéré dans le sang ou le liquide céphalo-rachidien d'une partie du corps encourage d'autres organes à stimuler ou, au contraire, retarder la libération d'autres peptides régulateurs, qui à leur tour déclenchent une nouvelle vague de processus réglementaires. Cela a permis à I.P. Ashmarin de parler de l'existence de processus en cascade dans le système des peptides régulateurs. Grâce à ces procédés, l'effet d'une seule injection du peptide reste suffisamment longtemps (jusqu'à plusieurs jours), tandis que la durée de vie du peptide lui-même ne dépasse pas plusieurs minutes.

Une caractéristique du système peptidique régulateur est la présence de pléiotropie dans la plupart des peptides - la capacité de chaque composé à influencer plusieurs fonctions physiologiques. Ainsi, en plus de l'ACTH et de la vasopressine déjà mentionnées, l'ocytocine stimule la contraction des muscles lisses de l'utérus, stimule la fonction des glandes mammaires et ralentit la production de réactions conditionnées; la thyrolibérine provoque la libération d'hormones glande thyroïdeainsi qu'active le comportement émotionnel et les niveaux d'éveil; la cholécystokinine-8 inhibe le comportement de collecte des aliments et améliore la motilité et la sécrétion du tractus gastro-intestinal; le neuropeptide Y, au contraire, améliore les comportements alimentaires, mais provoque en même temps une vasoconstriction du cerveau et réduit les manifestations d'anxiété, etc. Deux peptides régulateurs, le VIP et la somatostatine, présentent un intérêt particulier. Le premier, outre le fait qu'il provoque une diminution de la pression artérielle, l'expansion des bronches, améliore le travail du tube digestif, est également un activateur de la libération d'un grand nombre d'autres peptides régulateurs. Le second, au contraire, inhibe la libération de nombreux peptides, pour lesquels il a reçu le nom «d'inhibiteur général» ou de «pangibine».

Seconde caractéristique la régulation peptidique est le fait que de nombreuses fonctions physiologiques sont pratiquement modifiées de la même manière sous l'influence de divers peptides régulateurs. Par exemple, plusieurs peptides régulateurs sont connus qui activent le comportement émotionnel (thyrolibérine, mélanostatine, corticolibérine, b-endorphine, etc.). De nombreux peptides régulateurs ont la capacité d'abaisser la tension artérielle (VIP, substance P, neurotensine et autres). Sur la base de ces caractéristiques du système peptidique régulateur, Ashmarin a formulé le concept du soi-disant continuum peptidique fonctionnel. L'essence de ce concept est que chacun des peptides, d'une part, a un complexe unique d'activités et, d'autre part, de nombreuses manifestations de la bioactivité de chacun des peptides coïncident ou sont proches de celles d'un certain nombre d'autres peptides régulateurs. En conséquence, chaque peptide agit comme un "progiciel" évolutif pour activer ou moduler tant de fonctions qu'il permet une transition douce et continue d'un ensemble de fonctions à un autre.

La classification moderne des peptides régulateurs est basée sur leur structure, leurs fonctions et leurs sites de synthèse dans le corps. Actuellement, il existe plusieurs familles des peptides les plus étudiés. Les principaux sont les suivants.

Libérines et statines

Libérant des hormones ou d'autres facteurs de libération, des libérines, des statines - une classe d'hormones peptidiques de l'hypothalamus, propriété commune qui est la réalisation de leurs effets par la stimulation de la synthèse et de la sécrétion dans le sang de certaines hormones tropiques de l'hypophyse antérieure.

Les hormones de libération connues comprennent:

Hormone de libération de la corticotropine

Hormone de libération de la somatotropine

Hormone de libération de la thyrotropine

Hormone de libération de gonadotrophine

L'hormone de libération de la corticotropine, ou corticoréline, la corticolibérine, facteur de libération de la corticotropine, en abrégé CRH, est l'un des représentants de la classe des hormones de libération hypothalamique. Il agit sur le lobe antérieur de l'hypophyse et y provoque la sécrétion d'ACTH.

Ce peptide est constitué de 41 résidus d'acides aminés, qui a un poids moléculaire de 4758,14 Da. Il est synthétisé principalement par le noyau paraventriculaire de l'hypothalamus (et aussi en partie par les cellules du système limbique, le tronc cérébral, moelle épinière, interneurones du cortex). Le gène CRH, responsable de la synthèse de la CRH, est situé sur le chromosome 8. La demi-vie plasmatique de la corticolibérine est d'environ 60 minutes.

La CRH provoque une augmentation de la sécrétion du lobe antérieur de l'hypophyse de pro-opiomélanocortine et, en conséquence, des hormones de l'hypophyse antérieure produites à partir de celle-ci: hormone adrénocorticotrope, β-endorphine, hormone lipotrope, hormone mélanocytaire.

La CRH est également un neuropeptide impliqué dans la régulation d'un certain nombre de fonctions mentales. En général, l'effet de la CRH sur le système nerveux central est réduit à une augmentation des réactions d'activation, d'orientation, à l'apparition d'anxiété, de peur, d'anxiété, de tension, de perte d'appétit, de sommeil et d'activité sexuelle. Avec une exposition à court terme, des concentrations accrues de CRH mobilisent le corps pour lutter contre le stress. Une exposition à long terme à des concentrations élevées de CRH conduit au développement d'un état de détresse - état dépressif, insomnie, anxiété chronique, épuisement, diminution de la libido.

L'hormone de libération de la somatotropine, ou somatréline, la somatolibérine, facteur de libération de la somatotropine, en abrégé SRH ou SRF, est l'un des représentants de la classe des hormones de libération hypothalamique.

La SSR entraîne une augmentation de la sécrétion du lobe antérieur de l'hypophyse d'hormone de croissance et de prolactine.

Comme toutes les hormones de libération hypothalamiques, la SRH est chimiquement un polypeptide. La somatolibérine est synthétisée dans les noyaux arqués (arqués) et ventromédiaux de l'hypothalamus. Les axones des neurones de ces noyaux se terminent dans la région de l'éminence médiane. La libération de somatolibérine est stimulée par la sérotonine et la norépinéphrine.

Le principal facteur qui met en œuvre une rétroaction négative sous forme d'inhibition de la synthèse de la somatolibérine est la somatotropine. La biosynthèse de la somatolibérine chez l'homme et l'animal est réalisée principalement dans les cellules neurosécrétrices de l'hypothalamus. De là, à travers le système circulatoire porte, la somatolibérine pénètre dans l'hypophyse, où elle stimule sélectivement la synthèse et la sécrétion de l'hormone de croissance. La biosynthèse de la somatolibérine est réalisée dans d'autres régions extra-hypothalamiques du cerveau, ainsi que dans le pancréas, les intestins, le placenta et dans certains types de tumeurs neuroendocrines.

La synthèse de la somatolibérine augmente dans les situations de stress, lors d'efforts physiques et aussi pendant le sommeil.

L'hormone de libération de la thyrotropine, ou thyréoréline, la thyréolibérine, facteur de libération de la thyrotropine, en abrégé TRH, est l'un des représentants de la classe des hormones de libération hypothalamique.

La TRH provoque une augmentation de la sécrétion de l'hypophyse antérieure d'hormone thyréostimulante et, dans une moindre mesure, une augmentation de la sécrétion de prolactine.

La TRH est également un neuropeptide impliqué dans la régulation de plusieurs fonctions mentales. En particulier, la présence de l'effet antidépresseur de la TRH exogène dans la dépression a été établie, indépendamment de l'augmentation de la sécrétion d'hormones thyroïdiennes, qui ont également une certaine activité antidépressive.

L'augmentation concomitante de la sécrétion de prolactine sous l'action de la TRH est l'une des raisons souvent observées dans l'hypothyroïdie primaire (dans laquelle le taux de TRH est augmenté en raison d'une diminution de l'effet suppresseur des hormones thyroïdiennes sur la fonction thyréostimulante de l'hypothalamus) hyperprolactinémie. Parfois, l'hyperprolactinémie dans ce cas est si importante qu'elle conduit au développement d'une gynécomastie, d'une galactorrhée et d'une impuissance chez l'homme, d'une galactorrhée ou d'une lactation physiologique pathologiquement abondante et prolongée chez la femme, d'une mastopathie, d'une aménorrhée.

L'hormone de libération de gonadotrophine, ou gonadoréline, gonadolibérine, facteur de libération de gonadotrophine, en abrégé GnRH, est l'un des représentants de la classe des hormones de libération hypothalamique. Il existe également une hormone de la glande pinéale similaire.

La GnRH provoque une augmentation de la sécrétion par l'hypophyse antérieure hormones gonadotropes - hormone lutéinisante et hormone folliculo-stimulante. De plus, GnRG dans dans une plus grande mesure affecte la sécrétion de l'hormone lutéinisante plutôt que folliculo-stimulante, pour laquelle elle est souvent également appelée lulibérine ou lutréline.

