GHK-Cu peptyd: tripeptyd miedziowy, struktura i stan badań

GHK-Cu to kompleks miedziowy tripeptydu glicylo-L-histydylo-L-lizyny (Gly-His-Lys), który występuje naturalnie w ludzkim osoczu. GHK-Cu peptyd wiąże jony miedzi(II) z wysokim powinowactwem i od lat 70. XX wieku jest badany przede wszystkim w modelach hodowli komórkowych i modelach zwierzęcych pod kątem biologii macierzy, ekspresji genów i homeostazy miedzi.

Czynnik ten został po raz pierwszy opisany w 1973 r. przez Lorena Pickarta i Martina Thalera, którzy wyizolowali go z ludzkiej surowicy^[1]. Później okazało się, że ten mały peptyd tworzy kompleksy z miedzią i może wpływać na jej wychwyt przez hodowane komórki^[2]. Od tego czasu GHK-Cu jest jednym z najczęściej cytowanych peptydów miedziowych w badaniach macierzy i badaniach dermatologicznych – a jednocześnie popularnym składnikiem produktów kosmetycznych.

W tym artykule otrzymasz rzeczowy przegląd: struktura i wiązanie miedzi, najważniejsze wyniki doświadczalne, klasyfikacja kontekstu kosmetycznego, dostępne dane o bezpieczeństwie oraz formy dostępne dla instytucji badawczych. Tam, gdzie brakuje danych lub są one słabe, wyraźnie to zaznaczamy.

Czym jest GHK-Cu? Struktura i wiązanie miedzi

GHK składa się tylko z trzech aminokwasów: glicyny na N-końcu, histydyny w środku i lizyny na C-końcu. Dopiero przez związanie jonu miedzi(II) powstaje GHK-Cu – kompleks, do którego odnosi się większość literatury. Pickart opisuje powinowactwo GHK do miedzi jako podobne do miejsca transportu miedzi w albuminie, najważniejszym białku transportowym osocza krwi^[4].

Jak GHK wiąże jon miedzi?

Badanie strukturalne Hureau i współpracowników (2011) scharakteryzowało Cu(II)-GHK za pomocą krystalografii rentgenowskiej i kilku metod spektroskopowych (EPR, absorpcja rentgenowska, NMR)^[3]. Autorzy podali, że w roztworze występuje kompleks monomeryczny, w którym miedź jest koordynowana przez trzy atomy azotu – wolną grupę aminową, azot amidowy i azot imidazolowy histydyny. Czwarte miejsce koordynacyjne zajmuje łatwo wymienialny ligand; w stanie stałym kompleks tworzy dimer. Ta otwarta pozycja wyjaśnia, dlaczego GHK-Cu może tworzyć z innymi cząsteczkami kompleksy trójskładnikowe i stosunkowo szybko wymieniać miedź.

Zachowanie redoks

W tym samym badaniu kompleks okazał się w umiarkowanych warunkach redoks w dużej mierze obojętny. Przy silnie ujemnym potencjale Cu(II)-GHK mógł jednak zostać zredukowany do Cu(I), przy czym jon miedzi był uwalniany^[3]. Ma to znaczenie dla pracy laboratoryjnej: centrum miedziowe jest funkcjonalnie kluczowe, ale wrażliwe na warunki redukujące i utleniające.

Odkrycie: od czynnika surowicy do peptydu miedziowego

Praca Pickarta i Thalera z 1973 r. opisywała tripeptyd z ludzkiej surowicy, który w hodowli komórkowej wydłużał przeżycie prawidłowych komórek wątroby i stymulował wzrost komórek wątrobiaka^[1]. Wówczas uwaga skupiała się więc na modelach komórek wątroby, a nie na skórze.

W 1980 r. w czasopiśmie Nature ukazała się praca, która powiązała peptyd z miedzią^[2]: Podczas izolacji peptyd gromadził się razem z niemal równomolowymi ilościami miedzi. W stężeniach nanomolowych wywoływał w różnych układach komórkowych bardzo różne reakcje – od stymulacji wzrostu po toksyczność. Autorzy podali, że GHK łatwo tworzy kompleksy z miedzią(II) i zwiększa wychwyt miedzi przez hodowane komórki wątrobiaka. Na tej podstawie sformułowano hipotezę, że GHK może działać jako czynnik transportujący miedź.

