SEMAX
Definícia
Semax je peptidový liek založený na fragmente adrenokortikotropného hormónu (ACTH). V Rusku sa Semax používa ako liek na prevenciu a liečbu porúch obehového systému vrátane mŕtvice. Semax je uvedený na Ruskom zozname vitálnych a základných liekov, ktorý uvádza kľúčové lieky, ktoré boli preskúmané a schválené ruskou vládou. Semax sa tiež používa ako nootropný alebo kognitívny zosilňovač, nakoľko môže zvýšiť výkon pamäte a znížiť negatívne účinky stresu.
Mechanizmus účinku Semaxu nie je úplne jasný, no výskum ukázal, že mnohé z jeho neuroprotektívnych a regeneračných účinkov možno okrem zvýšenej expresie BDNF v hipokampe pripísať aj aktivácii serotonínergného systému mozgu. [4] Okrem toho je známe, že peptid Semax ovplyvňuje viacero biologických procesov, ktoré sa podieľajú na funkcii rôznych systémov. Peptid významne ovplyvňuje imunitnú reakciu, mení expresiu génov, ktoré modulujú množstvo a mobilitu imunitných buniek a zvyšuje expresiu génov, ktoré kódujú chemokíny a imunoglobulíny [12]. V štúdiách na potkanoch sa pozorovalo, že Semax ovplyvňuje expresiu génov, ktoré podporujú tvorbu a fungovanie cievneho systému [12]. V dôsledku toho sa predpokladá, že kľúčovým mechanizmom neuroprotektívnych účinkov peptidu je pravdepodobne jeho imunomodulačný účinok a jeho vplyv na cievny systém počas ischémie (nedostatočný prietok krvi) [12]. Okrem toho, štúdia z roku 2006 publikovaná v Brain Research dospela k záveru, že peptid Semax ovplyvňuje kognitívne mozgové funkcie moduláciou expresie a aktiváciou hipokampálneho BDNF/trkB systému [5]. Výskumníci v štúdii analyzovali účinky podávania Semaxu na mozgy potkanov, pričom zistili, že došlo k 1,4-násobnému zvýšeniu hladín proteínu BDNF spolu s 1,6-násobným zvýšením hladín fosforylácie tyrozínu trkB. [5] Okrem toho došlo v hipokampe potkanov aj k 3-násobnému zvýšeniu exónu III BDNF a 2-násobnému zvýšeniu hladín trkB mRNA. To podporuje názor, že aktivácia hipokampálneho BDNF/trkB systému je kľúčom k mechanizmom účinku Semaxu [5]. Nedávna štúdia z roku 2017 publikovaná v Molecular Genetics and Genomics preukázala silný ochranný účinok Semaxu u potkanov s ischemickým poranením mozgu (mozgová príhoda). Výskumní pracovníci zistili, že peptid výrazne ovplyvnil imunitnú reakciu potkanov [9]. Pozorovalo sa, že peptid Semax zvyšuje signálnu dráhu prezentácie antigénu, zosilňuje účinok ischémie na interferónové signálne dráhy a ovplyvňuje procesy syntézy imunoglobulínov [9]. Okrem toho sa zistilo, že peptid výrazne zvyšuje expresiu génu kódujúceho ťažký reťazec imunoglobulínu [9]. Výskumní vedci predpokladali, že Semaxov neuroprotektívny mechanizmus sa dosiahol prostredníctvom „neuroimunitného prepočutia“ a novo identifikovaných vlastností Pro-Gly-Pro (PGP), zložky peptidu Semax .[9] Navyše, ďalší výskum ukázal, že po podaní Semaxu potkanom, ktoré utrpeli mozgovú ischémiu v dôsledku mŕtvice, nastalo znížené vaskulárne poškodenie a zvýšená syntéza neurotrofínov mRNA.[10] V štúdii z roku 2013 sa pozorovali protizápalové účinky Semaxu, ktoré sa prejavili v znížených hladinách vaskulárneho endotelového rastového faktora (VEGFA) u potkaních subjektov po ischemickom poranení mozgu.[10] V roku 2007 vydali výskumníci publikáciu v Medical Hypothesis, ktorá hovorí, že Semax je potenciálnou budúcou liečbou poruchy pozornosti spojenej s hyperaktivitou (ADHD) a Rettovho syndrómu [2]. Výskumníci uviedli, že dôkazy získané z predchádzajúcich štúdií na zvieratách naznačujú, že Semax bol schopný rozšíriť účinky psychostimulancií na centrálne uvoľňovanie dopamínu a zároveň stimulovať syntézu neurotrofického faktora odvodeného od centrálneho mozgu (BDNF). Dôležité je, že v predchádzajúcej štúdii sa tiež zistilo, že Semax by mohol zlepšiť selektívnu pozornosť a modulovať vývoj mozgu [2]. V dôsledku toho