Výzkum ipamorelinu: sekretagog růstového hormonu

Stručná odpověď: Ipamorelin je syntetický pentapeptid (Aib-His-D-2-Nal-D-Phe-Lys-NH2) a první skutečně selektivní peptid uvolňující růstový hormon (GHRP). Aktivuje ghrelinový receptor GHS-R1a na somatotropech hypofýzy, čímž spouští pulzní uvolňování GH, ale na rozdíl od dřívějších GHRP, jako jsou GHRP-6, GHRP-2 a hexarelin, ve zveřejněných preklinických pracích významně nezvyšuje kortizol, ACTH ani prolaktin. Tento průvodce se zabývá mechanismem ipamorelinu, selektivitou receptoru, poločasem, důvody pro kombinaci s analogy GHRH, jako je CJC-1295, a protokoly preklinických studií. Pouze pro výzkumné účely. Není určeno k lidské spotřebě.

Co je ipamorelin?

Ipamorelin (kódové označení NNC 26-0161) je syntetický pentapeptid, který poprvé popsali koncem 90. let 20. století výzkumníci ve společnosti Novo Nordisk. Chemicky se jedná o Aib-His-D-2-Nal-D-Phe-Lys-NH2, peptid s nepřirozenými zbytky navržený tak, aby selektivně působil na ghrelinový receptor a přitom ponechal sousední signální dráhy nedotčené. Jeho zamýšleným účelem v době objevu bylo sloužit jako výzkumný nástroj pro studium sekrece růstového hormonu a funkce hypofýzy na zvířecích modelech.

V literatuře o růstovém hormonu se peptidy stimulující uvolňování GH dělí do dvou mechanistických tříd. Analogy GHRH (sermorelin, tesamorelin, CJC-1295) napodobují endogenní hormon uvolňující růstový hormon a působí na receptor GHRH. GHRP (peptidy uvolňující růstový hormon), jako jsou GHRP-2, GHRP-6, hexarelin a ipamorelin, naopak působí na ghrelinový receptor GHS-R1a. Ipamorelin patří pevně do třídy GHRP. Není to analog GHRH, SARM ani skutečný mimetik ghrelinu, přestože sdílí receptor s ghrelinem. Širší přehled rodiny GH peptidů najdete v našem průvodci výzkumem sermorelinu a v pilíři o tesamorelinu.

Mechanismus účinku: aktivace GHS-R1a a farmakologie pulzu GH

Ipamorelin se váže na receptor sekretagogu růstového hormonu typu 1a (GHS-R1a), sedmitransmembránový receptor spřažený s G-proteinem, který je exprimován na somatotropech předního laloku hypofýzy a v hypotalamickém nucleus arcuatus. GHS-R1a je stejný receptor, na který cílí endogenní ghrelin. Když ipamorelin obsadí receptor, spouští Gq-zprostředkovanou aktivaci fosfolipázy C, uvolnění IP3 a vzestup intracelulárního vápníku uvnitř somatotropů. Vápníkový signál pohání exocytózu předem uskladněných granulí GH do hypofyzárního portálního oběhu (Raun et al., 1998; Smith et al., 1999).

Tento mechanismus se od kontinuálního podávání exogenního GH liší dvěma rysy. Zaprvé, ipamorelin působí na hypofýzu, nikoli na periferní tkáně, takže využívá vlastní zásobu GH zvířete, místo aby ji obcházel. Zadruhé, uvolňování je pulzní. Endogenní sekrece GH u zdravých savců probíhá v 5 až 7 samostatných výbojích za 24 hodin, přičemž největší výboj nastává během spánku s pomalými vlnami. Ipamorelin do této architektury přispívá, místo aby ji zplošťoval, což je jeden z důvodů, proč je užitečnou sondou pro studium pulzní fyziologie GH u výzkumných zvířat.

Proč na pulzní povaze záleží

Pulzatilita není marketingové slovo. Preklinické práce ukázaly, že různé následné signální dráhy GH v játrech reagují odlišně na pulzní versus kontinuální expozici GH. Aktivace STAT5b, transkripce IGF-1 i pohlavně specifická jaterní genová exprese – to vše kopíruje tvar křivky GH, nikoli jen plochu pod ní. Výzkumníci studující biologii GH proto často upřednostňují pulzní sekretagog, jako je ipamorelin, před přímou infuzí rhGH, když je cílem modelovat fyziologický GH spíše než suprafyziologickou expozici (Jaffe et al., 1998).

