Semax (Семакс)

Что такое Семакс?

Семакс — синтетический аналог адренокортикотропного гормона (АКТГ). Состоит из аминокислот 4–10 АКТГ.

Обзор Семакса

Семакс, разработанный в России, показал свою эффективность при инсульте, когнитивных нарушениях, деменции и воспалении зрительного нерва. Он также был протестирован как потенциальный усилитель иммунной системы и, как было обнаружено, обладает антидепрессантными и анксиолитическими свойствами. Исследования показывают, что Семакс повышает уровень нейротрофического фактора мозга (BDNF) в центральной нервной системе, а также уровень серотонина и дофамина.

Структура Семакса

Последовательность: Ac-Met-Glu-His-Phe-Pro-Gly-Pro
Молекулярная формула: C₃₉H₅₄N₁₀O₁₀S
Молекулярная масса: 854,99 г/моль
PubChem CID: 122178
CAS номер: 80714-61-0
Синонимы: Pro-Gly-Pro-ACTH

Исследования Семакса

Семакс влияет на структуру мозга в состоянии покоя

Функциональная магнитно-резонансная томография показала, что Семакс усиливает функцию так называемой сети пассивного режима [1]. Сеть режима по умолчанию относится к областям мозга, которые более активны во время отдыха, чем во время выполнения активных задач. Эта конкретная сеть на самом деле плохо изучена, но недавние исследования показывают, что она может играть роль в социальном познании и мониторинге окружающей среды. Это как универсальная система для мониторинга окружающего мира, когда у нас нет чего-то конкретного, на чем можно было бы сосредоточиться. Это делает ее важной частью внимания, поскольку сеть режима по умолчанию необходима для пробуждения использования из состояния «покоя», чтобы мы могли сосредоточиться на событии, особенно на событиях, которые включают в себя отношения с другими людьми. Фактически, сеть режима по умолчанию часто нарушается при заболеваниях познания, таких как болезнь Альцгеймера, что только еще больше подтверждает идею о том, что она участвует в общей социальной осведомленности [2].

Усиливая активность в сети режима по умолчанию, Семакс служит для повышения нашего общего уровня возбуждения в состоянии покоя. Это делает нас более внимательными к окружающей среде, особенно к нашей социальной среде, которая воспринимается как имеющая большую сосредоточенность и внимание. Другими словами, Семакс может усиливать основные функции мониторинга окружающей среды мозга, позволяя ему легче переходить из состояния покоя в состояние сосредоточенности.

Важно также отметить, что повышенная активность в сети режима по умолчанию обычно коррелирует с увеличением связей между различными областями мозга. Повышенная взаимосвязанность связана с улучшением решения проблем, улучшением памяти и креативности. Хотя нет прямых исследований, подтверждающих такой эффект Semax, это находится в пределах возможностей, что пептид усиливает взаимосвязанность и, таким образом, улучшает работу мозга в глобальном масштабе.

Семакс при инсульте

Семакс используется в России для лечения острой церебральной гипоксии, например, при инсульте или черепно-мозговой травме. Исследования на крысах показали, что Семакс стимулирует ряд молекулярных механизмов, участвующих в транскрипции генов в центральной нервной системе (ЦНС). Конкретно говоря, Семакс стимулирует изменения в экспрессии 24 различных генов, связанных с функцией кровеносных сосудов в головном и спинном мозге. Эти гены регулируют все: от миграции гладкомышечных клеток до образования эритроцитов и генерации новых кровеносных сосудов. Эта корреляция может объяснить, почему Семакс проявил нейропротекторные свойства в условиях инсульта. Похоже, что пептид способствует выживанию нейронов, стабилизирует митохондрии и, таким образом, выработку энергии, а также улучшает снабжение мозга питанием [3].

Исследования, проведенные в России с участием пациентов, проходящих реабилитацию после инсульта, показывают, что Семакс ускоряет восстановление функций и приводит к более высокому общему уровню функций по завершении терапии [4]. По словам Гусева и др., «ранняя реабилитация и введение семакса повышают уровень BDNF в плазме, ускоряют функциональное восстановление и улучшают двигательные показатели».

BDNF — это натуральный мозговой пептид, стимулирующий обучение и память. Возможно, что Semax, стимулируя BDNF, улучшает нейропластичность мозга и облегчает неповрежденным областям мозга изучение задач, которые ранее были ответственностью поврежденных областей. Semax также активирует сеть режима по умолчанию, как упоминалось выше, которая является критически важным компонентом покоящегося внимания и социальной функции.

Семакс и экспрессия генов в мозге

Изменения экспрессии генов в мозге, вызванные семаксом, наблюдаются не только в условиях инсульта. Исследования на здоровых крысах показали, что однократное интраназальное введение семакса может оказывать влияние на ряд различных генов как в гиппокампе, так и в лобной коре. Это важно, поскольку гиппокамп играет важную роль в памяти и обучении, в то время как лобная кора важна для концентрации, планирования и организации информации. В обеих тканях экспрессия генов наблюдается в течение 20 минут после введения семакса и оказывает особенно сильное воздействие на фактор роста нервов (NGF) и BDNF [5]. Как объясняется в следующем разделе, воздействие семакса на гены в областях мозга, отвечающих за концентрацию, обучение и исполнительную функцию, является одной из причин, по которой исследователи предполагают, что пептид может открыть каналы для изучения того, как мы учимся и обрабатываем информацию. Есть даже надежда, что семакс может помочь нам понять, как улучшить познание и сделать обучение более простым и постоянным для всех.