L'hormone de libération de gonadotrophine est structurellement une hormone polypeptidique. Produit dans l'hypothalamus.

La sécrétion de GnRH ne se produit pas en permanence, mais sous la forme de courts pics se succédant à des intervalles de temps strictement définis. Dans le même temps, ces intervalles sont différents pour les hommes et les femmes: normalement, chez les femmes, les émissions de GnRH suivent toutes les 15 minutes dans la phase folliculaire du cycle et toutes les 45 minutes dans la phase lutéale et pendant la grossesse, et chez les hommes - toutes les 90 minutes.

Peptides opioïdes

peptide régulateur libérine statine

Les peptides opioïdes sont un groupe de neuropeptides qui sont des ligands agonistes endogènes des récepteurs opioïdes. Posséder action analgésique... Les peptides opioïdes endogènes comprennent les endorphines, les enképhalines, les dynorphines, etc. Le système des peptides opioïdes dans le cerveau joue un rôle important dans la formation des motivations, des émotions, de l'attachement comportemental, des réponses au stress et à la douleur, et dans le contrôle de l'apport alimentaire. Les peptides de type opioïde peuvent également pénétrer dans l'organisme par la nourriture (sous forme de casomorphines, d'exorphines et de rubiscolines), mais ont des effets physiologiques limités.

Peptides opioïdes alimentaires:

· Casomorphine (dans le lait)

Gluten Exorphine (dans le gluten)

Gliadorphin / Glutéomorphine (dans le gluten)

Rubiscolin (dans les épinards)

L'hormone adrénocorticotrope, ou ACTH, la corticotropine, l'adrénocorticotropine, l'hormone corticotrope (latin adrénal-surrénalien, latin cortex-cortex et grec tropos - direction) est une hormone tropique produite par les cellules éosinophiles de l'hypophyse antérieure. Selon sa structure chimique, l'ACTH est une hormone peptidique.

Dans une certaine mesure, la corticotropine augmente également la synthèse et la sécrétion de minéralocorticoïdes - désoxycorticostérone et aldostérone. Cependant, la corticotropine n'est pas le principal régulateur de la synthèse et de la sécrétion d'aldostérone. Le principal mécanisme de régulation de la synthèse et de la sécrétion d'aldostérone est en dehors de l'influence de l'oshypothalamus - glande pituitaire - cortex surrénalien - c'est le système rénine-angiotensine-aldostérone.

La corticotropine augmente également légèrement la synthèse et la sécrétion des catécholamines par la médullosurrénale. Cependant, la corticotropine n'est pas le principal régulateur de la synthèse des catécholamines dans la médullosurrénale. La régulation de la synthèse des catécholamines est réalisée principalement par stimulation sympathique du tissu chromaffine des glandes surrénales ou par réaction du tissu chromaffine des glandes surrénales à des facteurs tels que son ischémie ou hypoglycémie.

La corticotropine augmente également la sensibilité des tissus périphériques à l'action des hormones du cortex surrénalien (glucocorticoïdes et minéralocorticoïdes).

À des concentrations élevées et avec une exposition prolongée, la corticotropine provoque une augmentation de la taille et de la masse des glandes surrénales, en particulier de leur couche corticale, une augmentation du cholestérol, des acides ascorbique et pantothénique dans le cortex surrénalien, c'est-à-dire une hypertrophie fonctionnelle du cortex surrénalien, accompagnée d'une augmentation de la teneur totale en protéines et en ADN qu'elles contiennent. Ceci s'explique par le fait que sous l'influence de l'ACTH, l'activité de l'ADN polymérase et de la thymidine kinase - enzymes impliquées dans la biosynthèse de l'ADN - augmente dans les glandes surrénales. L'administration prolongée d'ACTH entraîne une augmentation de l'activité de la 11-bêta-hydroxylase, accompagnée de l'apparition d'un activateur protéique de l'enzyme dans le cytoplasme. Avec des injections répétées d'ACTH dans le corps humain, le rapport des corticostéroïdes sécrétés (hydrocortisone et corticostérone) évolue également vers une augmentation significative de la sécrétion d'hydrocortisone.

En outre, l'ACTH est capable d'une activité de stimulation des mélanocytes (elle est capable d'activer la transition de la tyrosine à la mélanine) en raison de la séquence de 13 résidus d'acides aminés de la région N-terminale. Cela est dû à la similitude de ce dernier avec la séquence d'acides aminés de l'hormone de stimulation des β-mélanocytes.

Un grand nombre de preuves indiquent que les peptides de type ACTH / MSH sont capables d'inhiber l'inflammation.

L'ACTH est capable d'interagir avec d'autres hormones peptidiques (prolactine, vasopressine, TRH, VIP, peptides opioïdes), ainsi qu'avec des systèmes médiateurs de monoamines hypothalamiques. Il a été établi que l'ACTH et ses fragments sont capables d'influencer la mémoire, la motivation et les processus d'apprentissage.

Vasopressine et ocytocine

Hormone antidiurétique (ADH)

Antidiurétique une hormone (ADH), ou vasopressine, a 2 fonctions principales dans le corps. La première fonction est son action antidiurétique, qui se traduit par la stimulation de la réabsorption d'eau dans le néphron distal. Cette action est réalisée en raison de l'interaction de l'hormone avec les récepteurs de la vasopressine de type V-2, ce qui conduit à une augmentation de la perméabilité de la paroi des tubules et des canaux collecteurs pour l'eau, sa réabsorption et la concentration d'urine. Dans les cellules des tubules, la hyaluronidase est également activée, ce qui entraîne une augmentation de la dépolymérisation de l'acide hyaluronique, à la suite de laquelle la réabsorption de l'eau augmente et le volume de fluide en circulation augmente. À fortes doses (pharmacologiques), l'ADH resserre les artérioles, entraînant une augmentation de la pression artérielle. Par conséquent, il est également appelé vasopressine. Dans des conditions normales, à ses concentrations physiologiques dans le sang, cet effet n'est pas significatif. Cependant, avec une perte de sang, un choc douloureux, une augmentation de la libération d'ADH se produit. La vasoconstriction dans ces cas peut avoir une valeur adaptative. La formation d'ADH augmente avec une augmentation de la pression osmotique du sang, une diminution du volume de liquide extracellulaire et intracellulaire, une diminution de la pression artérielle, avec l'activation du système rénine-angiotensine et du sympathique système nerveux... Avec une formation insuffisante d'ADH, le diabète insipide se développe, ou le diabète insipide, qui se manifeste par la libération de grandes quantités d'urine (jusqu'à 25 litres par jour) de faible densité, augmentation de la soif... Les causes du diabète insipide peuvent être aiguës et infections chroniques, dans lequel l'hypothalamus est affecté (grippe, rougeole, paludisme), traumatisme cranio-cérébral, tumeur hypothalamique. Excès sécrétion d'ADH conduit, au contraire, à une rétention d'eau dans le corps.

Ocytocine

Ocytocine agit sélectivement sur les muscles lisses de l'utérus, provoquant sa contraction lors de l'accouchement. Il existe des récepteurs spéciaux de l'ocytocine sur la membrane de surface des cellules. Pendant la grossesse, l'ocytocine n'augmente pas l'activité contractile de l'utérus, mais avant l'accouchement, sous l'influence de fortes concentrations d'œstrogènes, la sensibilité de l'utérus à l'ocytocine augmente fortement.

L'ocytocine est impliquée dans le processus de lactation. En améliorant la contraction des cellules myoépithéliales dans les glandes mammaires, il favorise la sécrétion de lait. L'augmentation de la sécrétion d'ocytocine se produit sous l'influence des impulsions des récepteurs du col de l'utérus, ainsi que des mécanorécepteurs des mamelons sein lors de l'allaitement. Les œstrogènes augmentent la sécrétion d'ocytocine. Les fonctions de l'ocytocine dans le corps masculin ne sont pas bien comprises. On pense qu'il s'agit d'un antagoniste de l'ADH. Le manque de production d'ocytocine entraîne une faiblesse du travail.

Autres peptides

Les peptides pancréatiques se trouvaient à l'origine dans les organes du système digestif. Le nom de cette famille est plutôt arbitraire, car ils sont très différents dans leur structure et leurs fonctions et, en plus des lieux de leur détection initiale, sont répandus dans tout le corps, en particulier, ils se retrouvent en grande quantité dans le cerveau. Les représentants de cette famille comprennent le neuropeptide U, le VIP, la cholécystokinine et un certain nombre d'autres.

Les endozépines, qui inhibent les récepteurs GABA, provoquent un sentiment de peur, d'anxiété et provoquent des états de conflit.

Parmi les peptides régulateurs appartenant à d'autres familles, les plus intéressants et étudiés sont la substance P - un médiateur de la sensibilité sensorielle et, en particulier, de la douleur; la neurotensine, qui a des effets analgésiques et antihypertenseurs; la bombésine, qui abaisse efficacement la température corporelle; bradykinine et angiotensine, qui affectent le tonus vasculaire.

