Вестник дерматологии и венерологии

Перспективы применения пептидных биорегуляторов в геронтокосметологии

За период с 1960 по 2000 г. количество людей в возрасте 60 лет и старше увеличилось в 2,5 раза во всех основных регионах мира. Изучение геронтологических и косметологических аспектов социальной адаптации людей приобретает в этих условиях особое значение. Цитомедины (пептидные биорегуляторы) регулируют экспрессию генов и синтез белка, что препятствует возрастному накоплению тех количественных структурных и функциональных изменений, которые определяют переход биологической системы от нормального состояния к патологическому. Нарушение пептидной биорегуляции является одной из причин ускоренного старения. Современная косметология, учитывая последние достижения геронтологии по применению цитомединов, может обеспечивать комплексный подход к восстановлению нормального функционирования клеток кожи посредством улучшения деятельности различных органов и систем, а также использования косметических средств на основе физиологических регуляторных пептидов.

Население планеты неуклонно стареет: по данным отдела народонаселения ООН, за период с 1960 по 2000 г. население в возрасте 60 лет и старше увеличилось в 2,5 раза во всех основных регионах мира, включая Россию, и составило около 600 млн, а к 2020 г. прогнозируется увеличение доли лиц этой возрастной категории до 1 млрд. В косметологии главное внимание уделяется внешнему облику человека и особенно внешним признакам старения, включающим морщины, дефекты сосудов, гиперпигментации, новообразования кожи и др. Безусловно, все эти внешние признаки старения являются результатом старения человеческого организма в целом, объединяя косметологические проблемы с геронтологическими.Изучение механизмов старения и создание новых средств, способствующих увеличению продолжительности жизни человека при сохранении основных физиологических функций, является одной из наиболее актуальных проблем биологии и медицины.В последние десятилетия большое внимание привлекают глубокие научные исследования, связанные с изучением роли пептидов в процессе старения. В Санкт-Петербургском институте биорегуляции и геронтологии Северо-Западного отделения РАМН на протяжении 30 лет проводится изучение влияния эндогенных пептидов на основные физиологические процессы с целью разработки методов профилактики ускоренного старения и возникновения и развития возрастной патологии.В 1971 г. В.Х. Хавинсон и В.Г. Морозов впервые выделили из гипоталамической области, эпифиза, тимуса и сосудистой стенки пептидные биорегуляторы многоклеточных систем, получившие впоследствии название “цитомедины”. К настоящему времени подобные по природе и физико-химическим свойствам, но различающиеся по функциональной активности пептиды выделены практически из всех органов и тканей организма. В соответствии с предложенной концепцией пептидной биорегуляции сформировалось представление об участии эндогенных пептидных биорегуляторов в поддержании структурного и функционального гомеостаза клеточных популяций, которые содержат и продуцируют эти факторы. Цитомедины регулируют экспрессию генов и синтез белка, что препятствует возрастному накоплению тех количественных структурных и функциональных изменений, которые определяют переход биологической системы от нормального состояния к патологическому. Нарушение пептидной биорегуляции снижает устойчивость организма к дестабилизирующим факторам внешней и внутренней среды, что является одной из причин ускоренного старения. Эти разработки позволили создать новые лекарственные препараты, содержащие полипептиды — тималин, эпиталамин, простатилен, кортексин, ретиналамин, которые успешно применяются для профилактики и лечения различных патологических состояний, в том числе обусловленных возрастными изменениями. На основании анализа аминокислотного состава экстрактов из органов и тканей животных были сконструированы синтетические короткие пептиды, послужившие основой для создания нового класса лекарственных препаратов — цитогенов.Многолетние исследования показали, что регулярное введение животным полипептидов, выделенных из тимуса и эпифиза, повышает среднюю продолжительность жизни крыс и мышей на 30—40%, что является рекордным продлением жизни в эксперименте. Последующие эксперименты позволили выявить некоторые механизмы действия пептидных биорегуляторов.