Эффекты пептида GHК и его структурных аналогов D-Ala-GHK и GHК-D-Ala на состояние врожденного иммунитета и перекисного окисления липидов в условиях кожной раны

Целью настоящего исследования явилось изучение эффектов пептида GHK и его структурных аналогов на механизмы врожденного иммунитета и процессы перекисного окисления липидов при кожном раневом процессе. Материалы и методы. Эксперименты выполнены на 70 крысах-самцах Вистар. Кожную рану моделировали нанесением на участке спины животного полнослойной раны площадью 250 мм². В работе использовали пептиды Gly-His-Lys (GHK), D-Ala-Gly-His-Lys (D-Ala-GHK) и Gly-His-Lys-D-Ala (GHК-D-Ala) в дозах 0,5 мкг/кг и 1,5 мкг/кг, которые вводили внутрикожно в дозах 0,5 мкг/кг и 1,5 мкг/кг в объеме 0,1 мл в течение 3, 7 или 10 суток. Активность процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в сыворотке крови оценивали по содержанию малонового диальдегида (МДА) и ацилгидроперекисей (АГП). Оценку антиоксидантных механизмов проводили путем определения активности каталазы и общей антиокислительной активности (ОАА) сыворотки крови. Фагоцитарную активность нейтрофилов крови оценивали по фагоцитарному индексу (ФИ) и фагоцитарному числу (ФЧ). Активность кислородзависимых механизмов в фагоцитах оценивали в спонтанном тесте восстановления нитросинего тетразолия (НСТ-тест). Результаты. После введения GHK преобладала тенденция к ФИ, ФЧ и завершенности фагоцитоза, которая в основном сохранялась и при использовании пептидов D-Ala-GHK и GHK-D-Ala. При этом наиболее устойчивое влияние на фагоцитарную активность оказывал пептид GHK-D-Ala в дозе 1,5 мкг/кг. Полученные в НСТ-тесте данные в определенной степени согласуются с показателями ФИ. При этом эффекты структурных аналогов, в отличие от GHK, проявлялись на протяжении всего эксперимента. Достоверно значимые изменения показателей активности ПОЛ и антиоксидантных механизмов отмечались при применении всех пептидов. Однако их динамика, направленность и выраженность на протяжении эксперимента имели достаточно сложный характер. Заключение. GHK и его структурные аналоги D-Ala-GHK и GHK-D-Ala при кожной инфицированной ране оказывают влияние на показатели врожденного иммунитета и ПОЛ в условиях кожной раны, выраженность и направленность которого зависит от срока заживления. При этом наиболее выраженные и устойчивые эффекты наблюдаются при использовании GHK-D-Ala, что свидетельствует о важности защиты молекулы трипептида от действия карбоксипептидаз.

1. Башкина О.А., Самотруева М.А., Ажикова А.К., Пахнова Л.Р. Нейроиммуноэндокринная регуляция физиологических и патофизиологических процессов в коже. Медицинская иммунология. 2019;21(5):807-820. DOI: 10.15789/1563-0625-2019-5-807-820. EDN: XONLGS.

2. Makarevich P.I., Efimenko A.Y., Tkachuk V.A. Biochemical regulation of regenerative processes by growth factors and cytokines: basic mechanisms and relevance for regenerative medicine. Biochemistry (Moscow). 2020;85(1):11-26. DOI: 10.1134/S0006297920010022. EDN: VJCNHF.

3. Хавинсон В.Х. Лекарственные пептидные препараты: прошлое, настоящее, будущее. Клиническая медицина. 2020;98(3):165-177. DOI: 10.30629/0023-2149-2020-98-3-165-177. EDN: NZRQRF.

4. Mazurowska L., Mojski M. Biological activities of selected peptides: skin penetration ability of copper complexes with peptides. J Cosmet Sci. 2008;59(1): 59-69.

5. Pickart L., Vasquez-Soltero J.M., Margolina A. The human tripeptide GHK-Cu in prevention of oxidative stress and degenerative conditions of aging: implications for cognitive health. Oxid Med Cell Longev. 2012;2012:324832. DOI: 10.1155/2012/324832.