Dráha nezávislá na GHRH

Ipamorelin nepůsobí prostřednictvím receptoru GHRH. To je z mechanistického hlediska důležité, protože GHRH a GHS-R1a se sbíhají na stejném souboru somatotropů, avšak prostřednictvím oddělených signálních kaskád. V preklinických pracích vyvolává současné podání analogu GHRH s GHRP odpověď GH, která je větší než aritmetický součet každé látky samostatně – jev zdokumentovaný Bowersem a kolegy u více druhů. To je farmakologické zdůvodnění kombinace ipamorelinu s CJC-1295, o níž pojednáváme dále.

Selektivita receptoru: proč na GHS-R1a záleží

Rodina ghrelinových receptorů je složitější než jediný cíl. Pro farmakologii GHRP jsou relevantní nejméně tři molekulární entity:

GHS-R1a je funkční ghrelinový receptor spřažený s G-proteinem, odpovědný za uvolňování GH, signalizaci chuti k jídlu a několik centrálních účinků. Toto je zamýšlený cíl ipamorelinu.
GHS-R1b je zkrácená sestřihová varianta s pěti transmembránovými doménami, která se s G-proteiny nespřahá kanonickým způsobem. Její fyziologická role zůstává předmětem diskuse.
CD36 je scavengerový receptor, který v srdeční tkáni váže hexarelin a některé další GHRP. Interakce s CD36 byla u hlodavčích modelů spojena s kardiovaskulárními účinky hexarelinu nesouvisejícími s GH.

Předností ipamorelinu ve výzkumné literatuře je jeho vysoká selektivita vůči GHS-R1a. Zveřejněné vazebné studie ukazují, že ipamorelin významně neinteraguje s CD36 a neaktivuje neuroendokrinní dráhy, které řídí uvolňování kortizolu, ACTH nebo prolaktinu (Raun et al., 1998). Tento čistý profil selektivity je důvodem, proč se ipamorelin často volí před hexarelinem nebo GHRP-6, když se výzkumná otázka týká konkrétně GH, a nikoli celého spektra biologie ghrelinových receptorů. Přímé srovnání s méně selektivním příbuzným v této třídě najdete v našem průvodci výzkumem hexarelinu.

Farmakologický profil ipamorelinu ve srovnání s ostatními GHRP

Následující tabulka srovnává ipamorelin se třemi dalšími běžně uváděnými GHRP ve výzkumné literatuře. Všechny hodnoty pocházejí z preklinických publikací.

Sloučenina	Selektivita GHS-R1a	Tvar pulzu GH	Kortizol / ACTH	Prolaktin	Plazmatický poločas
Ipamorelin	Vysoká, čistá	Pulzní, závislá na hypofýze	Bez významného zvýšení	Bez významného zvýšení	Přibližně 2 hodiny
GHRP-2	Vysoká pro GHS-R1a, ale širší aktivita	Pulzní, vyšší vrchol	Mírné až střední zvýšení	Mírné zvýšení	Přibližně 15 až 20 minut
GHRP-6	Střední, váže CD36	Pulzní, velký vrchol	Měřitelné zvýšení	Měřitelné zvýšení	Přibližně 15 až 30 minut
Hexarelin	Silná GHS-R1a a CD36	Pulzní, nejvyšší vrchol	Významné zvýšení	Významné zvýšení	Přibližně 55 minut

Hodnoty poločasu se vztahují k setrvání v plazmě, nikoli k době trvání pulzu GH. V praxi vyvolá jediná injekce ipamorelinu měřitelný vzestup GH, který vrcholí 15 až 30 minut po podání a přibližně do 120 minut se vrací k výchozí hodnotě. Pulz GH je kratší než plazmatický poločas, protože hypofýza uvolňuje své předem vytvořené zásoby GH brzy a potřebuje čas na resyntézu granulí.

Ipamorelin plus CJC-1295: synergie GHRH a GHRP

Nejdiskutovanější výzkumnou otázkou u ipamorelinu je, zda jej kombinovat s analogem GHRH, a pokud ano, se kterým. Farmakologický argument spočívá v tom, že samostatné populace receptorů se sbíhají na stejném sekrečním výstupu. Analog GHRH, jako je CJC-1295 (s DAC nebo bez něj), zvyšuje v somatotropech cyklický AMP a připravuje je na sekreci. GHRP, jako je ipamorelin, poté spouští vápníkem zprostředkovanou exocytózu připravených granulí. Kombinovaný signál vyvolá uvolnění GH větší než každá látka samostatně.

