Что такое PE-22-28?
PE-22-28 — это крошечный синтетический пептид длиной всего в семь аминокислот, созданный в лаборатории как более короткая и более мощная версия природной молекулы под названием спадин.[4] Сам спадин происходит из гораздо более крупного белка — сортилина, который организм естественным образом расщепляет на более мелкие фрагменты.[6] Один из таких фрагментов, спадин (также обозначаемый PE 12-28), оказался наделён антидепрессивными свойствами. Исследователи пошли дальше: изучив продукты распада спадина в крови, они идентифицировали PE-22-28 как ещё более мощный фрагмент.[4]
PE-22-28 классифицируется как исследовательское соединение. Он никогда не был одобрен для применения у людей ни одним регуляторным органом. Всё, описанное здесь, основано исключительно на доклинических лабораторных и животных исследованиях.
Механизм действия PE-22-28
Представьте нейрон (клетку мозга) в виде крошечного перезаряжаемого аккумулятора. Чтобы передать сигнал, нейрон должен управлять потоком заряженных частиц — в том числе ионов калия — через специальные «дверцы», называемые ионными каналами. Один из таких каналов носит название калиевый канал TREK-1.
Когда TREK-1 слишком открыт (чрезмерно активен), он действует как утечка в аккумуляторе — нейрон становится труднее возбудить, что исследователи связывают с депрессивноподобными состояниями.[3] PE-22-28 действует путём блокады TREK-1, фактически закрывая эту «протекающую дверцу» так, чтобы нейрон мог нормально возбуждаться.[4]
Особый интерес PE-22-28 представляет благодаря своей мощности. Лабораторные исследования на клетках с человеческим TREK-1 показали, что он блокирует канал при IC50 (концентрации, необходимой для блокирования половины каналов) всего 0,12 нМ — по сравнению с 40–60 нМ для исходного спадина. Простыми словами: для выполнения той же работы требуется значительно меньшее количество вещества.[4] Кроме того, он остаётся активным в организме до 23 часов — против примерно 7 часов у спадина, что является существенным улучшением для исследовательских целей.[4]
Что показывают исследования
Антидепрессивные эффекты на животных моделях
В доклинических поведенческих тестах — в частности, в тесте принудительного плавания (FST) и тесте подавления кормления в условиях новизны (NSF), которые являются стандартными методами оценки депрессивноподобного поведения у мышей — PE-22-28 продемонстрировал значимые эффекты всего через 4 дня субхронического лечения.[4] Эта скорость примечательна: классические антидепрессанты, такие как флуоксетин (Прозак), как правило, проявляют эффекты в эквивалентных моделях лишь через 3–4 недели.[3]
Нейрогенез и синаптогенез
Помимо депрессивноподобного поведения, PE-22-28 оказался способен стимулировать нейрогенез — рост новых клеток мозга — уже в течение 4-дневного периода лечения.[4] Он также усиливал синаптогенез (формирование новых связей между нейронами), что измерялось по увеличению содержания белка PSD-95 в корковых нейронах мышей.[4] Это отражает результаты, полученные с исходными аналогами спадина, где нейрогенез и синаптогенез были связаны с устойчивыми антидепрессивноподобными эффектами.[3]
Восстановление после инсульта и постинсультная депрессия
В исследовании 2019 года изучалось действие мини-спадина (близкородственного укороченного аналога) на мышиной модели фокальной ишемии (одного из видов инсульта) и последующей депрессии.[1] Исследователи применили оригинальную двухфазную схему дозирования: очень низкая доза в ранний постинсультный период для активации TREK-1 и защиты мозговой ткани, а затем более высокая доза для блокады TREK-1 и лечения депрессивноподобных симптомов.[1] Соединение предотвращало потерю веса, снижало гибель дофаминергических клеток в области мозга, называемой чёрной субстанцией, и улучшало двигательные и когнитивные нарушения, вызванные инсультом. Оно также предотвращало постинсультную депрессию по результатам тестов FST и NSF.[1]
Связь с сортилином
