Interested Article - Геропротекторы

brigid
  • 2020-12-31
  • 1

Геропротекторы (дословный перевод «защищающие от старости ») — общее название для группы веществ, в отношении которых обнаружена способность увеличивать продолжительность жизни животных. Геропротекторы оказывают положительное влияние на качество жизни организмов, в том числе увеличивают продолжительность жизни, повышают сопротивление стрессу, снижают скорость развития различных возрастных заболеваний и т.д.

История

Издавна люди стремятся найти способы побороть старение, в том числе придумать вещества, замедляющие старение и им подобные. Возможно, первое запечатленное в истории упоминание философского камня , известного своей способностью продлевать жизнь, принадлежит Гермесу Трисмегисту (примерно III-II век до н.э.). Геродот (V век до н.э.) упоминает источник вечной молодости , содержащий особый вид воды, восстанавливающей молодость и дающей долгожительство каждому, кто её пьет. Этот источник был предметом поиска в экспедиции Понсе де Леона в XVI веке. Венгерской графине Елизавете Батори (XVI век) приписывается вампиризм: согласно легендам, она убивала молодых девушек, чтобы с помощью их крови сохранить свою молодость. Французский медик Шарль Эдуард Броун-Секар (XVIII век) полагал, что инъекции экстрактов семенников животных могут излечить многие физические старческие недуги.

Термин «геропротектор» впервые ввела в обиход профессор Ана Аслан в 1954 году в Румынском институте гериатрии и геронтологии, а первым геропротектором, там же, в Румынии , был предложен препарат «геровитал», которым Аслан и её сотрудники пытались омолаживать людей. Геровитал состоял из смеси новокаина ( прокаин ) с витаминами.

На сегодняшний день среди основных перспективных веществ-геропротекторов можно выделить рапамицин , метформин , SkQ и некоторые другие. Существуют данные о том, что их применение способствует продлению жизни модельных организмов ( caenorhabditis elegans , дрозофила фруктовая , домовая мышь , серая крыса и др.), а также во многих случаях уменьшает вероятность появления заболеваний, связанных со старением. Впоследствии они могут быть применены для улучшения жизни человека. Однако к настоящему моменту нет препаратов, которые достоверно способны замедлить старение человека.

Классификация

Для небольшого в настоящее время разнообразия геропротекторов можно выделить следующие классификации.

По происхождению:

1. Природные (некоторые гормоны, витамины и др.)

2. Синтетические (соединения на основе природных геропротекторов, рапамицин, SkQ и др.)

По механизму действия:

1. Антиоксиданты

Существует множество работ, показывающих геропротекторные свойства некоторых антиоксидантов. Однако нет однозначной корреляции между антиоксидантными свойствами и продлением жизни.

Для природных антиоксидантов (витамины А , Е и С , карнозин , каротиноиды , янтарная кислота , берберин , гормоны дигидроэпиандростерон ( ДГЭА ) и др.) существуют данные о продлении жизни животных при повышенном содержании их в организме.

Среди синтетических антиоксидантов, можно выделить митохондриально-адресованные антиоксиданты ( SkQ , mitoQ и др.). Для SkQ1 существует большое число данных о его геропротекторных свойствах . Также некоторые данные свидетельствуют о геропротекторном эффекте фуллеренов C60 в качестве антиоксидантов.

2.     Регуляторы метаболизма

Геропротекторными свойства показаны для перечисленных ниже регуляторов метаболизма:

3.     Регуляторы сигнальных путей

Существуют вещества, способные активировать или ингибировать определенные сигнальные пути , связанные с процессами старения; некоторые из них имеют геропротекторные свойства.

Например, рапамицин — ингибитор mTOR-сигнального пути . К настоящему моменту, во многих работах показаны его геропротекторные свойства . Белки семейства сиртуинов являются регуляторами сигнальных путей , связанных со старением. В ряде случаев для их активаторов (например, ресвератрол ) обнаруживаются геропротекторные свойства.

4. Сенолитики

Сенолитики избирательно инициируют гибель постаревших клеток , что в некоторых случаях может вести к увеличению продолжительности жизни.

5.

(CR — от англ . calorie restriction — ограничение калорийности) создают изменения в метаболизме клетки, имитируя ограничение калорийности питания, которое, согласно многочисленным экспериментам, может быть хорошим способом замедления старения. Веществами-кандидатами этой группы с некоторыми геропротекторными свойствами являются ресвератрол , оксалоацетат , ( ) и др. блокирует некоторые ферменты, участвующие в метаболизме глюкозы ; это вещество продевало жизнь у червей C.elegans , однако, не продлевал жизнь крыс в нетоксичных для организма концентрациях .