При изучении интенсивности синтеза белка в культурах тканей животных разного возраста оказалось, что скорость синтеза белка в клетках 18-месячных крыс почти в 5 раз ниже, чем в клетках 4-месячных животных. Введение тканево-специфических пептидов в культуру клеток стимулирует достоверное увеличение скорости синтеза белка у старых животных [1].Изучение влияния пептидов, выделенных из различных тканей организма, на систему регуляции метаболизма клеток кожи было проведено в органотипических культурах клеток кожи молодых и старых крыс. Результаты исследования показали, что внесение в культуральную среду низкомолекулярных полипептидов, выделенных из тканей яичников, мышц, сосудов, хрящей и тимуса, способствует достоверному увеличению зоны роста эксплантатов кожи старых животных, не оказывая существенного влияния на рост эксплантатов кожи молодых крыс (рис. 1). При этом экстракты из тканей семенников, печени, бронхов не изменяли размеры эксплантатов кожи как молодых, так и старых животных. Эти эксперименты открывают перспективу создания косметических средств нового поколения, основанную на изучении механизмов тканево-специфической регуляции метаболизма в клетках кожи. Разработанные на основе этих исследований кремы, содержащие в своем составе комбинации различных биологически активных пептидов, показали высокую эффективность в поддержании нормальных физиологических процессов в коже, способствуя выработке собственных белков.Теломеразная теория старения связывает возрастное снижение пролиферативного потенциала тканей с критическим укорочением теломер в процессе клеточного деления. В Санкт-Петербургском институте биорегуляции и геронтологии было проведено исследование влияния пептида эпифиза — эпиталона на экспрессию каталитической субъединицы теломеразы, теломеразную активность, удлинение теломер в соматических клетках человека, которые лишены теломеразной активности. Добавление эпиталона в культуру клеток человека, негативных по теломеразе, индуцирует экспрессию энзиматического компонента теломеразы, теломеразную активность и удлинение теломер в среднем на 33,3%, что, вероятно, связано с реактивацией гена теломеразы в соматических клетках и свидетельствует о возможности увеличения периода жизни клетки и организма в целом. Активация теломеразы и удлинение теломер под действием пептида объясняет один из механизмов противоопухолевого действия эпиталона у старых животных и позволяет подойти к разработке средств, замедляющих процесс старения, в котором важную роль играют активация протоонкогенов и малигнизация клеток [2].Исследование индукционной способности пептидов было проведено в Институте биологии гена РАН на полипотентной ткани эктодермы ранней гаструлы шпорцевой лягушки Xenopus laevis. Результаты исследования, представленные в табл. 1, свидетельствуют о том, что пептид эпифиза эпиталон обладает нейральной индукционной активностью, в то время как пептид печени ливаген способствует дифференцировке клеток мезодермы и способен интенсифицировать дифференцировку мезенхимы и сомитов. В контрольных культурах развился лишь атипичный эпидермис (см. табл. 1). Таким образом, индукционное воздействие пептидов на полипотентные и стволовые клетки может рассматриваться как один из путей направленной тканево-специфической дифференцировки, что делает применение пептидов для регуляции нарушенного метаболизма в клетках различных тканей патогенетически оправданным [3].Результаты исследования влияния эпиталона на продукцию мелатонина у обезьян различного возраста, проведенного специалистами НИИ медицинской приматологии РАМН, свидетельствуют о нормализующем влиянии эпиталона на уровень секреции мелатонина у старых животных. Показано, что с возрастом наблюдается выраженное понижение функциональной активности эпифиза, которое может быть предотвращено введением эпиталона (рис. 2). Это делает перспективным применение препаратов эпифиза для коррекции гормонального дисбаланса, который лежит в основе возрастных патологических изменений в различных органах и тканях [4].