predpokladajú, že zvýšená centrálna aktivita BDNF ako výsledok podávania Semaxu by mohla byť vysoko terapeutická v prípade Rettovho syndrómu, pričom poznamenávajú, že BDNF a zvýšené uvoľňovanie dopamínu by mohli byť vysoko prospešné aj v prípade ADHD. Je pozoruhodné, že Semax prejavil kognitívne účinky v štúdiách na zvieratách, ktoré ďaleko presahujú ochranu a zotavenie z akútneho poranenia mozgu. V skutočnosti tieto štúdie ukázali, že má merateľný vplyv na správanie zvierat. Štúdia z roku 2007 analyzovala účinky peptidu Semax na prieskumnú aktivitu, úroveň úzkosti a správanie podobné depresii u bielych potkanov. [4] Aj keď sa ukázalo, že chronické podávanie Semaxu významne neovplyvnilo prieskumnú aktivitu potkanov v „nestresogénnom prostredí“, stimulovalo anxiolytické (anti-úzkostné) a antidepresívne účinky [4]. Výskumníci v štúdii dospeli k záveru, že výsledky získané z podávania Semaxu môžu súvisieť s aktiváciou serotonínového systému v mozgu, ako aj so zvýšenou expresiou BDNF v hipokampe. [4] Okrem toho sa ukázalo, že peptid Semax znižuje pamäťové a učebné deficity u potkanov liečených amfetamínmi in utero [11]. V tejto štúdii, publikovanej v BMC Pharmacology sa pozorovalo, že Semax indukoval oneskorené pamäťové deficity a výrazné poruchy učenia u mláďat potkanov [11]. Výskumníci preto dospeli k záveru, že peptid môže viesť k významnému obnoveniu pamäťových funkcií potkanov s poškodením mozgu, čím sa otvárajú nové prístupy k neuroprotekcii a kognitívnej rehabilitácii prenatálneho poškodenia mozgu. [11] Štúdia z roku 2001 ďalej skúmala účinky podávania Semaxu u pacientov s glaukomatóznou optickou neuropatiou, čo je porucha oka. Je zaujímavé, že elektrofyziologické a počítačové metódy skúmania dokázali, že peptid Semax prekonal tradičné neuroprotektívne liečby glaukómu. Výskumníci dospeli k záveru, že úspech Semaxu bol spôsobený jeho silnými neuroprotektívnymi a neurotrofickými účinkami, čo ďalej demonštruje silný liečivý účinok, ktorý tento peptid pravdepodobne vykazuje na neurologickom systéme.[6] Neuroprotektívne vlastnosti peptidov Semax boli preukázané v štúdiách na zvieratách na ochranu pred škodlivými účinkami otravy ťažkými kovmi. Nedávna štúdia z roku 2016 publikovaná v Doklady Biological Sciences pozorovala účinky Semaxu na otravu ťažkými kovmi u potkanov v porovnaní s kyselinou askorbovou. [8] Výskumníci zistili, že soli ťažkých kovov inhibovali odpoveď vyhnutia sa u potkanov, a že Semax pôsobil proti tomuto účinku rovnako silno ako kyselina askorbová [8]. V dôsledku toho výskumníci potvrdili antioxidačné vlastnosti peptidu [8]. Okrem toho sa ukázalo, že peptid Semax zmierňuje účinky cytotoxicity medi v štúdiách na zvieratách [7]. Výskumníci v štúdii z roku 2015 publikovanej v časopise Journal of Anorganic Biochemistry poznamenali, že Semax vykazuje výrazné neuroprotektívne aktivity na kognitívne mozgové funkcie [7]. Dys-homeostáza kovových iónov súvisí s viacerými neurodegeneratívnymi poruchami, preto sa predpokladalo, že Semax bude účinný pri zmierňovaní týchto porúch. [7] Po podaní Semaxu sa skutočne pozorovala znížená cytotoxicita vyvolaná meďou. Klinická štúdia nepochybne ukázala, že možná terapeutická hodnota Semaxu môže ďaleko presahovať mentálne a kognitívne poruchy. V štúdii z roku 2002 publikovanej vo Vestníku experimentálnej biológie a medicíny (Bulletin of Experimental Biology and Medicine) výskumníci skúmali účinky peptidu Semax na liečbu peptických vredov [3]. Je pozoruhodné, že hojenie vredov sa vyskytlo u 89,5 % pacientov, ktorí dostávali intranazálny Semax v porovnaní s viac ako 30 % v kontrolnej skupine [3]. Vedci poznamenali, že je potrebné ďalšie štúdium Semaxu v rôznych kombináciách s bežnými protivredovými liekmi, no tieto zistenia sa javia byť sľubné pre budúce terapeutické aplikácie [3].
