Дельта-сон-индуцирующий пептид – это нейропептид, влияющий на ряд эндокринных и физиологических процессов в центральной нервной системе. DSIP представляет интерес в первую очередь благодаря своим способностям снижать окислительный стресс, нормализовать сократительную способность миокарда. Он также изучается как потенциальная цель для лечения большого депрессивного расстройства.
Дельта-сон-индуцирующий пептид (DSIP) — короткий пептид природного происхождения. Свое название он получил из-за своей способности вызывать сон у кроликов и из-за того, что впервые был выделен в 1977 году из мозга крыс во время медленного сна. Однако пептид имеет ряд физиологических и эндокринных ролей, которые медленно раскрываются по мере того, как он вызывает интерес у исследователей. Сейчас известно, что DSIP может изменять уровень кортикотропина, ингибировать секрецию соматостатина, ограничивать стресс, нормализовать артериальное давление, изменять режим сна и восприятие боли. Он также может иметь будущее применение в лечении рака, депрессии и профилактике повреждений свободными радикалами.
Последовательность: Trp-Ala-Gly-Gly-Asp-Ala-Ser-Gly-Glu
Молекулярная формула: C35H48N10O15
Молекулярный вес: 848.824 г/моль
PubChem CID: 68816
Номер CAS: 62568-57-4
Синонимы: Emideltide (Эмидельтид), DSIP nonapeptide (нонапептид DSIP), Deltaran (Дельтаран)
Несмотря на название, связь между DSIP и сном было трудно определить. После первоначального исследования на кроликах DSIP подвергся обширному исследованию для определения его влияния на сон. К сожалению, было трудно выделить закономерность. В некоторых исследованиях DSIP способствовал медленноволновому сну и подавлял парадоксальный сон. В других исследованиях DSIP вообще не оказывал влияния на сон. В одном исследовании было обнаружено, что DSIP вызывает возбуждение в течение первого часа сна с последующей седацией, начинающейся во второй час сна [1]. В целом, это исследование показало, что DSIP помогает нормализовать сон и регулировать дисфункции циклов сна, эффекты, которые, как правило, подтверждаются другими исследованиями.
Возможно, наиболее значимое исследование сна с участием DSIP было проведено в условиях хронической бессонницы. В этом конкретном примере пептид, по-видимому, улучшает сон настолько, что он соответствует показателям нормального контроля [2]. Эти результаты отражены в других исследованиях, показывающих, что DSIP улучшает структуру сна и сокращает латентность сна при хронической бессоннице. В целом, полисомнографические исследования указывают на более высокую эффективность сна при DSIP, которая, хотя и статистически значима, все еще относительно слаба [3].
Несмотря на противоречия в исследовании, почти невозможно отрицать, что DSIP каким-то образом связан с началом сна. Исследования на людях выявили ряд субъективных показателей, указывающих на то, что DSIP способствует сну. Например, DSIP вызывает чувство сонливости, увеличивает время сна на 59% по сравнению с плацебо и сокращает время засыпания. Однако эти субъективные выводы почти полностью противоречат анализам ЭЭГ, которые не показывают очевидной седации [4]. Проблема, однако, может быть связана с текущими методиками тестирования, поскольку многие измерения седации с помощью ЭЭГ основаны на фармакологической седации, а не на естественной. По крайней мере, DSIP предлагает новый и полезный инструмент для переоценки того, как мы измеряем сон в лаборатории. Это может помочь ученым разработать более полное понимание человеческого сна, физиологической функции, которая все еще окутана большой тайной, несмотря на более чем столетие целенаправленных исследований.
Анальгетический контроль может быть затруднен в условиях хронической боли. Современные лекарства, такие как НПВП и опиаты, хотя и эффективны в краткосрочной перспективе, могут иметь серьезные побочные эффекты при слишком длительном использовании. Современные анальгетики лучше всего подходят для краткосрочного лечения боли, поэтому исследователи искали альтернативу для лечения хронических болевых синдромов. Небольшое доклиническое исследование на людях показало, что DSIP может значительно снизить восприятие боли и улучшить настроение. Это же исследование показало, что DSIP может быть полезен для пациентов с физиологической зависимостью от других обезболивающих препаратов, поскольку он помогает уменьшить симптомы отмены и рецидив боли, который часто возникает после прекращения долгосрочной анальгетической терапии [5].
Исследования на крысах показывают, что DSIP действует на центральные опиоидные рецепторы, вызывая анальгетические эффекты. Неясно, являются ли эти эффекты прямыми или косвенными, но пептид производит значительный обезболивающий эффект, который зависит от дозы [6]. Нет никаких указаний на то, что DSIP вызывает такую же зависимость, как опиоидные препараты, несмотря на то, что оба препарата действуют на одни и те же рецепторы в центральной нервной системе.
Исследования на крысах показывают, что DSIP изменяет вызванные стрессом метаболические нарушения, которые часто заставляют митохондрии переходить от кислородозависимого дыхания к кислородонезависимому дыханию. Последнее гораздо менее эффективно и связано с выработкой токсичных побочных продуктов метаболизма. Способность DSIP поддерживать окислительное фосфорилирование даже в условиях гипоксии может сделать пептид полезным средством лечения таких состояний, как инсульт и сердечный приступ. Сохраняя нормальную функцию митохондрий, DSIP может помочь компенсировать метаболические повреждения, вызванные нехваткой кислорода, и защитить ткани до тех пор, пока не будет восстановлен надлежащий кровоток [7].
