Ipamorelin — badania: sekretagog hormonu wzrostu

Szybka odpowiedź: Ipamorelin to syntetyczny pentapeptyd (Aib-His-D-2-Nal-D-Phe-Lys-NH2) i pierwszy naprawdę selektywny peptyd uwalniający hormon wzrostu (GHRP). Aktywuje receptor greliny GHS-R1a na somatotropach przysadki, wyzwalając pulsacyjne uwalnianie GH, jednak w przeciwieństwie do wcześniejszych GHRP, takich jak GHRP-6, GHRP-2 i hexarelin, nie podnosi w istotny sposób poziomu kortyzolu, ACTH ani prolaktyny w opublikowanych pracach przedklinicznych. Ten przewodnik omawia mechanizm działania ipamorelin, selektywność receptorową, okres półtrwania, uzasadnienie łączenia z analogami GHRH takimi jak CJC-1295 oraz protokoły badań przedklinicznych. Wyłącznie do celów badawczych. Nieprzeznaczone do spożycia przez ludzi.

Czym jest ipamorelin?

Ipamorelin (nazwa kodowa NNC 26-0161) to syntetyczny pentapeptyd opisany po raz pierwszy pod koniec lat 90. XX wieku przez naukowców z Novo Nordisk. Pod względem chemicznym jest to Aib-His-D-2-Nal-D-Phe-Lys-NH2, peptyd zawierający nienaturalne reszty, zaprojektowany tak, aby selektywnie oddziaływać na receptor greliny, nie naruszając sąsiednich szlaków sygnałowych. W momencie odkrycia jego zamierzonym przeznaczeniem było pełnienie roli narzędzia badawczego do badania wydzielania hormonu wzrostu i funkcji przysadki w modelach zwierzęcych.

W literaturze poświęconej hormonowi wzrostu peptydy stymulujące uwalnianie GH dzieli się na dwie klasy mechanistyczne. Analogi GHRH (sermorelin, tesamorelin, CJC-1295) naśladują endogenny hormon uwalniający hormon wzrostu i działają na receptor GHRH. Z kolei GHRP (peptydy uwalniające hormon wzrostu), takie jak GHRP-2, GHRP-6, hexarelin i ipamorelin, działają na receptor greliny GHS-R1a. Ipamorelin należy zdecydowanie do klasy GHRP. Nie jest analogiem GHRH, SARM ani prawdziwym mimetykiem greliny, mimo że dzieli receptor z greliną. Szerszą mapę rodziny peptydów GH przedstawiają nasz przewodnik badawczy po sermorelin oraz filar poświęcony tesamorelin.

Mechanizm działania: aktywacja GHS-R1a i farmakologia pulsu GH

Ipamorelin wiąże się z receptorem sekretagogu hormonu wzrostu typu 1a (GHS-R1a), siedmiodomenowym receptorem transbłonowym sprzężonym z białkiem G, ulegającym ekspresji na somatotropach przedniej części przysadki oraz w jądrze łukowatym podwzgórza. GHS-R1a to ten sam receptor, na który działa endogenna grelina. Gdy ipamorelin zajmuje receptor, wyzwala aktywację fosfolipazy C za pośrednictwem Gq, uwolnienie IP3 oraz wzrost stężenia wapnia wewnątrzkomórkowego w somatotropach. Sygnał wapniowy napędza egzocytozę wcześniej zmagazynowanych ziarnistości GH do krążenia wrotnego przysadki (Raun et al., 1998; Smith et al., 1999).