Чтобы понять, почему PE-22-28 представляет интерес, полезно знать историю его происхождения. Сортилин — родительский белок — физически взаимодействует с каналами TREK-1 на поверхности нейронов.[6] Уровни пептидов, производных сортилина, в крови человека оказались различными у пациентов с большим депрессивным расстройством, что указывает на возможную причастность всего этого пути к реальной биологии депрессии.[6] Более ранние работы с ретро-инверсными аналогами спадина (химически зеркальными версиями, которые труднее расщепляются организмом) также подтвердили, что подход с блокадой TREK-1 способен усиливать нейрогенез в гиппокампе в 4-дневных протоколах лечения без нежелательного влияния на болевую чувствительность, судорожную активность или сердечную функцию в животных экспериментах.[5]
Области исследования PE-22-28
- Быстродействующие антидепрессивные эффекты — блокада TREK-1 для улучшения депрессивноподобного поведения на животных моделях[4]
- Нейрогенез — стимуляция роста новых клеток мозга[4]
- Постинсультная депрессия — лечение расстройств настроения, возникающих после ишемии мозга[1]
- Нейропротекция после инсульта — активация TREK-1 низкими дозами в острой фазе[1]
- Синаптогенез — стимуляция формирования новых межнейрональных связей[4]
Дозировки PE-22-28 в исследованиях
Дозировки в животных исследованиях существенно варьировались в зависимости от цели эксперимента. Таблица дозировок на этой странице обобщает три основных диапазона доз, задокументированных в опубликованных исследованиях, — охватывающих нейропротекцию после инсульта, лечение постинсультной депрессии и субхронические антидепрессивные/нейрогенные протоколы.[1][4] Поскольку PE-22-28 активен при очень низких дозах в диапазоне нанограммов, точность измерений критически важна. Воспользуйтесь калькулятором на этой странице для точного пересчёта исследовательских доз. Приведённые данные носят исключительно справочный характер и относятся строго к животным исследовательским моделям.
Приготовление раствора и хранение PE-22-28
PE-22-28 обычно поставляется в виде лиофилизированного порошка (сублимационно высушенного). Для восстановления раствора исследователи, как правило, используют стерильную бактериостатическую воду или физиологический раствор, медленно добавляя растворитель вдоль стенки флакона и осторожно покачивая — но ни в коем случае не встряхивая — во избежание разрушения пептида. Поскольку PE-22-28 активен при чрезвычайно низких концентрациях, для достижения диапазона нанограммов, необходимого для исследовательских дозировок, рекомендуется серийное разведение с использованием калиброванной пипетки. После восстановления раствор следует хранить при температуре 2–8°C (в холодильнике) и использовать в течение короткого времени — как правило, нескольких дней или недели — либо разделить на однодозовые аликвоты и хранить в замороженном виде при −20°C для сохранения стабильности. Следует избегать повторных циклов замораживания-оттаивания, которые могут разрушать структуру пептида. Все манипуляции необходимо проводить в стерильных условиях, а флаконы чётко маркировать с указанием даты приготовления раствора.
Источники
- First evidence of protective effects on stroke recovery and post-stroke depression induced by sortilin-derived peptides. — Neuropharmacology, 2019. PMID 31325429.
- Sortilin derived propeptide regulation during adipocyte differentiation and inflammation. — Biochemical and biophysical research communications, 2017. PMID 27816451.
- Fighting against depression with TREK-1 blockers: Past and future. A focus on spadin. — Pharmacology & therapeutics, 2019. PMID 30291907.
- Shortened Spadin Analogs Display Better TREK-1 Inhibition, In Vivo Stability and Antidepressant Activity. — Frontiers in pharmacology, 2017. PMID 28955242.
- Retroinverso analogs of spadin display increased antidepressant effects. — Psychopharmacology, 2015. PMID 25080852.
- The Involvement of Sortilin/NTSR3 in Depression as the Progenitor of Spadin and Its Role in the Membrane Expression of TREK-1. — Frontiers in pharmacology, 2018. PMID 30670975.