Čo je Semax?

Syntetický výskumný peptid, analóg adrenokortikotropného hormónu (ACTH), pozostáva zo 7 aminokyselín, a to konkrétne z aminokyselín 4 až 10 sekvencie adrenokortikotropného hormónu (ACTH). Svojím pôsobením zvyšuje Semax rapídne hladiny expresie mozgového neurotrofického faktora (BDNF) a zároveň aj nervového rastového faktora (NGF), pričom však obchádza hormonálne účinky, ktoré má ACTH. Dalo by sa preto povedať, že peptid zlepšuje celkové zdravie mozgu a zvyšuje kognitívnu výkonnosť, a to najmä prostredníctvom signalizácie dopamínu, serotonínu a enkefalínu. Vykazuje tiež zjavné antidepresívne a anxiolytické účinky, pričom výskum na potkanoch tiež ukázal, že intranazálne podanie Semaxu môže mať vplyv na množstvo rôznych génov v hipokampe, ale aj vo frontálnom kortexe mozgu. Pozrime sa teraz aj na ďalšie početné výskumné štúdie poukazujúce na výhody a účinky Semaxu.

Účinky potvrdené výskumom

1. Semax a účinky na mozog

Účinky Semaxu na sieť v predvolenom režime (DMN) mozgu sa skúmali pomocou funkčnej magnetickej rezonancie v pokojovom stave (fMRI). Štúdie sa zúčastnili dve skupiny zdravých dobrovoľníkov, pričom fMRI v pokojovom stave sa uskutočnila pred a po intranazálnom podaní Semaxu alebo placeba. Výsledky ukázali, že Semax viedol k väčšiemu objemu rostrálnej subkomponenty DMN v porovnaní so skupinou s placebom, čo naznačuje jeho vplyv na neurónovú sieť mozgu. Okrem toho sa skúmal vzťah medzi DMN a „sociálnym mozgom“, pričom sa odhalilo prekrývanie medzi oblasťami mozgu aktivovanými počas úloh sociálneho poznania a oblasťami spojenými s DMN. To naznačuje, že DMN hrá úlohu v sociálnom poznaní a osvetľuje fungovanie mozgu počas odpočinku aj sociálnych kognitívnych úloh.

Sieť v predvolenom režime (DMN) je zvyčajne aktívnejšia počas odpočinku, ale môže byť aktivovaná určitými úlohami vrátane sociálneho poznania. Úlohy vyššieho rádu, ako je pripisovanie duševných stavov iným, sa týkajú oblastí, ktoré sa prekrývajú s DMN. Dôkazy z funkčných metaanalýz MRI a štúdií o sociálnej prepojenosti mozgu podporujú toto tvrdenie. Nedávne zistenia tiež naznačujú prítomnosť DMN u primátov (okrem človeka). Tieto pozorovania majú vplyv na pochopenie funkcie mozgu počas odpočinku a sociálnych kognitívnych úloh.

[1], [2]

2. Semax pri mŕtvici

Peptid Semax, známy svojimi neuroprotektívnymi vlastnosťami pri liečbe mozgovej príhody, bol skúmaný pre svoje účinky na génovú expresiu v tkanivách mozgovej kôry potkanov počas fokálnej ischémie. Výsledky ukázali, že Semax významne ovplyvnil expresiu génov súvisiacich s imunitným a cievnym systémom. Je pozoruhodné, že Semax prevažne zvýšil expresiu génov súvisiacich s imunitným systémom, vrátane tých, ktoré kódujú imunoglobulíny a chemokíny. Okrem toho Semax zmenil expresiu génov spojených s vaskulárnym vývojom a funkciou, čo naznačuje jeho potenciálnu úlohu pri podpore tvorby a fungovania vaskulárneho systému počas ischémie. Tieto zistenia naznačujú, že neuroprotektívne účinky Semaxu môžu byť sprostredkované jeho vplyvom na imunitné a cievne procesy v mozgu.

