pmid: "29986520"
title: "Ações Regenerativas e Protetivas do Peptídeo GHK-Cu à Luz dos Novos Dados Genéticos."
authors: "Pickart L, Margolina A"
journal: "International journal of molecular sciences"
pubdate: "2018 Jul 07"
doi: "10.3390/ijms19071987"
source: "PMC Full Text"
Ações Regenerativas e Protetivas do Peptídeo GHK-Cu à Luz dos Novos Dados Genéticos.
Autores
Pickart L, Margolina A
Periodico
International journal of molecular sciences (2018 Jul 07)
Conteudo
Ações Regenerativas e Protetoras do Peptídeo GHK-Cu à Luz dos Novos Dados Genéticos
O peptídeo humano GHK (glicil-l-histidil-l-lisina) possui múltiplas ações biológicas, todas as quais, de acordo com nosso conhecimento atual, parecem ser positivas para a saúde. Ele estimula o crescimento de vasos sanguíneos e nervos, aumenta a síntese de colágeno, elastina e glicosaminoglicanos, além de apoiar a função dos fibroblastos dérmicos. A capacidade do GHK de melhorar o reparo tecidual foi demonstrada para a pele, tecido conjuntivo pulmonar, tecido ósseo, fígado e revestimento do estômago. O GHK também demonstrou possuir poderosas ações de proteção celular, como múltiplas atividades anticancerígenas e anti-inflamatórias, proteção pulmonar e restauração de fibroblastos da doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC), supressão de moléculas que se acredita acelerarem as doenças do envelhecimento, como NFκB, atividades ansiolíticas, analgésicas e antiagressão, reparo de DNA e ativação da limpeza celular via sistema proteassoma. Dados genéticos recentes podem explicar essas diversas ações protetoras e curativas de uma única molécula, revelando múltiplas vias bioquímicas reguladas pelo GHK.
- Introdução
O peptídeo humano ligante de cobre GHK-Cu (glicil-l-histidil-l-lisina) é um pequeno tripeptídeo natural presente no plasma humano que também pode ser liberado dos tecidos em caso de lesão. Desde sua descoberta em 1973, o GHK-Cu se estabeleceu como um poderoso ingrediente protetor e regenerativo, atualmente amplamente utilizado em produtos para a pele e cabelo.
Firmar a pele flácida e reverter o afinamento da pele envelhecida
Reparar as proteínas protetoras da barreira cutânea
Melhorar a firmeza, elasticidade e clareza da pele
Reduzir linhas finas, profundidade de rugas e melhorar a estrutura da pele envelhecida
Suavizar a pele áspera
Reduzir fotodano, hiperpigmentação mosqueada, manchas e lesões cutâneas
Melhorar a aparência geral da pele
Estimular a cicatrização de feridas
Proteger as células da pele da radiação UV
Reduzir inflamação e danos dos radicais livres
Aumentar o crescimento e espessura do cabelo, aumentar o tamanho do folículo capilar
Até o momento, está estabelecido que o GHK-Cu é capaz de:
A maioria dos autores atribuiria os efeitos do GHK à sua capacidade de ligar íons de cobre(II). Foi proposto que, devido ao pequeno tamanho do GHK e sua capacidade de ligar cobre, ele pode desempenhar um papel crucial no metabolismo do cobre. No entanto, desde 2010, um novo mecanismo começou a surgir. O Broad Institute do MIT e Harvard (Cambridge, MA, EUA) criou o Mapa de Conectividade — uma biblioteca publicamente disponível de respostas transcricionais a perturbágenos conhecidos, substâncias que modulam a expressão gênica. Esta ferramenta permitiu que os pesquisadores investigassem os efeitos do GHK em todo o genoma e estabelecessem que o GHK-Cu é capaz de regular positivamente e negativamente um número significativo de genes humanos. Hoje, tornou-se possível conectar os efeitos biológicos do GHK-Cu e seus efeitos na expressão gênica, para desenvolver uma visão mais abrangente do mecanismo de ação do GHK.
O presente artigo revisa as ações protetoras e regenerativas do peptídeo GHK-Cu na pele humana, bem como novos dados genéticos, revelando possíveis mecanismos por trás dessas ações. - GHK e Expressão Gênica
O número de genes humanos estimulados ou suprimidos pelo GHK com uma alteração maior ou igual a 50% é de 31,2%. O GHK aumenta a expressão gênica em 59% dos genes, enquanto a suprime em 41%. Para nossos estudos, utilizamos os resultados de expressão gênica a partir de 50%. Isso proporcionou a melhor correlação com nossos dados biológicos. A Tabela 1 apresenta uma estimativa do número de genes afetados pelo GHK em vários pontos de corte.
2.1. GHK Melhora a Regeneração da Pele
A capacidade da pele de suportar danos e se reparar é maior em crianças e indivíduos jovens devido a mecanismos de reparo e proteção bem funcionantes. No entanto, com a idade, a capacidade da pele de reparar danos diminui. O conteúdo de GHK é mais elevado no plasma de indivíduos jovens e saudáveis. Aos 20 anos, o nível plasmático de GHK é de cerca de 200 ng/mL (10⁻⁷ M), e aos 60 anos, diminui para 80 ng/mL. No experimento que levou à descoberta do GHK, plasma de indivíduos jovens adicionado a tecido hepático obtido de indivíduos mais velhos fez com que o tecido hepático velho produzisse proteínas mais características de indivíduos mais jovens.
Na década de 1980, Maquart et al. propuseram que o GHK poderia ser um sinal precoce para o reparo da pele. A sequência de aminoácidos do GHK está presente na cadeia alfa 2(I) do colágeno tipo I, e quando o dano ativa enzimas proteolíticas, o GHK é liberado no local da lesão. Uma série de experimentos estabeleceu que o GHK estimula a síntese de colágeno, glicosaminoglicanos selecionados e o pequeno proteoglicano decorina. Ele também modula a atividade de metaloproteinases-chave, que são enzimas que facilitam a degradação de proteínas da matriz extracelular, bem como a atividade de antiproteases. Isso sugere um efeito regulatório geral sobre a degradação de proteínas na pele, ajudando a prevenir tanto o acúmulo de proteínas danificadas quanto a proteólise excessiva. Como a degradação excessiva da matriz dérmica, bem como a remoção inadequada de proteínas danificadas, podem afetar negativamente a saúde e a aparência da pele, a capacidade do GHK de regular tanto as metaloproteinases quanto seus inibidores pode apoiar a regeneração da pele e melhorar sua aparência.
