Увеличение продолжительности жизни и рост среднего возраста населения повышают спрос на препараты, поддерживающие когнитивные функции. Ученые ищут способы сохранить ясность мышления, способность к обучению, память, внимательность и умение принимать взвешенные решения у пожилых людей. Это позволит им оставаться независимыми, справляться с повседневными задачами и делать осознанный выбор. Биологически активные пептиды – молекулы состоящие из цепочки аминокислот, могут стать ключом к решению столь сложной задачи.Такие вещества влияют на работу различных органов, включая мозг, и улучшают когнитивные показатели.

Содержание статьи:

Почему с возрастом мозг начинает хуже работать

С годами память, исполнительные способности и скорость обработки информации ухудшаются. Особенно заметно это после 70 лет, в этом возрасте деменцией и болезнью Альцгеймера страдает 60–70% населения. Когнитивные функции теряются из-за естественных возрастных процессов: уменьшения объема мозгового вещества, снижения эффективности нервных клеток, ухудшения мозгового кровообращения. Ускоряют старение мозга гипертония, диабет, апноэ во сне, хроническое недосыпание, постоянная усталость и стресс.

Голландские ученые обнаружили связь между кишечной микробиотой и работой мозга. Оказалось, изменение состава кишечных бактерий с уменьшением полезной микрофлоры, часто возникающее с возрастом, способно влиять на мозг через хроническое воспаление. Согласно исследованиям FHS, малоподвижный образ жизни, неправильное питание, курение и алкоголь также повышают риск ухудшения когнитивных функций. Независимо от причин когнитивных проблем, пептиды способны улучшить работу мозга.

Какие образом биологически активные пептиды проникают в головной мозг

Биоактивные пептиды благотворно влияют на центральную нервную систему. Эти вещества защищают ее клетки — нейроны, улучшают память, снижают артериальное давление, предотвращают образование тромбов и нейтрализуют свободные радикалы. Все это помогает дольше сохранить ясность ума.

Доставка пептидов в мозг — сложная задача. Мозговые структуры защищает гематоэнцефалический барьер (ГЭБ), находящийся внутри питающих их сосудов. Эта плотная структура состоит из трех типов клеток:

Эндотелиальных. Плотно прилегающих друг к другу и образующих внутреннюю сосудистую оболочку.
Перицитов. Клеток соединительной ткани.
Астроцитов. Звездчатых клеток нервной системы, охватывающих сосудистые структуры своими отростками и взаимодействующих с нейронами.

Вместе они формируют нейроваскулярные единицы, которые соединяются в барьер, защищающий мозг от вредных веществ и поддерживающий оптимальные условия для работы нервных клеток — нейронов. В мозге есть участки без гематоэнцефалического барьера (ГЭБ). Это эпифиз (шишковидная железа), задняя доля гипофиза, срединное возвышение и гиппокамп, который участвует в формировании памяти, эмоций и ориентации в пространстве. ГЭБ не защищает сосудистый орган терминальной пластинки, регулирующий водно-электролитный баланс и жажду, а также некоторые другие зоны. Природа не случайно оставила эти участки без защиты. Такая особенность позволяет мозговым структурам через кровь обмениваться с внутренними органами и тканями гормонами и другими жизненно-важными веществами.

Крупным молекулам пептидов сложно преодолевать ГЭБ и попадать в мозг. Но ученые обнаружили несколько механизмов позволяющих этим соединениям достигать мозговых структур.

Пассивная диффузия – проникновение пептидов в мозг за счет разницы концентрации

Некоторые пептиды проникают в мозг через пассивную диффузию — движение жидкостей из области с большей концентрацией в меньшую. Это может происходить двумя путями: через промежутки между клетками гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) или непосредственно через сами клетки. Так в мозг попадают необходимые для его работы пептиды и другие вещества. Соединения, обладающие такой способностью, отличаются быстротой действия, поскольку пассивная диффузия — простой и эффективный способ преодоления ГЭБ.