V klinickom výskume hodnotiacom účinnosť Semaxu u pacientov s ischemickou cievnou mozgovou príhodou sa zistilo, že podávanie Semaxu zvyšuje hladiny plazmatického mozgového neurotrofického faktora (BDNF) bez ohľadu na načasovanie rehabilitácie. Vyššie hladiny BDNF pozitívne korelovali s včasnou rehabilitáciou a súviseli so zrýchleným zlepšením motorickej výkonnosti a skóre Barthelovho indexu. Včasná rehabilitácia v kombinácii s podávaním Semaxu preukázala zlepšené funkčné zotavenie a zlepšenie motorickej výkonnosti, čo naznačuje potenciálne výhody Semaxu pri uľahčovaní neurorehabilitácie a zlepšovaní výsledkov u pacientov zotavujúcich sa z ischemickej cievnej mozgovej príhody.

[3], [4]

3. Semax a expresia génov

Semax obsahujúci ACTH4-7 a Pro-Gly-Pro, zvyšuje prežitie neurónov pri hypoxii a ukladanie pamäte. Indukuje zmeny génovej expresie, najmä v BDNF a NGF, v hipokampe a frontálnom kortexe potkanov. Hippokampus hrá rozhodujúcu úlohu v pamäti a učení, zatiaľ čo frontálny kortex je dôležitý pri koncentrácii, plánovaní a organizovaní informácií. Po jednorazovej intranazálnej dávke (50 mg/kg) sa génová expresia spočiatku znížila v hipokampe, ale zvýšila vo frontálnom kortexe. Hladiny sa vrátili na základnú líniu po 40 minútach, potom sa výrazne zvýšili o 90 minút, pričom maximálne hladiny dosiahli do 8 hodín pred návratom na základnú líniu. To naznačuje, že Semax rýchlo a špecificky aktivuje expresiu BDNF a NGF v rôznych oblastiach mozgu.

[5]

4. Semax a kognitívne účinky

Špeciálna štúdia skúmala potenciálne kognitívne účinky adrenokortikotropného hormónu (ACTH) u epileptických myší. Zatiaľ čo ACTH sa bežne používa na zvládnutie záchvatov pri rôznych epileptických syndrómoch, jeho účinky na kognitívne funkcie nezávislé od kontroly záchvatov sú nejasné. Štúdia podávala ACTH prostredníctvom Acthar Gel intraperitoneálne KO myšiam a zistila, že zabránila zhoršeniu dlhodobej potenciácie (LTP) v hipokampe a obnovila priestorové učenie a pamäť v Barnesovom bludisku. Je zaujímavé, že liečba ACTH významne neovplyvnila frekvenciu spontánnych rekurentných záchvatov. Tieto zistenia naznačujú, že ACTH môže mať priame kognitívne účinky u epileptických myší mimo kontroly záchvatov, čo zdôrazňuje jeho potenciál ako nootropného činidla v epileptickom mozgu.

[6]

5. Semax pri depresiách

Antidepresíva, ako sú selektívne inhibítory spätného vychytávania serotonínu (SSRI), pôsobia ako nepriame agonisty serotonínových (5-HT) receptorov. Hoci tieto lieky spôsobujú rýchlu blokádu transportérov serotonínu (SERT) in vitro, na pozorovanie klinických prínosov je potrebná niekoľkotýždňová liečba.

Špeciálna štúdia skúmala obojsmerné účinky neurotrofického faktora odvodeného z mozgu (BDNF) na neurotransmisiu serotonínu (5-HT) a správanie u myší. Zníženie hladín BDNF u heterozygotných BDNF+/- myší vedie k zvýšeniu bazálnych extracelulárnych hladín 5-HT v hipokampe a rezistencii voči antidepresívnym účinkom SSRI, čo naznačuje genetickú rezistenciu na serotonergné antidepresíva. Naopak, zvýšenie hladín BDNF u myší divokého typu prostredníctvom intrahipokampálnej injekcie zvyšuje odpoveď na SSRI, čo koreluje so zlepšenou aktivitou podobnou antidepresívam. BDNF však tiež vyvoláva anxiogénne účinky, ktorým SSRI bránia. Je zaujímavé, že BDNF má protichodné účinky na funkčnú aktivitu serotonínového transportéra (SERT), pričom znižuje jeho schopnosť spätného vychytávania 5-HT bez zvýšenia bazálnych hladín 5-HT v hipokampe. To naznačuje komplexnú súhru medzi BDNF, serotonergnou neurotransmisiou a správaním s potenciálnymi dôsledkami pre vývoj nových antidepresívnych terapií.