Dwie cechy odróżniają ten mechanizm od ciągłego podawania egzogennego GH. Po pierwsze, ipamorelin działa na przysadkę, a nie na tkanki obwodowe, dzięki czemu wykorzystuje własną rezerwę GH zwierzęcia, zamiast ją omijać. Po drugie, uwalnianie ma charakter pulsacyjny. Endogenne wydzielanie GH u zdrowych ssaków zachodzi w 5 do 7 odrębnych wyrzutach na 24 godziny, przy czym największy wyrzut następuje podczas snu wolnofalowego. Ipamorelin uzupełnia tę architekturę, zamiast ją spłaszczać, co jest jednym z powodów, dla których stanowi użyteczne narzędzie do badania fizjologii pulsacyjnego GH u zwierząt doświadczalnych.

Dlaczego pulsacyjność ma znaczenie

Pulsacyjność nie jest słowem marketingowym. Prace przedkliniczne wykazały, że różne dalsze szlaki sygnałowe GH w wątrobie reagują odmiennie na pulsacyjną w porównaniu z ciągłą ekspozycją na GH. Aktywacja STAT5b, transkrypcja IGF-1 oraz zależna od płci ekspresja genów wątrobowych podążają za kształtem krzywej GH, a nie jedynie za polem pod nią. Dlatego badacze zajmujący się biologią GH często wolą pulsacyjny sekretagog, taki jak ipamorelin, od bezpośredniej infuzji rhGH, gdy celem jest modelowanie fizjologicznego GH, a nie ekspozycji ponadfizjologicznej (Jaffe et al., 1998).

Szlak niezależny od GHRH

Ipamorelin nie działa poprzez receptor GHRH. Ma to znaczenie mechanistyczne, ponieważ GHRH i GHS-R1a zbiegają się na tej samej puli somatotropów, ale poprzez odrębne kaskady sygnałowe. W pracach przedklinicznych jednoczesne podanie analogu GHRH z GHRP wywołuje odpowiedź GH większą niż arytmetyczna suma działania każdego ze związków osobno, co jest zjawiskiem udokumentowanym przez Bowersa i współpracowników u wielu gatunków. Stanowi to farmakologiczne uzasadnienie omawianego dalej zestawienia ipamorelin z CJC-1295.

Selektywność receptorowa: dlaczego GHS-R1a ma znaczenie

Rodzina receptorów greliny jest bardziej złożona niż pojedynczy cel. Istnieją co najmniej trzy jednostki molekularne istotne dla farmakologii GHRP:

GHS-R1a to funkcjonalny receptor greliny sprzężony z białkiem G, odpowiedzialny za uwalnianie GH, sygnalizację apetytu oraz szereg efektów ośrodkowych. To zamierzony cel dla ipamorelin.
GHS-R1b to skrócony wariant splicingowy z pięcioma domenami transbłonowymi, który nie sprzęga się z białkami G w sposób kanoniczny. Jego rola fizjologiczna pozostaje przedmiotem dyskusji.
CD36 to receptor zmiatający, który wiąże hexarelin i niektóre inne GHRP w tkance sercowej. Interakcję z CD36 powiązano z niezależnymi od GH efektami sercowo-naczyniowymi hexarelin w modelach gryzoni.

Atutem ipamorelin w literaturze badawczej jest jego wysoka selektywność względem GHS-R1a. Opublikowane badania wiązania pokazują, że ipamorelin nie oddziałuje w istotny sposób z CD36 i nie aktywuje szlaków neuroendokrynnych napędzających uwalnianie kortyzolu, ACTH ani prolaktyny (Raun et al., 1998). Ten czysty profil selektywności sprawia, że ipamorelin jest często wybierany zamiast hexarelin lub GHRP-6, gdy pytanie badawcze dotyczy konkretnie GH, a nie pełnego spektrum biologii receptora greliny. Bezpośrednie porównanie z mniej selektywnym kuzynem z tej klasy przedstawia nasz przewodnik badawczy po hexarelin.

Profil farmakologiczny ipamorelin na tle innych GHRP

Poniższa tabela porównuje ipamorelin z trzema innymi najczęściej przywoływanymi w literaturze badawczej GHRP. Wszystkie wartości pochodzą z publikacji przedklinicznych.