O GHK também demonstrou efeitos benéficos sobre os fibroblastos da pele, que são considerados células-chave no processo de regeneração da pele. Os fibroblastos não apenas sintetizam elementos estruturais da matriz dérmica, mas também produzem uma ampla gama de fatores de crescimento essenciais para o reparo da pele. O GHK, em combinação com irradiação por LED (irradiação por diodo emissor de luz, 625–635 nm), em comparação com a irradiação por LED isolada, aumentou: a viabilidade celular em 12,5 vezes, a produção do fator de crescimento básico de fibroblastos (bFGF) em 230% e a síntese de colágeno em 70%.
Foi descoberto que o GHK-Cu estimula as células basais epidérmicas, aumentando marcadamente a expressão de integrinas e p63. A forma das células tornou-se mais cuboide, o que indica um aumento em sua capacidade tronco.
2.2. Uso Cosmético do GHK-Cu
Vários estudos clínicos confirmaram a capacidade do GHK-Cu de melhorar a aparência da pele envelhecida. Um creme facial contendo GHK-Cu aplicado por 12 semanas na pele facial de 71 mulheres com sinais leves a avançados de fotoenvelhecimento aumentou a densidade e espessura da pele, reduziu a flacidez, melhorou a clareza, reduziu as linhas finas e a profundidade das rugas.
Um creme para os olhos com GHK-Cu aplicado por 12 semanas na área ao redor dos olhos de 41 mulheres com fotodano leve a avançado apresentou melhor desempenho do que o placebo e o creme de vitamina K. Reduziu linhas e rugas, melhorou a aparência geral e aumentou a densidade e espessura da pele.
GHK-Cu aplicado na pele da coxa por 12 semanas melhorou a produção de colágeno em 70% das mulheres tratadas, em contraste com 50% tratadas com creme de vitamina C e 40% tratadas com ácido retinóico. Além de melhorar a flacidez, clareza, firmeza e aparência da pele, reduzir linhas finas, rugas grossas e pigmentação irregular, e aumentar a densidade e espessura da pele, o creme de GHK-Cu aplicado duas vezes ao dia por 12 semanas também estimulou fortemente a proliferação de queratinócitos dérmicos.
Com seu estudo piloto para aplicação tópica de complexos de tripeptídeos de cobre em pele envelhecida, Krüger et al. confirmaram um aumento na espessura da pele na faixa da epiderme e derme, melhora na hidratação da pele, um alisamento significativo da pele ao estimular a síntese de colágeno, aumento da elasticidade da pele, melhora significativa no contraste da pele e aumento na produção de colágeno I.
GHK-Cu a 0,01, 1 e 100 nM incubado com fibroblastos dérmicos humanos adultos aumentou a produção de elastina e colágeno. GHK também aumentou a expressão gênica de MMP1 e MMP2 na concentração de 0,01 nM. Todas as concentrações aumentaram TIMP1. Os efeitos do GHK-Cu também foram investigados em um ensaio clínico randomizado, duplo-cego. Voluntárias do sexo feminino aplicaram GHK-Cu, encapsulado em carreador de nanolipídios, duas vezes ao dia ao longo de 8 semanas, usando apenas o carreador ou o peptídeo comercialmente disponível Matrixyl® 3000 como controles. Em comparação com Matrixyl® 3000, o GHK-Cu produziu uma redução de 31,6% no volume de rugas. Em comparação com o soro controle, o GHK-Cu reduziu o volume de rugas em 55,8% e a profundidade das rugas em 32,8%.
2.3. Estudos em Animais Confirmam Atividade de Cicatrização de Feridas do GHK
Múltiplos estudos em animais estabeleceram a atividade de cicatrização de feridas do GHK. Parece que o GHK estimula a cicatrização de feridas por meio de uma variedade de mecanismos. Em feridas experimentais de coelhos, o GHK isoladamente ou em combinação com laser de hélio-neônio em alta dose melhorou a contração da ferida e a formação de tecido de granulação, além de aumentar a atividade de enzimas antioxidantes e estimular o crescimento de vasos sanguíneos. O curativo de colágeno com GHK incorporado (PIC – Peptide Incorporated Collagen) acelerou a cicatrização de feridas em ratos saudáveis e diabéticos. O grupo tratado apresentou níveis mais elevados de glutationa (GSH) e ácido ascórbico, melhor epitelização, bem como aumento da síntese de colágeno e ativação de fibroblastos e mastócitos nas feridas. Em ratos saudáveis, o tratamento de feridas com PIC aumentou o colágeno em 9 vezes. O GHK-Cu melhorou a cicatrização de feridas abertas isquêmicas em ratos. As feridas apresentaram cicatrização mais rápida, diminuição da concentração de metaloproteinases 2 e 9, bem como de TNF-β (uma importante citocina inflamatória) em comparação com o veículo isoladamente ou com feridas não tratadas.
Um problema com o GHK-Cu é que ele é muito sensível à degradação por enzimas carboxipeptidases. Feridas como úlceras de pele diabéticas ou escaras geralmente desenvolvem um “soro da ferida”, que se acredita ser gerado por bactérias transportadas pelo ar que se instalam na ferida. O “soro” degrada rapidamente o GHK e provavelmente outros fatores de crescimento, como TGF (Fator de Crescimento Transformador) e PDGF (Fator de Crescimento Derivado de Plaquetas).
2.4. Estimulação do Crescimento de Vasos Sanguíneos e Nervos
O crescimento de nervos e vasos sanguíneos é um fator importante na cicatrização e regeneração da pele.
Sage et al. observaram que o GHK e peptídeos relacionados são produzidos no curso da degradação proteica após uma lesão a partir de uma proteína SPARC. SPARC (Proteína Ácida Secretada e Rica em Cisteína) é uma glicoproteína, expressa principalmente em tecidos embrionários e em tecidos em processo de reparo e remodelação. Nos estágios iniciais do reparo tecidual, o GHK e outros peptídeos contendo a sequência GHK (como KGHK), que são liberados da SPARC no curso da proteólise, estimulam o crescimento de novos vasos. Mais tarde, no processo de cicatrização, o GHK e os peptídeos relacionados ao GHK inibem o crescimento de vasos sanguíneos.