Ve výzkumu se používají dvě varianty CJC-1295. Modifikovaný GRF(1-29), někdy nazývaný CJC-1295 bez DAC, má krátký poločas kolem 30 minut a obvykle se injikuje společně s ipamorelinem. CJC-1295 DAC nese komplex lékové afinity (drug affinity complex), který reverzibilní vazbou na albumin prodlužuje plazmatický poločas na zhruba 6 až 8 dní, čímž vytváří trvalý GHRH tonus na pozadí. Výzkumníci studující jednotlivé pulzy GH často upřednostňují modifikovaný GRF(1-29) pro čistší časové rozlišení, zatímco ti, kdo studují chronické zvýšení GH, používají CJC-1295 DAC. Úplný rozbor farmakologie najdete v našem průvodci výzkumem CJC-1295 DAC.

Zveřejněné zprávy o aditivním až synergickém uvolňování GH při kombinované expozici GHRH plus GHRP předcházejí konkrétně ipamorelinu a pocházejí z Bowersovy práce s dřívějšími GHRP v 90. letech. Pozdější studie tento vzorec zopakovaly s ipamorelinem a CJC-1295 na hlodavčích a primátích modelech. Praktickým důsledkem pro laboratoř je, že kombinace umožňuje výzkumníkovi zkoumat obě větve regulace GH v jediném experimentu.

Shrnutí preklinických studií

Následující tabulka shrnuje tři běžně citované studie ipamorelinu. Všechny jsou preklinické nebo prováděné na zdravých dobrovolnících. Žádná nepodporuje terapeutická tvrzení.

Studie	Model	Klíčové zjištění	Identifikátor
Raun et al., 1998	In vitro potkaní hypofýza a in vivo prase, potkan	První popis ipamorelinu jako selektivního sekretagogu GH. Prokázal uvolňování GH bez zvýšení ACTH, kortizolu nebo prolaktinu.	PMID 9849822
Gobburu et al., 1999	Zdraví lidští dobrovolníci, farmakokinetická studie	Charakterizoval plazmatickou kinetiku ipamorelinu a vztah dávka-odpověď pro uvolňování GH. Uvádí plazmatický poločas kolem 2 hodin s expozicí úměrnou dávce.	PMID 10027489
Beck et al., 2014	Pooperační ileus, potkaní model	Zkoumal účinek ipamorelinu na gastrointestinální motilitu na hlodavčím pooperačním modelu a zabýval se prokinetickou signalizací zprostředkovanou ghrelinovým receptorem.	PMID 24448593

Anderson et al. (2001) rozšířili ranou práci na prasata a ukázali, že opakované podávání ipamorelinu podporovalo sekreci GH a změny tělesného složení na modelu růstu hospodářských zvířat (PMID 11322503). Nass et al. (2008) studovali perorální mimetik ghrelinu u starších dospělých, čímž poskytli referenční kontext pro farmakologii ghrelinových receptorů u lidí, ačkoli použitou sloučeninou nebyl samotný ipamorelin (PMID 18981485). Ghigo et al. (1997) je standardní přehledová práce o třídě GHRP jako celku (PMID 9186261).

Farmakokinetika: absorpce, distribuce, poločas

V preklinických studiích se ipamorelin podává subkutánně nebo intramuskulárně. Perorální biologická dostupnost je nízká, protože peptid je štěpen gastrointestinálními proteázami. Po subkutánní injekci u lidí dosahuje plazmatická koncentrace vrcholu do 15 až 30 minut. Plazmatický poločas je přibližně 2 hodiny, což je pro GHRP dlouhá doba (GHRP-6 a hexarelin jsou kratší), ale krátká ve srovnání s analogy GHRH nesoucími komplexy lékové afinity.

Odpověď GH nekopíruje plazmatickou hladinu ipamorelinu lineárně. Jakmile je pulz GH uvolněn, somatotropy vstupují do refrakterního okna, během něhož následný podnět vyvolá menší odpověď GH, dokud nejsou předem vytvořené granule GH resyntetizovány. Toto refrakterní chování je vlastní mechanismu pulzního uvolňování GH a je standardním hlediskem při interpretaci farmakologie osy GH.

Refrakternost somatotropů a farmakologie pulzu

Farmakologickým rysem relevantním pro výzkum ipamorelinu je refrakternost somatotropů. Jakmile je pulz GH uvolněn, somatotropy hypofýzy vstupují do refrakterního okna, během něhož je odpověď GH na následný podnět oslabena, dokud nejsou předem vytvořené granule GH resyntetizovány. Toto refrakterní chování je vlastní mechanismu pulzního uvolňování GH a je standardním hlediskem při interpretaci farmakologie osy GH ve výzkumných modelech. Pouze pro výzkumné účely. Není určeno k lidské spotřebě.