Związek	Selektywność GHS-R1a	Kształt pulsu GH	Kortyzol / ACTH	Prolaktyna	Okres półtrwania w osoczu
Ipamorelin	Wysoka, czysta	Pulsacyjny, zależny od przysadki	Brak istotnego wzrostu	Brak istotnego wzrostu	Około 2 godzin
GHRP-2	Wysoka dla GHS-R1a, ale szersza aktywność	Pulsacyjny, większy szczyt	Łagodny do umiarkowanego wzrost	Łagodny wzrost	Około 15 do 20 minut
GHRP-6	Umiarkowana, wiąże CD36	Pulsacyjny, duży szczyt	Mierzalny wzrost	Mierzalny wzrost	Około 15 do 30 minut
Hexarelin	Silna dla GHS-R1a i CD36	Pulsacyjny, największy szczyt	Istotny wzrost	Istotny wzrost	Około 55 minut

Wartości okresu półtrwania odnoszą się do czasu przebywania w osoczu, a nie do czasu trwania pulsu GH. W praktyce pojedyncze wstrzyknięcie ipamorelin wywołuje mierzalny wyrzut GH, który osiąga szczyt 15 do 30 minut po podaniu i wraca do wartości wyjściowej po około 120 minutach. Puls GH jest krótszy niż okres półtrwania w osoczu, ponieważ przysadka uwalnia swoje gotowe zapasy GH wcześnie i potrzebuje czasu na ponowną syntezę ziarnistości.

Ipamorelin z CJC-1295: synergia GHRH i GHRP

Najczęściej dyskutowanym pytaniem badawczym dotyczącym ipamorelin jest to, czy łączyć go z analogiem GHRH, a jeśli tak, to z którym. Argumentacja farmakologiczna opiera się na odrębnych populacjach receptorów zbiegających się na tym samym efekcie wydzielniczym. Analog GHRH, taki jak CJC-1295 (z DAC lub bez), podnosi poziom cyklicznego AMP w somatotropach, przygotowując je do wydzielania. GHRP, taki jak ipamorelin, wyzwala następnie zależną od wapnia egzocytozę przygotowanych ziarnistości. Połączony sygnał wywołuje uwalnianie GH większe niż każdy ze związków osobno.

W badaniach stosuje się dwie odmiany CJC-1295. Zmodyfikowany GRF(1-29), nazywany czasem CJC-1295 bez DAC, ma krótki okres półtrwania wynoszący około 30 minut i jest zwykle wstrzykiwany razem z ipamorelin. CJC-1295 DAC zawiera kompleks powinowactwa do leku, który wydłuża okres półtrwania w osoczu do około 6 do 8 dni poprzez odwracalne wiązanie albuminy, co tworzy w tle utrzymujący się tonus GHRH. Badacze zajmujący się odrębnymi pulsami GH często wolą zmodyfikowany GRF(1-29) ze względu na czystszą rozdzielczość czasową, natomiast ci badający przewlekłe podwyższenie GH stosują CJC-1295 DAC. Pełną analizę farmakologiczną przedstawia nasz przewodnik badawczy po CJC-1295 DAC.

Opublikowane doniesienia o addytywnym do synergistycznego uwalnianiu GH przy łącznej ekspozycji na GHRH i GHRP są wcześniejsze niż sam ipamorelin i wywodzą się z prac Bowersa nad wcześniejszymi GHRP w latach 90. XX wieku. Późniejsze badania odtworzyły ten schemat z ipamorelin i CJC-1295 w modelach gryzoni i naczelnych. Praktyczny wniosek dla laboratorium jest taki, że połączenie pozwala badaczowi zbadać oba ramiona regulacji GH w jednym eksperymencie.

Podsumowanie badań przedklinicznych

Poniższa tabela podsumowuje trzy często cytowane badania nad ipamorelin. Wszystkie mają charakter przedkliniczny lub dotyczą zdrowych ochotników. Żadne nie potwierdza twierdzeń terapeutycznych.

