01Čo je to
Livagen je tetrapeptid Lys-Glu-Asp-Ala, skrátene KEDA. Vznikol cielenou chemickou syntézou podľa aminokyselinovej analýzy pečeňových polypeptidových prípravkov, teda rovnakým postupom ako ďalšie krátke peptidy Petrohradského inštitútu bioregulácie a gerontológie. Tieto peptidy pôsobia tkanivovo špecificky: v organotypických kultúrach stimuluje cortagen explantáty mozgovej kôry, epitalon explantáty podkôrových štruktúr, livagen explantáty pečene a vilon explantáty týmusu.
V archíve preto Livagen zastupuje pečeňovú vetvu tejto línie. Výskum sleduje tvorbu bielkovín v hepatocytoch, morfológiu pečeňovej kultúry, chromatín v lymfocytoch starých ľudí a aktivitu enzýmov v tráviacom trakte potkanov rôzneho veku. Prehľad z roku 2020 ho spolu s pečeňovým polypeptidovým komplexom zaraďuje medzi látky skúmané ako hepatoprotektíva.
02Mechanizmus účinku
V pečeňových bunkách zvyšuje tvorbu bielkovín. V monovrstvových kultúrach hepatocytov potkanov vo veku 1 až 24 mesiacov zvýšil KEDA úroveň syntézy bielkovín vo všetkých vekových skupinách a najsilnejšie v bunkách starých zvierat; u starých potkanov zároveň zvýšil amplitúdu circumhorálneho rytmu syntézy bielkovín. Epitalon, postavený na analýze peptidov epifýzy, intenzitu syntézy bielkovín v tých istých hepatocytoch nezmenil, čo ukazuje tkanivovú špecificitu oboch molekúl.
Krátke peptidy tejto veľkosti vstupujú do jadra a viažu sa na DNA a históny, čím menia expresiu génov aj stav metylácie. V lymfocytoch ľudí vo veku 75 až 88 rokov Livagen aktivoval ribozómové gény, dekondenzoval pericentromerický štruktúrny heterochromatín chromozómov 1 a 9 a uvoľnil gény potlačené vekovou kondenzáciou euchromatických úsekov.
Na enzýmy pôsobí priamo a sám sa štiepi pomaly. V ľudskom sére tlmí enzýmy rozkladajúce enkefalíny s hodnotou IC50 20 µM, teda silnejšie než známe inhibítory peptidáz puromycín, leupeptín a D-PAM, pričom na µ- ani δ-opioidné receptory membránovej frakcie potkaního mozgu sa neviaže. Peptidové hydrolázy tenkého čreva potkana ho hydrolyzujú len nepatrne a in vitro znížil aktivitu glycyl-L-leucíndipeptidázy v tenkom čreve o 50 %.
03Účinky
V kultúre pečeňového tkaniva podporuje regeneráciu. Imunocytochemická a morfometrická analýza organotypickej pečeňovej kultúry ukázala, že tetrapeptid stimuluje štrukturálnu a funkčnú homeostázu bunkových populácií a jeho hlavný účinok smeruje k zachovaniu morfologickej celistvosti a k zosilneniu bunkových aj vnútrobunkových foriem regenerácie.
V tráviacom trakte potkanov pôsobí podľa veku zvieraťa rôzne. Po dvoch týždňoch podávania ústami klesla aktivita tráviacich enzýmov u mladých zvierat a u starých zvierat stúpla, pričom u starých potkanov sa hodnoty vo väčšine prípadov priblížili aktivite mladých kontrolných zvierat.
Na ľudských bunkách starších darcov sa sledovala aj odpoveď na poškodenie. Lymfocyty od ľudí vo veku 72 až 86 rokov, stimulované fytohemaglutinínom, najprv ožiarili nízkymi dávkami gama žiarenia (0,2 a 0,5 Gy) a potom vystavili poškodzujúcim dávkam (1 a 2 Gy) alebo chloridu medi v koncentrácii 10⁻³ M: adaptívna odpoveď zostala zachovaná aj v starých bunkách a Livagen mal korekčný účinok. Prehľad z roku 2020 uvádza, že v experimentálnych modeloch poškodenia pečene u zvierat aj in vitro, pri fibrotizácii a akútnej i chronickej hepatitíde, pôsobil pečeňový polypeptidový komplex a peptid KEDA hepatoprotektívne a imunoprotektívne a upravovali imunitné a antioxidačné ukazovatele.
04Dávkovanie
Pre určenie dávky u ľudí neexistuje žiadna štúdia ani iný podklad; publikované pokusy na potkanoch a v kultúrach dávku neuvádzajú.
05Riziká a súvislosti
U ľudí sa nepodával: publikované údaje pochádzajú z kultúr potkaních hepatocytov a pečeňového tkaniva, z lymfocytov starších darcov v kultúre a z dvojtýždňového podávania potkanom.
V publikovaných pokusoch s hepatocytmi, organotypickou pečeňovou kultúrou a lymfocytmi starších darcov autori neuvádzajú poškodenie buniek a dvojtýždňové podávanie potkanom ústami posunulo aktivitu tráviacich enzýmov starých zvierat k hodnotám mladých kontrol.
