Anwendung von Peptiden in der Nierenpathologie: klinische und experimentelle Studien

Relevanz. Pathologische Prozesse, die die Hauptorgane des Harnsystems betreffen, sind eine der häufigsten Ursachen für eine Verschlechterung der Lebensqualität von Menschen im arbeitsfähigen Alter. Nierenerkrankungen sind ein globales Problem der modernen Gesundheitsversorgung auf der ganzen Welt, das von großer medizinischer und sozialer Bedeutung ist. Die Prävalenz von Nierenerkrankungen liegt zwischen 10 und 20 %. Screening und Identifizierung von Risikofaktoren sind untrennbar mit Maßnahmen zur primären Prävention und umfassenden Behandlung von Nierenerkrankungen verbunden. Durch rechtzeitige Prävention und umfassende Behandlung von Nierenerkrankungen können in vielen Fällen Behinderung und Tod vermieden und eine hohe Lebensqualität bei Menschen mittleren und höheren Alters aufrechterhalten werden.

Zur Vorbeugung und komplexen Therapie von Nierenerkrankungen können folgende Peptid- und Nichtpeptid-Bioregulatoren empfohlen werden: Pielotax, Renefort und Ovagen.

Pielotax ist ein Komplex aus Polypeptiden, der aus dem Nierenparenchym junger Tiere gewonnen wird. Pielotax hat eine selektive Wirkung auf Nierenzellen, normalisiert deren Stoffwechsel und Funktionen und reguliert die Funktion des Harnsystems. Pielotax ist in Form eines biologisch aktiven Nahrungsergänzungsmittels (Nahrungsergänzungsmittels) erhältlich — Kapseln und Tropfen unter die Zunge (linguale Form). Bei der Untersuchung der akuten Toxizität an männlichen Mäusen aus anderen Zuchtlinien wurde gezeigt, dass eine einmalige Verabreichung von Pielotax an Tiere in einer Dosis, die die therapeutische Dosis (empfohlen für die klinische Anwendung) um mehr als das 5000-Fache übersteigt, keine toxischen Reaktionen hervorruft. Eine Studie zur subakuten und chronischen Toxizität des Arzneimittels an männlichen Ratten und Meerschweinchen aus anderen Zuchtlinien weist auf das Fehlen von Nebenwirkungen bei langfristiger Anwendung von Pielotax in Dosen hin, die die therapeutische Dosis um das 300- bis 3000-Fache überschreiten. Pielotax verändert die morphologische Zusammensetzung und biochemischen Parameter des peripheren Bluts von Meerschweinchen 3 und 6 Monate nach Beginn der Verabreichung nicht [Khavinson V.Kh. et al., 2007].

Es wurde eine Studie zur Wirksamkeit von Pielotax bei Gichtnephropathie durchgeführt. An der Studie nahmen Patienten mit Gichtnephropathie im Alter von 43-57 Jahren teil. Die Kontrollgruppe umfasste 10 Personen, die eine Standardbehandlung erhielten, und die Studiengruppe umfasste 15 Personen, die zusätzlich zur Standardtherapie 10 Tage lang täglich 5 mg Pielotax in 2 ml Kochsalzlösung intramuskulär erhielten. In 78 % der Fälle wurde unter dem Einfluss von Pielotax eine Verbesserung des Wohlbefindens, eine Normalisierung des Schlafs, eine Verringerung der Häufigkeit und Intensität von Gelenkschmerzen sowie eine Verbesserung der Laborparameter für Blut- und Urintests festgestellt. Es wurde eine Aktivierung des Stoffwechsels des Nierengewebes mit erhöhter sekretorischer Funktion der Nieren beobachtet [Khavinson V.Kh. et al., 2007].

