BPC-157

Výskumný peptid BPC-157 predstavuje potenciálnu liečivú zlúčeninu, ktorá by po výskume na ľuďoch mohla byť úspešným liekom na mnohé druhy poranení, vrátane porúch a rán na orgánoch, žľazách či koži. Túto čiastočnú sekvenciu z ľudského žalúdočného ochranného proteínu BPC, ktorý sa prirodzene nachádza v tráviacom trakte človeka a bol získaný z ľudských žalúdočných štiav, objavila v 90. rokoch 20. storočia skupina vedcov, ktorí skúmali jeho vplyv najmä na funkcie tráviaceho traktu a hojenie rán.

V početných štúdiách na kultúrach a zvieratách preukázal penta-decapeptid konzistentne pozitívne a rýchle hojivé účinky pri väčšine systémových alebo traumatických poranení. Zistilo sa, že táto vysoká regeneračná a hojivá schopnosť pôsobí nielen na množstvo mäkkých tkanív, svalov a väzov, ale aj na vnútorné orgány, kožu, nervový systém a lieči problémy ako vredy, Crohnovu chorobu alebo problémy s nepriechodným črevom. Má tiež analgetické účinky a zvyšuje produkciu retikulínu a kolagénu, angiogenézu spolu so stimuláciou infiltrácie makrofágov a fibroblastov. Okrem toho výskumné štúdie preukázali aj jeho schopnosť pomáhať pri rýchlejšom hojení chemických popálenín kože tým, že zvyšuje prietok krvi do poškodených tkanív.

Napriek tomu, že stále chýbajú klinické štúdie na ľuďoch, peptid má veľký potenciál a ďalší vývoj by mohol priniesť terapiu pre mnohé regeneračné procesy. Nazrime teraz na niektoré závery výskumných štúdií o BPC-157.

[1]

Účinky potvrdené výskumom

1. BPC-157 vo výskume hojenia rán

Existuje niekoľko štúdií zameraných na objasnenie presného mechanizmu hojenia rán prostredníctvom BPC-157. Výskum na samcoch potkanov študoval účinok peptidu na fibroblastoch izolovaných z Achillových šliach. Podľa analýzy cDNA microarray zvýšil BPC-157 vo fibroblastoch šľachy expresiu receptora rastového hormónu. V prípade fibroblastov ide o bunky, ktoré sú neoddeliteľnou súčasťou hojenia rán a sú zodpovedné za ukladanie proteínov extracelulárnej matrice, ako sú kolagén, fibrín, elastín atď. Zistilo sa, že BPC-157 preukázateľne ovplyvňuje proliferáciu fibroblastov v kultúre a in vivo v závislosti od dávky a času, v dôsledku čoho sa bunky množia a migrujú rýchlejšie. Na potvrdenie výsledkov boli fibroblasty zo šliach ošetrené BPC-157 v rôznych koncentráciách v priebehu 24 hodín, čo ukázalo, že expresia GH receptora sa zvyšuje vďaka účinku závislého od dávkovania, ktorý podporuje proliferáciu GH, čo by mohlo mať potenciálny liečebný efekt. Na tretí deň sa pozorovalo až sedemnásobné zvýšenie.

BPC-157 sa skúmal aj ako potenciálne činidlo na liečbu chemicky popálenej kože v hlboko poškodených tkanivách pri alkalických popáleninách potkanov. Výsledky ukázali, že peptid by mohol urýchliť proces hojenia mechanizmom spojeným so zrýchlenou tvorbou granulačného tkaniva, reepitelizáciou, remodeláciou kože a ukladaním kolagénu prostredníctvom signálnej dráhy ERK1/2.

[1] [2]

2. Vplyv BPC-157 na vaskulárny rast a kolateralizáciu ciev

Vaskulárny rast zohráva dôležitú úlohu pri raste tkanív, ako aj regenerácii tela, pričom súvisí najmä s vývojom a rastom ciev. S vaskulárnym rastom sa spájajú rôzne fyziologické a patologické situácie, ako je hojenie rán, rast nádorov alebo regenerácia po zraneniach. Štúdie ukázali, že BPC-157 je silný angiogénny faktor, ktorý stimuluje rýchlosť rastu a proliferáciu endotelových buniek. Časť mechanizmu, ktorým BPC-157 podporuje rast cievnych endotelových buniek, prebieha prostredníctvom stimulácie povrchového bunkového receptora VEGFR2, ktorý je aktívny v signálnej dráhe oxidu dusnatého. Štúdia in vitro s použitím ľudských cievnych endotelových buniek ďalej potvrdila zvýšenú expresiu mRNA a proteínov VEGFR2, ale nie VEGF-A.

