Пептиды, модулирующие функцию эпифиза (эпиталамин, эпиталон)

Эпифиз или шишковидное тело - небольшой орган, расположенный в головном мозге и выполняющий эндокринную функцию. Функции эпифиза многогранны. Он регулирует выработку гормона роста и управляет процессами роста и развития организма, включая половое созревание. Активность эпифиза проявляется в подавлении роста опухолей, что связано с его влиянием на иммунную систему.

В эпифизе вырабатываются гормоны мелатонин, серотонин и адреногломерулотропин. Установлено, что эпифиз также производит ряд специфических веществ – пептидов, обладающих биологической активностью^236,237. Эпифизарные пептиды участвуют в регулировании циркадных ритмов сна и бодрствования, в целом регулируют метаболизм эпифиза, увеличивают чувствительность гипоталамуса к гормонам, нормализуют функции гипофиза, регулируют уровень гонадотропных гормонов и мелатонина, увеличивают резистентность организма человека к эмоциональному стрессу.

Биологически активные эпифизарные пептиды, добываемые из эпифизов крупного рогатого скота, используются для производства препарата эпиталамин. Искусственно синтезированный тетрапептид эпифиза Ala-Glu-Asp-Gly получил название эпиталон.

В исследованиях на животных было показано, что эпиталамин увеличивал продолжительность жизни мышей, крыс и фруктовых мух, и подавлял развитие спонтанных опухолей, индуцированных химическим или радиационным воздействием (важно отметить, что при этом увеличивался период жизни без опухолей), а также опухолей, пересаженных в ходе трансплантации у мышей и крыс^{238,239,240,241}. У крыс и обезьян эпиталамин увеличивал в эпифизе ночной синтез и секрецию мелатонина^242,243,244. У кроликов под действием эпиталамина повышалась толерантность к глюкозе, и снижались уровни инсулина и триглицеридов в сыворотке крови. В ряде экспериментов на мышах показана способность эпиталамина стимулировать клеточный иммунитет у взрослых и старых животных.

Довольно многообещающе выглядят данные по способности эпиталамина замедлять старение репродуктивной системы и восстанавливать репродуктивную функцию. В экспериментах на крысах введение эпиталамина продлевало репродуктивный период животных по сравнению с контрольной группой, а у самок крыс, с возрастом потерявших фертильность, применение препарата в 25% случаев привело к восстановлению способности забеременеть и родить здоровое потомство.

У мух-дрозофил эпиталон продлял жизнь и подавлял перекисное окисление липидов²⁴⁵. У мышей эпиталон подавлял процессы свободнорадикального повреждения и спонтанное развитие опухолей^246,247. В экспериментах на мышах эпиталон также снижал частоту возникновения хромосомных аберраций в клетках костного мозга, увеличивал продолжительность жизни на 12,3% и в 6 раз снижал заболеваемость лейкемией²⁴⁸. Применение эпиталона у животных продемонстрировало, что этот препарат не имел нежелательных побочных эффектов на развитие организма, репродуктивную функцию и не повышал частоту спонтанного развития опухолей²⁴⁹.

Имеются данные о том, что эпиталон способен активировать фермент теломеразу, что приводит к увеличению длины теломер^250,251. Пока что эти данные получены in vitro в культурах клеток.

Также имеются данные о клиническом применении эпиталамина у людей, по результатам которого были сделаны выводы о его потенциальной эффективности в терапии нарушений функции яичников и в терапии рака²⁵². Однако данные исследования проводились на небольших группах людей, и требуются высококачественные клинические испытания для подтверждения данных результатов, а также выявления оптимальных доз и режима применения препарата.

По всей видимости, геропротекторный эффект эпиталамина и эпиталона объясняется их способностью стимулировать защиту организма против окислительного стресса (в том числе за счет стимуляции выработки мелатонина, являющегося естественным антиоксидантом), повышать чувствительность гипоталамо-гипофизарной системы к гормонам, а также повышать активность теломеразы.

Эпиталамин и эпиталон производятся в данный момент только для экспериментальных целей и не являются зарегистрированными лекарственными препаратами. Для обоснования использования пептидов эпифиза как геропротекторов у людей необходимо проведение полного цикла высококачественных доклинических и клинических исследований несколькими независимыми научными группами.

Мелатонин

Мелатонин – это нейропептид, который у людей синтезируется преимущественно мозговой железой эпифизом, и участвует в регуляции биоритмов организма. Он поддерживает цикл снабодрствования, изменение двигательной активности и температуры тела, оказывает влияние на

сезонные циклы активности, а также на репродукцию.