Эти свойства делают DSIP очень мощным антиоксидантом, который работает на самом базовом уровне производства свободных радикалов. Сохраняя нормальную функцию митохондрий, DSIP снижает производство свободных радикалов. Это может сделать его мощной добавкой против старения, хотя для понимания точных эффектов пептида требуется гораздо больше исследований.
Открытие того, что DSIP может изменять митохондриальную активность в условиях гипоксии, побудило ученых исследовать механизм, посредством которого пептид оказывает этот эффект. Оказывается, DSIP ограничивает изменения в моноаминоксидазе типа А (МАО-А) и уровнях серотонина [8]. Это открытие, конечно, навело исследователей на мысль, что пептид может оказывать влияние на течение депрессии.
Анализ спинномозговой жидкости пациентов, страдающих тяжелой депрессией, выявил снижение уровня DSIP по сравнению с контрольной группой [9]. Учитывая тесную связь между сном и депрессией, неудивительно, что пептид, участвующий в регуляции циклов сна, также может играть роль в развитии депрессии. На сегодняшний день не было попыток лечить депрессию путем нормализации уровней DSIP [10]. Однако этот пептид связан с изменениями в гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси и может играть роль в суицидальном поведении [11].
Испытания, изучающие способность DSIP уменьшать симптомы отмены во время детоксикации от опиатов и алкоголя, показали, что пептид может иметь существенную пользу [12]. В одном исследовании 107 пациентов с симптомами отмены алкоголя или опиатов, 97% и 87% соответственно показали полное разрешение симптомов отмены или значительное улучшение. Интересно, что отмена опиатов оказалась более резистентной к лечению, требуя большего количества инъекций DSIP в течение более длительного периода времени [13]. Абстинентный синдром, особенно алкогольный, может быть опасным для жизни состоянием, поэтому любые успехи в лечении этого состояния имеют важное значение.
Многие исследования рака сосредоточены на лечении заболевания после его диагностики. Однако меньшая, но растущая часть исследователей заинтересована в предотвращении развития рака в первую очередь. Большая часть внимания сосредоточена на стимуляции иммунной системы с помощью так называемой противораковой вакцины для поиска и устранения раковых клеток до их распространения. Однако исследования на мышах показывают, что DSIP может иметь лучший эффект профилактики рака, чем любая вакцина, протестированная на сегодняшний день. В исследовании самкам мышей давали DSIP 5 дней подряд каждого месяца, начиная с возраста 3 месяцев и до самой смерти. У обработанных крыс наблюдалось 2,6-кратное снижение развития опухолей. Это заметное снижение заболеваемости раком сопровождалось 22,6-процентным снижением частоты хромосомных дефектов в костном мозге [14].
Одним из побочных эффектов химиотерапии является изменение функционирования центральной нервной системы. Эти изменения могут включать нарушение моторного контроля, поведенческие изменения, такие как депрессия, и проблемы с речью. Дети, проходящие химиотерапию, особенно уязвимы к изменениям ЦНС после лечения рака. Недавнее исследование предполагает, что DSIP может исправить эти изменения ЦНС или предотвратить их возникновение в первую очередь [15]. По крайней мере часть этого эффекта может быть объяснена селективным воздействием DSIP на кровоснабжение мозга. Исследования на крысах показывают, что DSIP и его альтернативный препарат Deltaran значительно увеличивают кровоснабжение в условиях стрессов ЦНС, таких как ишемия и химиотерапия. Фактически, в животной модели церебральной ишемии животные, которым давали Deltaran, выживали в 100% случаев по сравнению с всего лишь 62% контрольной группы [16]. Усиливая приток крови к мозгу, DSIP может способствовать заживлению и уменьшать метаболические нарушения.
DSIP был впервые обнаружен в мозге кроликов во время медленного сна и с тех пор связывается со сном и регуляцией циклов сна-бодрствования центральной нервной системой. Однако интересен тот факт, что никто не знает, где и как синтезируется DSIP. Уровни DSIP в периферических тканях столь же высоки, как и в тканях ЦНС, что позволяет предположить, что пептид может вырабатываться вне ЦНС и что его основная функция может вообще не включать сон.
Также есть предположение, что DSIP может быть гипоталамическим гормоном, который регулирует не только сон, так же, как гормон роста, например, регулирует не только рост костей и мышц. В одном исследовании было обнаружено, что DSIP ингибирует соматостатин, белок, вырабатываемый в мышечных клетках, который ингибирует рост мышц [17]. Ингибируя соматостатин, DSIP способствует гипертрофии и гиперплазии скелетных мышц. Эти прямые ингибирующие эффекты кажутся странными для пептида, который изначально считался в первую очередь участвующим в содействии сну. Это привело некоторых ученых к предположению, что исследования не достигли цели в отношении DSIP и что пептид может играть более масштабную, более универсальную роль в регуляции физиологии человека.
Дополнительным вкладом в идею о том, что DSIP может быть чем-то большим, чем просто пептид ЦНС, является тот факт, что в животных моделях было обнаружено, что он регулирует артериальное давление, частоту сердечных сокращений, термогенез и систему лимфокинов. Некоторые из этих эффектов появляются до любых клинических или лабораторных признаков сна, что указывает на то, что DSIP может фактически играть роль в изменении физиологии, чтобы подготовить организм к началу сна [18].