MESOFORMULA

Нейропептиды

Пептиды как информационные молекулы: концепция пептидного программирования клеток

Регуляторные пептиды можно классифицировать по происхождению и функции. Основные группы включают: 

•  нейропептиды (сигнальные пептиды нервной системы),

•  тимические пептиды (пептиды тимуса, иммунные регуляторы),

•  пинеальные пептиды (пептиды эпифиза, нейроэндокринные регуляторы),

а также ряд других категорий, включая пептидные гормоны, тканеспецифичные пептиды различных органов.

Нейропептиды — это большая группа коротких пептидов, которые действуют как нейротрансмиттеры или нейромодуляторы в нервной системе.

Классические примеры включают эндорфины и энкефалины (5 аминокислот), вещество P (11 аминокислот), окситоцин (9 аминокислот), вазопрессин (9 аминокислот) и многие другие.

Они синтезируются нейронами и секретируются в синаптическую щель или в кровь, связываясь со специфическими рецепторами на клетках-мишенях. Нейропептиды регулируют передачу болевых сигналов, аппетит, поведение, эмоциональные реакции, циркадные ритмы и т. д.

Большинство нейропептидов действует через мембранные рецепторы (чаще всего GPCR), которые запускают внутриклеточные каскады (например, через cAMP, Ca²⁺), в конечном итоге влияя на экспрессию генов в нейроне.

В контексте пептидного программирования представляют интерес те нейропептиды, которые защищают нервные клетки и восстанавливают их функции после повреждений.

Например, фрагменты АКТГ (адренокортикотропного гормона) обладают выраженными нейротрофическими эффектами.

В экспериментах на моделях церебральной ишемии было показано, что MEHFPGP и родственный ему трипептид PGP (Pro-Gly-Pro) обладают нейропротекторными свойствами, стимулируя ангиогенез в повреждённом мозге.

Эти пептиды усиливали экспрессию генов сосудистого эндотелиального фактора роста – VEGF-A, -B, -C, -D – и плацентарного фактора роста PlGF, способствуя неоваскуляризации ишемизированной ткани.

Кроме того, они повышали экспрессию нейротрофинов NGF и BDNF в различных областях мозга и модулировали активность стресс-активируемых киназ JNK и ERK, связанных с нейродегенерацией.

Нейропептиды также увеличивали экспрессию нейротрофических факторов и их рецепторов (TrkA, TrkB и др.) в коре и гиппокампе при ишемии.

Эти данные подтверждают, что нейропептиды не только мгновенно модулируют активность нейронов, но и изменяют генные программы, ответственные за выживание и регенерацию нейронов.

Следует также отметить нейроэндокринные пептиды гипоталамуса и гипофиза — рилизинг-гормоны (например, ТРГ — тиреотропин-рилизинг-гормон, ГнРГ — гонадотропин-рилизинг-гормон и др.).

Они очень короткие и служат ключевыми информационными молекулами, соединяющими нервную и эндокринную системы.

Так, ТРГ регулирует активность щитовидной железы через гипофиз, но также проявляет нейромодулирующие свойства в ЦНС (например, оказывает антидепрессивный эффект).

Интересно, что избыток или дефицит таких нейропептидов приводит к патологиям: например, дисбаланс гипоталамических пептидов может способствовать ожирению, депрессии и другим нарушениям, влияя на экспрессию генов в нейросекреторных клетках.

Современные исследования продолжают открывать новые нейропептидные медиаторы (в мозге уже известно более 100 пептидов).

Эти данные подтверждают, что нейропептиды формируют сложную информационную сеть, дополняющую классическую нейротрансмиссию.

Для нейропептидной регуляции характерны длительность и широта воздействия:

после высвобождения пептиды могут диффундировать и влиять на множество клеток, задавая долговременные нейрональные программы (на часы или дни).

Это прекрасно согласуется с концепцией пептидов как информационных молекул — “медленных проводников” системных команд, перепрограммирующих нейронные сети.

Нейропептиды демонстрируют, как короткие сигнальные последовательности способны программировать активность клеток мозга и, потенциально, использоваться в клинической практике.