Promoção do Crescimento de Neuritos
Quando a cicatrização da pele é inadequada, a área cicatrizada muitas vezes é desprovida de capacidades sensoriais. Em culturas celulares, tanto o laboratório de Monique Sensenbrenner (França) quanto o laboratório de Gertrude Lindler (Alemanha) descobriram que o GHK estimula o crescimento de neuritos, um atributo essencial do reparo da pele. O GHK ajuda a restaurar a inervação da pele através do aumento da produção de fatores neurotróficos.
Ahmed e colegas do Laboratório de Neuroquímica em Chennai, Índia, escreveram que quando nervos seccionados dentro de um rato são colocados em um tubo de colágeno impregnado com GHK, há um aumento no crescimento nervoso. O GHK-Cu aumentou a produção do fator de crescimento nervoso e das neurotrofinas NT-3 e NT-4, acelerou a regeneração das fibras nervosas a partir de cotos nervosos colocados em um tubo de colágeno e aumentou a contagem de axônios e a proliferação de células de Schwann em comparação ao grupo controle.
Quando pesquisamos os efeitos da ativação gênica do GHK na Ontologia Gênica para neurônios, encontramos 408 genes aumentados e 230 genes diminuídos. Portanto, o GHK tem um efeito significativo sobre os neurônios, mas não sabemos exatamente o que isso significa. Com o tempo, seremos capazes de analisar a enorme quantidade de dados. A Tabela 2 apresenta os 10 principais genes regulados positivamente pelo GHK e os 10 principais regulados negativamente.
2.5. Ações Antioxidantes e Anti-inflamatórias
Como mostram experimentos em animais, o tratamento de feridas com GHK leva a níveis elevados de enzimas antioxidantes. O GHK também possui fortes ações antioxidantes e anti-inflamatórias. O GHK inativou subprodutos de radicais livres prejudiciais da peroxidação lipídica, como 4-hidroxinonenal, acroleína, malondialdeído e glioxal, protegendo queratinócitos de pele cultivados da radiação ultravioleta (UV). Foi demonstrado que o GHK bloqueia completamente a oxidação dependente de Cu(2+) das lipoproteínas de baixa densidade (LDL). Outro antioxidante bem conhecido, também amplamente utilizado em cuidados com a pele, a superóxido dismutase (SOD1), ofereceu apenas 20% de proteção. O GHK também previne os efeitos prejudiciais da peroxidação lipídica, ligando-se a seus subprodutos, como acroleína e 4-hidroxinonenal.
GHK:Cu(2+) reduziu a liberação de ferro da ferritina em 87%. A ferritina no plasma sanguíneo pode armazenar até 4500 átomos de ferro por molécula de proteína, que é um conhecido catalisador da peroxidação lipídica — uma reação em cadeia que produz uma série de radicais livres, levando a danos no DNA, proteínas e membrana celular. Distúrbios no metabolismo do ferro contribuem para muitas condições patológicas, incluindo danos cerebrais e morte de neurônios em várias condições neurológicas. Quando o ferro é liberado da ferritina, ele pode formar um complexo Fe(2+)/Fe(3+) e iniciar a reação em cadeia da oxidação lipídica.
2.6. DPOC Pulmonar e Lesão Pulmonar Aguda
A regeneração tecidual bem-sucedida requer a colaboração de múltiplas células, que é orquestrada por várias citocinas e fatores de crescimento. Isso significa que, para que a regeneração seja bem-sucedida, essas moléculas devem ser produzidas e liberadas na quantidade certa e no lugar certo. Isso é importante porque nenhuma molécula sinalizadora funciona sozinha, mas sim se envolve em uma comunicação cruzada, que leva à ativação de certas vias celulares. Entre as vias envolvidas na regeneração da pele estão as vias celulares reguladas por TGF-β e integrinas.
GHK parece apoiar a remodelação e reestruturação do tecido conjuntivo, modulando a expressão de numerosos genes, incluindo a regulação positiva de genes da via do TGF-β. Isso é evidente a partir de um estudo que demonstrou a capacidade do GHK de reverter a expressão de genes-chave, incluídos em uma assinatura genética da DPOC—Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica. A expressão de 127 genes foi alterada em pacientes com DPOC. Sintomas mais graves de enfisema foram correlacionados com o grau de alteração na expressão gênica. Genes cuja expressão estava associada à inflamação foram regulados positivamente, e genes envolvidos na remodelação e reparo tecidual foram significativamente regulados negativamente. Usando o Mapa de Conectividade, uma ferramenta de software de perfil genético desenvolvida pelo Broad Institute, os pesquisadores analisaram os perfis de expressão gênica de moléculas biológicas e identificaram o GHK como um composto capaz de reverter alterações na expressão gênica associadas à destruição enfisematosa, como a diminuição da atividade de genes envolvidos na via do TGF-β. O GHK foi capaz de alterar o padrão de expressão gênica para o oposto—ativação da via do TGF-β.
O GHK foi então testado in vitro para confirmar seus efeitos positivos no tecido conjuntivo. Fibroblastos pulmonares de pacientes com DPOC, que apresentavam capacidade prejudicada de contrair e reestruturar o colágeno, foram tratados com GHK ou TGF-β. Ambas as moléculas restauraram a função dos fibroblastos. Eles também apresentaram uma expressão elevada de integrina beta 1.
O uso de GHK-Cu em camundongos protegeu seu tecido pulmonar de lesão pulmonar aguda (LPA) induzida e suprimiu a infiltração de células inflamatórias no pulmão. O GHK-Cu também aumentou a atividade da superóxido dismutase (SOD) enquanto diminuía a produção de TNF-1 e IL-6 através do bloqueio da ativação de p65 e p38 MAPK (proteína quinase ativada por mitógeno) do NFκB. As proteínas quinases ativadas por mitógeno são enzimas quinases que desempenham um papel crucial na sinalização celular. As vias da p38 MAPK permitem que as células respondam a uma ampla gama de estressores externos e afetam a diferenciação da pele, apoptose, mobilidade e expressão gênica. A ativação de p65 do NFκB foi correlacionada com muitas doenças do envelhecimento e desenvolvimento de câncer.
