Сайт издательства «Медиа Сфера»
содержит материалы, предназначенные исключительно для работников здравоохранения. Закрывая это сообщение, Вы подтверждаете, что являетесь дипломированным медицинским работником или студентом медицинского образовательного учреждения.

Сергалиева М.У.

ФГБОУ ВО «Астраханский государственный медицинский университет» Минздрава России

Цибизова А.А.

ФГБОУ ВО «Астраханский государственный медицинский университет» Минздрава России

Кринцова Т.А.

ФГБОУ ВО «Астраханский государственный медицинский университет» Минздрава России

Самотруева М.А.

ФГБОУ ВО «Астраханский государственный медицинский университет» Минздрава России

Опиоидные пептиды: физиологическая роль, молекулярные механизмы и фармакологическая активность

Авторы:

Сергалиева М.У., Цибизова А.А., Кринцова Т.А., Самотруева М.А.

Подробнее об авторах

Журнал: Российский журнал боли. 2023;21(3): 43‑49

Просмотров: 1542

Загрузок: 73


Как цитировать:

Сергалиева М.У., Цибизова А.А., Кринцова Т.А., Самотруева М.А. Опиоидные пептиды: физиологическая роль, молекулярные механизмы и фармакологическая активность. Российский журнал боли. 2023;21(3):43‑49.
Sergalieva MU, Tsibizova AA, Krintsova TA, Samotrueva MA. Opioid peptides: physiological role, molecular mechanisms and pharmacological activity. Russian Journal of Pain. 2023;21(3):43‑49. (In Russ.)
https://doi.org/10.17116/pain20232103143

На сегодняшний день проблема поиска новых безопасных фармакологически активных соединений является актуальной. Наряду с безопасностью и эффективностью к лекарственным веществам предъявляются и такие требования, как высокая активность и плейотропность, позволяющие расширить их применение при лечении и профилактике многих заболеваний, в том числе и хронических [1]. Одним из перспективных направлений в этой области является разработка лекарственных препаратов на основе регуляторных пептидов. На сегодняшний день среди них особый интерес представляют опиоидные пептиды (ОП) — группа биорегуляторных факторов, разнообразных по функциям и воздействию на организм, для которых характерны относительно простая химическая формула, состоящая из аминокислотных остатков (количество аминокислотных остатков, как правило, находится в интервале от 5 до 50) [2, 3]. Установлено, что ОП синтезируются из их предшественников с помощью пептидаз, которые разрезают эти молекулы-предшественники на более мелкие объекты, после чего происходит дополнительная их модификация с присоединением различных химических групп (молекул сахара — гликозилирование; ацетильных групп — ацетилирование; фосфатных групп — фосфорилирование; метильных групп — метилирование), что определяет биологическую активность пептидов [4, 5].

Первоначально ОП рассматривались как регуляторы нервной системы, осуществляющие свои функции путем взаимодействия с μ-, δ- и κ-опиоидными рецепторами, однако на сегодняшний день установлено, что они играют активную роль в функционировании пищеварительной, эндокринной, иммунной, сердечно-сосудистой, дыхательной, а также других функциональных систем организма [6, 7]. Доказано, что данная группа активных соединений может определять патогенетические аспекты развития ряда заболеваний аутоиммунного, дисрегуляторного, стресс-индуцированного характера [8, 9].

Группа ОП многообразна, но основными их представителями являются энкефалины, эндоморфины, эндорфины, ноцистацин, динорфины, ноцицептин, геморфины и др. [10, 11].

Фармакологические эффекты опиоидных пептидов

Динорфины — эндогенные ОП, выделяемые поврежденными нейронами и проявляющие защитное обезболивающее действие путем связывания с сопряженными G-белком и κ-опиоидными рецепторами. При патофизиологических состояниях данные пептиды могут вызывать проальгетические эффекты и способствовать нейродегенерации, в значительной степени воздействуя на рецепторы глутамата [12, 13]. Данный вид пептидов распространен во всей нервной системе, но максимальная их концентрация определяется в гипоталамической области, среднем и спинном мозге [14]. Исследованиями установлено, что геморфин, образующийся при деградации гемоглобина при интенсивных физических нагрузках, обеспечивает анальгетический эффект. Учеными показано, что дерморфин и дельторфин у крыс усиливают синтез β-эндорфина, а также увеличивают способность к обучению и снижают судорожный порог [16]. Доказано, что выделенный из надпочечников адренорфин оказывает влияние на ноциптивные процессы [11].

