GHK (Glycyl-L-Histidyl-L-Lysine)

1. Przegląd

GHK (glicyl-L-histydylo-L-lizyna) to naturalnie występujący ludzki tripeptyd o masie cząsteczkowej 341,40 g/mol, odkryty po raz pierwszy przez Loren Pickarta i Marguerite Thaler w 1973 roku [1]. Pracując z frakcjami ludzkiego osocza, Pickart zaobserwował, że czynnik wyizolowany z młodego ludzkiego surowicy (w wieku 20-25 lat) mógł powodować syntezę białek w starzejącej się ludzkiej tkance wątrobowej w sposób przypominający tkankę młodszą. Czynnik ten został później zidentyfikowany jako tripeptyd glicyna-histydyna-lizyna [1].

Chociaż GHK jest najbardziej znany w swojej formie związanej z miedzią, GHK-Cu (miedziowy tripeptyd-1), sam wolny peptyd jest odrębną jednostką molekularną o znaczeniu biologicznym, które jest coraz szerzej rozpoznawane. GHK posiada bardzo wysokie powinowactwo do jonów miedzi(II) (log K = 16,44), a w ludzkim osoczu przy fizjologicznych stężeniach miedzi większość GHK występuje w stanie związanym z miedzią [6][7]. Jednakże, pojawiające się badania – w szczególności badania ekspresji genów przy użyciu Mapy Połączeń Instytutu Broad – wykazały, że sam GHK, niezależnie od wiązania z miedzią, moduluje ekspresję ponad 4000 ludzkich genów w fundamentalnych ścieżkach regulacyjnych [5].

GHK występuje w ludzkim osoczu, ślinie i moczu. Stężenia w osoczu zmierzono na około 200 ng/ml u osób w wieku około 20 lat, spadając do około 80 ng/ml w wieku 60 lat – spadek o około 60% [6][7]. Ten związany z wiekiem spadek doprowadził do hipotezy, że zmniejszające się poziomy GHK/GHK-Cu mogą przyczyniać się do zmniejszonej zdolności regeneracyjnej, zwiększonego stanu zapalnego i nagromadzonego uszkodzenia tkanki obserwowane w procesie starzenia [7][16].

Nomenklatura składników kosmetycznych (INCI) określa formę wolną od miedzi jako Tripeptide-1, a formę związaną z miedzią jako Copper Tripeptide-1. Obie formy są szeroko stosowane w miejscowych preparatach do pielęgnacji skóry. GHK jest również peptydem macierzystym, z którego opracowano kilka pochodnych peptydów, w tym biotinoil tripeptide-1 (GHK sprzężony z biotyną) i strukturalnie powiązany AHK-Cu (kompleks miedzi alanylo-histydylo-lizyny) [6].

Molecular Weight

341.40 g/mol (free peptide, without copper)

Molecular Formula

C14H24N6O4

Sequence

Gly-His-Lys

CAS Number

49557-75-7

Natural Occurrence

Human plasma (~200 ng/mL at age 20, declining to ~80 ng/mL by age 60)

Copper Affinity

High (log K = 16.44 for Cu2+)

Routes Studied

Topical, subcutaneous injection (as GHK-Cu)

INCI Name

Tripeptide-1 (copper-free); Copper Tripeptide-1 (with copper)

FDA Status

Not approved as drug; available as cosmetic ingredient

2. Mechanizm działania

GHK działa poprzez wiele, wzajemnie powiązanych mechanizmów, które odróżniają go od farmaceutyków o pojedynczym celu. Jego działania można podzielić na ścieżki zależne od miedzi i niezależne od miedzi.

Wiązanie i dostarczanie miedzi

Wysokie powinowactwo GHK do wiązania miedzi(II) (log K = 16,44) umożliwia mu działanie jako biologiczna cząsteczka transportująca miedź [6][7]. Miedź jest niezbędnym kofaktorem dla wielu enzymów kluczowych dla naprawy tkanek i homeostazy, w tym:

• Oksydaza lizylowa – niezbędna do sieciowania kolagenu i elastyny
• Dysmutaza ponadtlenkowa (SOD) – główny enzym obrony antyoksydacyjnej
• Oksydaza cytochromu c – transport elektronów w mitochondriach i oddychanie komórkowe
• Tyrozynaza – synteza melaniny

Dostarczając miedź do komórek i tkanek, GHK wspiera aktywność tych enzymów zależnych od miedzi. Rola peptydu jako „shuttle” miedzi została zaproponowana jako fundamentalny mechanizm łączący homeostazę miedzi z naprawą i regeneracją tkanek [7][16].

Modulacja ekspresji genów

Najważniejszym ostatnim postępem w zrozumieniu biologii GHK pochodzi z analiz ekspresji genów na dużą skalę przy użyciu Mapy Połączeń Instytutu Broad, publicznie dostępnej bazy danych odpowiedzi transkrypcyjnych na związki bioaktywne [5][18].

