SS-31 (Еламіпретид, Бендавія, MTP-131) – це синтетичний тетрапептид, що впливає на мітохондрії. Він проникає в клітини та зв'язується з кардіоліпіном на внутрішній мітохондріальній мембрані, щоб підтримувати стабільність її структури. Цей пептид, виготовлений з D-амінокислот для кращої стабільності, був протестований на ссавцях, включаючи людей. SS-31 міцно зв'язується з мітохондріальними мембранами та має кілька відомих переваг:
- Це знижує оксидативний стрес та утворення активних форм кисню (АФК).
- Він захищає мітохондрії від пошкодження та дисфункції.
- Це допомагає клітинам краще використовувати енергію.
- Він зменшує запалення та апоптоз у тканинах.
- Він захищає серце під час ішемії, реперфузії та серцевої недостатності.
- Він захищає нирки під час гострого ураження нирок.
- Він захищає мозок від оксидативного стресу та нейрозапалення.
- Це покращує функцію скелетних м'язів та зменшує м'язову атрофію.
- Це змінює імунну відповідь з прозапальної на протизапальну.
- Він захищає від фіброзу в різних органах.
- Це допомагає синхронізувати динаміку мітохондрій для контролю вікових змін.
SS-31 викликав інтерес у вчених саме з цих причин. Існує багато досліджень цього пептиду, тому охопити все складно. Ось розгляд деяких основних моментів, таких як те, як SS-31 стабілізує мітохондрії, зменшує запалення та фіброз у різних органах, а також змінює оксидативний стрес.
Структура пептиду SS-31
Амінокислотна послідовність: HD-Arg-Dmt-Lys-Phe-NH2 (Dmt – 2,6-диметилтирозин)
Молекулярна формула: C32H49N9O5
Ген людини: Специфічного гена немає; синтетичний пептид
Синоніми: SS-31, Еламіпретид, Бендавія, MTP-131, пептид Сето-Шиллера 31
Запалення кишечника
Один з основних способів дії SS-31 полягає в стабілізації мітохондрій в епітеліальних та імунних клітинах кишечника. Він знижує вироблення активних форм кисню (ROS) та прозапальних цитокінів, таких як TNF-α та IL-1β. SS-31 проникає в клітини та зупиняє мітохондріальну дисфункцію, що допомагає розвивати протизапальні реакції, зменшує запалення та відновлює бар'єр. SS-31 та подібні сполуки активно досліджуються як потенційні модулятори запалення при захворюваннях кишечника, таких як запальні захворювання кишечника (ЗЗК) [1], [2].
При запальних захворюваннях кишечника (ЗЗК), таких як хвороба Крона та виразковий коліт, SS-31 покращує кишковий бар'єр та зменшує запалення, спричинене оксидативним стресом [3]. Ця дія допомагає виробляти клітини, що створюють протизапальний фактор інтерлейкін-10 [4]. Мітохондріальна дисфункція є критично важливою для розвитку ЗЗК.
Покращення кишкового бар'єру є дуже важливим, оскільки вважається, що він сприяє розвитку ЗЗК. Коли бар'єр пошкоджений, більше антигенного матеріалу потрапляє в простір між клітинами, де він взаємодіє з імунними клітинами та викликає запальну реакцію. Зменшуючи оксидативний стрес, SS-31 знижує презентацію антигенів імунним клітинам, що перериває ранні стадії, що призводять до коліту та тяжкого ЗЗК [3].
SS-31 та функція легень
SS-31 змінює функцію легень двома способами. По-перше, він регулює мітохондріальну функцію в альвеолярних клітинах, знижуючи рівень активних форм кисню (ROS) та пригнічуючи прозапальні цитокіни, такі як IL-6, які запускають фіброз [5]. Як і в інших тканинах, SS-31 контролює запалення в легенях, що було важко зробити в попередніх моделях. Зупинка фіброзу може запобігти фіброзу легень, кінцевій стадії багатьох запальних станів, таких як ХОЗЛ, ідіопатичний легеневий фіброз та інші [6]. SS-31 може допомогти запобігти кінцевим стадіям захворювань легень, які часто потребують трансплантації та призводять до високого рівня захворюваності та смерті.
По-друге, SS-31 зупиняє ріст фібробластів та апоптоз у тканині легень. Цей ріст є довгостроковим результатом запалення легень, особливо серйозним при неконтрольованому ХОЗЛ [7]. SS-31 може допомогти полегшити наслідки хронічного запалення, спричиненого фіброзом.
Також антиоксидантний ефект SS-31, який впливає на клітинну енергію, може суттєво впливати на кровоносні судини легень. Попередня інформація показує, що SS-31 покращує газообмін, зменшуючи оксидативний стрес [8]. SS-31, схоже, може бути новим методом лікування для покращення функції легень при первинних запальних захворюваннях, але потрібні додаткові дослідження.