Важную роль в механизмах старения играют свободнорадикальные процессы. Исследования показали, что у пациентов пожилого возраста общая антиоксидантная и антирадикальная активность крови снижается по сравнению с нормальными показателями. Результаты исследований, приведенные на рис. 3 , показали, что применение пептидных биорегуляторов способствует увеличению показателей антиоксидантной системы крови до нормы [5].Клиническое исследование с участием 152 пациентов в возрасте 60—89 лет, проведенное специалистами Института геронтологии АМН Украины, показало, что регулярное курсовое применение препаратов тималина и эпиталамина способствует достоверной нормализации показателей функционального состояния различных систем организма (табл. 2), что клинически выражается в улучшении качества жизни пожилых людей. Следует отметить, что показатель смертности за 8-летний период наблюдения уменьшился в 2 раза по сравнению с показателем у пациентов контрольной группы [6].Таким образом, многочисленные экспериментальные и клинические исследования показали регулирующее действие пептидов на различные звенья процесса старения организма. Разрабатывая новые косметологические подходы к коррекции возрастных изменений кожи, необходимо учитывать общие механизмы старения организма, которым они подчиняются. Так, клинический опыт свидетельствует о том, что оптимизация функций нейроэндокринной системы у пациентов в возрасте старше 50 лет с помощью препаратов эпифиза и тимуса способствует нормализации гормонального статуса, существенному улучшению самочувствия и внешнего облика человека. Восстановление функции сосудистой системы при воздействии препарата сосудов приводит к улучшению микроциркуляции в различных органах, в том числе в коже, что способствует восстановлению функции клеток кожи. Нормализация функции мочевыделительной системы с помощью препарата почек способствует уменьшению проявлений отечности на лице и рыхлости кожных покровов. Оптимизация функции пищеварительной системы при применении препаратов, полученных на основе экстрактов из печени, поджелудочной железы и слизистой оболочки желудка животных, способствует улучшению состояния кожи и восстановлению ее защитных свойств [7]. Разрабатываемые новые линии косметических средств на основе регуляторных пептидов позволяют поддерживать на оптимальном уровне физиологические процессы в коже. Опираясь на более чем 30-летний опыт применения пептидных биорегуляторов в отечественной медицине, современная косметология может обеспечивать комплексный подход к восстановлению нормального функционирования клеток кожи, основанный не только на внешнем воздействии с помощью стандартных косметических процедур, но и на улучшении деятельности различных органов и систем организма с последующим закреплением достигнутого эффекта посредством использования косметических средств на основе физиологических регуляторных пептидов [8].Литература1. Бродский В.Я., Хавинсон В.Х., Золотарев Ю.А. и др. Ритм синтеза белка в культурах гепатоцитов крыс разного возраста. Норма и действие пептида ливагена. Изв АН Серия биологическая 2001;5:517—521.2. Хавинсон В.Х., Бондарев И.Э., Бутюгов А.А. Пептид эпиталон индуцирует теломеразную активность и элонгацию теломер в соматических клетках человека. Бюл экспер биол 2003;6:692—695.3. Хавинсон В.Х., Земчихина В.Н., Трофимова С.В., Малинин В.В. Влияние пептидов на пролиферативную активность клеток сетчатки и пигментного эпителия. Бюл экспер биол 2003;6:700—702.4. Гончарова Н.Д., Венгерин А.А., Шмалий А.В., Хавинсон В.Х. Пептидная коррекция возрастных нарушений функции эпифиза у обезьян. Успехи геронтол 2003;12:121—125. Синицкая Н.С., Хавинсон В.Х. Роль пептидов в свободнорадикальном окислении и старении организма. Успехи соврем биол 2002;6:557—568.6. Коркушко О.В., Хавинсон В.Х., Бутенко Г.М., Шатило В.Б. Пептидные препараты тимуса и эпифиза в профилактике ускоренного старения. Ст-Петербург: Наука 2002;202.7. Рыжак Г.А., Коновалов С.С. Геропротекторы в профилактике возрастной патологии. Ст-Петербург: Изд-во “прайм-ЕВРОЗНАК” 2004;160.8. Войтон Е.В., Рыжак Г.А. Рациональное использование пептидных биорегуляторов в косметологии. Российская научно-практическая конференция «Рациональное использование лекарств»: Материалы. Пермь 2004;221.Поступила 09.02.05