Kolejne często cytowane spostrzeżenie: sekwencja Gly-His-Lys występuje w łańcuchu α2(I) kolagenu typu I. Maquart i współpracownicy rozważali, że tripeptyd mógłby być uwalniany podczas proteolitycznego rozkładu kolagenu^[5]. Jest to hipoteza, a nie udowodniony mechanizm fizjologiczny.

Mechanizm działania: co pokazują badania

Zapytanie „GHK-Cu działanie” dotyczy zwykle konkretnych efektów. Z naukowego punktu widzenia poprawnie można opisać jedynie, jakie punkty końcowe badano w jakich modelach. Większość danych pochodzi z hodowli komórkowych i modeli zwierzęcych; nie można na ich podstawie wyciągać wniosków dotyczących ludzi.

Synteza kolagenu i macierzy w fibroblastach

Maquart i wsp. (1988) badali GHK-Cu na hodowlach fibroblastów i opisali zwiększoną syntezę kolagenu, która występowała już przy bardzo niskich, nanomolowych stężeniach i była niezależna od zmiany liczby komórek^[5]. W pracach przeglądowych opisuje się ponadto, że GHK ma modulować zarówno syntezę, jak i rozkład kolagenu i glikozaminoglikanów, a także aktywność metaloproteinaz macierzy i ich inhibitorów^[7]. Chodzi tu o wpływ na równowagę przebudowy macierzy, a nie o jednostronny efekt „budowania”.

Fibroblasty po napromienianiu i czynniki wzrostu

Pollard i wsp. (2005) hodowali ludzkie fibroblasty skórne pochodzące z wcześniej napromienionej tkanki w warunkach bezsurowiczych^[6]. W hodowlach traktowanych GHK-Cu czas podwojenia populacji był krótszy niż w nietraktowanych kontrolach; ponadto wkrótce po ekspozycji zmierzono wyższą produkcję czynników wzrostu bFGF i VEGF. Jest to wyłącznie model in vitro z niewielką bazą danych.

Dane dotyczące ekspresji genów

Szczególnie często cytowane jest stwierdzenie, że GHK wpływa na ekspresję tysięcy genów. Pickart i współpracownicy opisują w pracach przeglądowych na podstawie danych dotyczących ekspresji genów, że GHK może zwiększać lub zmniejszać ekspresję co najmniej 4000 ludzkich genów^[7][8]. Ważne dla interpretacji: takie profile ekspresji pokazują powiązania na poziomie RNA w liniach komórkowych. Nie dowodzą ani tego, że zmiany te mają znaczenie funkcjonalne, ani tego, że występują w tej samej formie w żywym organizmie. Ponadto duża część literatury przeglądowej pochodzi z grupy badawczej samego odkrywcy – dla rzetelnej oceny kluczowe są niezależne replikacje.

GHK-Cu w kosmetykach: serum, krem i kontekst badawczy

Jeśli szukasz „GHK-Cu serum” lub „krem z peptydem miedziowym”, szybko natrafisz na liczne produkty kosmetyczne. GHK-Cu jest w nich popularnym składnikiem pod nazwą INCI „Copper Tripeptide-1”. Jest to przede wszystkim informacja o rozpowszechnieniu na rynku – a nie o udowodnionej skuteczności.

W pracach przeglądowych Pickarta przytaczane są także badania z użyciem preparatów kosmetycznych^[7]. Badania te znacznie różnią się pod względem metodologii, formulacji, liczby uczestników i metod pomiaru, a wiele z nich jest małych lub nie zostało niezależnie powtórzonych. Dla naukowej oceny obowiązuje zatem zasada: produkty kosmetyczne podlegają odrębnym ramom prawnym, ich deklaracje odnoszą się do danego gotowego produktu i nie można ich porównywać z liofilizowanym materiałem badawczym. SunPept oferuje GHK-Cu wyłącznie jako odczynnik badawczy – nie jako kosmetyk.

Tematyczny przegląd badań skóry z udziałem peptydów znajdziesz w obszarze badań Dermatologia.

