Роль трипептида меди (GHK-Cu) в процессе регенерации кожи

Заживление ран представляет собой сложный процесс, направленный на восстановление целостности кожного покрова. Сбой процессов регенерации на любом этапе приводит к нарушению нормальной барьерной функции кожи. В связи с этим поиск эффективных и безопасных веществ, ускоряющих и нормализующих процессы заживления, остается актуальной проблемой современной медицины. Медь является важным микроэлементом для нормального функционирования и обновления кожи, однако далеко не все ее соединения могут использоваться для наружного применения. Одним из методов доставки ионов металлов в кожу является их комплексообразование с различными лигандами, среди которых аминокислоты и пептиды играют ключевую роль. Медьсвязывающий трипептид GHK представляет собой молекулу небольшого размера с аминокислотной последовательностью (глицил-L-гистидил-L-лизин). Биохимической особенностью GHK является его малый размер, вследствие чего к мембранным рецепторам клеток он проникает лучше, чем более крупные молекулы. Кроме того, GHK обладает уникальными медьсвязывающими характеристиками. Целью настоящего обзора литературы было выявление вероятных механизмов влияния GHK-Cu на репаративные процессы, а также оценка эффективности его применения в клинической практике.

Введение

Заживление ран представляет собой сложный процесс, направленный на восстановление целостности кожного покрова и включающий три фазы: гемостаза/воспаления, пролиферации и ремоделирования. Сбой процессов регенерации на любом из этих этапов приводит к нарушению нормальной барьерной функции кожи [1].

В связи с этим поиск эффективных и безопасных веществ, ускоряющих и нормализующих процессы заживления, остается актуальной проблемой современной медицины. Известно, что медь является важным микроэлементом для нормального функционирования и обновления кожи, а также играет важную роль в процессе заживления ран, особенно в фазы пролиферации и ремоделирования [2].

I. Tenaud et al. (1999) провели работу, в которой оценивали влияние микроэлементов на экспрессию интегринов. По результатам исследования, медь оказывала выраженное стимулирующее влияние на синтез интегринов-a6, -b1 и -a2, расположенных на поверхности дифференцированных супрабазальных кератиноцитов в последней фазе регенерации [3]. В исследовании N. Phillips et al. (2010) показано, что медь усиливает активность матриксных металлопротеиназ (MMP)-1, -2 и -9, а также значительно стимулирует экспрессию интерлейкина-8, который активирует синтез коллагена [4]. А.А. Рахметова и соавт. (2011) в своей работе оценивали ранозаживляющие свойства мазей с наночастицами меди в экспериментальных моделях на животных и пришли к выводу: данные препараты статистически достоверно ускоряют закрытие раневых дефектов [5].

Далеко не все соединения меди могут использоваться для наружного применения. Одним из методов доставки ионов металлов в кожу является их комплексообразование с различными лигандами, среди которых аминокислоты и пептиды играют ключевую роль [6].

Общие сведения о трипептиде GHK

Медьсвязывающий трипептид GHK представляет собой молекулу небольшого размера с аминокислотной последовательностью глицил-L-гистидил-L-лизин. Впервые он был обнаружен американскими исследователями L. Pickart и Thaler в 1973 г. при сравнении влияния плазмы крови молодых (20–25 лет) и пожилых (50–70 лет) людей на работу гепатоцитов. Оказалось, что при воздействии плазмы крови молодых людей гепатоциты начинают синтезировать белки на уровне, характерном для молодого организма; в частности, отмечалось угнетение синтеза фибриногена. Причиной изменения синтетической активности гепатоцитов оказался GHK [7]. Данное открытие положило начало многолетним исследованиям свойств трипептида.

GHK обнаруживается в естественных условиях в плазме крови, слюне и в моче. Он имеет высокое сродство к иону меди Cu2+, с которым формирует хелатный комплекс GHK-Cu. С возрастом отмечается значительное уменьшение концентрации GHK-Cu в плазме крови: с 200 нг/мл у детей и молодых людей до 80 нг/мл– у лиц старше 60 лет, что может служить одним из факторов, обусловливающих сниженную регенеративную способность последних [8].

E.H. Sage et al. (1994) установили, что GHK высвобождается при расщеплении белка SPARC (Secreted protein acidic and rich in cysteine). Данный гликопротеин, являющийся компонентом экстрацеллюлярного матрикса, обнаруживается в большом количестве в эмбриональных клетках, а также в тканях, подвергающихся обширному ремоделированию и восстановлению. Считается, что SPARC регулирует форму и работу эндотелиальных клеток в процессе регенерации тканей [9]. Аминокислотная последовательность, соответствующая GHK, была также обнаружена в альфа 2 (I) цепи коллагена 1-го типа. При повреждении тканей вследствие воздействия протеаз происходит расщепление молекул коллагена и высвобождение GHK в месте травмы [10]. Таким образом, GHK является типичным матрикином – биологически активным пептидом, высвобождающимся в результате разрушения крупных белковых молекул экстрацеллюлярного матрикса [11, 12].

Биохимической особенностью трипептида GHK является его малый размер, вследствие чего к мембранным рецепторам клеток он проникает лучше, чем более крупные молекулы. Кроме того, GHK обладает уникальными медьсвязывающими характеристиками: аффинитет GHK к ионам меди Cu2+ гораздо выше, чем у аналогичных пептидов, и практически эквивалентен аффинитету молекулы альбумина. Предполагается, что GHK участвует в переносе ионов меди из кровеносного русла к тканям, а также помогает им проникать внутрь клеток в нетоксичной и легко утилизируемой форме [13]. В работах L. Mazurowska et al. ...

А.С. Полонская, Е.А. Шатохина, Л.С. Круглова