Badanie	Model	Kluczowe ustalenie	Identyfikator
Raun et al., 1998	Przysadka szczura in vitro oraz świnie i szczury in vivo	Pierwszy opis ipamorelin jako selektywnego sekretagogu GH. Wykazano uwalnianie GH bez wzrostu ACTH, kortyzolu ani prolaktyny.	PMID 9849822
Gobburu et al., 1999	Zdrowi ochotnicy, badanie farmakokinetyczne	Scharakteryzowano kinetykę osoczową ipamorelin oraz zależność dawka-odpowiedź dla uwalniania GH. Podano okres półtrwania w osoczu około 2 godzin przy ekspozycji proporcjonalnej do dawki.	PMID 10027489
Beck et al., 2014	Pooperacyjna niedrożność jelit, model szczurzy	Zbadano wpływ ipamorelin na motorykę przewodu pokarmowego w pooperacyjnym modelu gryzonia, badając sygnalizację prokinetyczną za pośrednictwem receptora greliny.	PMID 24448593

Anderson et al. (2001) rozszerzyli wczesne prace na świnie, wykazując, że wielokrotne podawanie ipamorelin wspierało wydzielanie GH i zmiany składu ciała w modelu wzrostu zwierząt hodowlanych (PMID 11322503). Nass et al. (2008) badali doustny mimetyk greliny u osób starszych, dostarczając kontekstu odniesienia dla farmakologii receptora greliny u ludzi, choć zastosowany związek nie był samym ipamorelin (PMID 18981485). Ghigo et al. (1997) to standardowy przegląd dotyczący całej klasy GHRP (PMID 9186261).

Farmakokinetyka: wchłanianie, dystrybucja, okres półtrwania

W badaniach przedklinicznych ipamorelin podaje się podskórnie lub domięśniowo. Biodostępność doustna jest niska, ponieważ peptyd ulega degradacji przez proteazy przewodu pokarmowego. Po wstrzyknięciu podskórnym u ludzi stężenie w osoczu osiąga szczyt w ciągu 15 do 30 minut. Okres półtrwania w osoczu wynosi około 2 godzin, co jest długim czasem jak na GHRP (GHRP-6 i hexarelin mają krótszy), lecz krótkim w porównaniu z analogami GHRH zawierającymi kompleksy powinowactwa do leku.

Odpowiedź GH nie podąża liniowo za stężeniem ipamorelin w osoczu. Po uwolnieniu pulsu GH somatotropy wchodzą w okno refrakcji, podczas którego kolejny bodziec wywołuje mniejszą odpowiedź GH, dopóki gotowe ziarnistości GH nie zostaną ponownie zsyntetyzowane. To zachowanie refrakcyjne jest nieodłączną cechą mechanizmu pulsacyjnego uwalniania GH i stanowi standardową kwestię przy interpretacji farmakologii osi GH.

Refrakcja somatotropów i farmakologia pulsu

Cechą farmakologiczną istotną dla badań nad ipamorelin jest refrakcja somatotropów. Po uwolnieniu pulsu GH somatotropy przysadki wchodzą w okno refrakcji, podczas którego odpowiedź GH na kolejny bodziec jest osłabiona, dopóki gotowe ziarnistości GH nie zostaną ponownie zsyntetyzowane. To zachowanie refrakcyjne jest nieodłączną cechą mechanizmu pulsacyjnego uwalniania GH i stanowi standardową kwestię przy interpretacji farmakologii osi GH w modelach badawczych. Wyłącznie do celów badawczych. Nieprzeznaczone do spożycia przez ludzi.

Przechowywanie i rekonstytucja do badań

Ipamorelin dostarczany jest jako liofilizowany proszek w zamkniętych szklanych fiolkach. Przy prawidłowym obchodzeniu się suchy peptyd jest stabilny przez dwa do trzech lat w temperaturze chłodniczej. Przy niewłaściwym obchodzeniu się traci moc działania w ciągu tygodni.