SS-31 у трансплантатах
Основною проблемою трансплантації органів є імунне відторгнення. Навіть коли донор і реципієнт добре підходять один одному, організм реагує проти трансплантата, що призводить до його руйнування. Для вирішення цієї проблеми широко використовуються імуносупресанти, але вони підвищують ризик інфекцій та викликають побічні ефекти, такі як рубцювання та фіброз органів.
Дослідження SS-31 показують, що він впливає на мітохондрії в імунних клітинах, знижуючи активацію прозапальних шляхів і допомагаючи регенерації. Знижуючи оксидативний стрес, SS-31 запобігає раннім імунним реакціям. Важливо, що він переважно впливає на клітини, пов'язані з толерогенними сигналами, вибірково зупиняючи ті з них, які можуть спричинити відторгнення [9]. Ця галузь активно вивчається. SS-31 може знизити рівень відторгнення з меншою кількістю побічних ефектів та ризиків інфекції та може стати ключовим у майбутніх методах лікування відторгнення.
SS-31 як нейропротектор
Роль SS-31 у ЦНС є потрійною: він є антиоксидантом, протизапальним засобом та стабілізатором мітохондрій. Як і в інших тканинах, SS-31 підтримує гематоенцефалічний бар'єр (ГЕБ) у ЦНС, знижуючи рівень активних форм кисню [10]. ГЕБ контролює те, що надходить у мозок, регулюючи харчування, оксигенацію та імунні функції. Його порушення спостерігається при розвитку розсіяного склерозу, хвороби Альцгеймера та інсульту.
SS-31 також регулює накопичення бета-амілоїду в мишачих моделях хвороби Альцгеймера та має нейропротекторну дію при хворобі Паркінсона [11], [12]. Він захищає мозок, що розвивається, запобігаючи окислювальному пошкодженню та покращуючи мієлінізацію [13]. При хворобі Паркінсона SS-31 зміщує імунний баланс з прозапальних на протизапальні шляхи, зменшуючи запалення [14].
Роль SS-31 у розвитку хвороби Альцгеймера менш зрозуміла. Мітохондріальна дисфункція вища у пацієнтів з хворобою Альцгеймера, а стабілізація знижує рівень бета-амілоїду [15], [16]. Введення SS-31 мишам знижує рівень бета-амілоїду, що підтверджує його важливість для розвитку.
SS-31 захищає нейрони, зв'язуючись з кардіоліпіном, збільшуючи використання енергії та секрецію нейротрофічних факторів, які захищають синапси та нейрони.
Серцевий фіброз
Фіброз – це остання стадія багатьох серцевих захворювань, що спричиняє дисфункцію клапанів, зниження скорочення, проблеми з наповненням та електричні проблеми. Як і у випадку з легенями, для запобігання смерті часто потрібна трансплантація.
Більшість досліджень зосереджена на запобіганні рубцюванню. Деякі препарати уповільнюють ремоделювання, але вони рідко повністю зупиняють фіброз. Однак нещодавні модельні дані показують, що SS-31 не тільки уповільнює, але й звертає фіброз, частково шляхом зниження рівня активних форм кисню (ROS) та прозапальних факторів [17]. Це має сенс, оскільки мітохондріальні антиоксиданти є першою лінією у запобіганні фіброзу.
SS-31 та COVID-19
Остання інформація свідчить про те, що SS-31 може полегшити проблеми з легенями у важких випадках COVID-19. SS-31 зупиняє вироблення активних форм кисню (ROS) у мітохондріях, захищаючи альвеолярні клітини 2 типу, які відповідають за газообмін. SS-31 може запобігти надмірному запаленню та фіброзу, спричиненим SARS-CoV-2 [18].
SS-31 швидко зменшує запалення в моделях гострого ураження легень, навіть за наявності інших захворювань. Пептид вивчали при вірусних інфекціях, демонструючи пригнічення оксидативного стресу.
SS-31 належить до групи пептидів, спрямованих на мітохондрії, що впливають на ЦНС, шлунково-кишковий тракт, легені та імунну систему. Він сприяє регенерації клітин.
Дослідження підтверджують здатність SS-31 знижувати системне запалення, особливо при нейродегенеративних захворюваннях, фіброзі легень, запальних захворюваннях кишечника та серцевому фіброзі. Пептид ефективний у фіброзних процесах, що свідчить про його користь проти фіброзу, який є причиною багатьох захворювань та смертей.
Окрім антифіброзної дії (завдяки антиоксидантній дії), SS-31 є сильним мітохондріальним протектором та протизапальним засобом. Він захищає ЦНС від пошкодження та корисний для збереження когнітивних функцій під час нейродегенерації.
SS-31 продемонстрував результати клінічних випробувань і був швидко вивчений для застосування. Це може допомогти в розробці інших методів лікування, надаючи дані для майбутніх випробувань і заохочуючи фармацевтичні компанії створювати препарати з високим шансом на схвалення.
SS-31 має мінімальні побічні ефекти, низьку пероральну доступність та добру ін'єкційну доступність у моделях. Модельні дози не дорівнюють дозам для людей.