2.7. Bloqueio dos Efeitos da Cortisona
Esteroides tópicos, como a cortisona, são frequentemente prescritos para o tratamento de distúrbios cutâneos inflamatórios, podendo inibir a reparação de feridas, bem como produzir afinamento da pele e outros defeitos.
O GHK-Cu, administrado sistemicamente a camundongos, ratos e porcos, tem efeitos protetores sobre a inibição da cicatrização de feridas induzida pela cortisona.
2.8. Supressão do Fibrinogênio
GHK foi isolado como uma molécula plasmática que suprimia o fibrinogênio. O fibrinogênio é mais conhecido por sua capacidade de formar coágulos sanguíneos. No entanto, ele também influencia fortemente o fluxo sanguíneo através da microcirculação, onde o sangue atua como um fluido tixotrópico, semelhante à pasta de dente, fluindo sob pulsos aumentados de pressão arterial, e então retornando a um gel semissólido. O fibrinogênio elevado aumenta muito a viscosidade do sangue na microcirculação ao aumentar o "empilhamento" de glóbulos vermelhos ou a formação de rouleaux. Estudos na Alemanha e na Escócia descobriram que os níveis de fibrinogênio são o principal fator de risco para doenças cardiovasculares (DCV). O estudo Prospective Cardiovascular Münster (PROCAM) acompanhou 5389 homens por 10 anos. Ele descobriu que a incidência de eventos coronarianos no terço superior dos níveis de fibrinogênio plasmático foi 2,4 vezes maior do que no terço inferior. Indivíduos no terço superior dos níveis de colesterol de lipoproteína de baixa densidade (LDL) que também apresentavam altas concentrações de fibrinogênio plasmático tiveram um aumento de 6,1 vezes no risco coronariano. Inesperadamente, indivíduos com baixo fibrinogênio plasmático tiveram baixa incidência de eventos coronarianos mesmo quando o colesterol LDL sérico era alto.
O Scottish Heart Health Study acompanhou 10.359 homens e mulheres por 2 anos, e o fibrinogênio foi o fator de risco isolado mais poderoso para risco de DCV ou morte e mais preditivo do que o colesterol das lipoproteínas. O aumento no (risco relativo) entre os níveis mais altos e mais baixos de fibrinogênio foi de 301% para homens e 342% para mulheres (morte por DCV) e 259% para homens e 220% para mulheres (morte por qualquer causa).
Conforme mencionado acima (Park et al.), o GHK suprime a produção de Interleucina-6, um dos principais reguladores positivos da produção de fibrinogênio, tanto em culturas de células quanto em camundongos. Como nossos dados de perfil genético indicam, o GHK regula negativamente (−475%) o gene para a cadeia beta do fibrinogênio. Como quantidades iguais de todas as três cadeias polipeptídicas são necessárias para produzir fibrinogênio, quando a síntese de uma das cadeias do fibrinogênio é suprimida, isso terá um efeito inibitório geral sobre a síntese de fibrinogênio.
2.9. Remodelação da Pele e Ações Anticâncer
Uma grande preocupação para qualquer substância que ative o crescimento celular e a remodelação tecidual é se ela também pode desencadear câncer. Portanto, é muito importante notar que o GHK, que repara a pele, também possui potentes propriedades anticâncer.
Em 2010, Hong et al. utilizaram o Mapa de Conectividade do Broad Institute para encontrar moléculas que pudessem inibir o câncer de cólon metastático. O Mapa de Conectividade contém perfis de expressão que foram avaliados em cinco linhagens de células cancerígenas, em resposta a 1.309 pequenas moléculas bioativas. Uma busca no banco de dados produziu apenas duas substâncias capazes de regular negativamente a expressão de genes "metastáticos" — duas substâncias de remodelação da pele, GHK e o alcaloide vegetal, securinina. A GHK produziu o resultado em uma baixa concentração não tóxica de 1 micromolar e a securinina a 18 micromolares. A GHK suprime a produção de RNA em 70% dos 54 genes humanos superexpressos em pacientes com câncer, incluindo "moléculas nodais" YWHAB, MAP3K5, LMNA, APP, GNAQ, F3, NFATC2 e TGM2. Essas moléculas desempenham papéis-chave na regulação de vias moleculares importantes. Isso mostra que a GHK está envolvida na regulação gênica de várias vias bioquímicas, e parece estar redefinindo a atividade gênica de volta à saúde, o que leva à melhora da reparação tecidual.
A radiação UV e outros fatores prejudiciais podem danificar o DNA das células da pele, o que pode potencialmente levar ao câncer de pele. Um dos principais mecanismos de proteção é a apoptose ou morte celular programada. Células saudáveis normais da pele têm sistemas de verificação para se autodestruírem se estiverem sintetizando DNA incorretamente. Quando a apoptose é inibida, o risco de câncer de pele aumenta significativamente. Além disso, a apoptose é o mecanismo pelo qual muitos tratamentos anticâncer, incluindo tratamentos de melanoma, funcionam. Alguns ingredientes cosméticos comuns, como o extrato de sabugueiro, podem aumentar a eficácia do tratamento do câncer ao potencializar a apoptose em células malignas.
Matalka et al. demonstraram que a GHK, a 1 a 10 nM, inibiu o crescimento de células de neuroblastoma humano SH-SY5Y e de células de linfoma histiocítico humano U937. Também reativou o sistema de apoptose, medido pelas caspases 3 e 7. Em contraste, a GHK estimulou o crescimento de fibroblastos saudáveis humanos NIH-3T3.
Em 1983, usando um método desenvolvido pelo grupo de Linus Pauling, testamos a mistura de GHK-cobre 2+ mais ácido ascórbico (vitamina C) no crescimento de sarcoma-180 em camundongos. Isso resultou em uma supressão muito forte do câncer. Esses resultados permaneceram inéditos até 2014, quando pudemos complementar essas descobertas com dados genéticos. Usamos o Mapa de Conectividade do Broad Institute para investigar o efeito da GHK em genes relevantes ao crescimento do câncer. A GHK regulou positivamente a expressão de 10 genes de caspase e associados a caspase. Também afetou 84 genes associados à reparação de DNA e outros processos, relevantes para efeitos anticâncer. A atividade anticâncer da GHK pode estar ligada aos seus efeitos conhecidos de remodelação tecidual.