Výskum na potkanoch skúmal, či sa duodenálne lézie vyvolané veľkými žilovými okluziami dajú zmierniť peptidom BPC 157 bez ohľadu na účasť systému oxidu dusnatého (NO), a dospel k záveru, že peptid rýchlo zabránil oklúzii a mohol tak zachrániť pôvodný duodenálny prietok. Stalo sa tak cez dolnú prednú pankreatikoduodenálnu žilu na prietok hornou mezenterickou žilou, čo je účinok súvisiaci so systémom NO a znížením tvorby voľných radikálov.

Tento stabilný žalúdočný penta-decapeptid sa použil aj na získanie nových poznatkov pre liečbu kolitídy a ischémie a reperfúzie u potkanov, kde sa ukázalo, že dokázal rýchlo obnoviť prekrvenie ischemicky poškodených oblastí a stimulovať rýchlosť rastu kolaterálnych ciev zapojených do systému NO. Ďalší výskum priniesol nový pohľad a ukázal, že aplikácia BPC 157 do značnej miery znížila alebo dokonca úplne odstránila všetky následky zákroku podviazania dolnej dutinovej žily u potkanov, ako je priame poranenie žily, trombóza, trombocytopénia alebo predĺžené krvácanie. Ďalej je možné skonštatovať, že BPC-157 zmierňuje lézie tráviaceho traktu, ale aj lézie pečene a mozgu, ako aj kardiovaskulárneho, neurologického a svalového tkaniva. Existujú o tom určité dôkazy z výskumu. BPC-157 aktivuje cievy, ktoré prechádzajú poškodenou oblasťou a sfunkčňuje kolaterálne žily – a obnovuje tak prietok krvi v poškodenej oblasti.

[3]-[9]

3. BPC-157 ako cytoprotektívny mediátor

BPC-157 je známy aj ako peptid proti vredovej chorobe, ktorý dokáže liečiť a chrániť rôzne poškodenia telesných orgánov a zároveň zachováva prirodzenú integritu slizničnej bariéry v tráviacom trakte. Tento peptid pôsobí vo veľkom rozsahu a má dokonca oveľa priaznivejšie účinky ako štandardné cytoprotektíva. BPC 157, ako prototyp cytoprotektívnej látky, by tak mal kontrolovať funkciu ciev v závislosti od poranenia, perforovaného defektu alebo cievnej obštrukcie.

[9]

4. Hojenie šliach pomocou BPC-157

Poranenia šliach sú obzvlášť časté a ich hojenie je veľakrát ťažké a veľmi pomalé. Navyše, zahojené šľachy sú zvyčajne slabšie ako pred zranením. Preto je dôležité vyvinúť novú terapeutickú liečbu. BPC-157 urýchľuje získavanie fibroblastov a prívod krvi do poranených tkanív, podporuje regeneráciu rán v šľachách, väzivách, svaloch a kostiach, čo bolo preukázané in vitro a in vivo výskumom na šľachách potkanov. Výskum dospel k záveru, že peptid bol účinnejší ako hormóny bFGF, EFG a VGF pri podpore hojenia tkanív a vhodne implementoval svoj vlastný angiogénny hojivý účinok.

Okrem toho je BPC-157 silným stimulátorom produkcie F-aktínu vo fibroblastoch, čo bolo odhalené experimentmi s použitím farbenia FITC-faloidínom a analýza pomocou Western blottingu ukázala, že BPC-157 zvyšuje fosforyláciu proteínov paxilínu a FAK – kritických proteínov v dráha bunkovej migrácie. Záverom sa dá povedať, že BPC 157 podporuje ex vivo rast šľachových fibroblastov zo šľachových explantátov, prežívanie buniek v strese a in vitro migráciu šľachových fibroblastov, ktorá je pravdepodobne sprostredkovaná aktiváciou FAK-paxilínovej dráhy.