Renefort ist ein komplexes Medikament, ein Nephro- und Onkoprotektor, der die Löslichkeit von Steinen verbessert und eine entzündungshemmende Wirkung hat. Renefort enthält: Hagebuttenextrakt und Dihydroquercetin, Schachtelhalm, Hibiskus, Rosmarin, Preiselbeerblätter, Hesperdin, Coenzym Q10.

Pielotax und Ovagen (auch als Regulator der Leberfunktionen bekannt) haben sich als Regulatoren der Zellerneuerung im Nierengewebe erwiesen. Der Einfluss von Pielotax und Ovagen wurde in einer organotypischen Kultur von Nierengewebe von alten (24 Monate) Wistar-Ratten untersucht. Studiengruppen: Kontrolle — ohne Zugabe von Peptiden, 2 — Zugabe von Pielotax in einer Dosierung von 20 ng/ml, 3 — Zugabe von Ovagen in einer Dosierung von 0,05 ng/ml. In Nierenzellkulturen wurde die Synthese der Proliferationsproteine ​​Ki67 (Zellteilung) und Apoptose p53 (programmierter Zelltod) mittels Immunzytochemie untersucht. Pielotax erhöht die Ki67-Proteinexpression und verringert auch die p53-Proteinexpression in Nierenexplantaten, die von jungen und alten Tieren gewonnen wurden. Ovagen stimuliert auch die Proliferation und reduziert die Apoptose von Nierenzellen, jedoch in geringerem Ausmaß als Pielotax [Chalisova N.I. et al., 2015].

Darüber hinaus wurde die Wirkung von Ovagen auf die Alterung von Nierenzellen in Kultur untersucht und Daten zur Zellwachstumskurve erhalten. Die Studie wurde an einer primären dissoziierten Zellkultur aus Nierengewebe durchgeführt, das von jungen Wistar-Ratten gewonnen wurde. Um eine Zellwachstumskurve zu erstellen, wurden Zellen der 14. Passage auf eine 24-Well-Platte mit einer Anfangskonzentration von 10.000 Zellen pro 1 ml Medium gesät. Anschließend wurde die Anzahl der Zellen am 3., 5., 7., 10. und 13. Tag in Goryaevs Kammer gezählt. Eine Zellwachstumskurve ist eine Kurve, die die Abhängigkeit des Logarithmus der Anzahl lebender Zellen von der Kultivierungszeit beschreibt. In Kontrollzellkulturen wurde am 3. und 5. Tag ein Anstieg der Zellzahl beobachtet, am 7. Tag stabilisierte sich ihre Zahl und am 10. bis 13. Tag nahm die Zellzahl stark ab. Ovagen hatte einen Einfluss auf den Verlauf der Zellwachstumskurve und erhöhte die Anzahl der Nierenzellsubpopulationen vom 3. bis zum 13. Tag signifikant. Gleichzeitig wurde die maximale Wirkung von Ovagen am 10. und 13. Tag beobachtet, was auf eine Verlangsamung des Zelltodprozesses hindeutet [Khavinson V.Kh. et al., 2014].

Eine Studie über die Wirkung von Ovagen auf die Alterung von Nierenzellen in Kultur (Beurteilung der Synthese der Proteine ​​p16, p21, p53 und Sirtuin-6) wurde an einer Primärkultur von Nierenzellen junger (3 Monate alter) Wistar-Ratten durchgeführt. Zur Beurteilung der Synthese der «Jugend»-Proteine ​​Sirtuin-6, «Alterung» und Apoptose (programmierter Zelltod) p16, p21 und p53 in Nierenzellen wurde die Methode der Immunzytochemie verwendet. Kontrollzellen wurden ohne Zugabe von Peptid gezüchtet. Ovagen wurde den Versuchskulturen in jeder Subkultur in einer Konzentration von 20 ng/ml hinzugefügt. Ovagen erhöhte die Synthese von Sirtuin-6 in «jungen» bzw. «alten» Zellkulturen um das 1,6- bzw. 3,3-Fache und verringerte die Expression der folgenden Marker: p16 — um das 2,8- bzw. 1,8-Fache, p21 — um das 2,9- bzw. 1,6-Fache und p53 um das 1,7- bzw. 3,2-Fache [Khavinson V.Kh. et al., 2014].