Pickart i wsp. (2012) wykorzystali to narzędzie do ustalenia, że GHK moduluje ekspresję 4048 ludzkich genów – około 31,2% ludzkiego genomu [5]. Ten niezwykle szeroki profil działania obejmuje:

• Geny przebudowy tkanki (podwyższona ekspresja) – kolageny, fibronektyna, elastyna, integryny
• Geny obrony antyoksydacyjnej (podwyższona ekspresja) – SOD, katalaza, enzymy związane z glutationem [15]
• Geny przeciwzapalne (zmodulowane) – obniżona ekspresja IL-6, TNF-alfa, składników szlaku NF-kB
• Geny naprawy DNA (podwyższona ekspresja) – BRCA1, ATM i inne geny odpowiedzi na uszkodzenie DNA [5][17]
• Geny ubikwityna-proteasom (zmodulowane) – szlaki kontroli jakości i degradacji białek
• Geny układu nerwowego (zmodulowane) – geny neuroprotekcyjne i synaptyczne [10]

Szeroki zakres zmian ekspresji genów sugeruje, że GHK działa poprzez fundamentalne szlaki regulacyjne – być może mechanizmy epigenetyczne lub główne regulatory transkrypcyjne – a nie poprzez pojedynczą kaskadę sygnalizacyjną zależną od receptora [5][7].

Remodeling macierzy zewnątrzkomórkowej

GHK (badany głównie jako GHK-Cu) stymuluje syntezę i organizację kluczowych składników ECM [2][3][4]:

• Kolagen typu I i III – główne białka strukturalne skóry właściwej i tkanki łącznej
• Dekoryna – mały proteoglikan bogaty w leucynę, który reguluje tworzenie włókien kolagenowych
• Siarczan dermatanu i siarczan chondroityny – glikozaminoglikany niezbędne dla nawodnienia tkanek
• Glikozaminoglikany – w tym kwas hialuronowy dla objętości i elastyczności tkanki

Jednocześnie GHK moduluje równowagę między metaloproteinazami macierzy (MMP) a ich tkankowymi inhibitorami (TIMP), ułatwiając kontrolowany remodeling tkanki, zamiast jedynie zwiększać depozycję ECM [4][14].

Działanie przeciwzapalne

GHK hamuje ekspresję cytokin prozapalnych, w tym IL-6 i TNF-alfa, w wielu systemach eksperymentalnych [6][7]. Analizy ekspresji genów ujawniają obniżoną ekspresję składników szlaku NF-kB, co sugeruje hamowanie centralnego węzła sygnalizacji zapalnej [5].

Regulacja komórek macierzystych i integryn

GHK-Cu zwiększa ekspresję integryn i pozytywność p63 w keratynocytach, wskazując na wzmocnione właściwości komórek macierzystych i zdolność adhezji komórkowej [19]. Może to przyczyniać się do zdolności peptydu do wspierania regeneracji tkanek i gojenia ran.

3. Badane zastosowania

Gojenie ran i naprawa tkanek

Poziom dowodów: Umiarkowany (badania na zwierzętach in vivo, dane kliniczne dla GHK-Cu)

GHK był jednym z pierwszych matrikines – fragmentów peptydowych pochodzących z ECM, które regulują zachowanie komórek – scharakteryzowanych pod kątem gojenia ran [4]. Maquart i wsp. (1993) wykazali, że GHK-Cu w gąbkach kolagenowych znacząco zwiększał syntezę kolagenu, produkcję glikozaminoglikanów i syntezę DNA w modelach ran u szczurów [3]. Canapp i wsp. (2003) potwierdzili szybsze gojenie ran, zwiększoną wytrzymałość na rozciąganie i wyższą zawartość kolagenu w modelu ran u psów [13]. Simeon i wsp. (2000) dodatkowo wykazali, że GHK-Cu stymuluje ekspresję integryn i proliferację fibroblastów w tkance rany [14].

Przeciwstarzeniowe i fotoprotekcyjne działanie na skórę

Poziom dowodów: Umiarkowany (kontrolowane badania na ludziach dla preparatów GHK-Cu)

Zastosowanie miejscowe GHK-Cu badano w kilku kontrolowanych badaniach klinicznych dotyczących odmładzania skóry. Leyden i wsp. (2002) wykazali poprawę jędrności skóry, przejrzystości, napięcia i zmniejszenie drobnych zmarszczek u 67 kobiet w wieku 41-62 lat po 12 tygodniach stosowania kremu GHK-Cu [11]. Abdulghani i wsp. (1998) zgłosili poprawę wyglądu skóry i zwiększenie grubości skóry właściwej w skórze uszkodzonej przez światło [12]. Efekty te przypisuje się stymulacji syntezy kolagenu i glikozaminoglikanów przez fibroblasty skóry właściwej [6].

POChP i przebudowa tkanki płucnej

Poziom dowodów: Wstępny (bioinformatyka/in silico)

W przełomowym badaniu bioinformatycznym Campbell i wsp. (2012) przeanalizowali sygnatury ekspresji genów tkanki płucnej z rozedmą od pacjentów z POChP i przeszukali Mapę Połączeń pod kątem związków, które mogłyby odwrócić patologiczny wzorzec [8]. Spośród 1309 badanych związków, GHK okazał się najlepszym kandydatem, zdolnym do odwrócenia destrukcyjnej sygnatury ekspresji genów w kierunku wzorca zdrowej przebudowy tkanki [8]. Odkrycie to sugeruje potencjalne znaczenie terapeutyczne w POChP, chociaż nie przeprowadzono żadnych badań klinicznych.