[10], [11], [12]

5. Potenciálne antioxidačné účinky BPC-157

Peptid BPC-157 sa tiež javí ako silný antioxidant, ktorý môže neutralizovať markery oxidačného stresu, ako je oxid dusnatý (NO) a malondialdehyd (MDA). Výskum na potkanoch ukázal, že môže znížiť produkciu reaktívnych foriem kyslíka v GI trakte.

Baktérie mliečneho kvasenia sa skúmali ako vhodný prostriedok, ako dostať terapeutické proteíny alebo peptidy na povrchy slizníc v organizme. BPC-157 je schopný predchádzať a liečiť gastrointestinálny zápal znížením produkcie reaktívnych foriem kyslíka. V tejto štúdii sa Lactococcus lactis baktérie použili ako prostredník na dopravenie peptidu BPC-157 na povrch GI.

[3], [13]

6. BPC-157 eliminuje vedľajšie účinky niektorých liekov

Ďalším potenciálnym prínosom, ktorý má peptid BPC-157, je pôsobenie proti vedľajším účinkom určitých liekov. Ide najmä o nesteroidné protizápalové lieky (NSAID), lieky podávané pri psychiatrických ochoreniach alebo lieky na srdce, neuroleptiká a prokinetiká. Kvôli závažným vedľajším účinkom sa mnohé nemôžu užívať dlhodobo. Peptid však pomáha eliminovať vedľajšie účinky pôsobiace nielen na GI trakt, ale aj na mozog, srdce či iné tkanivá, čo opäť potvrdili štúdie na zvieratách.

Zvlášť zaujímavé je pôsobenie BPC-157 v kontexte srdcových arytmií. Neuroleptiká a prokinetiká bežne vyvolávajú predĺžený QTc interval. Peptid skutočne môže pomôcť chrániť pred predĺžením QTc stavu srdca u potkanov pri dennom podávaní dopamínových neuroleptík alebo prokinetík, čo môže viesť k závažným alebo dokonca fatálnym arytmiám. U potkanov a myší BPC 157 tiež pôsobil proti katalepsii vyvolanej neuroleptikami a žalúdočným vredom. Stáva sa to napríklad aj pri užívaní liekov na cukrovku, schizofréniu a iné psychické stavy. Ukázalo sa, že plne interaguje s dopamínovým systémom, centrálne a periférne.

[14], [15]

7. Pôsobenie BPC-157 na včely

Experimenty s perorálnym podávaním cukrového sirupu s BPC-157 do GI traktu včiel medonosných zaznamenali pozitívne účinky na invázie Nosema Ceranae a takzvaný CCD syndróm poruchy zrútenia kolónií. Predpokladá sa však, že príčinou tohto ochorenia by mohla byť infekcia v čreve včiel spôsobená práve hubou Nosema ceranae, ktorá často zapríčiňuje obrovské škody a úhyn celých kolónií včiel. Doplnenie stravy včiel o BPC-157 počas 21 po sebe nasledujúcich dní znížilo poškodenie, a to najmä poškodenie vonkajšieho svalového plášťa, a zvýšilo mieru prežitia kolónií na poli.

[16]

8. Záver

BPC-157 je predmetom výskumu bunkových kultúr, najmä u zvierat, a vyzerá veľmi sľubne nielen ako terapeutické činidlo na hojenie rán alebo reguláciu vaskulárneho rastu, ale aj ako nástroj na podrobné preskúmanie týchto procesov. Ďalší výskum na ľuďoch by bol veľmi priaznivý. Peptid by tiež mohol vniesť viac svetla do procesu angiogenézy, ktorý je dôležitý pri hojení rán, ale aj pri raste a vývoji rakoviny a pri embryogenéze. U myší má peptid minimálne vedľajšie účinky.