[7]

6. Semax pri chronickom strese

Štúdia skúmala vplyv intraperitoneálneho podávania peptidu Semax na morfofunkčný stav hepatocytov u samcov potkanov Wistar, ktorí prežívali chronický emočný a bolestivý stres. Výsledky ukázali na dávke závislý účinok peptidu na zmiernenie stresu, normalizáciu funkcie syntézy pečeňových proteínov a aktivity sérovej ALT. Anticytolytický účinok Semaxu sa zvyšoval s vyššími dávkami, čo naznačuje zvýšené reparačné procesy v pečeňovom parenchýme prostredníctvom zvýšenej syntézy ústavných proteínov.

Okrem toho sa skúmal aj účinok intraperitoneálnej injekcie Semaxu na peroxidáciu lipidov a aktivitu sérových transamináz u samcov potkanov Wistar v podmienkach akútneho a chronického imobilizačného stresu. Podávanie peptidov v celom rozsahu dávok vykazovalo antioxidačné účinky v hepatocytoch a významne zvýšilo aktivitu sérových ALT a AST pri najvyššej dávke pri chronickom strese. Avšak prooxidačné účinky boli pozorované pri miernych dávkach pri akútnom strese, so zmenami v aktivite ALT a AST v závislosti od dávky Semaxu. Tieto zistenia podčiarkujú komplexné a od dávky závislé účinky Semaxu na funkciu pečene, ako aj reakcie na stres u potkanov.

[8], [9]

Zdroje

1. I. S. Lebedeva et al., “Effects of Semax on the Default Mode Network of the Brain,” Bull. Exp. Biol. Med., vol. 165, no. 5, pp. 653–656, Sep. 2018. [PubMed]
2. R. B. Mars, F.-X. Neubert, M. P. Noonan, J. Sallet, I. Toni, and M. F. S. Rushworth, “On the relationship between the ‘default mode network’ and the ‘social brain,’” Front. Hum. Neurosci., vol. 6, 2012. [PMC]
3. E. V. Medvedeva et al., “The peptide semax affects the expression of genes related to the immune and vascular systems in rat brain focal ischemia: genome-wide transcriptional analysis,” BMC Genomics, vol. 15, p. 228, Mar. 2014. [PubMed]
4. E. I. Gusev, M. Y. Martynov, E. V. Kostenko, L. V. Petrova, and S. N. Bobyreva, “[The efficacy of semax in the tretament of patients at different stages of ischemic stroke],” Zh. Nevrol. Psikhiatr. Im. S. S. Korsakova, vol. 118, no. 3. Vyp. 2, pp. 61–68, 2018. [PubMed]
5. T. I. Agapova et al., “[Effect of semax on the temporary dynamics of brain-derived neurotrophic factor and nerve growth factor gene expression in the rat hippocampus and frontal cortex],” Mol. Genet. Mikrobiol. Virusol., no. 3, pp. 28–32, 2008. [PubMed]
6. M. H. Scantlebury, K.-C. Chun, S.-C. Ma, J. M. Rho, and D. Y. Kim, “Adrenocorticotropic Hormone Protects Learning and Memory Function in Epileptic Kcna1-null mice,” Neurosci. Lett., vol. 645, pp. 14–18, Apr. 2017. [PubMed]
7. T. Deltheil et al., “Behavioral and serotonergic consequences of decreasing or increasing hippocampus brain-derived neurotrophic factor protein levels in mice,” Neuropharmacology, vol. 55, no. 6, pp. 1006–1014, Nov. 2008. [PubMed]
8. Ivanov, Alexander & Bobyntsev, Igor & Shepeleva, Olga & Kryukov, Alexey & Andreeva, L & Myasoedov, N. (2017). Influence of ACTG4-7-PGP (Semax) on Morphofunctional State of Hepatocytes in Chronic Emotional and Painful Stress. Bulletin of experimental biology and medicine. 163. [Research Gate]
9. Bobyntsev, Igor & Kryukov, Alexey & Shepeleva, Olga & Ivanov, Alexander. (2015). The effect of ACTH-4-7-PGP peptide on lipid peroxidation in liver and activity of serum transaminases in rats under acute and chronic immobilization stress conditions. 78. 18-21. [Research Gate]