Die nephroprotektive Wirkung von Ovagen wurde in Modellen von ischämischen Reperfusionsschäden der Nieren und toxischer Gentamicin-Nephropathie bei Ratten untersucht. Die Studie wurde an 42 ausgezüchteten weißen Ratten durchgeführt. Im ersten Teil der Studie wurden die Tiere in 3 Gruppen aufgeteilt: 1 — Kontrolle — fälschlich operierte Tiere (der chirurgische Eingriff wird ohne weitere Nierenschäden durchgeführt), 2 — Modellierung von ischämischen Reperfusionsnierenschäden, 3 — Modellierung von ischämischen Reperfusionsnierenschäden und Verabreichung von Ovagen in einer Dosis von 3 µg/kg für 3 Tage vor der pathologischen Modellierung. Die Ischämie wurde unter aseptischen Bedingungen unter Vollnarkose (Natriumethaminal, 40 mg/kg) modelliert, indem 60 Minuten lang eine Klemme an jeden Nierenstiel angelegt und anschließend 24 Stunden lang reperfundiert wurde. Danach wurde der Urin 2 Stunden lang unter Bedingungen einer induzierten wässrigen Diurese gesammelt (enterale intragastrische Verabreichung von 5 % Trinkwasser, das auf 37 Grad des Körpergewichts erhitzt wurde). Im zweiten Teil der Studie wurden die Tiere in 3 Gruppen aufgeteilt: 1 — Kontrolle, 2 — Modellierung der Gentamicin-Nephropathie (Verabreichung einer 4 %igen Lösung von Gentamicinsulfat in einer Dosis von 80 mg/kg einmalig über 6 Tage), 3 — Modellierung der Gentamicin-Nephropathie und Verabreichung von Ovagen in einer Dosis von 3 µg/kg 40 Minuten nach jeder Gentamicin-Injektion. Ovagen hat in einem Modell für ischämische Reperfusionsschäden und toxische Gentamicin-Nephropathie eine schützende Wirkung auf Nierengewebe. Dies wird durch die Wiederherstellung der ausscheidenden Nierenfunktion, die Verbesserung der Nephron-Energieversorgung, die Einschränkung freier Radikalprozesse und eine erhöhte Aktivität antioxidativer Abwehrenzyme belegt [Zamorsky I.I. et al., 2017].

Darüber hinaus wurden Studien durchgeführt, um die Wirkung von Pielotax und Ovagen auf den morphofunktionellen Zustand der Nieren bei alten Ratten zu untersuchen. Die Studie wurde an 35 nichtlinearen weißen alten (20–24 Monate) Ratten durchgeführt. Die Tiere wurden in 3 Gruppen eingeteilt: 1 — Kontrolle; 2 — Verabreichung von Pielotax in einer Dosis von 300 μg/kg für 10 Tage intraperitoneal in Form einer wässrigen Lösung; 3 — Verabreichung von Ovagen in einer Dosis von 3 μg/kg intraperitoneal über 10 Tage in Form einer wässrigen Lösung. Ovagen erhöhte die Diurese um das 1,3-fache im Vergleich zur Kontrolle, hatte keinen Einfluss auf die Kreatininkonzentration im Blutplasma und die glomeruläre Filtrationsrate, führte jedoch zu einer Verringerung der Wasserreabsorption um 2,9 %, was auf einen tubulären Mechanismus der erhöhten Diurese hindeutet. Unter dem Einfluss von Ovagen wurde eine Erhöhung der Natriumionenausscheidung um das 1,3-fache und eine Erhöhung des distalen Natriumtransports in den Nieren festgestellt. Pielotax erhöhte die Diurese signifikant um das 1,2-fache im Vergleich zur Kontrolle vor dem Hintergrund einer Tendenz zur Erhöhung der glomerulären Filtrationsrate und Verringerung der Wasserreabsorption. Es wurde eine hypoazotämische Wirkung von Pielotax festgestellt, die durch eine Verringerung der Kreatininkonzentration im Blutplasma um das 1,4-fache im Vergleich zur Kontrolle angezeigt wurde. Pielotax reduzierte den Proteingehalt im Urin signifikant um das 1,8-Fache und dessen Ausscheidung um das 1,5-Fache im Vergleich zur Kontrolle. In Bezug auf die säureregulierende Funktion der Nieren wurde unter dem Einfluss von Pielotax ein Anstieg des Urin-pH-Werts um 5 % vor dem Hintergrund einer signifikanten Erhöhung der Ausscheidung von Ammoniumionen um das 1,3-Fache festgestellt. Unter dem Einfluss von Pielotax wurde eine 1,2-fache Erhöhung des distalen Transports von Natriumionen beobachtet. Somit beeinflussen Pielotax und Ovagen die Prozesse des tubulären Transports von Wasser, Protein und Ionen in den Nephronen der Nieren und zeigen auch eine schwache harntreibende Wirkung [Zamorsky I.I. et al., 2019].

