KPV je tripeptid složený ze tří aminokyselin – lysinu, prolinu a valinu –, který tvoří konec hormonu α-MSH. Zachovává si jeho protizánětlivé účinky, ale na rozdíl od α-MSH nezpůsobuje tvorbu pigmentu. Nejvíce se zkoumá u zánětlivých onemocnění střev, jako je ulcerózní kolitida, zatím však jen na buňkách a myších.[1]
KPV v kostce
- Sekvence: Lys-Pro-Val (aminokyseliny 11–13 hormonu α-MSH), molekulová hmotnost asi 342 g/mol.
- Vstup do buněk: přes transportér PepT1, který je ve zanícené sliznici střeva zvýšený.[2]
- Hlavní účinek ve studiích: tlumení zánětlivé dráhy NF-κB.
- Stav: žádné klinické studie u lidí, není schváleným léčivem.
Odkud KPV pochází?
α-MSH (alfa-melanocyty stimulující hormon) je známý hlavně tím, že v kůži spouští tvorbu melaninu. Už v 80. letech si ale vědci všimli, že silně tlumí zánět. Když zkoumali, která část molekuly za tím stojí, zjistili, že protizánětlivý účinek si zachovává i poslední tři aminokyseliny – Lys-Pro-Val.[1] Tento krátký úsek neaktivuje receptor pro pigmentaci, takže je pro výzkum zánětu „čistší“ než celý hormon.
Jak KPV tlumí zánět?
Hlavním cílem je transkripční faktor NF-κB – „hlavní vypínač“ zánětu v buňce, který spouští tvorbu zánětlivých cytokinů. KPV brání jeho aktivaci a také aktivaci drah MAP kináz, takže buňky uvolňují méně zánětlivých signálů.[2] Účinek přitom ve studii na myších nebyl zcela závislý na klasickém melanokortinovém receptoru MC1R, což naznačuje, že KPV může působit i uvnitř buňky.[3]
Proč se KPV zkoumá u zánětů střev?
Klíčem je transportér PepT1. Tato bílkovina přenáší krátké peptidy ze střeva do buněk sliznice a ve zdravém tlustém střevě jí je málo. Při chronickém zánětu střev se ale její množství výrazně zvyšuje. Studie v časopise Gastroenterology z roku 2008 ukázala, že KPV se přes PepT1 dostává přímo do buněk zanícené sliznice. U myší s chemicky vyvolanou kolitidou pak KPV podávaný v pitné vodě zmírnil zánět, úbytek hmotnosti i poškození sliznice.[2]
KPV tak působí přednostně tam, kde je zánět – teoreticky velká výhoda oproti lékům, které tlumí imunitu v celém těle.
Co jsou nanočástice s KPV?
Aby se KPV dostal do tlustého střeva neporušený, zkoušeli vědci „zabalit“ ho do nanočástic. V jedné studii byly nanočástice uzavřené v gelu z polysacharidů, který se rozpustí až v tlustém střevě.[4] V jiné byly nanočástice pokryté kyselinou hyaluronovou, která se váže na receptor CD44 na zanícených buňkách. U myší s ulcerózní kolitidou takto podaný KPV zmírnil zánět při výrazně nižší dávce než samotný peptid.[5]
| Studie | Model | Způsob podání | Výsledek |
|---|---|---|---|
| Dalmasso et al., 2008 | Myši s kolitidou | V pitné vodě | Menší zánět a poškození sliznice[2] |
| Kannengiesser et al., 2008 | Myši, modely IBD | Systémově | Protizánětlivý účinek[3] |
| Laroui et al., 2010 | Myši s kolitidou | Nanočástice v gelu | Cílené působení v tlustém střevě[4] |
| Xiao et al., 2017 | Myši s ulcerózní kolitidou | Nanočástice s kyselinou hyaluronovou | Účinek při nižší dávce[5] |
Má KPV i antimikrobiální účinky?
Ano, alespoň v laboratoři. α-MSH a jeho krátké fragmenty včetně KPV omezovaly růst bakterie Staphylococcus aureus a kvasinky Candida albicans.[6] Kombinace protizánětlivého a antimikrobiálního účinku je zajímavá pro výzkum infikovaných ran a kožních zánětů.
Jaká jsou omezení výzkumu?
- Žádná publikovaná klinická studie u lidí.
- Myší modely kolitidy jsou vyvolané chemicky a jen částečně odpovídají Crohnově nemoci nebo ulcerózní kolitidě u lidí.
- Většina studií používala podání ústy nebo v nanočásticích; o jiných způsobech podání je dat málo.
- Dlouhodobá bezpečnost není známá.
Jak se KPV liší od BPC-157?
Oba peptidy se zkoumají v souvislosti se střevy, ale každý jinak. KPV tlumí zánět tím, že vypíná signály NF-κB v buňkách sliznice. BPC-157 se zkoumá hlavně pro hojení poškozené tkáně a tvorbu cév. KPV je také mnohem menší – tři aminokyseliny oproti patnácti.
Co je melanokortinový systém?