Семакс и когнитивные способности

Есть основания полагать, что Семакс является эффективным средством для повышения обучения и памяти, особенно у лиц, страдающих неврологическими нарушениями этих функций. Согласно исследованиям из Канады, США и Китая, АКТГ, натуральный белок, на котором основан Семакс, защищает функции обучения и памяти в мышиных моделях эпилепсии [6]. Этот белок уже давно используется при лечении эпилептических расстройств в качестве первой линии защиты от остановки развития или регресса.

По словам доктора Скэнтлбери, Семакс является очень эффективным производным АКТГ и может давать преимущества, которых нет у натурального пептида. Хотя необходимо провести больше исследований, он указывает, что АКТГ даже в низких дозах может предотвращать нарушение обучения и памяти в условиях приступа. Это, в свою очередь, может предполагать, что АКТГ и Семакс обладают ноотропными свойствами и что они могут не только компенсировать дефицит обучения и памяти в условиях заболевания, но и могут повышать когнитивные способности при регулярном приеме в низких дозах.

Семакс и депрессия

Исследования на мышах показали, что повышение уровня BDNF может помочь регулировать функцию мозга в условиях депрессии. Современные антидепрессанты, такие как СИОЗС, имеют тенденцию косвенно влиять на сигнализацию серотонина в мозге для достижения эффекта, но часто требуется несколько недель лечения, прежде чем какой-либо эффект будет заметен. В течение многих лет это представляло парадокс для ученых, которые изучают химию мозга, поскольку эффекты должны быть гораздо более немедленными. Теперь, похоже, благодаря знаниям, полученным от семакса и других стимулирующих BDNF белков, СИОЗС может потребоваться много времени, чтобы подействовать, поскольку их фактический терапевтический эффект связан с их способностью повышать уровень BDNF и, таким образом, стимулировать нейрогенез в депрессивном мозге [7]. Если это правда, то это открывает совершенно новый способ понимания депрессии и ее лечения. По словам Делтейла и др., есть веская причина поблагодарить за то, что сочетание стимуляторов BDNF, таких как Семакс, с лечением СИОЗС может значительно повысить эффективность и облегчить лечение депрессии. Конечно, необходимо провести много исследований, чтобы определить, можно ли воспроизвести и расширить эти результаты.

Список источников

1. I. S. Lebedeva et al., “Effects of Semax on the Default Mode Network of the Brain,” Bull. Exp. Biol. Med., vol. 165, no. 5, pp. 653–656, Sep. 2018. [PubMed]
2. R. B. Mars, F.-X. Neubert, M. P. Noonan, J. Sallet, I. Toni, and M. F. S. Rushworth, “On the relationship between the ‘default mode network’ and the ‘social brain,’” Front. Hum. Neurosci., vol. 6, 2012. [PMC]
3. E. V. Medvedeva et al., “The peptide semax affects the expression of genes related to the immune and vascular systems in rat brain focal ischemia: genome-wide transcriptional analysis,” BMC Genomics, vol. 15, p. 228, Mar. 2014. [PubMed]
4. E. I. Gusev, M. Y. Martynov, E. V. Kostenko, L. V. Petrova, and S. N. Bobyreva, “[The efficacy of semax in the tretament of patients at different stages of ischemic stroke],” Zh. Nevrol. Psikhiatr. Im. S. S. Korsakova, vol. 118, no. 3. Vyp. 2, pp. 61–68, 2018. [PubMed]
5. T. I. Agapova et al., “[Effect of semax on the temporary dynamics of brain-derived neurotrophic factor and nerve growth factor gene expression in the rat hippocampus and frontal cortex],” Mol. Genet. Mikrobiol. Virusol., no. 3, pp. 28–32, 2008. [PubMed]
6. M. H. Scantlebury, K.-C. Chun, S.-C. Ma, J. M. Rho, and D. Y. Kim, “Adrenocorticotropic Hormone Protects Learning and Memory Function in Epileptic Kcna1-null mice,” Neurosci. Lett., vol. 645, pp. 14–18, Apr. 2017. [PubMed]
7. T. Deltheil et al., “Behavioral and serotonergic consequences of decreasing or increasing hippocampus brain-derived neurotrophic factor protein levels in mice,” Neuropharmacology, vol. 55, no. 6, pp. 1006–1014, Nov. 2008. [PubMed]
8. Ivanov, Alexander & Bobyntsev, Igor & Shepeleva, Olga & Kryukov, Alexey & Andreeva, L & Myasoedov, N. (2017). Influence of ACTG4-7-PGP (Semax) on Morphofunctional State of Hepatocytes in Chronic Emotional and Painful Stress. Bulletin of experimental biology and medicine. 163. [Research Gate]
9. Bobyntsev, Igor & Kryukov, Alexey & Shepeleva, Olga & Ivanov, Alexander. (2015). The effect of ACTH-4-7-PGP peptide on lipid peroxidation in liver and activity of serum transaminases in rats under acute and chronic immobilization stress conditions. 78. 18-21. [Research Gate]