Przechowywanie liofilizatu. Zamknięte fiolki przechowuj w temperaturze 2 do 8 stopni Celsjusza, chroniąc przed światłem i wilgocią. Przechowywanie w zamrażarce w temperaturze minus 20 stopni jest dopuszczalne dla zapasu długoterminowego i wydłuża stabilność.
Rozpuszczalnik do rekonstytucji. Bakteriostatyczna woda do wstrzykiwań jest standardowym rozpuszczalnikiem do rekonstytucji w warunkach badawczych, ponieważ zawartość alkoholu benzylowego hamuje wzrost drobnoustrojów w protokołach wielokrotnego użytku.
Stabilność po rekonstytucji. Po rekonstytucji przechowuj roztwór w temperaturze 2 do 8 stopni Celsjusza. Stabilność w bakteriostatycznej wodzie wynosi zwykle od dwóch do czterech tygodni, przy czym niektóre doniesienia przedkliniczne wydłużają ją do ośmiu tygodni przy ścisłej kontroli łańcucha chłodniczego.
Technika obchodzenia się. Wstrzykuj rozpuszczalnik powoli po ściance szkła, a nie bezpośrednio na osad peptydu. Delikatnie obracaj, nie wstrząsaj. Unikaj wielokrotnych cykli zmian temperatury.

Szczegółowe omówienie znajdziesz w naszym przewodniku po technice rekonstytucji oraz przewodniku po przechowywaniu peptydów.

Kontekst badań nad ipamorelin w badaniach endokrynologicznych

W dalszej kolejności po pulsacyjnym uwolnieniu GH wzrasta IGF-1 i uruchamiana jest zintegrowana oś GH-IGF-1 w modelach zwierzęcych. Ta dalsza sygnalizacja jest powodem, dla którego ipamorelin pojawia się w przedklinicznej literaturze endokrynologicznej dotyczącej receptora GHS-R1a, pooperacyjnej niedrożności jelit i fizjologii osi GH. Nic z tego nie potwierdza twierdzeń terapeutycznych ani dotyczących składu ciała u ludzi; CertaPeptides dostarcza ipamorelin wyłącznie jako odczynnik badawczy.

Najczęściej zadawane pytania

Jaki jest okres półtrwania ipamorelin?

Opublikowane prace farmakokinetyczne podają okres półtrwania w osoczu wynoszący około 2 godzin po podaniu podskórnym. Ostry puls GH jest krótszy niż okres półtrwania w osoczu, ponieważ somatotropy wchodzą w stan refrakcji po uwolnieniu wcześniej zmagazynowanych ziarnistości GH.

Czy ipamorelin jest najbezpieczniejszym GHRP?

W publikacjach przedklinicznych i dotyczących zdrowych ochotników ipamorelin ma najczystszy profil poza celem spośród powszechnych GHRP, bez istotnego wzrostu kortyzolu, ACTH ani prolaktyny. W literaturze opisywany jest jako selektywny sekretagog GH. CertaPeptides nie formułuje twierdzeń dotyczących bezpieczeństwa stosowania u ludzi. Wszystkie produkty dostarczane są wyłącznie do laboratoryjnych celów badawczych.

Jak szybko ipamorelin działa w modelach badawczych?

W badaniach na zwierzętach i wczesnych badaniach na ludziach GH w osoczu wzrasta w ciągu 15 do 30 minut od podania podskórnego i wraca do wartości wyjściowej po około 120 minutach. Dalsze zmiany IGF-1 rozwijają się w ciągu dni do tygodni wielokrotnego podawania.

Czy ipamorelin wywołuje głód tak jak grelina?