α-MSH patří do skupiny melanokortinů – peptidů, které vznikají štěpením velké bílkoviny proopiomelanokortinu (POMC). Působí přes pět receptorů MC1R až MC5R, které řídí pigmentaci, chuť k jídlu, tvorbu kortizolu, mazu i zánětlivou odpověď. α-MSH tlumí zánět hlavně přes receptor MC1R na imunitních buňkách. Z téhož systému vycházejí i látky jako Melanotan 2, které se ale zaměřují na pigmentaci a mozek.[1]
Proč je výhodou, že je KPV tak malý?
Tripeptid se levně vyrábí, je chemicky stabilní a díky transportéru PepT1 se může dostat do buněk střevní sliznice, aniž by se musel vázat na receptor na povrchu buňky. Velké bílkoviny a delší peptidy by se v trávicím traktu rozložily dřív, než by k zanícené sliznici došly. Proto je KPV zajímavý hlavně pro podání ústy.[2]
Zkoumá se KPV i u kůže?
Ano. α-MSH a jeho odvozené tripeptidy se zkoumaly u modelů kožních zánětů a alergických reakcí, kde tlumily uvolňování zánětlivých signálů z kožních buněk.[1] Díky malé velikosti a stabilitě je KPV zajímavý i pro lokální použití. Klinické studie u kožních onemocnění ale publikované nejsou.
Jak se výzkum KPV vyvíjel?
Protizánětlivé účinky α-MSH popsala v 80. a 90. letech skupina Jamese Liptona a Anny Catania. Postupně zjistili, že účinek si zachovává i samotný konec molekuly, tripeptid KPV. V roce 2008 následovaly klíčové studie u myších modelů zánětů střev[2][3] a v dalším desetiletí práce s nanočásticemi, které mají KPV doručit přímo do tlustého střeva.[4][5]
Shrnutí
- KPV je tripeptid Lys-Pro-Val z konce hormonu α-MSH, který tlumí zánět, ale nezpůsobuje pigmentaci.[1]
- Do buněk střevní sliznice se dostává přes transportér PepT1, kterého je v zanícené sliznici více.[2]
- U myší s kolitidou zmírnil zánět při podání v pitné vodě i v nanočásticích.[2][5]
- V laboratoři omezoval růst některých bakterií a kvasinek.[6]
- Klinické studie u lidí zatím neexistují.
Časté otázky
Je KPV totéž co α-MSH?
Ne. KPV jsou jen poslední tři aminokyseliny třináctičlenného α-MSH. Zachoval si protizánětlivý účinek, ale nepůsobí na pigmentaci.
Způsobuje KPV opálení?
Ne. Tvorbu melaninu spouští receptor MC1R, který KPV podle studií výrazně neaktivuje.
Lze KPV podávat ústy?
Ve studiích na myších ano – v pitné vodě nebo v nanočásticích. U lidí to ověřeno nebylo.
Existují studie KPV u lidí?
Zatím ne. Veškerá data pocházejí z buněčných kultur a myších modelů zánětu.
Proč se KPV zkoumá právě u tlustého střeva?
Transportér PepT1, přes který KPV vstupuje do buněk, je ve zdravém tlustém střevě málo zastoupený, ale při chronickém zánětu jeho množství výrazně stoupá. KPV se tak dostává hlavně do zanícených buněk.[2]
Pro laboratorní výzkum připravujeme KPV peptid 5 mg; nová šarže bude skladem i s certifikátem analýzy.
Zdroje
- Brzoska T, Luger TA, Maaser C, Abels C, Böhm M. α-Melanocyte-stimulating hormone and related tripeptides: biochemistry, antiinflammatory and protective effects in vitro and in vivo, and future perspectives for the treatment of immune-mediated inflammatory diseases. Endocrine Reviews. 2008;29(5):581–602. PubMed ↗
- Dalmasso G, et al. PepT1-mediated tripeptide KPV uptake reduces intestinal inflammation. Gastroenterology. 2008;134(1):166–178. PubMed ↗
- Kannengiesser K, et al. Melanocortin-derived tripeptide KPV has anti-inflammatory potential in murine models of inflammatory bowel disease. Inflammatory Bowel Diseases. 2008;14(3):324–331. PubMed ↗
- Laroui H, et al. Drug-loaded nanoparticles targeted to the colon with polysaccharide hydrogel reduce colitis in a mouse model. Gastroenterology. 2010;138(3):843–853. PubMed ↗
- Xiao B, et al. Orally targeted delivery of tripeptide KPV via hyaluronic acid-functionalized nanoparticles efficiently alleviates ulcerative colitis. Molecular Therapy. 2017;25(7):1628–1640. PubMed ↗
- Cutuli M, Cristiani S, Lipton JM, Catania A. Antimicrobial effects of α-MSH peptides. Journal of Leukocyte Biology. 2000;67(2):233–239. PubMed ↗
Informace v tomto článku slouží výhradně ke vzdělávacím účelům a nenahrazují lékařskou radu. Popisované látky nejsou schválená léčiva a produkty Český Peptid jsou určeny výhradně pro laboratorní výzkum, nikoli k použití u lidí či zvířat.