Перенос пептидов через ГЭБ с помощью транспортных белков

Транспорт веществ через ГЭБ осуществляется с помощью белков-переносчиков. Эти соединения находятся на мембранах клеток, выстилающих капилляры мозга, и распознают вещества, направляя их внутрь или наружу мозга.

Проникновение пептидов через с помощью транспортных белков происходит двумя способами:

Пассивным. Пептиды соединяются с белком-транспортером, изменяют его структуру и вместе с ним проникают через ГЭБ. Процесс происходит без активного участия белка, который используется только как попутный транспорт.
Активным. В этом случае белок-транспортер активно переносит вещество в головной мозг или выносит его обратно. В этой цепочке участвуют два основных типа белков: SLC отвечают за поступление веществ в мозг, а ABC — за удаление.

Самые важные белки-переносчики:

LAT1. Переносит аминокислоты аспарагин, гистидин, изолейцин, триптофан, тирозин, необходимые для нормального функционирования мозга. Таким способом в центральную нервную систему попадают лекарства. Например, L-дофа, назначаемая пожилым при болезни Паркинсона.
CAT1/3: Переносят катионные аминокислоты: гистидин, лизин и аргинин. Гистидин участвует в синтезе нейромедиатора гистамина. Лизин необходим для роста нервной ткани и борьбы со со стрессом. Аргинин улучшает передачу импульсов между нейронами, повышает умственную активность и снижает тревожность.
PepT1/2 и PHT1/2. Переносят ди- и трипептиды, в том числе, пептидные препараты Например, PepT2 переносит пептид карнозин, замедляющий процесс старения,и защищающий клетки от свободных радикалов

Такой метод проникновения в головной мозг подходит для небольших молекул. Более крупные используют, в основном, другие методы проникновения через гематоэнцефалический барьер.

Рецепторно-опосредованный транспорт пептидов

В этом случае пептиды связываются с белками-рецепторами внутри мозговых сосудов. При этом образуются маленькие пузырьки – эндоцитарные везикулы, которые переносят пептидные соединения через гематоэнцефалический барьер. После этого проникшие вещества высвобождаются из везикул в мозг. Так же переносятся соединения из мозга обратно в кровоток .В процессе участвуют рецепторы, транспортирующие различные жизненно-важные вещества: инсулин, гормон роста вазопрессин, источник железа – трансферрин и витамины.

Адсорбционный трансцитоз

Адсорбционный трансцитоз – перенос веществ через гематоэнцефалический барьер благодаря взаимодействию положительных зарядов соединений с отрицательными на поверхности клеток. Это очень эффективный способ, который ученые хотят поставить на службу медицине, чтобы применять для доставки лекарств, не способных попадать внутрь головного мозга с помощью диффузии или взаимодействия с белками-транспортерами:

К пептиду TAT, который легко проникает в клетки таким способом, планируют прикрепить молекулы противоопухолевых препаратов доксорубицина и паклитаксела. Это позволит проводить химиотерапию опухолей мозга.
Катионные пептиды, например SynB, можно заставить доставлять в мозг антибиотики и обезболивающие.
Транспортан 10 (TP10) – небольшой амфипатический пептид, планируется соединить с антибиотиками, например ванкомицином, чтобы воздействовать на очаги инфекции в мозге.

У ученых до сих пор нет единого мнения, как некоторые пептиды проникают через ГЭБ. Например, непонятно, каким способом это делают семаглутид и другие аналоги глюкагоноподобного пептида (ГПП-1). Одни исследования показали, эти препараты преодолевают гематоэнцефалический барьер методом пассивной диффузии, в ходе других выяснилось, что они проникают в головной мозг активно, через клетки-танициты, выстилающие стенку третьего желудочка.

Существует мнение, что аналоги ГПП-1 не «штурмуют» ГЭБ, а воздействуют на мозговые структуры там, где барьера нет. Именно там находятся рецепторы GLP-1, на которые влияет пептид. Лекарства этой группы активизируют ПОМК-нейроны в гипоталамусе, способствуя снижению аппетита. Они также стимулируют ГАМК-ергические нейроны, которые подавляют работу гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси. Это приводит к уменьшению выработки кортизола, уменьшающего активность инсулина. В результате уровень сахара в крови снижается.