La formation de peptides régulateurs dans le corps se produit généralement par ce que l'on appelle le traitement, lorsque les peptides requis sont clivés des grandes molécules précurseurs par les peptidases correspondantes. Ainsi, le polypeptide proopiomélanocortine connu, contenant 256 résidus d'acides aminés., Qui comprend l'ACTH et ses fragments actifs, b?, C? et r? endorphines, mét-enképhaline et trois types d'hormone stimulant les mélanocytes. Les peptides régulateurs actifs, subissant une dégradation supplémentaire, forment souvent des fragments qui ont également une activité physiologique, et il existe des cas où l'un de ces fragments est fonctionnellement opposé à la molécule parente. Ce traitement par étapes sous-tend la régulation fine des fonctions physiologiques et contribue à un changement rapide et adéquat des états fonctionnels régulés par les peptides.

L'application pratique des peptides régulateurs à des fins cliniques n'a pas encore reçu une distribution suffisante, bien qu'elle semble assez prometteuse. Ces composés, à de rares exceptions près, ne sont pas toxiques et, par conséquent, le risque de surdosage est assez faible. Le principal inconvénient des peptides régulateurs dans l'aspect thérapeutique est l'incapacité de leur écrasante majorité à être absorbé dans le tractus gastro-intestinal et une courte durée de vie. Par conséquent, des injections sous-cutanées ou, ce qui dans de nombreux cas est la plus commode, l'administration intranasale sont utilisées comme méthodes d'administration. Des molécules modifiées sont utilisées pour protéger les peptides de l'action destructrice des peptidases. À ces fins, les acides L-aminés sont parfois remplacés par leurs D-isomères. Récemment, l'introduction dans la molécule du peptide actif de l'acide aminé proline, résistant à l'action des enzymes protéolytiques, a été reconnue.

Liste des sources utilisées

· Eroshenko T. M., Titov S. A., Lukyanova L. L. Effets en cascade des peptides régulateurs // Résultats de la science et de la technologie. Ser. Physiologie des humains et des animaux. 1991, vol. 46

· Biochimie du cerveau / Ed. I.P. Ashmarin, P.V. Stukalova, N.D. Eshchenko. SPb., 1999. Ch. 9.

· Gomazkov OA Biochimie fonctionnelle des peptides régulateurs. - M .: Nauka, 1993.

· Peptides régulateurs et amines biogènes: aspects radiobiologiques et onco-radiologiques. - Obninsk: NIIMR, 1992.

· Signification physiologique et clinique des peptides régulateurs. - Pushchino: scientifique. centre de biol. Issled., 1990.

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L'importance des protéines pour presque tous les aspects de la vie est depuis longtemps incontestable. Cependant, leurs «jeunes frères» - les peptides - attirent inutilement peu d'attention, généralement considérés comme biologiquement moins importants. Non, personne n'oublie le rôle exclusif des peptides dans le système endocrinien et la protection antibactérienne. Cependant, il y a vingt ans, il était même impossible de soupçonner que le fond peptidique, présent dans tous les tissus et traditionnellement perçu comme des «fragments» de protéines fonctionnelles, remplit également sa fonction. Les peptides «d'ombre» forment le système global de biorégulation et d'homéostasie, peut-être plus ancien que les systèmes endocrinien et nerveux.

Début 2010, par un décret du Présidium de l'Académie russe des sciences, le directeur de l'Institut de chimie bioorganique. académiciens M.M. Shemyakin et Yu.A. Ovchinnikov - Vadim Tikhonovich Ivanov - récompensé par la grande médaille d'or de l'Académie russe des sciences du nom de M.V. Lomonosov - "pour une contribution exceptionnelle au développement de la chimie bioorganique." Lors de l'assemblée générale de la RAS en mai de cette année, V.T. Ivanov a donné une conférence sur le rôle des peptides en tant que biorégulateurs universels. Cet article est basé sur la conférence d'Ivanov.

Les protéines, comme le postulaient les classiques du matérialisme dialectique, sont le principal «corps de travail» de la vie. Ce n'est pas sans raison que même dans un manuel scolaire de biologie, une liste séparée énumère les fonctions des protéines: catalytique, structurelle, protectrice, régulatrice, signalisation, transport, stockage, récepteur et moteur. Les premières protéines ont été décrites au XVIIIe siècle - il s'agissait de l'albumine (protéine «d'oeuf»), de la fibrine (l'une des protéines du sang) et du gluten (stockage des protéines de blé). Le rôle central des protéines dans toute la biologie a été réalisé à la fin du premier quart du 20e siècle, et depuis lors, personne ne doute que tous les processus de la vie se déroulent avec la participation de ces «molécules de vie» universelles.

Les protéines ont aussi des «petits frères» - des peptides. La différence entre ces deux classes de molécules est plutôt arbitraire - elles sont de nature chimique identique, elles ne diffèrent que par la taille (longueur de la chaîne polypeptidique): si une molécule est constituée de plus de 50 résidus d'acides aminés, c'est une protéine, et si moins, un peptide. Les fonctions «classiques» ci-dessus sont principalement liées aux protéines, tandis que les peptides ont traditionnellement un rôle dans la régulation endocrinienne: la plupart des peptides biologiques bien connus (et ils sont peu nombreux) sont des neurohormones et des neurorégulateurs. Les principaux peptides ayant une fonction connue dans le corps humain sont les peptides de la série des tachykinines, les peptides intestinaux vasoactifs, les peptides pancréatiques, les opioïdes endogènes, la calcitonine et quelques autres neurohormones.

De plus, les peptides antimicrobiens sécrétés à la fois par les animaux et les plantes (trouvés, par exemple, dans les graines ou dans le mucus de grenouille), ainsi que les antibiotiques peptidiques, qui seront discutés un peu plus loin, jouent un rôle biologique important.

Et il n'y a pas si longtemps (pas plus de trente ans), on a découvert qu'en plus de ces peptides, qui ont des fonctions bien définies, les tissus des organismes vivants contiennent un «fond» peptidique assez puissant, constitué principalement de fragments de protéines fonctionnelles plus grosses. On a longtemps cru que cela n'avait pas d'importance fondamentale et que de tels peptides n'étaient que des "fragments" de molécules actives que le corps n'avait pas encore réussi à "nettoyer". Récemment, cependant, il est devenu clair que ce "fond" joue un rôle important dans le maintien de l'homéostasie (équilibre biochimique tissulaire) et la régulation de nombreux processus vitaux de nature la plus générale, tels que la croissance, la différenciation et la réparation cellulaire. Il est même possible que le système de biorégulation à base de peptides soit un «prédécesseur» évolutif de systèmes endocriniens et nerveux plus modernes.

Cependant, trions les choses dans l'ordre et, pour ne pas perdre de vue historique, commençons par une courte excursion dans l'histoire de l'étude des substances peptidiques dans notre pays.

Contexte historique: l'école des peptides en URSS

Depuis de nombreuses années, elle est devenue la «carte de visite» de l'Institut valinomycine - antibiotique cyclique depsipeptide provenant de bactéries Streptomyces fulvissimus, - dont la synthèse a été réalisée par l'équipe sous la direction d'Ovchinnikov, prouvant en même temps l'erreur des idées précédemment existantes sur la structure de cette substance (Fig. 1). La valinomycine s'est avérée être ionophore, c'est-à-dire une substance qui augmente sélectivement la perméabilité de la membrane lipidique biologique pour un certain type d'ions. L'étude conformationnelle de la valinomycine et de ses complexes avec les ions potassium (à savoir, ils sont transportés à travers la membrane) a permis de formuler le mécanisme de l'antibiotique. L'ion métallique, comme dans un bracelet, est placé au centre de la cavité présente dans une molécule cyclique, et sans dépense d'énergie est transféré à travers la membrane cellulaire - ce qui conduit à la "remise à zéro" du potentiel transmembranaire du potassium et, finalement, à la mort du micro-organisme.

Figure 1. Au colloque de laboratoire à l'Institut de chimie des composés naturels (1965). La structure de l'antibiotique cyclique valinomycine est dessinée au tableau par V.T. Ivanov. Les depsipeptides, qui comprennent la valinomycine, contiennent, avec les liaisons peptidiques "classiques", également un ou plusieurs groupes ester.

Un exemple brillant de valinomycine et d'autres ionophores, ainsi que des recherches en cours aux États-Unis éthers de couronne, également capable de former de forts complexes avec des ions métalliques, a donné lieu à une cascade de travaux à travers le monde qui ont conduit à la formation chimie des conteneursbasé sur le concept hôte-invité. Pour leurs travaux dans ce domaine, Donald Crum, Jean-Marie Lehn et Charles Pedersen ont reçu le prix Nobel de chimie en 1987. À propos, la structure spatiale du canal potassique transmembranaire, obtenue déjà au XXIe siècle, a montré que le mécanisme de transfert et de sélectivité vers l'ion K + dans cette protéine est fondamentalement le même que dans le cas de la valinomycine, seulement dans le canal la sphère de coordination de l'ion est formée par les résidus d'acides aminés des sous-unités un canal tétramère, et dans un antibiotique, il est le squelette de la molécule de depsipeptide cyclique elle-même.