Es wurde festgestellt, dass Pielotax und Ovagen den Funktionszustand der Nieren in einem Modell von Cisplatin-bedingtem akutem Nierenversagen bei Ratten wiederherstellen. Die Studie umfasste 42 junge (3 Monate alte) Ratten, die in die folgenden Gruppen unterteilt wurden: 1 — Kontrolle (intakte Ratten), 2 — Ratten mit Cisplatin-induziertem akutem Nierenversagen (ARF), 3 — ARF und Verabreichung von Pielotax in einer Dosis von 300 µg/kg intraperitoneal für 4 Tage vor und 3 Tage nach der Verabreichung von Cisplatin einmal täglich morgens, 4 — akutes Nierenversagen und Verabreichung von Ovagen in einer Dosis von 3 µg/kg intraperitoneal für 4 Tage vor und 3 Tage nach der Verabreichung von Cisplatin einmal täglich in den Morgenstunden. Ein experimentelles Modell eines durch Cisplatin induzierten akuten Nierenversagens bei Ratten wurde durch eine einmalige intraperitoneale Injektion von Cisplatin in einer Dosis von 6 mg/kg 72 Stunden vor der Entfernung der Tiere aus dem Experiment induziert. Es wurde festgestellt, dass die Verabreichung von Pielotax und Ovagen eine wiederherstellende Wirkung auf den Funktionszustand der Nieren von Ratten mit akutem Nierenversagen hat. Außerdem normalisieren diese Peptide die ausscheidenden und ionenregulierenden Funktionen der Nieren. Die größte nephroprotektive Wirkung in dieser Studie zeigte Ovagen [Zamorsky I.I. et al., 2015].