Bezpečnosť a dlhodobé účinky u ľudí nie sú charakterizované: merania pokrývajú pečeňové, črevné a lymfocytové modely a krátke podávanie hlodavcom.
06Ako zapadá do celku
Livagen a epitalon ukazujú, čo v tejto línii peptidov znamená tkanivová špecificita: v hepatocytoch potkanov zvýšil tvorbu bielkovín Livagen, kým epitalon ju nezmenil, a v organotypických kultúrach každý z peptidov stimuloval rast explantátov práve toho tkaniva, z ktorého peptidového komplexu bol navrhnutý. V lymfocytoch ľudí vo veku 75 až 88 rokov dekondenzovali pericentromerický chromatín chromozómu 1 epitalon, Livagen aj prostamax a chromozóm 9 epitalon s Livagenom.
V ľudskom sére sa oba peptidy stretávajú pri rozklade enkefalínov, no s odlišnou silou: Livagen tlmí enkefalinázy s hodnotou IC50 20 µM a epitalon 500 µM. Ovagen (Glu-Asp-Leu) a pinealon (Glu-Asp-Arg) sú ďalšie členy tej istej línie, skúmané v obličkových a nervových modeloch.
Štúdie a zdroje
- Tissue-specific effects of peptides. ↗Organotypic cultures of rat tissue: Cortagen, Epithalon, Livagen and Vilon stimulated the growth of explants from brain cortex, subcortical structures, liver and thymus respectively, that is from the tissue whose peptide complex was used for the chemical synthesis.
- [Rhythm of protein synthesis in cultures of hepatocytes from rats of different ages. Norm and effect of the peptide livagen]. ↗Monolayer cultures of hepatocytes from rats aged 1–24 months: Livagen (Lys-Glu-Asp-Ala), synthesized from the amino acid analysis of liver polypeptide preparations, raised protein synthesis at every age with the largest effect in old animals and increased the amplitude of its circumhoral rhythm in old rats, while epitalon did not change protein synthesis; Russian-language report.
- [Functional morphology of an organotypic liver culture exposed to the peptide livagen]. ↗Immunocytochemical and morphometric analysis of organotypic liver culture: the tetrapeptide stimulated structural and functional homeostasis of cell populations, with its main activity directed at morphological integrity and at cellular and intracellular regeneration; Russian-language report.
- Effects of Livagen peptide on chromatin activation in lymphocytes from old people. ↗Lymphocytes from old people: Livagen activated ribosomal genes, decondensed pericentromeric structural heterochromatin and released genes repressed by age-related condensation of euchromatic chromosome regions.
- Effects of short peptides on lymphocyte chromatin in senile subjects. ↗Leukocytes of subjects aged 75–88: Vilon, Epithalon, Livagen, Prostamax and Cortagen activated ribosomal genes and deheterochromatinized facultative chromatin; chromosome 1 pericentromeric decondensation with Epithalon, Livagen and Prostamax, chromosome 9 with Epithalon and Livagen.
- [Effect of new peptide bioregulators livagen and epitalon on enkephalin-degrading enzymes in human serum]. ↗Human serum in vitro: dose-dependent inhibition of enkephalin-degrading enzymes with IC50 20 µM for Livagen (stronger than puromycin, leupeptin and D-PAM) and 500 µM for Epitalon; neither peptide bound µ- or δ-opioid receptors of the rat brain membrane fraction; Russian-language report.
- [Effect of peptide Livagen on activity of digestive enzymes in gastrointestinal tract and non-digestive organs in rats of different ages]. ↗Rats of different ages: Livagen is weakly hydrolysed and small-intestine peptide hydrolases do not cleave it appreciably; in vitro it lowered glycyl-L-leucine dipeptidase activity in the small intestine by 50%; after two weeks of oral administration digestive enzyme activity fell in young rats and rose in old rats towards the level of young controls; Russian-language report.
- [Variability of radiation-induced adaptive response in old age individuals and their correction by Peptide bioregulator -Livagen]. ↗Phytohaemagglutinin-stimulated lymphocytes from individuals aged 72–86 and controls aged 30–40, stimulating gamma doses of 0.2 and 0.5 Gy followed by damaging doses of 1 and 2 Gy or copper chloride 10⁻³ M: the adaptive response was preserved in aged cells and Livagen showed corrective activity; Russian-language report.
- [The influence of polypeptide liver complex and tetrapeptide KEDA on organism physiological function in norm and age-related pathology.]. ↗Review of the hepatoprotective, immunoprotective and anti-ageing properties of the liver polypeptide complex (Ventvil) and the KEDA tetrapeptide (Livagen) in experimental liver models in animals and in vitro: fibrosis, acute and chronic hepatitis, with normalisation of immune and antioxidant parameters; Russian-language report.
- Peptide Regulation of Gene Expression: A Systematic Review. ↗Systematic review: short peptides of 2–7 residues enter cell nuclei and nucleoli, interact with the nucleosome, histones and single- and double-stranded DNA, recognise promoter sequences and change DNA methylation status.