Наиболее изученными являются энкефалины и эндорфины. Основными представителями семейства энкефалинов являются лейцин- (Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu) и метионин-энкефалины (Tyr-Gly-Gly-Phe-Met), представляющие собой сравнительно короткие пептиды, способные локально регулировать соматические функции и поведенческие реакции в широком ряду нейродегенеративных патологий [17]. Энкефалины оказывают морфиноподобное и анальгезирующее действие и участвуют в регуляции поведения, воздействуя главным образом на δ-опиоидные рецепторы. Установлено, что энкефалины обладают широким спектром фармакологического действия, проявляя нейромедиаторную, нейроэндокринную, иммунореактивную активность, влияя на эмоциональное и психическое состояние организма, оказывая антиноцицептивное, антистрессорное и иммунорегуляторное действие [18, 19]. Энкефалины реализуют иммуномодулирующие эффекты через стимуляцию µ- и δ-опиоидных рецепторов, экспрессия которых доказана на всех популяциях клеток иммунной системы [20, 21].

Наиболее активным эндорфином является β-эндорфин — пептид с морфиноподобным действием, вырабатываемый в передней доле гипофиза, который проявляет обезболивающий эффект, подавляя возбуждение периферических соматосенсорных волокон. β-эндорфин ингибирует высвобождение ГАМК (гамма-аминомасляной кислоты) и увеличивает высвобождение дофамина, что способствует проявлению его анальгетического эффекта [22, 23]. Продукция эндорфинов возрастает при стрессе, тем самым уменьшается повреждающее действие стрессовых гормонов, в связи с чем эндорфины являются важным компонентом стресс-лимитирующей системы. Установлено, что длительная стрессовая нагрузка приводит к снижению продукции эндорифинов, это способствует развитию депрессии и усилению тревожности [24, 25].

Установлено, что ОП принимают активное участие в реализации иммунного ответа. Исследованиями выявлено, что ОП, такие как эндорфин и энкефалин, синтезируются клетками иммунной системы, а именно макрофагами, лимфоцитами, моноцитами и тучными клетками [26]. Показано, что секреция энкефалина клетками периферической крови находится под контролем цитокинов: их концентрация увеличивается под влиянием интерлейкина (IL)-4, IL-10 и трансформирующего фактора роста бета (TGF-β) [27, 28]. Динорфины также секретируются лейкоцитами, однако концентрация их ниже, чем концентрация других ОП. Доказана экспрессия ОП тимоцитами и спленоцитами. Установлено, что пептиды оказывают влияние на процесс антителообразования: α-эндорфин, лей-энкефалин подавляют, а β-эндорфин усиливает данный процесс в 2—3 раза [29]. Исследованиями установлено, что характер и выраженность иммунных эффектов под влиянием ОП дозозависимы. Доказано модулирующее влияние ОП на гуморальное звено иммунитета, на функциональную активность естественных клеток-киллеров, на пролиферацию Т-клеток-эффекторов, на хемотаксис лейкоцитов [30]. Установлено усиление регенераторных процессов под влиянием ОП. Экспериментальными исследованиями доказано, что в очаге воспаления под влиянием пептидов увеличивается продукция лейкоцитами эндорфинов, которые способны усиливать фагоцитарную активность нейтрофилов [31]. Установлено, что в результате воспалительной реакции происходит увеличение секреции энкефалинов тимоцитами, моноцитами и тучными клетками. Доказано модулирующее влияние ОП на бактерицидную и лизоцимную активность сыворотки крови [28]. В исследованиях показано, что β-эндорфин активирует фагоцитарную активность нейтрофилов и моноцитов, а также модулирует бактерицидный потенциал. Динорфины также усиливают фагоцитоз, продукцию IL-1. В экспериментах установлено, что данный вид ОП увеличивает туморицидную активность макрофагов [32, 33].