Pour l'énorme travail sur l'étude de la valinomycine et d'autres ionophores, dont les résultats sont résumés dans la monographie «Complexones membranaires actifs», Yu. A. Ovchinnikov et V. T. Ivanov - l'actuel directeur de l'Académie russe des sciences (IBCh - c'est le nom de l'institut créé par Shemyakin aujourd'hui) - ont été en 1987, ils ont reçu le prix Lénine. Et en souvenir de cette période romantique de la chimie bioorganique, près de l'entrée du IBCh, il y a une statue représentant un complexe de valinomycine avec un ion potassium.

"Lait caillé bulgare", ou comment les peptides stimulent l'immunité innée

Les antibiotiques peptidiques sont sans aucun doute une chose intéressante, mais ils sont principalement produits par des micro-organismes et agissent sur les micro-organismes, ce qui signifie que la recherche a dû aller plus loin - vers l'étude des peptides d'animaux et d'humains. Pour faciliter la transition vers l'histoire des peptides humains, nous parlons d'abord brièvement de muramylpeptides - des composants de la paroi cellulaire bactérienne capables de stimuler l'immunité innée chez l'homme.

Dans les années 1970, le médecin bulgare Ivan Bogdanov s'est tourné vers l'IBCh avec une demande d'aide à l'analyse du médicament qu'il a obtenu à partir des produits de fermentation de bactéries lactiques. Lactobacillus bulgaricus... Le fait est qu'il voulait retrouver le principe actif des produits laitiers fermentés bulgares «miraculeux» (tout d'abord le yaourt), censés jouer un rôle dans la fameuse longévité bulgare. Le rôle de l'alimentation dans la longévité de nations entières n'est pas entièrement prouvé, mais le médicament de Bogdanov a suscité un vif intérêt, car il avait une activité antitumorale significative. Dans sa composition, cet extrait était un mélange complexe de substances d'origine bactérienne.

À la suite de la recherche, il a été constaté que le principe actif du médicament de Bogdanov est un lien élémentaire dans la paroi cellulaire bactérienne - le glucosaminyl-muramil-dipeptide (GMDP), qui a un effet immunostimulant et antitumoral sur le corps humain. En fait, cet élément de la bactérie représente pour le système immunitaire, en quelque sorte, une "image ennemie" qui déclenche instantanément une cascade de recherche et d'élimination du pathogène du corps. À propos, une réponse rapide est une propriété inhérente à l'immunité innée, contrairement à la réponse adaptative, qui prend jusqu'à plusieurs semaines pour "se retourner" complètement. Un médicament a été créé sur la base du GMDP lycopide , qui est désormais utilisé pour un large éventail d'indications associées principalement aux immunodéficiences et aux infections infectieuses - septicémie, péritonite, sinusite, endométrite, tuberculose, ainsi que pour divers types de radiothérapie et de chimiothérapie.

Nouvelle «-omique»: la peptidomique - une nouvelle direction de la recherche post-génomique

Cette recherche «de la vie des peptides» ne s'est pas arrêtée là - en fait, l'histoire du «lait caillé» et de nombreux autres travaux sur les substances de nature peptidique ont donné un élan à la naissance d'une nouvelle industrie traitant du systématique l'étude des peptides contenus dans les cellules vivantes et les fluides tissulaires.

Au début des années 1980, il est devenu clair que le rôle des peptides en biologie était largement sous-estimé - leurs fonctions sont beaucoup plus larges que celles de toutes les neurohormones connues. Tout d'abord, il a été constaté qu'il y avait beaucoup plus de peptides dans le cytoplasme, le liquide intercellulaire et les extraits tissulaires qu'on ne le pensait auparavant - à la fois en poids et en nombre de variétés. De plus, la composition du «pool» peptidique (ou «fond») dans différents tissus et organes diffère de manière significative, et ces différences persistent chez différents individus. Le nombre de peptides «fraîchement trouvés» dans les tissus humains et animaux était dix fois plus élevé que le nombre de peptides «classiques» aux fonctions bien étudiées. Pour un moment Peptides «ombre» étaient considérés comme de simples «déchets» biochimiques laissés par la dégradation de protéines fonctionnelles plus grosses et pas encore «rangés» par l'organisme, et ce n'est qu'au début des années 1990 que le voile du secret a commencé à se lever.

Une nouvelle discipline a commencé à étudier le rôle des «pools» de peptides - peptidomica, - dont la formation a eu lieu notamment dans l'IBCh. Tout le monde sait que la mise en œuvre du programme génétique intégré dans l'ADN des organismes commence par - un ensemble de chromosomes et de gènes. L'étude de l'organisation et du fonctionnement du génome est engagée dans un domaine particulier à la jonction de la biologie moléculaire et de la biotechnologie - génomique... Le noyau cellulaire, comme un centre de commande, envoie des messages au cytoplasme - des ARN messagers (ARNm), qui sont des «moulages» de gènes. Ce processus s'appelle transcription, et la totalité de tous les ARNm présents dans le cytoplasme à un moment donné et reflétant l'activité du génome a été nommée par analogie transcriptiondont les caractéristiques sont à l'étude transcriptomique... La somme de toutes les molécules de protéines que les ribosomes synthétisent en "lisant" les protéines codant pour l'ARNm est appelée protéome, et étudie cette "sphère protéique" protéomique .

Ces trois "-omiques" sont classiques, mais si l'on se souvient que les protéines ont une "durée de conservation" limitée, après quoi elles sont clivées par les protéases en fragments - c'est-à-dire en peptides! - puis un autre "-omics" apparaît: peptidomica ... Par analogie, son rôle est d'étudier la composition et les fonctions des «pools» de protéines existant dans différents tissus et organes, et aussi d'expliquer les mécanismes de leur formation et de leur destruction. Le peptide est situé à la toute fin de la chaîne d'information: Génome → Transcription → Proteum → Peptide. La peptidomique est la plus jeune des disciplines répertoriées: son âge ne dépasse pas 30 ans, et le nom n'a été proposé que vers 2000. À ce jour, la peptidomique expérimentale a permis de formuler les trois régularités les plus importantes qui décrivent le comportement d'un ensemble de «peptides d'ombre» dans les organismes vivants.

Tout d'abord, les tissus, fluides et organes biologiques contiennent un grand nombre de peptides qui forment des "pools peptidiques", et leur rôle est loin d'être lesté. Ces pools sont constitués à la fois de protéines précurseurs spécialisées et de protéines avec d'autres, leurs propres fonctions (enzymes, protéines de structure et de transport, etc.).

Deuxièmement, la composition des pools de peptides est reproduite de manière stable dans des conditions normales et ne présente pas de différences individuelles. Cela signifie que chez différents individus, les peptides du cerveau, du cœur, des poumons, de la rate et d'autres organes seront approximativement les mêmes, mais ces pools différeront considérablement entre eux. Chez différentes espèces (au moins chez les mammifères), la composition de bassins similaires est également très similaire.

Et enfin, troisièmement, avec le développement de processus pathologiques, ainsi qu'en raison du stress (y compris une privation prolongée de sommeil) ou de l'utilisation de médicaments pharmacologiques, la composition des pools de peptides change, et parfois de manière assez spectaculaire. Cela peut être utilisé pour diagnostiquer diverses conditions pathologiques - en particulier, de telles données sont disponibles pour les maladies de Hodgkin et d'Alzheimer.

Il est difficile de déterminer la composition exacte des pools de peptides, principalement parce que le nombre de «participants» dépendra de manière significative de la concentration, qui est considérée comme significative. Lorsqu'on travaille au niveau des unités et des dixièmes de nanomolaire (10-9 M), ce sont plusieurs centaines de peptides; cependant, avec une augmentation de la sensibilité des techniques aux picomoles (10-12 M), le nombre dépasse les dizaines de milliers. La question est de savoir s'il faut considérer ces composants «mineurs» comme des «acteurs» indépendants, ou accepter qu'ils n'ont pas leur propre rôle biologique et ne représentent que du «bruit» biochimique.

Les pools de peptides sont-ils une caractéristique commune des organismes vivants?

La plupart des travaux pionniers sur la peptidomique ont été réalisés sur des tissus animaux et, dans tous les cas, des pools de peptides d'une certaine composition caractéristique ont été identifiés - chez l'homme, les taureaux, les rats, les souris, les porcs, les écureuils terrestres, les hydres, les drosophiles, les criquets. Mais le phénomène de présence de pools peptidiques est-il courant, par exemple, pour les plantes et les procaryotes? Dans le cas des protozoaires ou des bactéries, la situation reste à clarifier, mais pour les plantes, apparemment, une réponse positive peut déjà être donnée. Particulièrement pour la plante modèle - mousse Physcomitrella patensdont le génome a été récemment déchiffré - il a été montré qu'à chaque stade de développement (sous forme filamenteuse, protonème et au stade de la maturité, gamétophores), une plante contient un grand nombre de peptides endogènes - des fragments de protéines cellulaires, dont l'ensemble est individuel pour chaque forme végétale. (Un schéma de l'analyse expérimentale des peptides de la mousse est présenté à la figure 2.)