2.10. Sistema Ubiquitina Proteassoma
O sistema ubiquitina-proteassoma (UPS) é um sistema que processa e elimina proteínas danificadas. Quando esse sistema não funciona adequadamente, proteínas danificadas podem começar a se acumular. O envelhecimento está associado à diminuição da atividade do sistema ubiquitina-proteassoma. Até o momento, não existem terapias eficazes para aumentar a atividade do UPS. Trabalhos recentes demonstraram que a ativação do proteassoma, seja por meios genéticos ou pelo uso de compostos, retarda o envelhecimento.
Realizamos uma busca utilizando títulos de genes contendo “ubiquitina” ou “proteassoma”. O GHK estimula fortemente a expressão gênica do sistema UPS, aumentando a atividade de 41 genes e suprimindo 1 gene. Veja a Tabela 3.
De acordo com dados do Broad Institute, os genes do UPS mudaram pelo menos 50% para CIMA ou para BAIXO. O GHK aumentou a expressão gênica em 41 genes do UPS, enquanto suprimiu 1 gene do UPS. Isso deve ter um efeito positivo nesse sistema.
2.11. Antidolor, Ansiolítico, Antiagressão
O GHK possui potentes ações antidolor, ansiolítica (ansiolítico) e antiagressão.
Os efeitos antidolor foram medidos determinando quanto tempo os camundongos levavam para lamber as patas após serem colocados em uma placa levemente aquecida. Aqui, o GHK reduziu a dor na dose de 0,5 miligrama/quilograma. O GHK possui estrutura física semelhante à cimetidina, que é frequentemente usada para reduzir a dor em humanos.
As ações ansiolítica, antidolor e antiagressão foram encontradas em ratos. Quando os ratos estão com medo, eles tentam se esconder. Mas dentro de 12 minutos após a injeção intraperitoneal de GHK a 0,5 microgramas/quilograma em ratos em uma gaiola de teste em forma de labirinto, o tempo que os ratos passavam explorando áreas mais abertas e iluminadas do labirinto aumentou, e o tempo gasto imóvel (a reação de congelamento) diminuiu, o que indicou uma redução do medo e da ansiedade. O mesmo ocorreu em um teste de “campo aberto”, onde os ratos passaram menos tempo se escondendo e mais tempo explorando a área.
Da mesma forma, as ações antiagressão foram encontradas em ratos. Para o experimento, dois ratos são colocados em uma gaiola pequena e recebem pequenos choques elétricos, o que produz raiva nos ratos e leva a ataques físicos ao outro rato. Os ataques foram reduzidos em 5 vezes quando os ratos foram colocados em um ambiente indutor de agressão 12 minutos após a injeção de 0,5 microgramas de GHK por quilograma de peso corporal. Se for escalado para o peso humano, isso sugere que um efeito semelhante poderia ser induzido em humanos por 35 microgramas de GHK, uma dose muito baixa e segura.
Estudos da passagem do GHK pela pele realizados pelo laboratório de Howard Maibach sugerem que pode ser possível passar facilmente uma quantidade adequada de GHK-Cu através da pele para reduzir a ansiedade e, possivelmente, a dor.
Uma busca manual dos genes afetados pelo GHK constatou que sete genes antidolor aumentaram e dois genes diminuíram. Os resultados são apresentados na Tabela 4.
O estresse psicológico é uma resposta adaptativa que pode ser deletéria sob certas condições. O estresse e a ansiedade retardam a recuperação da barreira epidérmica, prejudicam a função imunológica da pele, aumentam a inflamação e o estresse oxidativo. Causa ativação do eixo hipotálamo-hipófise-adrenal (HHA) e do sistema nervoso simpático. A pele é afetada por moléculas liberadas durante o estresse, como neuropeptídeos, hormônios e citocinas. Isso torna os efeitos analgésicos e ansiolíticos do GHK uma parte importante de seus efeitos relacionados à pele. Estudos mostram que reduzir a ansiedade e o estresse psicológico pode ter um efeito positivo em condições crônicas da pele, como psoríase e dermatite atópica. O estresse crônico também pode impedir a cicatrização de feridas, afetando a recuperação de cirurgias plásticas e outros procedimentos cosméticos invasivos. Acreditamos que a molécula GHK evoluiu como a primeira resposta a uma lesão e, como tal, não é surpreendente que possua efeitos analgésicos e ansiolíticos. Reduzir o nível de hormônios e citocinas relacionados ao estresse pode ajudar os animais a diminuir a inflamação e aumentar a chance de sobrevivência à lesão.
2.12. Formulação e Liberação do GHK
GHK-Cu pode penetrar o estrato córneo, o que garante sua atividade em formulações cosméticas. No entanto, para aumentar a penetração do GHK, é aconselhável usar lipossomas, incluindo lipossomas em nanoescala.
O GHK é seguro e muito barato. Pode ser facilmente incorporado em formulações protetoras da pele, como protetores solares, cremes e séruns diurnos, bem como em formulações antirrugas. Devido à sua capacidade de melhorar a cicatrização de feridas, é recomendado após cirurgias plásticas, peelings químicos, dermoabrasão, tratamento a laser, etc. Será muito útil em ambiente clínico e em instituições de idosos como curativo, especialmente para feridas diabéticas e isquêmicas.
Seu histórico de segurança e sua capacidade de reverter a expressão gênica de volta à saúde justificam seu uso como suplemento dietético para apoiar a saúde e vitalidade da pele, cabelo e todo o corpo. - Conclusões
O GHK é uma molécula pequena, que possui uma gama surpreendentemente ampla de qualidades promotoras de saúde, enquanto novos estudos ainda revelam um escopo ainda maior dos efeitos biológicos do GHK.
No passado, as ações de cicatrização de feridas, remodelação tecidual, promoção da angiogênese, estímulo do crescimento celular, anti-inflamatórias e antioxidantes do GHK foram atribuídas à sua relação única com o cobre. O cobre é um metal de transição vital para todos os organismos eucarióticos, de micróbios a humanos. Como pode ser convertido da forma oxidada Cu(II) para a forma reduzida Cu(I), funciona como um cofator essencial em uma infinidade de reações bioquímicas que envolvem transferência de elétrons. Uma dúzia de enzimas (cuproenzimas) utilizam mudanças nos estados de oxidação do cobre para catalisar reações bioquímicas importantes, incluindo respiração celular (citocromo c oxidase), defesa antioxidante (ceruloplasmina, superóxido dismutase (SOD), desintoxicação (metalotioneínas), coagulação sanguínea (fatores de coagulação sanguínea V e VIII) e formação de tecido conjuntivo (lisil peroxidase). O cobre é necessário para o metabolismo do ferro, oxigenação, neurotransmissão, desenvolvimento embrionário e muitos outros processos biológicos essenciais.