Skladování a rekonstituce pro výzkum

Ipamorelin se dodává jako lyofilizovaný prášek v uzavřených skleněných lahvičkách. Při správném zacházení je suchý peptid stabilní dva až tři roky při chladicích teplotách. Při špatném zacházení ztrácí účinnost během několika týdnů.

Skladování lyofilizátu. Uzavřené lahvičky skladujte při 2 až 8 stupních Celsia, chráněné před světlem a vlhkostí. Skladování v mrazáku při minus 20 stupních je přijatelné pro dlouhodobé zásoby a prodlužuje stabilitu.
Rozpouštědlo pro rekonstituci. Bakteriostatická voda pro injekce je standardním rozpouštědlem pro rekonstituci ve výzkumném prostředí, protože obsah benzylalkoholu potlačuje mikrobiální růst při protokolech s vícenásobným použitím.
Stabilita po rekonstituci. Po rekonstituci skladujte roztok při 2 až 8 stupních Celsia. Stabilita v bakteriostatické vodě je obvykle dva až čtyři týdny, přičemž některé preklinické zprávy ji za přísné kontroly chladicího řetězce prodlužují až na osm týdnů.
Technika manipulace. Rozpouštědlo vstřikujte pomalu podél skleněné stěny, nikoli přímo na peptidový koláč. Krouživě promíchejte, netřepejte. Vyhněte se opakovanému teplotnímu cyklování.

Podrobný postup najdete v našem průvodci technikou rekonstituce a průvodci skladováním peptidů.

Kontext výzkumu ipamorelinu v endokrinních studiích

V návaznosti na pulzní uvolňování GH stoupá IGF-1 a na zvířecích modelech se zapojuje integrovaná osa GH-IGF-1. Tato následná signalizace je důvodem, proč se ipamorelin objevuje v preklinické endokrinologické literatuře o receptoru GHS-R1a, pooperačním ileu a fyziologii osy GH. Nic z toho nepodporuje terapeutické tvrzení ani tvrzení o tělesném složení u lidí; CertaPeptides dodává ipamorelin pouze jako výzkumné činidlo.

Často kladené otázky

Jaký je poločas ipamorelinu?

Zveřejněné farmakokinetické práce uvádějí plazmatický poločas přibližně 2 hodiny po subkutánním podání. Akutní pulz GH je kratší než plazmatický poločas, protože somatotropy po uvolnění svých předem uskladněných granulí GH vstupují do refrakterního stavu.

Je ipamorelin nejbezpečnějším GHRP?

V publikacích z preklinických studií a studií na zdravých dobrovolnících má ipamorelin nejčistší profil mimo cílové účinky ze všech běžných GHRP, bez významného zvýšení kortizolu, ACTH nebo prolaktinu. V literatuře je popisován jako selektivní sekretagog GH. CertaPeptides nečiní žádná tvrzení o bezpečnosti pro použití u lidí. Všechny produkty se dodávají pouze pro laboratorní výzkumné účely.

Jak dlouho trvá, než ipamorelin ve výzkumných modelech začne působit?

Ve studiích na zvířatech a raných studiích na lidech stoupá plazmatický GH do 15 až 30 minut po subkutánní dávce a přibližně do 120 minut se vrací k výchozí hodnotě. Následné změny IGF-1 se rozvíjejí v průběhu dnů až týdnů opakovaného podávání.

Vyvolává ipamorelin hlad jako ghrelin?

Ipamorelin se váže na stejný receptor jako ghrelin (GHS-R1a), ale spolehlivě nevyvolává silný signál chuti k jídlu pozorovaný u nativního ghrelinu nebo u GHRP-6. Přesný molekulární základ této selektivity, včetně možného zkresleného agonismu na GHS-R1a, zůstává aktivní oblastí výzkumu.

Lze ipamorelin kombinovat s CJC-1295?

Ano. Oba peptidy působí na samostatné receptory (receptor GHRH u CJC-1295, GHS-R1a u ipamorelinu) a jejich současné podání vyvolává v preklinických pracích aditivní až synergické uvolňování GH. Tato kombinace je nejběžnější kombinací GH peptidů ve výzkumné literatuře. Pohled na stranu GHRH této kombinace najdete v našem průvodci výzkumem CJC-1295 DAC.

Funguje ipamorelin bez CJC-1295?

Ano. Ipamorelin sám o sobě vyvolává měřitelný pulz GH prostřednictvím aktivace GHS-R1a. Kombinace s analogem GHRH odpověď zesiluje, ale pro pozorování uvolňování GH ve výzkumném modelu není nutná.

Čím se ipamorelin liší od GHRP-6?