Figure 2. Schéma d'analyse des peptides de mousse

Même si rien de similaire n'est trouvé chez les procaryotes, on peut déjà conclure qu'un grand nombre d'organismes multicellulaires cultivent des «pools» de peptides en eux-mêmes. Mais à quoi servent-ils et comment se forment-ils?

Peptides: système de biorégulation "shadow"

Le mécanisme de formation des pools de peptides est le plus facile à découvrir sur les cultures cellulaires, car, contrairement aux tissus et organes entiers, dans ce cas, il est certain que les peptides sont générés par ce type particulier de cellules, et non par d'autres (ou ne sont pas du tout un artefact d'isolement de tissus). En ce sens, les érythrocytes humains ont été étudiés plus en détail - les cellules sont d'autant plus intéressantes qu'elles n'ont pas de noyau et, par conséquent, la plupart des processus biochimiques qu'elles contiennent sont fortement inhibées.

Il a été constaté qu'à l'intérieur des érythrocytes, les chaînes α et β de l'hémoglobine sont «coupées» en une série de grands fragments (un total de 37 fragments peptidiques d'α-globine et de 15-β-globine sont isolés) et, en outre, les érythrocytes libèrent de nombreux peptides plus courts dans l'environnement. (Figure 3). Des pools de peptides sont également formés par d'autres cultures cellulaires (myélomonocytes transformés, cellules érythroleucémiques humaines, etc.), c'est-à-dire que la production de peptides par des cultures cellulaires est un phénomène répandu. Dans la plupart des tissus, 30 à 90% de tous les peptides identifiés sont des fragments d'hémoglobine, mais d'autres protéines qui génèrent des «cascades» de peptides endogènes - albumine, myéline, immunoglobulines, etc. - ont également été identifiées. Des précurseurs n'ont pas encore été trouvés pour certains des peptides «d'ombre».

Même un rapide coup d'œil à la liste des fragments peptidiques de l'hémoglobine (Fig. 3) conduit à la conclusion que la variété des peptides endogènes dépasse de manière significative l'ensemble traditionnel des hormones peptidiques, des neuromodulateurs et des antibiotiques. Malgré de nombreuses données dispersées sur l'activité des composants individuels des pools de peptides, la question clé sur le rôle biologique des pools de peptides dans son ensemble est restée non résolue. La majeure partie des peptides dans les pools est-elle simplement des intermédiaires neutres de la dégradation des substrats protéiques sur le chemin des acides aminés réutilisés pour la resynthèse des protéines, ou ces peptides jouent-ils un rôle biologique indépendant?

Figure 3. Formation de peptides dans des érythrocytes humains cultivés. Les séquences d'acides aminés de l'a- et de la ß-globine sont représentées en noir et les séquences de peptides identifiés comme des fragments de ces protéines sont représentées en gris.

Pour répondre à cette question, l'effet de plus de 300 peptides - composants de pools peptidiques de tissus de mammifères - sur un ensemble de cultures de cellules tumorales et normales a été étudié. En conséquence, il s'est avéré que plus de 75% de ces peptides ont un effet prolifératif ou antiprolifératif prononcé sur au moins une culture (c'est-à-dire qu'ils accélèrent ou ralentissent la division cellulaire). D'autres types d'activité biologique ont été trouvés, chevauchant plus ou moins les activités des hormones, des parahormones et des neurotransmetteurs. À la suite d'un certain nombre de ces travaux, plusieurs conclusions ont été tirées:

• les composants peptidiques sont impliqués dans la régulation des systèmes nerveux, immunitaire, endocrinien et autres du corps, et leur action peut être considérée comme complexe, c'est-à-dire réalisée à la fois par l'ensemble des peptides;
• le pool de peptides dans son ensemble régule les processus à long terme («long» pour la biochimie est des heures, des jours et des semaines), est responsable du maintien de l'homéostasie et régule la prolifération, la mort et la différenciation des cellules qui composent le tissu.

Apparemment, l'un des principaux mécanismes d'action des peptides biologiques courts passe par les récepteurs de neurohormones peptidiques bien connues. L'affinité des peptides «shadow» pour les récepteurs est très faible - des dizaines voire des milliers de fois inférieure à celle de leurs ligands «principaux», mais il faut aussi tenir compte du fait que la concentration des peptides «shadow» est à peu près le même nombre de fois plus élevée. En conséquence, leur effet peut être de la même ampleur, et, étant donné le large «spectre biologique» du pool de peptides, on peut conclure à leur importance dans les processus de régulation.

Un exemple d'action à travers «pas vos» récepteurs est hémorphines - fragments d'hémoglobine agissant sur les récepteurs opioïdes, similaires aux "opiacés endogènes" - enképhaline et endorphine... Ceci est prouvé par la méthode standard de la biochimie: l'ajout naloxone - un antagoniste des récepteurs opioïdes, utilisé comme antidote en cas de surdosage de morphine, d'héroïne ou d'autres analgésiques narcotiques - bloque l'action des hémorphines, ce qui confirme leur interaction avec les récepteurs opioïdes.

Dans le même temps, les cibles d'action de la plupart des peptides «d'ombre» sont inconnues. Selon des données préliminaires, certains d'entre eux peuvent affecter le travail des cascades de récepteurs et même participer à la «mort contrôlée» de la cellule - apoptose.

À propos, les fragments de protéines plus grosses qui ont leur propre fonction, qui n’ont rien à voir avec la fonction du «parent», sont appelés crypteins (Protéines "cachées"). Les crypteines sont actuellement activement étudiées et détectées dans les séquences de protéines «non secrètes» dans l'espoir d'y découvrir des propriétés biologiques (par exemple médicinales) particulières.

Le «tampon biochimique» polyfonctionnel et polyspécifique, qui forme un pool de peptides, «adoucissant» les fluctuations métaboliques, suggère un nouveau système de régulation à base de peptides, inconnu auparavant (voir tableau 1). Ce mécanisme complète les systèmes nerveux et endocriniens bien connus, maintenant une sorte d'homéostasie dans le corps et établissant un équilibre entre croissance, différenciation, restauration et mort cellulaire. Un changement du «fond» peptidique attirera presque certainement l'attention sur le processus pathologique en cours, et l'effet de restauration et de stimulation de nombreuses substances peptidiques, apparemment, peut être expliqué simplement par la restauration de l'équilibre perturbé.

Compte tenu de ce qui précède, on peut même suggérer que le système de biorégulation des peptides est le précurseur évolutif de systèmes nerveux et endocriniens plus avancés et modernes. Les effets du «fond» peptidique peuvent se manifester déjà au niveau d'une cellule individuelle, alors qu'il est impossible d'imaginer le travail du système nerveux ou endocrinien dans un organisme unicellulaire.

Applications futures de la peptidomique

Les médicaments, qui sont essentiellement des déclinaisons sur le thème des pools peptidiques de divers tissus animaux, sont déjà largement représentés sur le marché (tableau 2), même s'ils ne font pas partie des «blockbusters» qui apportent le maximum de bénéfices aux entreprises. Leur principal domaine d'application est les conditions associées à la dégénérescence ou à la transformation des cellules et des tissus, ainsi que le besoin de régénération (cicatrisation). Cependant, ces médicaments ne sont pas des substances chimiques pures et, par conséquent, ne répondent pas aux exigences de la médecine moléculaire moderne fondée sur des preuves. (Le fait est que les normes pharmacologiques modernes telles que Bonnes pratiques cliniques - impliquent la conduite d'essais cliniques dans lesquels l'action de l'un ou l'autre composant médicamenteux serait clairement prouvée.)

L'une des directions prometteuses ici est l'utilisation de l'activité antiproliférative déjà mentionnée des peptides. Ainsi, dans des expériences sur le carcinome de la glande mammaire de souris, l'un des fragments d'hémoglobine (le soi-disant VV-hémorphine-5) a doublé le taux de survie des animaux lorsqu'il est combiné avec l'agent cytostatique standard l'épirubicine par rapport à l'utilisation de l'épirubicine seule (Fig.4). Cette expérience suggère qu'il est possible de créer des médicaments auxiliaires et de soutien pour la thérapie oncologique à partir de pools de peptides naturels.

Figure 4. Durée de vie moyenne des souris atteintes d'un carcinome du sein après administration intrapéritonéale d'épirubicine et traitement d'association avec l'épirubicine et le VV-hémorphine-5. Le taux de survie dans le second cas était deux fois plus élevé.