Dane dotyczące bezpieczeństwa z badań

Na zapytanie „GHK-Cu skutki uboczne” literatura pozwala odpowiedzieć tylko w ograniczonym zakresie. W przeanalizowanej tu literaturze brak systematycznie zebranych danych o bezpieczeństwie z kontrolowanych badań z udziałem ludzi dotyczących wyizolowanego peptydu. Mimo to dla interpretacji istotne są następujące wyniki:

• Efekty zależne od stężenia w hodowli komórkowej: Pickart i wsp. podali w 1980 r., że w zależności od układu komórkowego peptyd wywoływał reakcje od stymulacji wzrostu po toksyczność^[2].
• Uwalnianie miedzi: W warunkach redukujących Cu(II)-GHK może zostać zredukowany do Cu(I), a miedź uwolniona^[3]. Wolna miedź jest aktywna redoks; ma to znaczenie dla planowania doświadczeń i kontroli.
• Stan danych: Większość dostępnych danych pochodzi z modeli in vitro i modeli zwierzęcych. Nie można na ich podstawie wyciągać wniosków dotyczących tolerancji u ludzi.

Dla projektów badawczych oznacza to: kontrole z wolną miedzią i z GHK bez miedzi pomagają oddzielić efekty zależne od peptydu od efektów zależnych od metalu.

Stan badań i otwarte pytania

Po około pięciu dekadach badań GHK-Cu jest dobrze opisany biochemicznie, ale biologicznie wciąż niezrozumiany w pełni. Otwarte kwestie dotyczą m.in. tego:

• czy opisane w osoczu poziomy GHK, które według literatury przeglądowej spadają z wiekiem^[7], mają znaczenie fizjologiczne,
• jaka część opisanych efektów wynika z peptydu, a jaka ze związanej miedzi,
• jak stabilny jest kompleks w złożonych mediach biologicznych, w których konkurują albumina i inne związki wiążące miedź,
• oraz czy wyniki dotyczące ekspresji genów można potwierdzić w niezależnych doświadczeniach funkcjonalnych.

Właśnie ze względu na te otwarte pytania GHK-Cu dobrze nadaje się jako substancja modelowa do badań nad homeostazą miedzi, koordynacją metal–peptyd i przebudową macierzy w hodowli komórkowej.

Zakup do celów badawczych

SunPept oferuje GHK-Cu jako GHK-Cu Vial (fiolka) o zawartości 50 mg w postaci liofilizowanej. Dokumentację analityczną tego produktu udostępniamy na zapytanie. W przypadku projektów, w których bada się kilka peptydów w jednym układzie, GHK-Cu jest także składnikiem kombinacji GLOW (GHK-Cu, BPC-157 i TB-500; raporty z analiz Janoshik podlinkowane na stronie produktu) oraz KLOW (GLOW plus KPV; dokumentacja analityczna na zapytanie).

Wysyłka odbywa się z Czech do krajów UE; płatność następuje w formie przedpłaty, a przy składaniu zamówienia potwierdzasz wykorzystanie wyłącznie do celów badawczych. Aktualne ceny znajdziesz bezpośrednio na stronie produktu. To, czy zakup jest dozwolony w Twoim kraju, zależy od substancji i zamierzonego zastosowania – neutralny przegląd zawiera nasz artykuł na temat sytuacji prawnej peptydów badawczych (to nie jest porada prawna).

Najczęściej zadawane pytania

Czym jest GHK-Cu?

GHK-Cu to kompleks miedzi(II) tripeptydu glicylo-L-histydylo-L-lizyny. Peptyd występuje naturalnie w ludzkim osoczu i został opisany w 1973 r. przez Pickarta i Thalera. W badaniach służy przede wszystkim jako substancja modelowa do badań wiązania miedzi, biologii macierzy oraz analiz ekspresji genów w modelach komórkowych i zwierzęcych.

Czy GHK-Cu jest peptydem?

Tak. GHK to tripeptyd złożony z glicyny, histydyny i lizyny, a więc jeden z najmniejszych peptydów badanych biologicznie. Związanie jonu miedzi daje kompleks metaliczny GHK-Cu. Określenie „peptyd miedziowy” lub „Copper Peptide” oznacza zwykle właśnie ten kompleks.

Jaka jest różnica między GHK a GHK-Cu?