6. Siméon A., Emonard H., Hornebeck W., Maquart F.X. The tripeptidecopper complex glycyl-L-histidyl-L-lysine-Cu2+ stimulates matrix metalloproteinase-2 expression by fibroblast cultures. Life Sci. 2000;67(18):2257-2265. DOI: 10.1016/s0024-3205(00)00803-1.

7. Siméon A., Wegrowski Y., Bontemps Y., Maquart F.X. Expression of glycosaminoglycans and small proteoglycans in wounds: modulation by the tripeptide-copper complex glycyl-L-histidyl-L-lysine-Cu(2+). J Invest Dermatol. 2000;115(6):962-968. DOI: 10.1046/j.1523-1747.2000.00166.x.

8. Pickart L., Margolina A. Regenerative and Protective Actions of the GHK-Cu Peptide in the Light of the New Gene Data.Int J Mol Sci. 2018;19(7):1987. DOI: 10.3390/ijms19071987.

9. Pickart L., Vasquez-Soltero J.M., Margolina A. GHK Peptide as a Natural Modulator of Multiple Cellular Pathways in Skin Regeneration. Biomed Res Int. 2015;2015:648108. DOI: 10.1155/2015/648108.

10. Ahmed M.R., Basha S.H., Gopinath D., Muthusamy R., Jayakumar R. Initial upregulation of growth factors and inflammatory mediators during nerve regeneration in the presence of cell adhesive peptide-incorporated collagen tubes. J Peripher Nerv Syst. 2005;10(1):17-30. DOI: 10.1111/j.1085-9489.2005.10105.x.

11. Rakhmetova K.K., Mishina E.S., Vorvul A.O., Bobyntsev I.I,. Dolgintsev M.E., Bezhin A.I. Regenerative effects of Gly-His-Lys and Gly-His-Lys-D-Ala peptides in infected skin wounds. Bulletin of RSMU. 2022;(2):58-64. DOI: 10.24075/brsmu.2022.014. EDN: WXBWVO.

12. Рагино Ю.И., Душкин М.И. Определение резистентности к окислению гепарин-осажденных b-липопротеинов сыворотки крови у больных ишемической болезнью сердца. Клиническая лабораторная диагностика. 1998;(11):3-5. EDN: SJCQRH.

13. Королюк М.А. Иванова Л.К., Майорова И.Г., Токарева В.А. Метод определения активности каталазы. Лабораторное дело. 1988;(1):44-47. EDN: SICVLT.

14. Галактионова Л.П., Ельчанинова С.А., Молчанов А.В., Варшавский Б.Я. Состояние перекисного окисления у больных язвенной болезнью желудка и двенадцатиперстной кишки. Клиническая лабораторная диагностика. 1998;(6):10-14. EDN: XBPFOB.

15. Медведев А.Н., Маянский А.Н., Чаленко В.В. Способ исследования поглотительной фазы фагоцитоза. Лабораторное дело. 1991;(2):19-20. EDN: ZAVONB.

16. Щербаков В.И. Применение НСТ-теста для оценки чувствительности нейтрофилов к стимуляторам. Лабораторное дело. 1989;(1):30-33. EDN: RUKUKR.

17. R Core Team. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. 2020. URL: https://www.R-project.org/.

18. Iwata Y., Nakade Y., Kitajima S., Yoneda-Nakagawa S., Oshima M., Sakai N., Ogura H., Sato K. et al. Protective effect of d-alanine against acute kidney injury. Am J Physiol Renal Physiol. 2022;322(6):F667-F679. DOI: 10.1152/ajprenal.00198.2021.

19. Shi Y., Hussain Z., Zhao Y. Promising Application of D-Amino Acids toward Clinical Therapy.Int J Mol Sci. 2022;23(18):10794. DOI: 10.3390/ijms231810794.

20. Lee C.J., Qiu T.A., Sweedler J.V. d-Alanine: Distribution, origin, physiological relevance, and implications in disease. Biochim Biophys Acta Proteins Proteom. 2020;1868(11):140482. DOI: 10.1016/j.bbapap.2020.140482.

21. Pickart L. The human tri-peptide GHK and tissue remodeling. J Biomater Sci Polym Ed. 2008;19(8): 969-988. DOI: 10.1163/156856208784909435.