Špecifikácia
Molekulová hmotnosť: 813.92 g/mol
Molekulový vzorec: C37H51N9O10S
Molekulová sekvencia: Met-Glu-His-Phe-Pro-Gly-Pro
CAS: 4037-01-8
Pozitívne účinky
1) Môže zabrániť oxidačnému poškodeniu
Ukázalo sa, že Semax chráni telo a mozog pred rôznymi druhmi oxidačného poškodenia/stresu. V štúdiách na zvieratách sa zistilo, že Semax zabraňuje oxidačnému poškodeniu spôsobenému jedovatými účinkami olova v mozgu. Ukázalo sa, že Semax zabraňuje oxidačnému poškodeniu pečene, ku ktorému dochádza pri chronickom strese u laboratórnych zvierat. Semax taktiež zabraňuje oxidačnému poškodeniu organizmu po mŕtvici alebo srdcovom infarkte. Výskumníci predpokladajú, že toto zlepšenie je čiastočne výsledkom oxidačnej ochrany.
2) Možné zlepšenie pamäte
Semax zlepšil pamäť a pozornosť v ruskej štúdii zameranej na výkon pri plnení úloh u zdravých mužov. Semax taktiež znížil čas učenia v štúdiách so zvieratami. Niektorí výskumníci si myslia, že odolnosť voči oxidačnému poškodeniu v mozgu a zlepšená cirkulácia mozgu môžu vysvetliť zlepšenie pamäte pozorované u týchto jedincov.
3) Možné zlepšenie cirkulácie
Semax môže byť použitý na liečbu pacientov po ischemickej cievnej mozgovej príhode. U potkanov je schopný chrániť srdce pred poškodením po mŕtvici alebo srdcovom infarkte. Liek čiastočne zabraňuje rastu srdca spôsobenému vysokým krvným tlakom, čím sa potenciálne predchádza srdcovému zlyhaniu po srdcovom infarkte. Hlavným rizikovým faktorom cievnej mozgovej príhody je chronicky zlá cirkulácia v mozgu, ktorá sa odborne nazýva cerebrovaskulárna insuficiencia. Pacienti s rôznymi štádiami cerebrovaskulárnej insuficiencie v jednej štúdii zaznamenali signifikantnú stabilizáciu progresie ochorenia a zníženie rizika cievnej mozgovej príhody pri liečbe liekom Semax (retrospektívna kontrola). Výskumníci pripisovali výsledky čiastočnému zlepšeniu obehu.
4) Môže znížiť negatívne účinky stresu
Ukázalo sa, že Semax znížil negatívne fyzikálne a psychické reakcie na stres v štúdiách na zvieratách. Jednou negatívnou fyzikálnou reakciou na chronický stres je zvýšená produkcia špecifických pečeňových enzýmov. Vo viacerých štúdiách na zvieratách sa ukázalo, že liečba Semaxom bráni ich zvýšeniu. Semax normalizoval zmeny správania spojené so zvýšeným stresom spôsobeným fyzickým poranením. Semax taktiež normalizoval zmeny správania spojené so zvýšeným stresom v dôsledku vývinových problémov u zvierat.
5) Zvyšuje BDNF
Semax zvyšuje hladiny látky známej ako neurotrofný faktor odvodený z mozgu (BDNF) [R] v mozgu. BDNF je hlavným chemickým faktorom, ktorý je nevyhnutný pre vývoj kognitívnych funkcií, synaptickú plasticitu a prežitie neurónov. Štúdie ukazujú, že nízke hladiny BDNF môžu vyvolať alebo zhoršiť depresiu a úzkosť. Zvýšením hladiny BDNF by Semax mohol pomôcť zmierniť úzkosť a depresiu. Štúdie na zvieratách tiež ukázali, že Semax normalizuje správanie súvisiace so zvýšeným stresom a úzkosťou, pravdepodobne ako výsledok tohto mechanizmu. V štúdii (randomizovanej kontrolovanej štúdii) s pacientmi, ktorí sa zotavovali z mozgovej príhody, Semax zlepšil obnovenie nervovej funkcie u pacientov v porovnaní s pacientmi, ktorí nepodstúpili túto liečbu.. Toto zlepšenie nervovej funkcie môže byť výsledkom zvýšenej hladiny BDNF.