Ipamorelin wiąże się z tym samym receptorem co grelina (GHS-R1a), ale nie wywołuje w sposób powtarzalny silnego sygnału apetytu obserwowanego przy natywnej grelinie lub przy GHRP-6. Dokładna podstawa molekularna tej selektywności, w tym możliwy agonizm ukierunkowany (biased agonism) na GHS-R1a, pozostaje aktywnym obszarem badań.

Czy można łączyć ipamorelin z CJC-1295?

Tak. Oba peptydy działają na odrębne receptory (receptor GHRH w przypadku CJC-1295, GHS-R1a w przypadku ipamorelin), a ich jednoczesne podanie wywołuje addytywne do synergistycznego uwalnianie GH w pracach przedklinicznych. To połączenie jest najczęstszym zestawieniem peptydów GH w literaturze badawczej. Stronę GHRH tego połączenia przedstawia nasz przewodnik badawczy po CJC-1295 DAC.

Czy ipamorelin działa bez CJC-1295?

Tak. Ipamorelin sam wywołuje mierzalny puls GH poprzez aktywację GHS-R1a. Połączenie go z analogiem GHRH wzmacnia odpowiedź, ale nie jest konieczne do zaobserwowania uwalniania GH w modelu badawczym.

Czym ipamorelin różni się od GHRP-6?

Oba działają na GHS-R1a, ale GHRP-6 aktywuje dodatkowo szlaki neuroendokrynne podnoszące poziom kortyzolu i prolaktyny oraz wywołuje wyraźny sygnał apetytu. Ipamorelin nie wykazuje tych efektów poza celem w opublikowanych pracach. GHRP-6 ma krótszy okres półtrwania w osoczu (około 15 do 30 minut) w porównaniu z ipamorelin (około 2 godzin).

Czy ipamorelin jest SARM?

Nie. Selektywne modulatory receptora androgenowego (SARM) działają na receptor androgenowy. Ipamorelin nie wykazuje aktywności względem receptora androgenowego. Jest agonistą receptora greliny należącym do klasy peptydów uwalniających hormon wzrostu.

Czy pora pulsu GH zmienia się w ciągu dnia?

Endogenne wydzielanie GH osiąga szczyt podczas snu wolnofalowego, więc nocny puls GH jest największy w ciągu dnia. Sama odpowiedź GH na ipamorelin w modelach przedklinicznych obserwowana jest niezależnie od pory dnia. Dobowa fizjologia GH jest kwestią badawczą w projektowaniu badania, a nie właściwością związku.

Jak ipamorelin wypada w porównaniu z sermorelin lub tesamorelin?

Sermorelin i tesamorelin to analogi GHRH działające na receptor GHRH, a nie na GHS-R1a. Ipamorelin jest GHRP. Można je łączyć w badaniach, ponieważ działają na różne receptory. Stronę GHRH tego porównania przedstawiają nasz przewodnik badawczy po sermorelin oraz przewodnik badawczy po tesamorelin.

Zgodność i zastrzeżenie o użyciu wyłącznie badawczym

Wszystkie informacje w tym artykule opisują badania przedkliniczne i wczesnofazowe nad ipamorelin. Nic tutaj nie jest poradą medyczną, twierdzeniem terapeutycznym ani zaleceniem do stosowania u ludzi. CertaPeptides dostarcza ipamorelin oraz wszystkie inne peptydy badawcze jako liofilizowane odczynniki laboratoryjne, oznakowane wyłącznie do użytku badawczego, w ramach rumuńskich i unijnych regulacji. Badacze są odpowiedzialni za zgodność z wymogami swojej instytucjonalnej komisji etycznej, lokalnymi przepisami dotyczącymi obchodzenia się z substancjami chemicznymi oraz wszelkim obowiązującym krajowym prawodawstwem dotyczącym produktów leczniczych. Wyłącznie do celów badawczych. Nieprzeznaczone do spożycia przez ludzi.

Bibliografia

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.

Wyłącznie do celów badawczych. Nieprzeznaczone do spożycia przez ludzi.