6. Пептидные препараты

Применение некоторых пептидных препаратов, представляющих собой наборы коротких пептидов, во многих случаях оказывает положительный эффект на снижение развития старческих заболеваний. Нейропептиды могут обладать нейропроекторным действием (например, кортексин способен стимулировать репаративные процессы в головном мозге после стрессовых воздействий с наибольшей эффективностью у лиц пожилого возраста); экстракт простаты может быть эффективен при возрастных нарушениях функции простаты и т.д.

Применение

К настоящему моменту официально утверждённое лекарство не может быть направлено на борьбу со старением, потому что старение не считается заболеванием. Тем не менее, стратегии использования геропротекторов для продления жизни человека обсуждаются . Существуют уже используемые в медицине препараты с геропротекторными свойствами ( рапамицин , метформин ). Также существуют некоторые средства, направленные на борьбу со старением отдельных клеток, например, омолаживающая сыровотка MitoVitan®/ МитоВитан®  на основе ионов Скулачева ( SkQ ), которая используется для нарушения старения кожи. Несмотря на то, что на данный момент нет препаратов, которые достоверно способны замедлить старение человека, на рынке существуют препараты, которые пропагандируются как геропротекторы (например, ), хотя нет никаких доказательств их действия на процессы старения.

В отличие от гериатрических средств, предназначенных для лечения заболеваний у пожилых или улучшении качества жизни, геропротекторы могут применяться в молодом и зрелом возрасте.

Рапамицин

Рапамицин — иммунодепрессант, его использование приводит к увеличению продолжительности жизни многих организмов. Рапамицин является ингибитором mTOR сигнального пути и обладает противораковой активностью. В 2006 впервые было показано, что рапамицин продлевает жизнь эукариот . Позже в различных исследованиях наблюдалось увеличение продолжительности жизни мышей. Было показано увеличение продолжительности жизни у мышей на 28-38% с начала применения препарата (препарат начинали давать мышам в возрасте 20 месяцев) и 9-14% общего увеличения максимальной продолжительности жизни . У мышей рапамицин увеличивает продолжительность жизни благодаря своим антираковым свойствам, замедляя и ингибируя образование новых опухолей и разрастание старых . Таким образом, рапамицин мог бы рассматриваться как возможный антивозрастной препарат для людей уже в возрасте, но в высоких дозах он может подавлять иммунную систему человека, делая его более подверженным инфекциям.

Метформин

Основная статья: Метформин

Метформин — препарат, используемый для лечения сахарного диабета II типа . Кроме того, исследуется его применение при других заболеваниях, а также в качестве геропротектора. Так, при получении мышами препарата в низких дозировках продолжительность жизни мышей увеличилась на 5% по сравнению с обычной, при этом начало возрастных заболеваний было отсрочено. В то же время более высокие дозы оказались токсичными, и продолжительность жизни получавших их мышей была невысока .

Другой эксперимент, проводившийся на аскаридах , показал важную роль активации AMPK ( АМФ-активируемая протеинкиназа ), которая играет роль в передаче сигналов инсулина , системного энергетического баланса и метаболизме глюкозы и жиров. Метформин вызывает увеличение количества токсичных молекул кислорода в клетке, но это имеет обратный эффект и увеличивает продолжительность жизни клеток в долгосрочной перспективе. Черви, получавшие метформин, старели гораздо медленнее и дольше оставались здоровыми . Нужны дальнейшие исследования, чтобы показать возможность экстраполяции полученных данных на человека.

17α-эстрадиол

Основная статья: Альфатрадиол

Было показано, что 17-альфа-эстрадиол улучшает метаболическую функцию, повышает чувствительность к инсулину и уменьшает жир и воспаление у старых самцов мышей. В исследованиях на мышах он увеличил среднюю продолжительность жизни самцов мышей на 19% и максимальную продолжительность жизни на 7% при начале лечения в возрасте 16 месяцев но не оказывал положительного или отрицательного влияния на самок. Этот результат был успешно воспроизведён в последующем исследовании группой ITP (Intervention Testing Program)

SkQ

Основная статья: SkQ
Основная статья: Визомитин

SkQ — класс митохондриально-направленных антиоксидантов. SkQ может задерживать развитие некоторых признаков старения и увеличивать продолжительность жизни самых разных животных . В зависимости от вида, вещество может снижать раннюю смертность, увеличивать среднюю продолжительность жизни и продлевать максимальный возраст подопытных животных). Кроме того, возможно использование SkQ при лечении старческих заболеваний. SkQ1 используется в качестве действующего вещества глазных капель «Визомитин» от синдрома сухого глаза , наиболее часто проявляющегося в старости. Препараты на основе SkQ планируется применять также при других старческих заболеваниях, в том числе нейродегенеративных заболеваниях и др.