6) Môže pomôcť zmierniť bolesť
Semax zabraňuje rozpadu chemických látok nazývaných enkefalíny, ktoré regulujú reakciu na bolesť. Zvýšenie hladiny enkefalínov môže znížiť závažnosť vnímanej bolesti.
7) Môže znížiť príznaky ADHD
Semax má množstvo účinkov, ktoré môžu byť užitočné pri liečbe ADHD, vrátane zlepšenia pamäte a zvýšenia hladín neurotransmiterov, ktoré sú často nižšie u pacientov s týmto stavom. Výskumníci navrhli zhodnotiť Semax v liečbe ADHD a Semax sa v Rusku občas používa na tento účel. Sú potrebné ďalšie štúdie, aby sa určilo, či je liek Semax prínosný v liečbe ADHD. Bolo by tiež potrebné stanoviť správne dávkovanie a stratégiu liečby.
Pokročilá veda
- Zvyšuje hladiny BDNF v mozgu.
- Zabraňuje rozkladu enkefalínov.
- Chráni nervový systém pred oxidačným poškodením.
- Ovplyvňuje expresiu génov súvisiacich s imunitným a vaskulárnym systémom počas mŕtvice.
Vedľajšie účinky
Semax nie je schválený FDA a nebol hodnotený FDA. Spomína sa v mnohých klinických štúdiách na ľuďoch a v žiadnej z týchto štúdii sa nespomínajú žiadne vedľajšie účinky ani hormonálna aktivita. V jednej štúdii na zvieratách s použitím vysokej koncentrácie Semaxu sa zistilo, že pri nízkych dávkach má anti-oxidačný účinok, no pri vyšších dávkach má pro-oxidačný účinok. V ďalšej štúdii na zvieratách s použitím rôznych dávok sa zistilo, že každá študovaná dávka mala antioxidačné účinky. Je potrebné urobiť ďalší výskum, aby sa zistilo, či existuje negatívny účinok spojený s vysokými dávkami a v akej dávke sa tento účinok prejaví, ak je prítomný. Niektorí užívatelia hlásili zvýšenú úzkosť ako vedľajší účinok používania lieku Semax ako nootropného lieku.
Výhradne na výskumné účely
Napriek tomu, že účinky a prínosy peptidu Semax sa dlhodobo skúmajú, treba zdôrazniť, že momentálne je peptid stále určený len na vedecké účely. Preto by akékoľvek zistenia a pozorovania o celkovom pôsobení, mechanizmoch a prínosoch peptidu Semax mali pochádzať z výskumu v prísne vymedzenom prostredí.
Referencie
1. Biophysical Journal. Volume 95. November 2008 4879–4889. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2576403/pdf/4879.pdf
2. Med Hypotheses. 2007;68(5):1144-6. Epub 2006 Sep 25. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16996699
3. Ivanikov, I.O., Brekhova, M.E., Samonina, G.E. et al. Bulletin of Experimental Biology and Medicine (2002) 134: 73. doi:10.1023/A:1020621124776. https://link.springer.com/article/10.1023%2FA%3A1020621124776
4. Ross Fiziol Zh Im I M Sechenova. 2007 Jun;93(6):661-9. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17850024
5. Brain Res. 2006 Oct 30;1117(1):54-60. Epub 2006 Sep 22. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16996037
6. Vestn Oftalmol. 2001 Jul-Aug;117(4):5-8. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11569188
7. J Inorg Biochem. 2015 Jan;142:39-46. doi: 10.1016/j.jinorgbio.2014.09.008. Epub 2014 Sep 28. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25310602
8. Dokl Biol Sci. 2016 May;468(1):112-4. doi: 10.1134/S0012496616030066. Epub 2016 Jul 14. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27411820
9. Mol Genet Genomics. 2017 Jun;292(3):635-653. doi: 10.1007/s00438-017-1297-1. Epub 2017 Mar 2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28255762
10. Mol Biol (Mosk). 2013 May-Jun;47(3):461-6. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23888777
11. BMC Pharmacol. 2009; 9(Suppl 2): A26. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2778896/
12. BMC Genomics. 2014; 15: 228. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3987924/