Фармакологические эффекты опиоидных пептидов при стрессе

В исследованиях установлена роль ОП в реализации стресс-реакции. Доказано, что при психоэмоциональном напряжении и под влиянием различных стрессогенных факторов в крови увеличивается концентрация β-эндорфина. При этом отмечено, что уровень эндорфина при стрессе пропорционален уровню адренокортикотропного гормона [34]. Установлено, что эндорфины способны действовать непосредственно на кору надпочечников, увеличивая тем самым концентрацию гормонов коры надпочечников в крови в реализации адаптационного синдрома [23]. Также в экспериментах показано, что ОП стимулируют высвобождение гормона роста, пролактина, гонадотропина и ингибируют высвобождение гликопротеиновых гормонов. Предположительно, гормональные эффекты, вызванные ОП, опосредованы через дофаминергические и/или серотонинергические механизмы [35]. Недавние исследования также показали возможную местную нейромодуляторную роль ОП в контроле углеводного обмена и репродуктивных процессов [36].

Учеными Курского государственного медицинского университета установлено, что агонисты µ- и δ-опиоидных рецепторов в условиях иммобилизационного стресса проявляют антиоксидантную активность, уменьшая накопление малонового диальдегида и ацилгидроперекисей в плазме и ткани печени крыс, а также повышают активность ферментов (каталазы и супероксиддисмутазы) [37]. Отмечено также, что в условиях плавательного стресса селективные агонисты ОП динорфин А (1-13), DAGO и DSLET проявляют разнонаправленное влияние на активность каталазы в плазме: при введении DSLET и динорфина А (1-13) отмечалось увеличение активности каталазы, а DAGO, напротив, снижал ее активность. Полученные эффекты исследуемых пептидов авторы связывают со стресс-лимитирующим действием пептидов на уровне целостного организма, с особенностями распределения опиоидных рецепторов, а также с влиянием на аффинность опиоидных рецепторов в ткани печени при воздействии недоокисленными продуктами, накапливаемыми при интенсивном плавании [38]. Кроме того, было установлено, что введение динорфина А (1-13), DSLET и DAGO крысам с плавательным стрессом снижает содержание холестерина, неэтерифицированных жирных кислот, триглицеридов, липопротеинов низкой плотности в плазме крови, что обусловлено стресс-лимитирующим действием опиоидов за счет уменьшения образования подавляющих активность фермента продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) [39].

А.В. Солином и Ю.Д. Ляшевым (2016, 2017) установлено, что селективные агонисты κ-опиоидных рецепторов динорфин А (1-13), µ- и δ-опиоидных рецепторов DAGO и DSLET на фоне иммобилизационного стресса оказывают гепатопротективное действие, вызывая усиление регенераторных процессов в паренхиме печени крыс. Установлено, что β-эндорфин и динорфин А, действуя на функциональную активность перитонеальных макрофагов, стимулируют продукцию кислородных радикалов, а секрецию цитокинов, как прововоспалительных, так и противовоспалительных, преимущественно угнетают [40]. Исследованиями установлено, что агонисты опиоидных рецепторов δ- и µ-типа способны увеличивать скорость желчетока, усиливать секрецию липидов желчи и билирубина. Доказано, что ОП оказывают влияние на липидный обмен, что наиболее выражено при стрессе. Установлено, что в указанных условиях введение ОП способствовало снижению содержания общего холестерина, триглицеридов и свободных жирных кислот [41].

Фармакологические эффекты седатина

Следует отметить, что в научной литературе имеются данные, доказывающие наличие цитопротективного эффекта у ОП, что показано на примере агониста опиоидных рецепторов седатина (Phe-D-Ala-Gly-Phe-Leu-Arg) [42]. Так, экспериментально выявлено, что седатин устраняет угнетающее действие оксидативного стресса на количество ДНК-синтезирующих клеток, уменьшает количество ядрышек в разных клеточных популяциях и накопление продуктов ПОЛ, а также авторами было отмечено, что данный пептид полностью нивелирует отклонения параметров ядрышкового аппарата фибробластов [43]. В результате исследования седатина в культуре пульмональных фибробластов в условиях окислительного стресса было выявлено, что исследуемый пептид уменьшает индуцированное Н2О2 образование радикала супероксид-аниона, корректирует вызванные стрессом изменения нуклео-нуклеолярного аппарата фибробластов [44]. Механизм цитопротективного эффекта лей-энкефалина, вероятно, реализуется за счет его взаимодействия с рецепторами ноцицептина (NOR-рецепторами). По результатам многочисленных проведенных исследований установлено, что DAGO, DSLET и динорфин А (1-13) — агонисты соответственно µ-, δ- и κ-опиоидных рецепторов обладают антиоксидантной активностью [41].