Zdroje

1. T. Huang et al., “Body protective compound-157 enhances alkali-burn wound healing in vivo and promotes proliferation, migration, and angiogenesis in vitro,” Drug Des. Devel. Ther., vol. 9, pp. 2485–2499, 2015.
2. Chung-Hsun Chang et al., „Pentadecapeptide BPC 157 Enhances the Growth Hormone Receptor Expression in Tendon Fibroblasts”
3. 3D. Drmic et al., “Counteraction of perforated cecum lesions in rats: Effects of pentadecapeptide BPC 157, L-NAME and L-arginine,” World J. Gastroenterol., vol. 24, no. 48, pp. 5462–5476, Dec. 2018.
4. F. Amic et al., “Bypassing major venous occlusion and duodenal lesions in rats, and therapy with the stable gastric pentadecapeptide BPC 157, L-NAME and L-arginine,” World J. Gastroenterol., vol. 24, no. 47, pp. 5366–5378, Dec. 2018. A. Duzel et al., “Stable gastric pentadecapeptide BPC 157 in the treatment of colitis and ischemia and reperfusion in rats: New insights,” World J. Gastroenterol., vol. 23, no. 48, pp. 8465–8488, Dec. 2017.
5. J. Vukojević et al., “Rat inferior caval vein (ICV) ligature and particular new insights with the stable gastric pentadecapeptide BPC 157,” Vascul. Pharmacol., vol. 106, pp. 54–66, 2018.
6. D. Drmic et al., “Celecoxib-induced gastrointestinal, liver and brain lesions in rats, counteraction by BPC 157 or L-arginine, aggravation by L-NAME,” World J. Gastroenterol., vol. 23, no. 29, pp. 5304–5312, Aug. 2017.
7. M.-J. Hsieh et al., “Therapeutic potential of pro-angiogenic BPC157 is associated with VEGFR2 activation and up-regulation,” J. Mol. Med. Berl. Ger., vol. 95, no. 3, pp. 323–333, 2017.
8. Z. Grabarevic et al., “The influence of BPC 157 on nitric oxide agonist and antagonist induced lesions in broiler chicks,” J. Physiol. Paris, vol. 91, no. 3–5, pp. 139–149, Oct. 1997.
9. P. Sikiric et al., “Novel Cytoprotective Mediator, Stable Gastric Pentadecapeptide BPC 157. Vascular Recruitment and Gastrointestinal Tract Healing,” Curr. Pharm. Des., vol. 24, no. 18, pp. 1990–2001, 2018.
10. S. Seiwerth et al., “BPC 157 and Standard Angiogenic Growth Factors. Gastrointestinal Tract Healing, Lessons from Tendon, Ligament, Muscle and Bone Healing,” Curr. Pharm. Des., vol. 24, no. 18, pp. 1972–1989, 2018.
11. C.-H. Chang, W.-C. Tsai, M.-S. Lin, Y.-H. Hsu, and J.-H. S. Pang, “The promoting effect of pentadecapeptide BPC 157 on tendon healing involves tendon outgrowth, cell survival, and cell migration,” J. Appl. Physiol., vol. 110, no. 3, pp. 774–780, Oct. 2010.
12. Y.-L. Hu et al., “FAK and paxillin dynamics at focal adhesions in the protrusions of migrating cells,” Sci. Rep., vol. 4, p. 6024, Aug. 2014.
13. K. Škrlec et al., “Engineering recombinant Lactococcus lactis as a delivery vehicle for BPC-157 peptide with antioxidant activities,” Appl. Microbiol. Biotechnol., vol. 102, no. 23, pp. 10103–10117, Dec. 2018.
14. D. Strinic et al., “BPC 157 counteracts QTc prolongation induced by haloperidol, fluphenazine, clozapine, olanzapine, quetiapine, sulpiride, and metoclopramide in rats,” Life Sci., vol. 186, pp. 66–79, Oct. 2017.
15. N. Jelovac et al., “Pentadecapeptide BPC 157 attenuates disturbances induced by neuroleptics: the effect on catalepsy and gastric ulcers in mice and rats,” Eur. J. Pharmacol., vol. 379, no. 1, pp. 19–31, Aug. 1999.
16. Tlak Gajger, J. Ribarić, M. Smodiš Škerl, J. Vlainić, and P. Sikirić, “Stable gastric pentadecapeptide BPC 157 in honeybee (Apis mellifera) therapy, to control Nosema ceranae invasions in apiary conditions,” J. Vet. Pharmacol. Ther., vol. 41, no. 4, pp. 614–621, Aug. 2018.