Oba působí na GHS-R1a, ale GHRP-6 navíc aktivuje neuroendokrinní dráhy, které zvyšují kortizol a prolaktin, a vyvolává výrazný signál chuti k jídlu. Ipamorelin ve zveřejněných pracích tyto mimo cílové účinky postrádá. GHRP-6 má kratší plazmatický poločas (zhruba 15 až 30 minut) ve srovnání s ipamorelinem (zhruba 2 hodiny).

Je ipamorelin SARM?

Ne. Selektivní modulátory androgenního receptoru (SARM) působí na androgenní receptor. Ipamorelin nemá žádnou aktivitu na androgenním receptoru. Je to agonista ghrelinového receptoru ze třídy peptidů uvolňujících růstový hormon.

Mění se načasování pulzu GH v průběhu dne?

Endogenní sekrece GH vrcholí během spánku s pomalými vlnami, takže noční pulz GH je největší za celý den. Samotná odpověď GH na ipamorelin je v preklinických modelech pozorována nezávisle na denní době. Cirkadiánní fyziologie GH je spíše výzkumným hlediskem při návrhu studie než vlastností sloučeniny.

Jak si ipamorelin stojí ve srovnání se sermorelinem nebo tesamorelinem?

Sermorelin a tesamorelin jsou analogy GHRH působící na receptor GHRH, nikoli na GHS-R1a. Ipamorelin je GHRP. Ve výzkumu je lze kombinovat, protože působí na různé receptory. Stranu GHRH tohoto srovnání najdete v našem průvodci výzkumem sermorelinu a průvodci výzkumem tesamorelinu.

Shoda s předpisy a upozornění o použití pouze k výzkumu

Veškeré informace v tomto článku popisují preklinický výzkum a výzkum rané fáze u ipamorelinu. Nic zde není lékařskou radou, terapeutickým tvrzením ani doporučením k použití u lidí. CertaPeptides dodává ipamorelin a všechny ostatní výzkumné peptidy jako lyofilizovaná laboratorní činidla, označená pouze pro výzkumné použití, v rámci rumunského a unijního regulačního rámce. Výzkumníci odpovídají za dodržování předpisů své institucionální etické komise, místních pravidel pro nakládání s chemickými látkami a případných platných národních právních předpisů o léčivech. Pouze pro výzkumné účely. Není určeno k lidské spotřebě.

Reference

Raun K, Hansen BS, Johansen NL, Thøgersen H, Madsen K, Ankersen M, Andersen PH. (1998). Ipamorelin, the first selective growth hormone secretagogue. European Journal of Endocrinology, 139(5), 552-561. PMID: 9849822.
Gobburu JV, Agersø H, Jusko WJ, Ynddal L. (1999). Pharmacokinetic-pharmacodynamic modeling of ipamorelin, a growth hormone releasing peptide, in human volunteers. Pharmaceutical Research, 16(9), 1412-1416. PMID: 10496658.
Beck DE, Sweeney WB, McCarter MD, Ipamorelin 201 and 202 Study Groups. (2014). Prospective, randomized, controlled, proof-of-concept study of the ghrelin mimetic ipamorelin for the management of postoperative ileus in bowel resection patients. International Journal of Colorectal Disease, 29(12), 1527-1534. PMID: 25331030.
Anderson LL, Jeftinija S, Scanes CG. (2001). Ipamorelin effects on growth hormone secretion and body composition in swine. Endocrine, 14(1), 73-82. PMID: 11322503.
Nass R, Pezzoli SS, Oliveri MC, Patrie JT, Harrell FE Jr, Clasey JL, et al. (2008). Effects of an oral ghrelin mimetic on body composition and clinical outcomes in healthy older adults: a randomized trial. Annals of Internal Medicine, 149(9), 601-611. PMID: 18981485.
Ghigo E, Arvat E, Muccioli G, Camanni F. (1997). Growth hormone-releasing peptides. European Journal of Endocrinology, 136(5), 445-460. PMID: 9186261.
Smith RG, Van der Ploeg LH, Howard AD, Feighner SD, Cheng K, Hickey GJ, et al. (1997). Peptidomimetic regulation of growth hormone secretion. Endocrine Reviews, 18(5), 621-645. PMID: 9331545.
Jaffe CA, Ocampo-Lim B, Guo W, Krueger K, Sugahara I, DeMott-Friberg R, Bermann M, Barkan AL. (1998). Regulatory mechanisms of growth hormone secretion are sexually dimorphic. Journal of Clinical Investigation, 102(1), 153-164. PMID: 9649568.

Pouze pro výzkumné účely. Není určeno k lidské spotřebě.