Фармакологические эффекты октарфина

На основе эндогенных ОП синтезированы экзогенные ОП с широкой фармакологической активностью. Одним из них является синтетический пептид октарфин (TPLVTLFK с последовательностью 12—19 β-эндорфина) [45]. Экспериментально доказано, что данный пептид стимулирует активность перитонеальных макрофагов и T- и B-лимфоцитов селезенки лабораторных животных в условиях in vitro и in vivo. Кроме того, октарфин ингибирует активность аденилатциклазы мембран коры надпочечников и подавляет секрецию глюкокортикостероидов в кровь у экспериментальных животных с моделью инфаркта миокарда, а также повышает активность индуцибельной NO-синтазы (iNOS), содержание NO и cGMP в перитонеальных макрофагах, что обеспечивает защиту клеток при ишемическом поражении сердечной мышцы. В ходе исследования авторами было выявлено, что активирующий эффект октарфина на макрофаги реализуется по схеме: увеличение экспрессии iNOS → возрастание продукции NO → увеличение активности sGC → возрастание внутриклеточного уровня cGMP [46]. Доказано наличие противоишемического и кардиопротективного действия октарфина, сопровождающегося улучшением коронарного кровоснабжения, усилением сократительной способности и повышением уровня антиоксидантной защиты сердца. Установлена способность данного ОП корректировать биохимические показатели, что особенно выражено в постинфарктном периоде. В эксперименте отмечено достоверное снижение активности аспарагиновой трансаминазы, кислой фосфатазы и лактатдегидрогеназы, молочной кислоты и увеличение содержания гликогена и аденозинтрифосфата в миокарде [44].

Синтетические препараты из группы агонистов основных типов опиоидных рецепторов нашли свое применение, в большей степени в терапии заболеваний пищеварительной системы, что связано с наличием в нервных сплетениях мышечной оболочки и подслизистого слоя кишечника, гладкомышечных клетках и энтероцитах трех типов опиоидных рецепторов [4].

Фармакологические эффекты тафалгина

Клинические исследования проведены для лекарственного препарата тетрапептидной структуры тафалгина (H-Tyr-D-Arg-Phe-Gly-NH2), оказывающего выраженное обезболивающее действие в лечении хронического болевого синдрома. Тафалгин является высокоспецифичным агонистом μ1-опиоидных рецепторов и действует преимущественно на спинальном уровне [47]. Установлено, что введение данного препарата приводит к активации антиноцицептивной системы и нарушению межнейронной передачи болевых импульсов. В ходе клинических исследований было установлено, что при подкожном введении тафалгина снижается число опиоид-индуцированных побочных эффектов у онкологических пациентов, изначально получавших парентерально морфин, также у них наблюдается восстановление сна, аппетита и увеличение физической активности [48]. Экспериментально доказано, что при однократном подкожном введении тафалгина в дозе 0,01—5 мг/кг увеличивается выраженность и длительность его анальгетического действия в тесте отдергивания хвоста от теплового излучения у мышей. [49]. Основное преимущество тафалгина заключается в том, что связывание с опиоидными рецепторами является обратимым, в результате чего предотвращается развитие возникающих за счет гиперактивации опиодных рецепторов неблагоприятных явлений, таких как сонливость, снижение памяти и концентрации внимания [48, 49].