Cependant, le développement et le test de nouveaux médicaments est un processus extrêmement long et coûteux, compliqué par la lutte concurrentielle des géants pharmaceutiques. Une perspective plus proche de l'utilisation des pools de peptides est le diagnostic des maladies et autres conditions pathologiques. Il a été dit plus d'une fois ci-dessus que la composition peptidique de l'échantillon dépend fortement de l'état dans lequel se trouvait l'organisme - le donneur de tissu. Il existe déjà des exemples d'utilisation de l'approche peptidomique pour identifier des marqueurs de certaines maladies, y compris oncologiques.

L'Institut de chimie bioorganique a développé une méthode d'analyse par spectrométrie de masse du profil peptidique d'échantillons sanguins et a révélé des différences statistiquement significatives pouvant être utilisées pour diagnostiquer le cancer de l'ovaire, le cancer colorectal ou la syphilis (Fig.5). Le spectre de masse, reflétant la composition du pool peptidique d'un échantillon de tissu, dans le cas d'une personne malade présentera des différences caractéristiques, selon lesquelles les chercheurs - et, à l'avenir, les médecins - pourront poser un diagnostic précis.

Les peptides et amines, qui sont produits par les cellules endocrines du tube digestif lui-même, sont impliqués dans la gestion des fonctions digestives. Ces cellules sont dispersées dans la membrane muqueuse et les glandes digestives et constituent ensemble le système endocrinien diffus. Les produits de leur activité sont appelés hormones gastro-intestinales, entérines et peptides régulateurs du tube digestif. Ce ne sont pas seulement des peptides, mais aussi des amines. Certains d'entre eux sont également produits par les cellules nerveuses. Dans le premier cas, ces substances biologiquement actives agissent comme des hormones (délivrées aux organes cibles par le flux sanguin général et régional) et des parahormones (diffusent à travers le tissu interstitiel vers une cellule voisine ou voisine). Dans le second cas, ces substances jouent le rôle de neurotransmetteurs.
Plus de 30 peptides régulateurs du tube digestif ont été découverts, certains d'entre eux existent sous plusieurs isoformes, différant par le nombre de groupes amino et l'activité physiologique. Les cellules produisant ces peptides et amines ont été identifiées (tableau 9.1), ainsi que les cellules dans lesquelles non pas un mais plusieurs peptides sont formés. Il a été établi que le même peptide peut être formé dans différentes cellules.
Les hormones gastro-intestinales ont un large éventail d'activités physiologiques, affectant les fonctions digestives et provoquant des effets généraux. Dans le tube digestif, les peptides et les amines stimulent, inhibent, modulent la sécrétion, la motilité, l'absorption, ont des influences trophiques, notamment en influençant les processus prolifératifs, par exemple en modifiant le nombre de glan-

dulocytes dans la membrane muqueuse de l'estomac et du pancréas, réduisant ou augmentant leur masse. Chacun des peptides régulateurs provoque plusieurs effets, dont l'un est souvent le principal (tableau 9.2). Un certain nombre de peptides agissent comme des facteurs de libération pour d'autres peptides, qui provoquent des modifications des fonctions digestives dans cette cascade régulatrice. Les effets des peptides régulateurs dépendent de leur dose, des mécanismes par lesquels la fonction a été stimulée.
Les effets combinés de plusieurs peptides régulateurs, ainsi que des peptides avec les effets du système nerveux autonome (autonome), sont complexes.
Les peptides régulateurs sont des substances «à courte durée de vie» (demi-vie de plusieurs minutes), les effets qu'ils provoquent sont généralement beaucoup plus longs. Concentration
Tableau 9.1. Types et localisation des cellules endocrines du tube digestif et des produits qu'elles forment

En biochimie, les peptides sont communément appelés fragments de faible poids moléculaire de molécules de protéines constitués d'un petit nombre de résidus d'acides aminés (de deux à plusieurs dizaines) liés en chaîne par des liaisons peptidiques -C (O) NH-

Selon un article du Journal of Cosmetic Dermatology, les peptides modulent ou signalent la plupart des processus naturels du corps. En d'autres termes, ce sont des agents d'information, des «messagers» qui transportent des informations d'une cellule à une autre et interagissent avec les systèmes endocrinien, nerveux et immunitaire. De plus, leur activité se manifeste à de très faibles concentrations (environ 10 moles par litre), leur dénaturation est impossible (il n'y a pas de structure tertiaire), et les peptides de synthèse résistent également à l'action destructrice des enzymes. Cela signifie qu'avec une petite quantité du médicament administré, les peptides rempliront leur fonction pendant une longue période et avec une efficacité élevée. Les peptides ont une autre caractéristique importante: leur propriétés physiques, la toxicité, la capacité de pénétrer la peau, l'efficacité - tout cela est complètement déterminé par l'ensemble et la séquence des acides aminés qu'ils contiennent.

Le rôle des peptides dans le corps humain

Toutes les cellules du corps synthétisent et maintiennent constamment un certain niveau de peptides fonctionnellement nécessaire. Lorsqu'un dysfonctionnement se produit dans le fonctionnement des cellules, la biosynthèse des peptides (dans le corps dans son ensemble ou dans ses organes individuels) est également perturbée - soit augmente ou diminue. De telles fluctuations se produisent, par exemple, dans un état de pré-maladie et / ou de maladie - lorsque le corps comprend une protection accrue contre les perturbations de l'équilibre fonctionnel. Ainsi, pour normaliser les processus, il est nécessaire d'introduire des peptides, grâce auxquels le corps active le mécanisme d'auto-guérison. Un exemple typique de ceci est l'utilisation de l'insuline (une hormone peptidique) dans le traitement du diabète.

L'action biologique des peptides est diverse. Pour la synthèse des peptides, notre corps n'utilise que les 20 acides aminés les plus courants dans la nature. Les mêmes acides aminés sont présents dans les peptides qui diffèrent par leur structure et leur fonction. L'individualité d'un peptide est déterminée par l'ordre d'alternance des acides aminés qu'il contient. Les acides aminés peuvent être considérés comme des lettres de l'alphabet, à l'aide desquelles, comme dans un mot, des informations sont écrites. Un mot porte des informations, par exemple, sur un objet, et la séquence d'acides aminés dans un peptide porte des informations sur la construction de la structure spatiale et la fonction d'un peptide donné. Tout changement, même mineur (changement dans la séquence et le nombre d'acides aminés) dans la composition en acides aminés des peptides, conduit souvent à la perte de certains et à l'émergence d'autres propriétés biologiques. Ainsi, sur la base d'informations sur les fonctions biologiques des peptides, en voyant la composition et une séquence spécifique d'acides aminés, nous pouvons dire avec une grande confiance quelle sera la direction de son action. En d'autres termes, pour chaque type de tissu, son propre peptide convient: pour le foie - hépatique, pour la peau - peau, des peptides à action immunologique protègent le corps des toxines qui y sont entrées, etc.

Parmi les peptides actuellement existants, les peptides régulateurs (oligopeptides de bas poids moléculaire) jouent un rôle particulier dans le corps humain. C'est l'un des systèmes les plus importants de régulation et de maintien de "l'homéostasie". Ce terme, introduit dans les années 30 du siècle dernier par le physiologiste américain W. Cannon, signifie l'équilibre vital de tous les organes. Les peptides régulateurs les plus précieux, selon les scientifiques, sont des peptides courts ne contenant pas plus de 4 acides aminés dans une molécule. Leur valeur est due au fait qu'ils ne forment pas d'anticorps et qu'ils sont donc absolument sans danger pour la santé lorsqu'ils sont utilisés comme médicaments.

Le mécanisme d'action des peptides biorégulateurs sur la cellule

Les peptides régulateurs sont un type d'informons (substances spécialisées qui transportent des informations entre les cellules du corps). Ce sont des produits métaboliques et constituent un groupe étendu de dispositifs de signalisation intercellulaire. Ils sont polyfonctionnels, mais chacun d'eux est hautement spécifique de certains récepteurs, et ils sont également capables de réguler la formation d'autres peptides régulateurs.

Les peptides régulateurs ont un effet direct sur le rapport des cellules en division, en maturation, en fonctionnement et en mort; dans les cellules matures, les peptides soutiennent l'ensemble requis d'enzymes et de récepteurs, augmentent la survie et réduisent le taux d'apoptose cellulaire. En fait, ils créent un taux physiologique optimal de division cellulaire. Ainsi, une différence importante entre ces peptides est leur action régulatrice: lorsque la fonction cellulaire est supprimée, ils la stimulent et lorsque la fonction est augmentée, ils la réduisent à un niveau normal. Sur cette base, les préparations à base de peptides effectuent une correction physiologique des fonctions corporelles et sont recommandées pour le rajeunissement cellulaire.

Peptides en cosmétologie anti-âge

Puisque les peptides, en plus de leurs fonctions principales, sont activement impliqués dans le contrôle de l'inflammation, la mélanogenèse et dans la synthèse des protéines de la peau, leur utilisation en cosmétologie est, à notre avis, un fait incontestable. Considérons cela avec des exemples spécifiques.