Embora a hipótese do cobre sobre o modo de ação do GHK ainda seja válida, sentimos que ela não explica os efeitos moduladores de genes do GHK-Cu. Portanto, à luz dos novos dados genéticos, um novo modelo de ação do GHK-Cu é necessário, o que exigirá a colaboração de pesquisadores de diferentes áreas.
Como revelam novos estudos de perfil genético, o GHK, com e sem cobre, afeta um grande número de genes relacionados à resposta do organismo ao estresse e à lesão (remodelação tecidual, ação antioxidante, anti-inflamatória, antidolor, ansiolítica, crescimento de vasos sanguíneos, crescimento nervoso, ação anticancerígena). A sequência do GHK está incluída na molécula de colágeno e na proteína SPARC, e o GHK é naturalmente liberado após uma lesão devido à degradação proteica.
Sabe-se agora que algumas alterações na expressão gênica relacionadas à idade não são permanentes e podem ser revertidas. Estudos mostram que o exercício físico regular em idosos, tão pouco quanto 30 minutos diários três vezes por semana, pode redefinir o DNA mitocondrial humano para uma expressão gênica mais semelhante à de uma pessoa mais jovem. Outros procedimentos, como dietas saudáveis, consumo de vinho e suplementos de flavonoides, são capazes de modificar a atividade de certos genes, e vários tipos de meditação e métodos antiestresse são recomendados para melhorar a expressão gênica. No entanto, a maioria dos compostos biológicos testados quanto aos seus efeitos na expressão gênica usando ferramentas computacionais muitas vezes carecem de dados biológicos de apoio. O GHK tem sido extensivamente estudado por mais de quatro décadas e sua segurança e efeitos biológicos foram confirmados em estudos em células, tecidos e animais. Em nossa opinião, o estudo DPOC (Campbell et al.) é o mais representativo nesse aspecto, pois não apenas as assinaturas gênicas foram derivadas de áreas com patologia histologicamente confirmada, mas também os efeitos do GHK no tecido pulmonar afetado foram testados in vitro e sua correlação com os efeitos gênicos foi bem estabelecida.
GHK é um composto seguro, barato e extensivamente estudado que possui uma riqueza de efeitos positivos e promotores de saúde em muitos tecidos e sistemas. Tem sido amplamente utilizado em produtos anti-envelhecimento e cosméticos em humanos por décadas sem quaisquer efeitos adversos, e pode ser facilmente incorporado em cremes, lipossomas, adesivos dérmicos ou administrado através de microagulhas. Atualmente, não é formulado em suplementos dietéticos, então, em nossa opinião, desenvolver e testar produtos à base de GHK para uso interno para apoiar a saúde de populações idosas e como terapia complementar no tratamento do câncer é uma direção possível para pesquisas futuras. Com base em dados biológicos e genéticos, o GHK também tem potencial para ser desenvolvido como um tratamento suplementar contra ansiedade e dor, e pode ser um componente essencial em uma futura abordagem complexa para a terapia da DPOC.
Financiamento
Esta pesquisa não recebeu financiamento externo.
Conflitos de Interesse
Os autores declaram não haver conflito de interesses.
Referências
O tri-peptídeo humano GHK e remodelação tecidual
Tripeptídeo plasmático modulador do crescimento pode funcionar facilitando a captação de cobre pelas células
O Mapa de Conectividade: Uma nova ferramenta para pesquisa biomédica
GHK e DNA: Redefinindo o genoma humano para a saúde
Aumento da atividade antitumoral do ascorbato contra células de tumor ascítico de Ehrlich pelo complexo cobre: Glicilglicilhistidina
Um tripeptídeo no soro humano que promove o crescimento de células de hepatoma e a sobrevivência de hepatócitos normais
Estimulação da síntese de colágeno em culturas de fibroblastos pelo complexo tripeptídeo-cobre glicil-L-histidil-L-lisina-Cu2+
Expressão de glicosaminoglicanos e pequenos proteoglicanos em feridas: Modulação pelo complexo tripeptídeo-cobre glicil-L-histidil-L-lisina-Cu2+
Estimulação da síntese de glicosaminoglicanos sulfatados pelo complexo tripeptídeo-cobre glicil-L-histidil-L-lisina-Cu2+
Expressão e ativação de metaloproteinases da matriz em feridas: Modulação pelo complexo tripeptídeo-cobre glicil-L-histidil-L-lisina-Cu2+
O complexo tripeptídeo-cobre glicil-L-histidil-L-lisina-Cu2+ estimula a expressão de metaloproteinase da matriz-2 por culturas de fibroblastos
Observações in vitro sobre a influência de auxílios de peptídeo de cobre para a fotoirradiação LED da síntese de colágeno por fibroblastos
O GHK-cobre aumenta a expressão de integrina e a positividade para p63 por queratinócitos
Benefícios para o Cuidado da Pele de um Creme Facial Contendo Peptídeo de Cobre
Benefícios para o Cuidado da Pele de Cremes para os Olhos Contendo Peptídeo de Cobre
Efeitos de cremes tópicos contendo vitamina C, um creme com peptídeo ligante de cobre e melatonina comparados à tretinoína na ultraestrutura da pele normal — Um estudo piloto clínico, histológico e ultraestrutural
Peptídeo de Cobre e Pele
Aplicação tópica de um complexo de tripeptídeo de cobre: Estudo piloto em pele envelhecida
Tratamento do envelhecimento cutâneo: Oligoelementos na forma de um complexo de tripeptídeo de cobre
Efeitos do GHK-Cu na expressão de MMP e TIMP, produção de colágeno e elastina, e parâmetros de rugas faciais