Селегилин и BPAP

Основная статья: Селегилин
Основная статья:

В исследованиях по изучению препаратов способствующих долголетию , было продемонстрировано, что собаки , мыши и крысы , получавшие малые дозы депренила (селегилина) или BPAP, жили значительно дольше, чем их сверстники, получавшие физиологический раствор. Однако в опытах с крысами-долгожителями BPAP не смог улучшить когнитивные способности, а также не смог еще больше продлить продолжительность их жизни, что свидетельствует об «эффекте потолка» выше которого продление пока невозможно .

Куркумин

Куркумин является биологически активным красителем входящим в состав корня куркумы, которая с глубокой древности используется для лечения различных заболеваний и в первую очередь для лечения воспалительных состояний . Экстракты куркумы содержат в основном куркумин (75–81%), деметоксикуркумин (15–19%) и бисдеметоксикуркумин (2,2–6,5%). Наиболее активным в этом экстракте является бисдеметоксикуркумин, поскольку он более биодоступен чем куркумин и более эффективно ингибирует процессы воспаления.

Обнадёживающие результаты проведённого клинического исследования с целью выяснить: "Поддерживают ли пищевые добавки куркумина здоровье и улучшают ли они физические и когнитивные функции у пожилых людей с повышенным риском инвалидности?" не были опубликованы из-за малочисленности его участников.

Спермидин

представляет собой алифатический полиамин , который образуется из путресцина . Он увеличивает продолжительность жизни дрожжей, червей, мух и мышей, что вероятно связано с его способностью стимулировать аутофагию . Уровень спермидина с возрастом у людей снижается. При этом люди, потреблявшие больше спермидина с пищей, имели более длительную продолжительность жизни. Хотя исследования по пищевому рациону не обязательно доказывают влияние соединения на продолжительность жизни человека, в совокупности эти результаты, тем не менее, позволяют предположить, что спермидин должен быть приоритетным для дальнейших исследований в области геропротекции человека, тем более что аналогичное влияние на продолжительность жизни обнаружено и у многих животных и растений.

Поиск и базы данных геропротекторов

При тестировании веществ на наличие геропротекторных свойств и изучении механизмов их действия используются модельные организмы: Caenorhabditis elegans , Drosophila melanogaster , грызуны (мыши, крысы и др.) и т.д. В процессы старения вовлечены различные сигнальные пути . Геропротекторы могут быть направлены на изменение в работе (выключение или активацию) участников таких путей . Методы поиска и скрининга геропротекторов активно разрабатываются. Одним из путей является анализ сетей генов по данным об экспрессии у молодых и взрослых организмов  и клеток , поиск мишеней для возможных лекарств среди участников сигнальных путей, вовлеченных в процессы старения . Также идет речь о поиске препаратов, модулирующих изменения на эпигенетическом уровне, которые происходят в процессе старения .

Существует база данных геропротекторов структурирующая данные об исследованиях потенциальных геропротекторов, содержащая порядка 260 записей о различных веществах и их исследований в 13 модельных организмах (к ноябрю 2015) .

Побочные эффекты

Геропротекторы могут применяться в молодом и зрелом возрасте. Однако вопрос о безопасности их длительного применения требует изучения. Так, из данных литературы можно судить о том, что многие геропротекторы помимо положительного влияния на организм, обладают и выраженными побочными эффектами. Такими, например, как усиление канцерогенеза в толстой кишке ( α-токоферол ( витамин Е )), увеличение частоты развития аденом островков поджелудочной железы ( бета-каротин и ретинол ), увеличение концентрации холестерина и усиление его отложение в аорте ( селен ), ускорение метаболизма в костях (гормон роста), индукция опухоли печени ( дегидроэпиандростерон (ДГЭА)) и другими.