Schlussfolgerungen

1. Pielotax zeigte in einer klinischen Studie an Patienten mittleren Alters mit Gichtnephropathie eine hohe Wirksamkeit. In 78 % der Fälle wurde unter dem Einfluss von Pielotax eine Verbesserung des Wohlbefindens, eine Normalisierung des Schlafs, eine Verringerung der Häufigkeit und Intensität von Gelenkschmerzen sowie eine Verbesserung der Laborparameter für Blut- und Urintests festgestellt. Unter dem Einfluss von Pielotax wurde eine Aktivierung des Stoffwechsels des Nierengewebes und eine Steigerung seiner sekretorischen Funktion beobachtet. Pielotax erhöht die Synthese des Nierenzellteilungsproteins (Ki67) um das 2,2-fache und reduziert die Synthese des Apoptoseproteins p53 (Zelltod) in diesen Zellen um 20 %. Somit stimuliert Pielotax die Zellerneuerung im Nierengewebe.
2. Ovagen, auch als Hepatoprotektor bekannt, hat in Experimenten seine Wirksamkeit als Nephroprotektor bei Alterung und Nierenerkrankungen unterschiedlicher Herkunft gezeigt. Die molekularen Mechanismen der nephroprotektiven Wirkung von Ovagen während der Alterung von Nierenzellen wurden untersucht. Es wurde festgestellt, dass Ovagen das Zellwachstum aktiviert, indem es die Expression der «Alterungs»- und Apoptoseproteine ​​p16, p21, p53 reduziert und die Expression des «Jugend»-Proteins Sirtuin-6 erhöht.
3. Die Wirksamkeit von Ovagen und Pielotax in einem Modell von Cisplatin-induziertem Nierenversagen bei Tieren wurde nachgewiesen. Pielotax und Ovagen normalisieren die Diurese, die Kreatininkonzentration im Urin und seine Ausscheidung, die glomeruläre Filtrationsrate, die absolute Rückresorption von Natriumionen, reduzieren die Proteinkonzentration im Urin und dessen Ausscheidung, die Konzentration von Natrium- und Kaliumionen im Urin und andere Indikatoren bei dieser Nierenpathologie.
4. Ovagen hat eine nephroprotektive Wirkung in experimentellen Modellen von Gentamicin-Nephropathie und Ischämie-Reperfusions-Nierenschäden bei Ratten. Die nephroprotektive Wirkung von Ovagen zeigt sich in der Verhinderung der Entwicklung von Oligurie und Azotämie, der Verringerung von Proteinurie und Natriumausscheidung, der antioxidativen Wirkung und der Normalisierung der Energieversorgung der Nierenzellen.

Schema für die Verwendung von Peptid- und Nichtpeptid-Bioregulatoren zur Vorbeugung von beschleunigter Alterung und Nierenerkrankungen:

Anwendungsschema von Peptid- und Nichtpeptid-Bioregulatoren bei der komplexen Behandlung von Nierenerkrankungen:

Literatur

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2. Zamorsky I.I., Shchudrova T.S., Zelenyuk V.G., Linkova N.S., Nichik T.E., Khavinson V.H. Die Wirkung von Peptide An der morphofunktionelle Zustand der Nieren bei alten Ratten. Fortschritte in der Gerontologie. 2019. Nr. 9. S. 75-80. https://link.springer.com/article/10.1134/S207905701901017X3.
3. Zamorsky I.I., Shchudrova T.S., Zelenyuk V.G., Linkova N.S., Nichik T.E., Khavinson V.Kh. Peptide stellen den Funktionszustand der Nieren bei akutem Nierenversagen durch Cisplatin wieder her. Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2015. Vol. 159. N. 6. S. 736-739. https://link.springer.com/article/10.1007/s10517-015-3062-y
4. Khavinson V.Kh., Malinin V.V., Ryzhak G.A. Mittel zur Normalisierung der Nierenfunktion und eine Methode zu ihrer Erlangung. 2007. Patent EA200700621A. https://patents.google.com/patent/EA200700621A1/en
5. Khavinson V.Kh., Tarnovskaya S.I., Linkova N.S., Polyakov O.O., Durnova A.O., Nichik T.E., Kvetnoy I.M., Djakonow M.M., Yakutseni P.P. Tripeptide verlangsamen den Alterungsprozess in Nierenzellkulturen. Fortschritte in Gerontologie. 2014. Bd. 27. Nr. 4. S. 651-656. (auf Russisch) https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25946838/
6. Chalisova N.I., Linkova N.S., Nichik T.E., Ryzhak A.P., Dudkov A.V., Ryzhak G.A. Peptidregulierung von zellulären Erneuerungsprozessen in Nierengewebekulturen junger und alter Tiere. Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2015. Vol. 159. S. 124-127. https://link.springer.com/article/10.1007/s10517-015-2906-9