Avaliação dos efeitos do complexo tópico de tripeptídeo-cobre e óxido de zinco na cicatrização de feridas abertas em coelhos
Os efeitos do complexo tópico de tripeptídeo-cobre e laser de hélio-neon na cicatrização de feridas em coelhos
Matriz colagenosa incorporada com peptídeo GHK biotinilado: Um novo biomaterial para cicatrização de feridas dérmicas em ratos
Uma abordagem terapêutica para cicatrização de feridas diabéticas usando matrizes de colágeno incorporadas com GHK biotinilado
O efeito do complexo tópico de tripeptídeo-cobre na cicatrização de feridas abertas isquêmicas
SPARC é uma fonte de peptídeos ligantes de cobre que estimulam a angiogênese
Efeito do meio condicionado na diferenciação de células nervosas
O efeito de um tripeptídeo sintético em tecido nervoso cultivado in vitro
Regulação positiva inicial de fatores de crescimento e mediadores inflamatórios durante a regeneração nervosa na presença de tubos de colágeno incorporados com peptídeo adesivo celular
O Efeito do Peptídeo Humano GHK na Expressão Gênica Relevante para a Função do Sistema Nervoso e Declínio Cognitivo
Novos produtos anti-RNS e -RCS para tratamento cosmético
A influência dos componentes do meio na oxidação dependente de Cu(2+) de lipoproteínas de baixa densidade e sua sensibilidade à superóxido dismutase
Capacidade de sequestro de acroleína do tripeptídeo endógeno glicil-histidil-lisina (GHK): Caracterização dos produtos de conjugação por ESI-MSn e cálculos teóricos
Glicil-histidil-lisina (GHK) é um supressor de alfa,beta-4-hidroxi-trans-2-nonenal: Uma comparação com a carnosina. insights sobre o mecanismo de reação por espectrometria de massas com ionização por electrospray, RMN de 1H e técnicas computacionais
Efeitos do Cu(II) quelado por glicil-histidil-lisil na peroxidação lipídica dependente de ferritina
Integrinas como Moduladores da Sinalização do Fator de Crescimento Transformador Beta em Fibroblastos Dérmicos Durante a Regeneração da Pele Após Lesão
Uma assinatura de expressão gênica da destruição pulmonar relacionada ao enfisema e sua reversão pelo tripeptídeo GHK
Descoberta de medicamentos personalizados de próxima geração: O tripeptídeo GHK assume o centro do palco na doença pulmonar obstrutiva crônica
O complexo tripeptídeo GHK-Cu melhora a lesão pulmonar aguda induzida por lipopolissacarídeo em camundongos
Efeitos colaterais de esteroides tópicos: Uma revisão há muito esperada
Método de Uso de Compostos Contendo Cobre(II) para Acelerar a Cicatrização de Feridas
Fibrinogênio e fator VII na predição de risco coronariano. Resultados do estudo PROCAM em homens saudáveis
Fibrinogênio plasmático e fatores de risco coronariano: O Estudo Escocês de Saúde Cardíaca
Redefinindo o Genoma da Pele para a Saúde Naturalmente com GHK
Uma assinatura “propensa a metástase” para pacientes com câncer colorretal esporádico proficiente em reparo de incompatibilidade em estágio inicial e suas implicações para possíveis terapias
Peptídeo GHK como Modulador Natural de Múltiplas Vias Celulares na Regeneração da Pele
Potencial Antiproliferativo e Apoptótico de Antocianinas à Base de Cianidina em Células de Melanoma
O tripeptídeo, GHK, induz morte celular programada em células de neuroblastoma SH-SY5Y
GHK, o Peptídeo de Remodelação da Pele Humana, Induz Expressão Anticâncer de Numerosos Genes de Caspase, Reguladores de Crescimento e Reparo de DNA
A manutenção da atividade do sistema ubiquitina-proteassoma se correlaciona com benefícios visíveis para a pele
Uso de anti-inflamatórios não esteroides no tratamento da dor no câncer
Uma avaliação da cimetidina e ranitidina no alívio da dor e cicatrização aguda da úlcera duodenal
Efeitos Ansiolíticos do Peptídeo Gly-His-Lys e Seus Análogos
A influência do tripeptídeo GLY-HIS-LYS no comportamento de ratos no teste de campo aberto
Efeitos do Tripeptídeo Gly-His-Lys no Comportamento Agressivo-Defensivo Induzido por Dor em Ratos
Retenção e penetração de um tripeptídeo de cobre na pele humana in vitro em função da camada da pele visando terapia anti-inflamatória
Estresse Psicológico e a Resposta Imune Cutânea: Papéis do Eixo HPA e do Sistema Nervoso Simpático na Dermatite Atópica e Psoríase
Entrando Sob a Pele: Relatório do Workshop do Conselho Internacional de Psoríase sobre o Papel do Estresse na Psoríase
Os efeitos das intervenções psicológicas na cicatrização de feridas: Uma revisão sistemática de ensaios randomizados
O impacto do estresse na cicatrização aguda de feridas
Atividades biológicas de peptídeos selecionados: Capacidade de penetração cutânea de complexos de cobre com peptídeos
Estudo por ESI-MS do mecanismo de transporte do complexo glicil-l-histidil-l-lisina-Cu(II) através de membrana modelo do estrato córneo
Entrega lipossomal de proteínas e peptídeos
Mecanismos moleculares da homeostase do cobre
Do inflammaging ao envelhecimento saudável por escolhas de estilo de vida dietético: A epigenética é a chave para a nutrição personalizada?
Mudanças rápidas nas histonas deacetilases e na expressão de genes inflamatórios em meditadores experientes
Estimativa do número de genes afetados pela glicil-l-histidil-l-lisina (GHK).
Mudança Percentual Genes Estimulados Genes Suprimidos
50–99% 1569 583
100–199% 646 469
200–299% 227 196
300–599% 196 207
600–899% 39 47
900–1199% 8 7
1200% ou mais 2 4
Genes Relevantes para a Função dos Neurônios regulados positivamente e negativamente pelo GHK.