См. также

Примечания

  1. Яцутко Д. (2015). от 12 апреля 2021 на Wayback Machine . XX2 век. БИОЛОГИЯ, БИОТЕХНОЛОГИИ, МЕДИЦИНА, ФИЗИОЛОГИЯ, ЗДОРОВЬЕ
  2. Vladimir P. Skulachev, Vladimir N. Anisimov, Yuri N. Antonenko, Lora E. Bakeeva, Boris V. Chernyak. // Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics. — 2009-05-01. — Т. 1787 , вып. 5 . — С. 437-461 . — doi : . 4 июня 2019 года.
  3. Neff F, Flores-Dominguez D, Ryan DP, et al. Rapamycin extends murine lifespan but has limited effects on aging // J Clin Invest.. — 2013. — Т. 123 , № 8 . — С. 3272-3291 . — doi : .
  4. Tim J. Schulz, Kim Zarse, Anja Voigt, Nadine Urban, Marc Birringer. (англ.) // Cell Metabolism. — 2007-03-10. — Т. 6 , вып. 4 . — С. 280-293 . — ISSN . — doi : .
  5. Robin K. Minor, Daniel L. Smith Jr., Alex M. Sossong, Susmita Kaushik, Suresh Poosala. // Toxicology and Applied Pharmacology. — 2010-03-15. — Т. 243 , вып. 3 . — С. 332-339 . — doi : .
  6. Brian K. Kennedy, Juniper K. Pennypacker. // Translational Research. — Т. 163 , вып. 5 . — С. 456-465 . — doi : . 24 июня 2018 года.
  7. Gregory J. Gatto,, Gregory J. Gatto, Michael T. Boyne, Neil L. Kelleher. (англ.) // Journal of the American Chemical Society. — 2006-03-01. — Vol. 128 , iss. 11 . — P. 3838-3847 . — doi : .
  8. David E. Harrison, Randy Strong, Zelton Dave Sharp, James F. Nelson, Clinton M. Astle. // Nature. — doi : .
  9. Mikhail V. Blagosklonny. // Cancer Biology & Therapy. — 2012-12-06. — Т. 13 , вып. 14 . — С. 1349-1354 . — ISSN . — doi : .
  10. . ajp.amjpathol.org. Дата обращения: 2 января 2016.
  11. Alejandro Martin-Montalvo, Evi M. Mercken, Sarah J. Mitchell, Hector H. Palacios, Patricia L. Mote. (англ.) // Nature Communications. — 2013-07-30. — Vol. 4 . — doi : . 5 января 2016 года.
  12. Wouter De Haes, Lotte Frooninckx, Roel Van Assche, Arne Smolders, Geert Depuydt. (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences. — 2014-06-17. — Vol. 111 , iss. 24 . — P. E2501-E2509 . — ISSN . — doi : . 8 мая 2016 года.
  13. от 8 мая 2022 на Wayback Machine . Apollo Health Ventures (May 2022)
  14. . Дата обращения: 18 декабря 2013. 27 января 2013 года.
  15. Berger, F. M. от 27 октября 2020 на Wayback Machine . Chapter 5 Longevity studies with DEP and BPAP
  16. Ruehl, W. W., Entriken, T. L., Muggenburg, B. A., Bruyette, D. S., Griffith, W. C., & Hahn, F. F. (1997). Treatment with L-deprenyl prolongs life in elderly dogs. Life sciences, 61(11), 1037-1044. doi :
  17. Freisleben, H. J., Lehr, F., & Fuchs, J. (1994). Lifespan of immunosuppressed NMRI-mice is increased by deprenyl. In Amine Oxidases: Function and Dysfunction (pp. 231-236). Springer, Vienna. PMID doi :
  18. Knoll J, Miklya I. (2016). Longevity study with low doses of selegiline/(-)-deprenyl and (2R)-1-(1-benzofuran-2-yl)-N-propylpentane-2-amine (BPAP). Life Sci.; 167:32-38. doi : PMID .
  19. Ernyey, A. J., Kassai, F., Kozma, K., Plangár, I., Somfai, Z., Miklya, I., & Gyertyán, I. (2023). Age-related decline of various cognitive functions in well-experienced male rats treated with the putative anti-aging compound (2 R)-1-(1-benzofuran-2-yl)-N-propylpentane-2-amine ((-) BPAP). GeroScience, 1-13. PMID doi :
  20. Rahmani, A. H., Alsahli, M. A., Aly, S. M., Khan, M. A., & Aldebasi, Y. H. (2018). Role of curcumin in disease prevention and treatment. Advanced biomedical research, 7. PMID PMC doi :
  21. Hsu, K. Y., Ho, C. T., & Pan, M. H. (2023). The therapeutic potential of curcumin and its related substances in turmeric: From raw material selection to application strategies. Journal of Food and Drug Analysis, 31(2), 194. PMID PMC doi :
  22. Edwards, R. L., Luis, P. B., Nakashima, F., Kunihiro, A. G., Presley, S. H., Funk, J. L., & Schneider, C. (2020). Mechanistic differences in the inhibition of NF-κB by turmeric and its curcuminoid constituents. Journal of agricultural and food chemistry, 68(22), 6154-6160. PMID PMC doi :
  24. Panknin, T. M., Howe, C. L., Hauer, M., Bucchireddigari, B., Rossi, A. M., & Funk, J. L. (2023). Curcumin supplementation and human disease: a scoping review of clinical trials. International Journal of Molecular Sciences, 24(5), 4476. PMID PMC doi :
  25. Madeo, F., Eisenberg, T., Büttner, S., Ruckenstuhl, C., & Kroemer, G. (2010). Spermidine: a novel autophagy inducer and longevity elixir. Autophagy, 6(1), 160-162. PMID doi :
  26. Madeo, F., Bauer, M. A., Carmona-Gutierrez, D., & Kroemer, G. (2019). Spermidine: a physiological autophagy inducer acting as an anti-aging vitamin in humans?. Autophagy, 15(1), 165-168. PMID PMC doi :
  27. Xuan, M., Gu, X., Li, J., Huang, D., Xue, C., & He, Y. (2023). Polyamines: their significance for maintaining health and contributing to diseases. Cell Communication and Signaling, 21(1), 348. PMID PMC doi :
  28. Stolarska, E., Paluch-Lubawa, E., Grabsztunowicz, M., Kumar Tanwar, U., Arasimowicz-Jelonek, M., Phanstiel, O., ... & Sobieszczuk-Nowicka, E. (2023). Polyamines as Universal Bioregulators across Kingdoms and Their role in Cellular Longevity and Death. Critical Reviews in Plant Sciences, 42(6), 364-384. doi :
  29. Chien-Ta Tu, Bor-Sen Chen. // PLoS ONE. — 2013-01-28. — Т. 8 , вып. 1 . — С. e55230 . — doi : .
  30. A.a. Moskalev, M.v. Shaposhnikov. // Rejuvenation Research. — 2009-12-17. — Т. 13 , вып. 2-3 . — С. 246-247 . — ISSN . — doi : .
  31. Seiya Imoto, Christopher J. Savoie, Sachiyo Aburatani, Sunyong Kim, Kousuke Tashiro. // Journal of Bioinformatics and Computational Biology. — 2003-10-01. — Т. 1 , вып. 3 . — С. 459-474 . — ISSN . 25 декабря 2015 года.
  32. Alexander Vaiserman, Elena G. Pasyukova. // Genetics of Aging. — 2012-01-01. — С. 224 . — doi : .
  33. Alexey Moskalev, Elizaveta Chernyagina, João Pedro de Magalhães, Diogo Barardo, Harikrishnan Thoppil. // Aging (Albany NY). — 2015-09-02. — Т. 7 , вып. 9 . — С. 616-628 . — ISSN . 26 мая 2022 года.