Dipeptide de carnosine - peptide antioxydant (découvert en 1900).

1. Il fait partie du système antioxydant naturel du corps. Il est capable de neutraliser les radicaux libres et de lier les ions métalliques, protégeant ainsi les lipides cellulaires des effets oxydants. Dans les préparations cosmétiques, il agit comme un antioxydant hydrosoluble.
2. Accélère la cicatrisation des plaies et contrôle l'inflammation. Grâce à son action, les plaies guérissent "qualitativement", sans cicatrices. Ces propriétés de la carnosine sont activement utilisées dans les préparations cosmétiques, dont l'action vise à résoudre les problèmes de peau endommagée et enflammée (par exemple, dans le traitement de l'acné), destinées à la rééducation après des procédures traumatiques (photothermolyse ablative fractionnée, peelings, etc.).
3. C'est un tampon protonique efficace qui peut être utilisé dans les peelings acides. En ajoutant de la carnosine, vous pouvez maintenir la concentration d'acide (et donc maintenir l'efficacité du produit) et en même temps augmenter le pH, rendant la peau moins irritante.

Matrikiny - peptides à effet lifting

1. Formé par la destruction de protéines structurales de la matrice dermique (collagène, élastine et fibronectine) au stade du nettoyage naturel de la plaie avant qu'elle ne commence à guérir.
2. Ce sont des peptides autocrines et paracrines pour l'échange de messages instantanés entre les cellules et les tissus, déclenchant et régulant ainsi la séquence de toutes les étapes du processus de cicatrisation. En d'autres termes, ils signalent aux fibroblastes la destruction du collagène, de l'élastine et de la fibronectine, à la suite de quoi les fibroblastes commencent à synthétiser de nouvelles protéines au lieu de celles détruites. Il est très important que ces processus se produisent non seulement lors de lésions cutanées, mais également lors de son renouvellement naturel.

1. Stimule la synthèse du collagène dans la peau.
2. Accélère le processus de cicatrisation et de traitement des cicatrices:

• augmente le niveau d'antioxydants dans la plaie, lie certains produits toxiques de la peroxydation lipidique, limite les manifestations indésirables de réactions inflammatoires, protège ainsi les cellules du stress oxydatif, prévient leurs dommages;
• stimule les fibroblastes pour qu'ils produisent des composants de la matrice extracellulaire de la peau et d'autres cellules pour former des vaisseaux dans la zone endommagée;
• a une activité anti-inflammatoire.

Les peptides d'origine naturelle ont leurs analogues synthétiques, qui sont maintenant activement mis en œuvre dans la pratique d'un cosmétologue. Quel est leur avantage?

1. Les peptides synthétiques peuvent être plus courts (moins d'acides aminés dans la chaîne) que les peptides naturels. Mais en même temps, conservent leurs propriétés caractéristiques et leur efficacité. Et plus la molécule peptidique est petite, plus il est facile de pénétrer à travers la couche cornée de la peau et plus son action sera étroite en l'absence d'effets systémiques indésirables.
2. De nombreux peptides synthétiques, contrairement à leurs homologues naturels, ont un résidu d'acide gras dans leur composition, grâce auquel ils deviennent lipophiles et passent facilement à travers la barrière lipidique de la peau, pénétrant dans ses couches profondes.
3. Les peptides synthétiques sont plus résistants à l'action destructrice des peptidases. Cela signifie qu'ils dureront plus longtemps.
4. Les peptides synthétiques ont une formulation clairement prescrite, c'est-à-dire qu'il n'est pas nécessaire de passer aveuglément par des combinaisons d'acides aminés. Il suffit d'utiliser à dessein un peptide avec une activité biologique déjà spécifiée.

Processus de vieillissement cutané et principes de leur correction à l'aide de peptides

Le vieillissement cutané est un processus naturel et génétiquement programmé, basé sur des changements biologiques au niveau cellulaire. En même temps, on sait qu'en plus de la génétique, un certain nombre d'autres facteurs ont également une grande influence sur le processus de vieillissement de la peau: mode de vie et nutrition, stress, facteurs environnementaux, irradiation ultraviolette, maladies concomitantes, etc. les facteurs joueront le rôle d'un «déclencheur», les processus de vieillissement, dans la peau ils se dérouleront approximativement dans le même scénario. À savoir: une modification du nombre de cellules fonctionnelles, une diminution de leur activité et, en conséquence, une diminution de la synthèse des peptides, une violation des processus métaboliques, une diminution de la sensibilité de l'appareil récepteur d'une cellule, une modification de la composition et de la structure de la matrice extracellulaire, etc. Par exemple, à l'âge de 55 ans, le nombre de peptides diminue 10 fois contre 20 ans.

Aujourd'hui, en cosmétologie anti-âge, il existe deux approches pour influencer ce scénario: la première est l'introduction de nouvelles cellules jeunes saines (fibroblastes, cellules souches) - difficile et coûteuse, et la seconde est l'utilisation de facteurs qui normalisent les fonctions des cellules existantes, les peptides régulateurs (cytokines), qui, à notre avis, stimulent au maximum physiologiquement les mécanismes inhibés avec l'âge.

Peptides et matrice extracellulaire

Les peptides stimulent les cellules de jeunesse - les fibroblastes pour produire des composants de la matrice extracellulaire de la peau (fibres de collagène et d'élastine, acide hyaluronique, fibronectine, glycosaminoglycanes, etc.). C'est la matrice qui joue un rôle clé dans le maintien de la fermeté et de l'élasticité de la peau.

Les principaux peptides qui résolvent le problème de la matrice endommagée «vieillissante» sont:

1. Tripeptide de cuivre (GHK-Cu). De plus, ce peptide stimule non seulement la synthèse de nouvelles protéines de la matrice extracellulaire, il active également la destruction de gros agrégats de collagène qui perturbent la structure normale de la matrice. En somme, tous ces processus conduisent à la restauration de la structure normale de la peau, améliorant son élasticité et son apparence. Ce peptide est également appelé stabilisateur du potentiel protecteur de la peau à tous les niveaux. Son homologue synthétique est l'acétate de cuivre Prezatide.
2. Les matrices sont des stimulateurs de la synthèse des composants du derme. Son analogue synthétique est le Matrixil (Palmitoyl Pentapeptide-3). Il active la synthèse du collagène de type 1,4,7.
3. Deraxil (Palmitoyl Oligopeptide) - stimule la synthèse de l'élastine.

Peptides et photovieillissement

Le rayonnement UVA est raison principale photovieillissement. C'est elle qui peut conduire à l'oxydation de la mélanine, des lipides cutanés en produits toxiques avec production de radicaux libres. C'est là que les peptides antioxydants viennent au secours de la peau. L'un d'eux est le dipeptide carnosine susmentionné.

Peptides et troubles de la pigmentation cutanée

La principale raison de la violation de la pigmentation de la peau est un échec dans la synthèse et la décomposition de la mélanine, c'est-à-dire violation du processus de mélanogenèse. Selon des études récentes, le rôle principal dans sa régulation est joué par l'hormone stimulant les mélanocytes (de par sa nature, il s'agit d'un peptide), qui est produite directement par les kératinocytes de l'épiderme. Cette hormone peptidique améliore la pigmentation de la peau sous l'influence de la lumière ultraviolette, protégeant ainsi la peau des effets néfastes des radicaux libres. Mais lorsqu'un dysfonctionnement se produit dans le processus de mélanogenèse, la même hormone peptidique peut contribuer à l'apparition d'une hyperpigmentation. En d'autres termes, les peptides, avec les cellules de la peau, sont un «analogue cutané» du système hypothalamo-hypophysaire, qui met en œuvre le mécanisme de régulation de la mélanogenèse au niveau local. Il est également connu que les conjugués peptidiques sont capables d'améliorer l'efficacité des substances non peptidiques qui bloquent la mélanogenèse. Par exemple, l'ajout d'un tripeptide à l'acide kojique augmente son effet inhibiteur sur l'enzyme tyrosinase d'un facteur 100.

A ce jour, des peptides synthétiques ont été développés et sont activement utilisés en cosmétologie pour corriger les troubles de la pigmentation cutanée. Ils sont appelés régulateurs de la mélanogenèse.

1. Les peptides sont des agonistes des hormones stimulant le mélanol. Ils activent les récepteurs de MSH. Augmenter la production de pigment sous l'action des rayons ultraviolets, mais en même temps réduire la production de médiateurs inflammatoires: melitime (Palmitoyl Tripeptide 30), melitan (Acetyl Hexapeptide-1).
2. Les peptides - antagonistes de l'hormone mélanostimulante - interfèrent avec la synthèse de la mélanine: mélanostatine (Nonapeptide-1).