GHK oznacza tripeptyd bez miedzi o masie cząsteczkowej ok. 340 g/mol. GHK-Cu to kompleks ze związanym jonem miedzi(II), według PubChem ok. 403 g/mol. Ponieważ GHK wiąże miedź z wysokim powinowactwem, w mediach biologicznych występuje często częściowo jako kompleks miedziowy.

Czy istnieją informacje o dawkowaniu GHK-Cu?

Nie. GHK-Cu jest oferowany przez SunPept wyłącznie do celów badawczych (Research Use Only) i nie udzielamy żadnych zaleceń dotyczących stosowania ani dawkowania. Stężenia i parametry doświadczeń określa odpowiedni protokół naukowy, który jest samodzielnie planowany, dokumentowany i nadzorowany przez odpowiedzialną instytucję badawczą.

Jakie dane o bezpieczeństwie GHK-Cu są dostępne?

W przeanalizowanej literaturze brak kontrolowanych badań z udziałem ludzi z systematycznie rejestrowanymi zdarzeniami niepożądanymi dla wyizolowanego peptydu. Dane z hodowli komórkowych wykazują efekty zależne od stężenia i typu komórek, aż po toksyczność, a w warunkach redukujących miedź może zostać uwolniona z kompleksu. Na tej podstawie nie można sformułować wiarygodnych wniosków co do tolerancji u ludzi.

Gdzie mogę kupić GHK-Cu do badań?

SunPept oferuje GHK-Cu jako liofilizowany Vial (fiolka) o zawartości 50 mg; jest on także składnikiem kombinacji GLOW i KLOW. Wysyłka odbywa się z Czech do krajów UE za przedpłatą, z potwierdzeniem celu badawczego przy składaniu zamówienia. To, czy zakup jest dopuszczalny, zależy od kraju, substancji i zamierzonego zastosowania.

Źródła

1. Pickart L, Thaler MM. Tripeptide in human serum which prolongs survival of normal liver cells and stimulates growth in neoplastic liver. Nature New Biology. 1973;243(124):85–87. PMID: 4349963
2. Pickart L, Freedman JH, Loker WJ, Peisach J, Perkins CM, Stenkamp RE, Weinstein B. Growth-modulating plasma tripeptide may function by facilitating copper uptake into cells. Nature. 1980;288(5792):715–717. doi:10.1038/288715a0
3. Hureau C, Eury H, Guillot R, Bijani C, Sayen S, Solari PL, Guillon E, Faller P, Dorlet P. X-ray and solution structures of Cu(II) GHK and Cu(II) DAHK complexes: influence on their redox properties. Chemistry – A European Journal. 2011;17(36):10151–10160. doi:10.1002/chem.201100751
4. Pickart L. The human tri-peptide GHK and tissue remodeling. Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition. 2008;19(8):969–988. doi:10.1163/156856208784909435
5. Maquart FX, Pickart L, Laurent M, Gillery P, Monboisse JC, Borel JP. Stimulation of collagen synthesis in fibroblast cultures by the tripeptide-copper complex glycyl-L-histidyl-L-lysine-Cu2+. FEBS Letters. 1988;238(2):343–346. doi:10.1016/0014-5793(88)80509-x
6. Pollard JD, Quan S, Kang T, Koch RJ. Effects of copper tripeptide on the growth and expression of growth factors by normal and irradiated fibroblasts. Archives of Facial Plastic Surgery. 2005;7(1):27–31. doi:10.1001/archfaci.7.1.27
7. Pickart L, Vasquez-Soltero JM, Margolina A. GHK peptide as a natural modulator of multiple cellular pathways in skin regeneration. BioMed Research International. 2015;2015:648108. doi:10.1155/2015/648108
8. Pickart L, Margolina A. Regenerative and protective actions of the GHK-Cu peptide in the light of the new gene data. International Journal of Molecular Sciences. 2018;19(7):1987. doi:10.3390/ijms19071987
9. National Center for Biotechnology Information. PubChem Compound Summary for CID 71587328, Prezatide copper. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/71587328

Research Use Only: GHK-Cu jest oferowany przez SunPept wyłącznie do naukowych badań laboratoryjnych. Produkt nie jest produktem leczniczym ani kosmetykiem i nie jest przeznaczony do stosowania u ludzi ani zwierząt. Ten artykuł służy celom informacji naukowej i nie zawiera żadnych zaleceń zdrowotnych, dotyczących stosowania ani dawkowania.