Этот гормон присутствует у всех известных животных, начиная с одноклеточных, а его продукция подчиняется строго определенному ритму. У крупных млекопитающих этот ритм задает эпифиз или шишковидная железа, которая регулирует производство мелатонина. Свет угнетает продукцию мелатонина, а темнота, наоборот, стимулирует, поэтому максимальный его уровень в эпифизе и крови наблюдается в ночные часы, а минимальный – в утренние и дневные. Кроме эпифиза, мелатонин синтезируется во многих органах и тканях, таких как кишечник, печень и почки, тимус, эндометрий и яичники, а также в лейкоцитах, тромбоцитах и в эндотелии. Вопрос о том, зависит ли этот путь синтеза мелатонина от воздействия света, пока не решен. В организме взрослого человека в день может синтезироваться около 30 мг мелатонина.

Очевидно, что способность вырабатывать мелатонин возникла как приспособление живых организмов к смене дня и ночи, а также к необходимости чередования периодов нагрузки и отдыха.

Однако способность людей менять среду своего обитания за счет разнообразных технических приспособлений, а также потребность бодрствовать в темное время суток ради выполнения какой-либо работы драматически влияют на график воздействия света, и, как следствие, на продукцию мелатонина и каскад реакций, вызываемых его колебаниями в крови.

Согласно имеющимся данным, у людей, занятых на работе сменного типа или имеющих привычку спать ночью при свете, повышается заболеваемость некоторыми видами рака²⁵³, в особенности раком молочной железы^254,255,256. Заболеваемость раком также повышена в регионах с повышенным световым загрязнением – в городах с интенсивным ночным освещением²⁵⁷. В связи с этим, стоит рассматривать использование плотных светонепроницаемых штор, создающих в спальне глубокую темноту, как простой и эффективный способ продления здорового периода жизни, возможно способный снизить риски развития рака нескольких типов.

Закономерно, что пониженная заболеваемость раком наблюдается у первично слепых женщин по сравнению со зрячими, как показывают исследования, проведенные в Швеции и Финляндии. Это объясняется, по всей видимости, тем, что эпифиз получает информацию о световом воздействии через зрительное восприятие.

По результатам мета-анализа 23 исследований ассоциации между длительностью сна и смертностью было выявлено, что наиболее низкая смертность встречается у людей, которые спят ночью в течение 7-8 часов. Более короткий и более длительный сон были связаны с повышенной

смертностью от сердечно-сосудистых заболеваний и рака²⁵⁸.

Мелатонин регулирует циркадные ритмы сна и бодрствования организма, в том числе и через специфические гены, являющиеся «биологическими часами». Считается, что нарушенный циркадный цикл, взаимосвязанный с нарушением суточного цикла выработки мелатонина, является причиной нейродегенеративных заболеваний, метаболического синдрома, сердечно-сосудистых заболеваний и рака²⁵⁹. Если не корректировать нарушенный естественный биологический суточный цикл концентрации мелатонина в плазме крови, это может стать причиной развития диабета 2-го типа – одного из главных заболеваний-убийц в старших возрастах^260,261. У пожилых людей нарушение нормальной циркадной выработки мелатонина приводит к значительному ухудшению общего состояния здоровья^262,263, и требует медикаментозной корректировки.

Мелатонин снижает выработку инсулина поджелудочной железой²⁶⁴. Применение мелатонина также способствует снижению уровня общего холестерина и концентрации в крови атерогенных липидов низкой плотности, что в совокупности с его способностью подавлять воспаление²⁶⁵ позволяет рассматривать его как одно из потенциальных средств профилактики атеросклероза. Требуются высококачественные клинические испытания, чтобы установить эффективность мелатонина для профилактики процессов старения в целом.

Отмечена эффективность мелатонина для лечения депрессий и снижения тревожности²⁶⁶. Применение мелатонина у больных фибромиалгией приводило к снижению проявлений депрессии и болевых ощущений. Показана эффективность мелатонина для улучшения свето- и цветоразличительной способности глаз у пожилых людей. У пациентов с болезнью Альцгеймера прием мелатонина улучшал некоторые параметры сна и когнитивных функций.