Peptides et défenses cutanées

Les peptides jouent un rôle clé dans la régulation de la réponse immunitaire protectrice de la peau en réponse à une exposition à des substances d'origine bactérienne, virale et fongique. Ils sont capables d'influencer tous les stades de l'inflammation, qui est déclenchée comme un mécanisme de défense universel en cas de lésion cutanée de toute genèse. Par exemple, les bêta-défensines sont des polypeptides qui sont produits par les kératinocytes en réponse à l'action stimulante des «agents» bactériens. Dans ce cas, le travail principal des peptides est d'accélérer les processus de cicatrisation des plaies en augmentant la migration et la prolifération des kératinocytes vers le site de la lésion. Une production insuffisante de bêta-défensines rend la peau vulnérable aux infections, par exemple chez les personnes souffrant de dermatite atopique, d'acné.

Analogues synthétiques de peptides - les régulateurs du rapport des cytokines pro et anti-inflammatoires (immunomodulateurs) sont:

1. Rigin (Palmitoyl Tetrapeptide-7) - réduit la production du médiateur pro-inflammatoire interleukine-6 \u200b\u200bpar les kératinocytes basaux.
2. Timulen (acétyl tétrapeptide-2) - biomimétique (analogue du peptide thymus thymopoïétine), compense la perte naturelle de lymphocytes T liée à l'âge - améliore l'immunité cutanée, améliore la régénération des structures épidermiques.

Stabilisateur peptidique du potentiel protecteur de la peau à tous les niveaux:

Peptamide-6 (Hexapeptide-11) - un peptide isolé du lysat enzymatique de levure Saccharomycetes (analogue du B-glucane) - un activateur des macrophages (augmentant la capacité à avaler des corps étrangers, la production de cytokines conduisant à l'activation des lymphocytes, la libération de facteurs de croissance - épidermique et angiogenèse).

Peptides et imitent les rides

Aujourd'hui, la cosmétologie moderne pour la correction des rides mimiques utilise activement des préparations contenant de la toxine botulique de type A. dont le mécanisme d'action et l'efficacité sont bien étudiés et décrits en détail dans la littérature mondiale. Aussi, la littérature décrit des cas d'insensibilité primaire individuelle (notée dans 0,001% des cas chez la femme et dans 4% des cas chez l'homme) ou secondaire à la toxine botulique de type A. Dans le même temps, il existe également une liste de contre-indications aux médicaments contenant toxine botulique de type A. Dans toutes ces situations, il est conseillé d'utiliser des peptides - bloqueurs de contraction musculaire.

Le premier «analogue» cosmétique de la toxine botulique a été l'hexapeptide Argireline® (Lipotec), qui est une séquence de six acides aminés. Il empêche également la libération d'un neurotransmetteur par les terminaisons nerveuses et réduit la profondeur des rides, cependant, le mécanisme moléculaire de son action est différent de celui de la toxine botulique. Sa séquence d'acides aminés est beaucoup plus courte que celle de la toxine botulique A, ce qui signifie qu'elle pénètre plus facilement dans la peau et convient à une application cutanée. Plus tard, d'autres peptides synthétiques sont apparus qui bloquent la transmission des impulsions d'une terminaison nerveuse à un muscle. Par exemple, SNAP - 8 (Acetil Octapeptide - 3) - agit au niveau de la membrane présynaptique, se liant de manière compétitive aux protéines transmembranaires, limitant l 'entrée de l' acétidcholine dans la fente synaptique.

Les peptides «à effet Botox» sont utilisés en cosmétique depuis plusieurs années, donc de nombreuses observations sur leur utilisation se sont accumulées. Mieux encore, ils lissent les rides mimiques autour des yeux, comme pour les rides profondes sur le front et les plis nasogéniens, les résultats sont pires dans ces zones.

Il faut rappeler que les peptides "à effet botox" ne peuvent aider à lutter contre les rides qui surviennent en raison du relâchement et de la sécheresse cutanée. Ici, nous avons besoin de substances qui restaurent et renouvellent la structure du tissu cutané vieillissant.

Peptides et lésions cutanées cicatricielles

Les lésions cutanées cicatricielles, quelle que soit leur localisation, causent un grand inconfort à leur propriétaire. Par conséquent, il est très important de développer des tactiques compétentes de gestion des plaies dès le moment de leur apparition. Indépendamment de ce qui a provoqué la violation de l'intégrité de la peau (acné, traumatisme, etc.), le processus de cicatrisation passe par des étapes standard avec la participation obligatoire de peptides endogènes. Sachant cela, nous pouvons utiliser activement les peptides suivants:

1. Le tripeptide de cuivre (GHK-Cu) est un peptide qui régule le remodelage cutané (reconstruction). Son homologue synthétique est l'acétate de cuivre Prezatide E.
2. Matrice - stimulants de la synthèse des composants du derme. Leur analogue synthétique est Matrixil (Palmitoyl Pentapeptide-3).
3. Le dipeptide carnosine est un peptide antioxydant. Il démarre et régule la séquence de toutes les étapes du processus de cicatrisation.

À notre avis, ces peptides peuvent être utilisés de 10 à 12 jours à partir du moment des lésions cutanées.

Correction combinée des changements cutanés liés à l'âge à l'aide de peptides

Depuis avril 2014, les médecins de notre centre médical utilisent activement la ligne cosmétique pour développer et réaliser des complexes anti-âge. Le Mieux fabriqué par Bielle Cosmetics Inc USA. La principale caractéristique distinctive de ce produit cosmétique est la particularité de sa formule. Au lieu de la glycérine et de l'eau traditionnelles, ces préparations sont basées sur acide hyaluronique... De plus, la composition comprend les peptides synthétiques mentionnés ci-dessus, ainsi que des ingrédients naturels. De plus, toutes les substances actives sont contenues dans concentration à haut rendement... Une telle composition permet d'utiliser largement cette lignée pour obtenir des résultats positifs en un temps assez court.

Protocole d'utilisation des peptides avec DOT / DOT - thérapie

L'action du DOT / DOT (SmartXide DOT2, Deka, Italie) - la thérapie est basée sur la vaporisation de micro-zones de la peau avec un faisceau laser (laser CO2). L'effet biostimulant du laser et la réaction naturelle de la peau aux dommages déclenchent une cascade de processus de régénération aux niveaux tissulaire et cellulaire, bien sûr, les peptides endogènes sont également activement impliqués dans ce processus. Produits de beauté Le Mieux vous permet de réguler les processus d'inflammation aseptique qui se produisent en réponse à l'action du laser ablatif fractionné.

Étapes de la procédure:

1. Anesthésie d'application.
2. Thérapie DOT ou DOT.
3. La dernière étape - immédiatement après la procédure, la zone de traitement au laser est traitée Sérum * EGF-ADN (facteur de croissance épidermique) Le Mieux Composition: 53 acides aminés, responsables de l'interaction avec les récepteurs épidermiques et du déclenchement de réactions qui accélèrent les processus de régénération. Et en conséquence, une diminution des manifestations cliniques inhérentes à la procédure d'exposition au laser ablatif fractionné (brûlure, douleur, hyperémie, œdème).
4. Soins à domicile.

Dans les 10 à 12 jours suivant la procédure, le peptide Serum * Collagen Le Mieux est appliqué deux fois par jour, qui comprend Matrixil - un peptide qui stimule la synthèse des composants dermiques, le thymulène (Acetyl Tetrapeptide-2) - un peptide qui stimule l'immunité cutanée, améliore la régénération des structures épidermiques. En conséquence, la production de composants de la matrice extracellulaire est améliorée, ce qui contribue à raccourcir la durée de la période de rééducation.

2 semaines après l'intervention - Hydratant * Essence du Mieux.

Nos observations cliniques ont montré que l'association des cosmétiques Le Mieux avec le DOT / DOT afin de corriger les changements cutanés liés à l'âge peut réduire manifestations cliniques (brûlure, douleur, hyperémie, œdème) caractéristiques de la procédure d'exposition au laser ablatif fractionné et raccourcir la durée de la période de rééducation.

conclusions

Les peptides font partie intégrante de tous les processus de la vie dans le corps humain.

• Avec l'âge, il y a une diminution physiologique de la production de peptides, de sorte que la nécessité de livrer leurs analogues synthétiques en cosmétologie anti-âge est évidente. À notre avis, il est préférable de commencer à utiliser activement les cosmétiques peptidiques entre 35 et 40 ans.
• L'une des raisons de la violation de la pigmentation de la peau (hyperpigmentation) peut être un échec de la production de peptides. Pour résoudre ce problème, les médicaments contenant des peptides qui régulent le processus de mélanogenèse peuvent jouer un rôle décisif.
• Avec les lésions cutanées cicatricielles et inflammatoires, l'utilisation de peptides ciblés aide à normaliser les processus de cicatrisation et d'inflammation des plaies.
• Aujourd'hui, il existe de nombreux produits sur le marché contenant des peptides et des facteurs de croissance. Et par conséquent, il est très important de faire le bon choix. Lors du choix des cosmétiques, vous devez faire attention aux cinq premiers ingrédients, car ils sont les plus actifs et leur quantité dans les cosmétiques est la plus importante. Ils déterminent l'efficacité et la direction de l'action du médicament.