Título do Gene e Abreviação (Banco de Dados GENE) Mudança Percentual OPRM1, 1 receptor opioide mu 1 +1294 TP73, 2 proteína tumoral p73 +938 KCND1, 3 canal de potássio dependente de voltagem, subfamília relacionada a Shal, membro 1 +845 SLC8A2, 4 família de transportadores de soluto 8 (trocador sódio/cálcio), membro 2 +737 CNTNAP2, 5 proteína 2 associada à contactina +581 STMN3, 6 estaminina tipo 3 +500 LPHN3, 7 latrofilina 3 +494 ANGPT1, 8 angiopoietina 1 +487 SYN3, 9 sinapsina III +478 DPP6,10 dipeptidil-peptidase 6 +448 PITX3, 221 homeodomínio pareado tipo 3 −541 NOTCH3, 222 entalhe 3 −547 DLGAP1, 223 proteína 1 associada ao homólogo de discos grandes −547 SLIT1, 224 homólogo de fenda 1 −553 BSN, 225 bassoon (proteína da matriz citoplasmática pré-sináptica) −563 CELSR1, 226 caderina, receptor tipo G de sete passagens EGF LAG −647 CACNB4, 227 subunidade beta 4 do canal de cálcio dependente de voltagem −672 NDN, 228 homólogo de necdina (camundongo) −729 EDNRB, 229 receptor de endotelina tipo B −768 CHRM2, 230 receptor colinérgico, muscarínico 2 −1049
Efeito do GHK na Expressão Gênica relevante ao Sistema Ubiquitina/Proteassomo.
Gene Title-Gene-Expression Increased Percent Change 1 ubiquitin specific peptidase 29, USP29 +1056 2 ubiquitin protein ligase E3 component n-recognin 2, UBR2 +455 3 gamma-aminobutyric acid (GABA) B receptor, GABBR1 +310 4 ubiquitin specific peptidase 34, USP34 +195 5 parkinson protein 2, E3 ubiquitin protein ligase (parkin), PARK2 +169 6 ubiquitin-conjugating enzyme E2I (UBC9 homolog, yeast), UBE2I +150 7 ubiquitin protein ligase E3 component n-recognin 4, UBR4 +146 8 ubiquitin protein ligase E3B, UBE3B +116 9 ubiquitin specific peptidase 2, USP2 +104 10 ubiquitin-like modifier activating enzyme 6, UBA6 +104 11 ubiquitination factor E4B (UFD2 homolog, yeast), UBE4B +99 12 ubiquitin-conjugating enzyme E2M (UBC12 homolog, yeast), UBE2M +92 13 Ubiquitin-like modifier activating enzyme 7, UBA7 +88 14 HECT, C2 and WW domain containing E3 ubiquitin protein ligase 1, HECW1 +81 15 proteasome (prosome, macropain) 26S subunit, ATPase, 3, PSMC3 +81 16 ubiquitin-conjugating enzyme E2D 1 (UBC4/5 homolog, yeast), UBE2D1 +79 17 proteasome (prosome, macropain) subunit, beta type, 2, PSMB2 +79 18 ubiquitin protein ligase E3 component n-recognin 5, UBR5 +77 19 ubiquitin specific peptidase 21, USP21 +76 20 OTU domain, ubiquitin aldehyde binding 2, OTUB2 +76 21 proteasome (prosome, macropain) inhibitor subunit 1 (PI31), PSMF1 +75 22 ubiquitin-conjugating enzyme E2H (UBC8 homolog, yeast), UBE2H +73 23 ubiquitin-conjugating enzyme E2N (UBC13 homolog, yeast), UBE2N +72 24 ubiquitin carboxyl-terminal hydrolase L5, UCHL5 +71 25 ubiquitin specific peptidase 6 (Tre-2 oncogene) pseudogene, LOC220594 +71 26 proteasome (prosome, macropain) 26S subunit, non-ATPase, 13, PSMD13 +70 27 ubiquitin associated protein 1, UBAP1 +70 28 ubiquitin-conjugating enzyme E2B (RAD6 homolog), UBE2B +69 29 TMEM189-UBE2V1 readthrough, TMEM189-UBE2V1 +67 30 proteasome (prosome, macropain) 26S subunit, non-ATPase, 1, PSMD1 +64 31 proteasome (prosome, macropain) 26S subunit, non-ATPase, 3, PSMD3 +64 32 ariadne homolog, ubiquitin-conjugating enzyme E2 binding protein, 1 (Drosophila), ARIH1 +61 33 BRCA1 associated protein-1 (ubiquitin carboxy-terminal hydrolase), BAP1 +60 34 ubiquitin interaction motif containing 1, UIMC1 +60 35 ubiquitin associated protein 2-like, UBAP2L +57 36 ubiquitin protein ligase E3 component n-recognin 7 (putative), UBR7 +56 37 ubiquitin-conjugating enzyme E2G 1 (UBC7 homolog, yeast), UBE2G1 +54 38 itchy E3 ubiquitin protein ligase homolog (mouse), ITCH +54 39 ubiquitin-conjugating enzyme E2D 4 (putative), UBE2D4 +51 40 proteasome (prosome, macropain) 26S subunit, non-ATPase, 10, PSMD10 +50 41 WW domain containing E3 ubiquitin protein ligase 1, WWP1 +50 42 ubiquitin-like 3, UBL3 +50 Gene Title-Gene Expression Suppressed Percent Change 1 ubiquitin associated and SH3 domain containing A, UBASH3A −89
GHK and Genes Associated with Pain.
Gene Abbreviation, Name (GENE Database) Percent Change Comment (GENE Database) ORPM1, receptor opioide mu 1 +1294 o principal alvo de peptídeos opioides endógenos como beta-endorfina e encefalinas. CCKAR, receptor de colecistocinina A +190 regula a saciedade e a liberação de beta-endorfina e dopamina. CNR1, receptor canabinoide 1 +172 envolvido nos efeitos no SNC induzidos por canabinoides SIGMAR1, receptor sigma não opioide intracelular 1 +155 uma proteína receptora que interage com uma variedade de drogas psicotomiméticas, incluindo cocaína e anfetaminas. PNOC, prepronociceptina +150 um receptor para proteínas envolvidas na regulação da sensibilidade à dor OXT, prepropeptídeo de ocitocina/neurofisina I +136 uma proteína precursora da ocitocina GRIA3, receptor ionotrópico de glutamato do tipo AMPA subunidade 3 −126 Os receptores de glutamato são os receptores de neurotransmissores excitatórios predominantes no cérebro de mamíferos OPRK1, receptor opioide kappa 1 −119 um receptor para vários opioides sintéticos