Мелатонин зарегистрирован в России как лекарственное средство. Зарегистрированные показания к применению мелатонина включают десинхроноз (нарушение нормального циркадного ритма сна и бодрствования) вследствие быстрого перемещения между часовыми поясами Земли, при нарушении светового режима, в том числе у людей, занятых сменным и вахтовым трудом, при нарушении биологических ритмов у пожилых людей (возрастной десинхроноз), на фоне

соматических заболеваний (артериальная гипертония); метеочувствительность; утомляемость, нарушения сна (в т.ч. у пациентов пожилого возраста), депрессивный синдром.

Рекомендованные для лечения этих состояний способ применения и дозы приведены в инструкциях к препаратам, содержащим мелатонин. Исследования показывают, что и дозы более низкие, чем указанные в инструкциях (от 0,3 мг), оказывают снотворный эффект²⁶⁷.

У препарата имеются побочные действия и противопоказания. В связи с этим, прежде чем принимать препарат в качестве геропротектора, необходимо проконсультироваться с врачом.

Раздел 5.

ДИЕТЫ И ОГРАНИЧЕНИЕ КАЛОРИЙ

Научно доказано, что питание модифицирует процессы старения через так называемые эпигенетические механизмы²⁶⁸, то есть, влияя на активность различных генов, и диета действительно может влиять на здоровье и продолжительность жизни²⁶⁹. В то же время выбор оптимальной диеты должен осуществляться в соответствии с генетическими особенностями человека, присущими его этносу, эволюционно сложившимися в месте проживания этого этноса. Несколько лет назад американские ученые изучили диеты охотников собирателей, как современных, таких как бушмены и пигмеи, хадза, австралийские аборигены и андаманцы, так и древних, чьи останки были изучены археологами. Они обнаружили, что диета людей каменного века гораздо ближе к рекомендациям Всемирной организации здравоохранения, чем диета современного американца.

Ничего удивительного, ведь согласно данным палеонтологии предки человека - гоминиды

- миллионами лет питались плодами собирательства, рыболовства и охоты - фруктами, овощами, ягодами, корешками, орехами, грибами, мясом птиц и диких животных, рыбой, морепродуктами. Образ жизни наших предков был весьма подвижный – охотники-собиратели проходили до 40 километров в день. Именно такой образ жизни привел к формированию современного генофонда человека.

После изобретения земледелия примерно 12 тыс. лет назад здоровье первых групп земледельцев очевидно ухудшилось, на зубах найденных останков был обнаружен кариес, которого не было у охотников-собирателей, а сами останки этого периода принадлежат более молодым людям, что говорит о снижении средней продолжительности жизни.

Постепенно генофонд народов адаптировался к земледелию и животноводству. Причем в разных регионах сформировались разные генетические особенности, позволяющие этносам этих регионов лучше приспосабливаться к имеющимся условиям.

В результате у европейских, некоторых североафриканских и арабских народов, практиковавших молочное животноводство, а также части индийцев обнаружена мутация, позволяющая легче усваивать употребляемое в пищу молоко, в то время как, например, индейцы Чили, у которых такой мутации нет, отказываются давать его своим детям школьного возраста. Известно, что в на Кавказе (в особенности в Азербайджане) и в Центральной Азии распространена мутация,

снижающая подверженность малярии, которая может приводить к острой непереносимости бобов, включая продукты сои. Охотники-эскимосы могут употреблять до 2 кг мяса в день без вреда для здоровья, в то время как у жителей Китая или Индии на такой диете быстро наступает почечнокаменная болезнь²⁷⁰.

Удачные мутации, позволяющие сохранять здоровье в имеющихся условиях, постепенно распространяются и становятся нормой. В дальнейшем, когда новые признаки приобретены и закрепились, приверженность традиционной диете означает поддержание таких условий, в которых организм может функционировать наилучшим образом, в то время как отклонения от этой диеты создают дополнительную нагрузку и могут оказывать разрушительное влияние на здоровье.

Именно на этой идее основано модное стремление к так называемой палеодиете – возвращение к рациону питания, характерному для раннего периода развития человеческой цивилизации. Однако необязательно строго придерживаться палеодиеты (т.е. есть только то, что было доступно в каменном веке, и преимущественно в сыром виде). Для большинства людей

более актуален совет есть больше овощей и фруктов, орехов, грибов, бобовых, рыбы, морепродуктов, и ограничить потребление сахаров, мучного, жирного, и мяса животных. Всемирная организация здравоохранения рекомендует потребление не менее 400 г овощей и фруктов (исключая картофель и бананы)²⁷¹. Однако это не предел, например, в Греции потребление овощей и фруктов составляет более 1 кг на человека в день.

Продукты питания