Влияние пептидов на работу головного мозга

Эти вещества обладают комплексным воздействием на головной мозг:

Стимулируют нейропластичность — способность к обучению и формированию новых связей.
Действуют как сигнальные молекулы в нервной системе, регулируя активность нейромедиаторов и стимулируя нейротрофические факторы.
Усиливают синаптическую функцию — взаимодействие между нейронами.
Поддерживают умственную деятельность, эмоциональное равновесие и устойчивость нервной системы.
Улучшают память, скорость обучения, концентрацию и общую умственную активность.
Снижают тревожность, помогают адаптироваться к стрессу, поддерживают спокойствие и хорошее настроение.
Защищают клетки мозга от повреждений, вызванных окислительным стрессом и возрастными изменениями.
Улучшают качество сна и регулируют циркадные ритмы.

Пептидные препараты переносятся легче традиционных лекарств, практически не дают побочных эффектов, не вызывают привыкания при длительном приеме.

Пептиды для здоровья мозга и повышения его работоспособности

Многие терапевтические пептиды способны улучшить состояние мозга и когнитивные функции. Однако некоторые препараты и их комбинации дают особенно заметный эффект.

Семакс/Селанк. Мощная комбинация ноотропных пептидов, заметно улучшающих когнитивные функции и снижающих тревожность. Семакс стимулирует умственную деятельность, укрепляет память, повышает концентрацию и способность к обучению. Селанк оказывает успокаивающее действие без сонливости, стабилизирует настроение и улучшает ясность ума.
Дигекса. Мощный пептид, защищающий мозг и поддерживающий когнитивные способности. Способствует образованию в мозге новых синапсов – зон контакта между нейронами, по которым проходят нервные импульсы. Повышает способность к обучению, запоминанию информации, сохраняет ясность ума. Защищает от нейродегенеративных заболеваний, предотвращая разрушение клеток мозга.
Препараты-агонисты ГПП-1. Эти препараты не только снижают массу тела и сахар крови, но и воздействуют на рецепторы в мозге, влияющие на обучение и память. Аналоги глюкагоноподобного пептида-1 уменьшают воспаление и окислительный стресс, замедляют прогрессирование деменции за счет снижения образования бета-амилоида и тау-белка. Агонисты ГПП-1 улучшают чувствительность мозга к инсулину и повышают выживаемость нервных клеток.
Комбинация Селанк/DSIP. Это сочетание дает ясность ума днем и глубокий восстанавливающий сон ночью. Селанк снижает тревожность и улучшает концентрацию, а дельта-снотворный пептид (ДСИП) регулирует сон, улучшая его качество и ускоряя засыпание. Это важно для восстановления когнитивных функций и общего самочувствия.
ПЭ 22-28. Нейропептид, регулирующий реакцию на стресс и защищающий нервные клетки в случае гипоксии – нехватки кислорода. ПЭ 22-28 поддерживает когнитивные функции, улучшает настроение и повышает стрессоустойчивость нервной системы.
Пептиды FGL. Исследования показали, что эти соединения стимулируют клеточные процессы, улучшают память и когнитивные способности. Пептиды FGL защищают от нейродегенеративных болезней и обладают нейропротекторными свойствами.
Вазоактивный интестинальный пептид (ВИП). Нейропептид, влияющий на нейровоспаление и здоровье кишечника. Ученые доказали связь между пищеварительной и нервной системой, поэтому пожилым рекомендуется принимать добавки с этим пептидом.

Снижение когнитивных функций, ухудшение ясности ума и провалы в памяти не должны быть неизбежными спутниками «серебряного возраста». Биологически активные добавки с пептидами предоставляют научно обоснованную поддержку для сохранения ясности ума, улучшения концентрации и внимания, а также укрепления здоровья мозга на долгосрочной основе.

Эти пептиды влияют на различные органы и ткани, оказывая комплексное воздействие на организм. Прием препаратов с такими компонентами придаст энергии и улучшит общее самочувствие.