Литература

  • Фоменко А.Н., Прошкина Е.Н., Фединцев А.Ю., Цветков В.О., Шапошников М.В., Москалев А.А. «Потенциальные геропротекторы». - М.: IVAO, 2016. В книге собрана информация о нескольких десятках известных на сегодняшний день геропротекторах. Анализируются существующие экспериментальные методы поиска новых геропротекторов. Приводятся известные подходы к классификации геропротекторов и предлагается собственная классификация, основанная на концепции гомеостаза (поддержания постоянства внутренней среды организма).
  • В. Н. Анисимов, // «Успехи геронтологии», 2000 г., выпуск, c. 275—277
  • В. Н. Анисимов. Фармакологические средства, увеличивающие продолжительность жизни // Молекулярные и физиологические механизмы старения. — СПб: Наука, 2003. — С. 239. — 468 с. — 665 экз. — ISBN 5020261998.
  • Moskalev, A., Guvatova, Z., Lopes, I. D. A., Beckett, C. W., Kennedy, B. K., De Magalhaes, J. P., & Makarov, A. A. (2022). . Trends in Endocrinology & Metabolism. PMID doi :
  • Liu, J. K. (2022). Antiaging agents: safe interventions to slow aging and healthy life span extension. Natural Products and Bioprospecting, 12(1), 1-36. PMID PMC doi :

Ссылки

Источник —

brigid
  • 2020-12-31
  • 1
  • Tags:

Same as Геропротекторы

The title for the last searches