Фармакологические эффекты даларгина

Большое количество исследований посвящены изучению пептида даларгина (Tyr-D-Ala-Gly-Phe-Leu-Arg) — синтетического гексапептида, аналога лей-энкефалина. Первоначально данный препарат использовался в качестве средства лечения панкреатита, однако позже были выявлены его органопротективные свойства: стресспротективное, кардиопротективное, пульмонопротективное, гепатопротективное, цитопротективное и др. [50]. Согласно научным данным, даларгин, представляя класс ОП, уменьшает выброс кортизола, катехоламинов, способствует повышению иммунной защиты, предотвращает развитие повреждений печени, поджелудочной железы, миокарда, уменьшает активность ПОЛ. Н.А. Бебякова и соавт. (2011) выявили, что действие ОП имеет дозозависимый характер. Так, введение даларгина и его стабилизированного аналога (Tyr-D-Ala-Gly-MePhe-Leu-Arg) лабораторным животным в дозе 100 мкг/кг в условиях иммобилизационного стресса сопровождалось снижением тонуса сосудов, в то время как при введении данных пептидов в дозе 10 мкг/кг наблюдались разнонаправленные изменения исследуемых показателей. Авторы предполагают, что вероятным механизмом такого эффекта пептидов в данных дозах является увеличение секреции NO [51]. Кроме того, на фоне введения даларгина в дозе 1000 мкг/кг в условиях стресса было отмечено увеличение тонуса сосудов и зарегистрировано снижение уровня NO и увеличение содержания эндотелина-1 в плазме крови [52—54].

Показано, что превентивное курсовое 28-дневное интраназальное введение даларгина в дозе 0,2 мг/кг в условиях воздействия стрессорного ульцерогенеза приводит к нормализации индекса распределения молекул средней массы в сыворотке крови беспородных крыс-самцов, оказывая стресспротективное действие [55].

Установлено, что внутрибрюшинное введение данного синтетического аналога лей-энкефалина (100 мкг/кг) нормализует показатель суммарной площади ядрышек гепатоцитов, снижает интенсивность ПОЛ, повышая тем самым показатели антиоксидантной защиты в ткани печени и сыворотке крови белых крыс, перенесших антенатальную гипоксию. Установлено, что даларгин способен корригировать нарушения углеводного обмена у больных ишемической болезнью сердца и метаболическим синдромом. Установлено, что даларгин проявляет кардиоваскулярный эффект при клинических симптомах ишемической болезни сердца. В экспериментальных исследованиях установлено, что внутрибрюшинное введение даларгина в дозе 100 мкг/кг способствует снижению интенсивности процессов ПОЛ и окислительной модификации белков в сыворотке крови и мышечной ткани крыс [56—58].

Доказано, что применение даларгина при метаболических и токсико-химических поражениях печени способствует нормализации перекисного гомеостаза и уменьшению проявлений оксидативного стресса, стабилизирует углеводный и липидный обмен, тем самым тормозит прогрессирование патологического процесса [59]. Внутривенное введение даларгина в дозе 50—200 мкг/кг в условиях эндотелиальной дисфункции при синдроме полиорганной недостаточности, септическом шоке, ишемическом инсульте, инфаркте миокарда, респираторном дистресс-синдроме подавляет разрушение межклеточных контактов эндотелиальных клеток и предупреждает их апоптоз [60, 61].

Следует отметить, что даларгин в условиях тестов «горячая пластина», «горячая вода» и «электростимуляция» в дозах 0,2 мкг/кг и 0,002 мкг/кг проявляет анальгетические эффекты на стадии тревоги и формирования стадии резистентности стресс-реакции [50].

По результатам исследований установлено, что в условиях экспериментального аллоксанового диабета даларгин способен влиять на обмен сиалогликопротеинов, оказывая быстрое компенсаторное анаболическое действие на сиаловые кислоты в интестинальном мукозном слое, что связано с его стресспротективным действием на пролиферацию фибробластов и обмен биополимеров соединительной ткани. Показано, что в условиях экспериментального сахарного диабета даларгин повышает скорость метаболизма коллагена в почках крыс, что сопровождается увеличением показателя синтеза и распада коллагена [55, 61].

Заключение

Таким образом, анализ данных научной литературы показал: установленные эффекты опиоидных пептидов доказывают, что они обладают широким спектром фармакологической активности и являются перспективными соединениями для дальнейших исследований, связанных с изучением функциональной активности нервной, иммунной и эндокринной систем.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо со ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail



Мы используем файлы cооkies для улучшения работы сайта. Оставаясь на нашем сайте, вы соглашаетесь с условиями использования файлов cооkies. Чтобы ознакомиться с нашими Положениями о конфиденциальности и об использовании файлов cookie, нажмите здесь.