Ekspresja genów przeciwnowotworowych

Poziom dowodów: Wstępny (bioinformatyka/in silico)

Hong i wsp. (2010) zidentyfikowali sygnaturę 54 genów związaną z agresywnym, przerzutowym rakiem jelita grubego [9]. Wykorzystując Mapę Połączeń, stwierdzono, że GHK w stężeniu 1 mikromolarnym odwraca zróżnicowaną ekspresję 70% tych genów, przesuwając wzorzec z pro-przerzutowego na mniej agresywny profil ekspresji [9]. Dodatkowe analizy przeprowadzone przez Pickarta (2014) wykazały, że GHK zwiększał ekspresję 10 genów kaspaz i związanych z kaspazami oraz modulował 84 geny naprawy DNA [17]. Te obliczeniowe ustalenia sugerują potencjał przeciwnowotworowy, ale wymagają walidacji eksperymentalnej.

Neuroprotekcja i funkcja poznawcza

Poziom dowodów: Wstępny (bioinformatyka/in silico)

Analiza ekspresji genów przeprowadzona przez Pickarta (2017) ujawniła, że GHK moduluje geny istotne dla funkcji układu nerwowego i spadku funkcji poznawczych, w tym zwiększoną ekspresję genów neuroprotekcyjnych i obniżoną ekspresję szlaków neurozapalnych [10]. Jest to nadal obszar spekulatywny, bez danych eksperymentalnych klinicznych lub przedklinicznych.

Obrona antyoksydacyjna

Poziom dowodów: Wstępny (bioinformatyka/in silico)

GHK moduluje liczne geny zaangażowane w obronę antyoksydacyjną, w tym te kodujące SOD, katalazę i enzymy związane z glutationem [15]. Sugeruje to rolę w ochronie tkanek przed stresem oksydacyjnym, wykraczającą poza bezpośrednią aktywację SOD zależną od miedzi.

4. Podsumowanie dowodów klinicznych

Dowody kliniczne dla GHK są najbardziej rozwinięte dla formy związanej z miedzią (GHK-Cu) w zastosowaniach miejscowych na skórę. W przypadku peptydu wolnego od miedzi, dowody na modulację ekspresji genów pochodzą głównie z analiz bioinformatycznych. Nie przeprowadzono badań klinicznych oceniających specyficznie GHK bez miedzi.

5. Dawkowanie w badaniach

GHK badano głównie w jego formie związanej z miedzią (GHK-Cu) do zastosowań miejscowych. Dane dotyczące ekspresji genów pochodzą z analiz obliczeniowych przy referencyjnych stężeniach. Poniżej przedstawiono dawki zgłoszone w opublikowanych badaniach.

6. Bezpieczeństwo i skutki uboczne

GHK ma korzystny profil bezpieczeństwa, zgodny z jego naturą jako naturalnie występującego ludzkiego peptydu obecnego w osoczu w stężeniach fizjologicznych [6][7].

Bezpieczeństwo miejscowe: Badania kliniczne kremów i serum z GHK-Cu zgłaszają dobrą tolerancję bez poważnych zdarzeń niepożądanych [11][12]. U niektórych użytkowników produktów z peptydami miedzi obserwowano łagodne podrażnienie skóry, chociaż może to być związane z bazą preparatu, a nie samym peptydem.

Bezpieczeństwo ogólnoustrojowe: Dane dotyczące bezpieczeństwa wstrzykiwanego GHK lub GHK-Cu u ludzi są ograniczone. Badania na zwierzętach z użyciem wstrzyknięć podskórnych w modelach ran nie zgłaszały działań niepożądanych [3][13].

Uwagi dotyczące miedzi: Chociaż zdolność GHK do wiązania miedzi jest integralną częścią wielu jego funkcji, nadmierna suplementacja miedzi wiąże się z teoretycznym ryzykiem stresu oksydacyjnego. Osoby z chorobą Wilsona lub innymi zaburzeniami metabolizmu miedzi powinny zachować ostrożność w przypadku preparatów zawierających miedź [7].

Efekty ekspresji genów: Niezwykle szeroka modulacja ekspresji genów (ponad 4000 genów) obserwowana w badaniach bioinformatycznych rodzi teoretyczne pytania dotyczące niezamierzonych efektów podania ogólnoustrojowego w stężeniach farmakologicznych. Jednak GHK występuje naturalnie w ludzkim osoczu i żadne działania niepożądane nie zostały przypisane stężeniom fizjologicznym [5][7].

Endogenny spadek: Naturalny spadek poziomów GHK/GHK-Cu w osoczu wraz z wiekiem (z około 200 ng/ml w wieku 20 lat do około 80 ng/ml w wieku 60 lat) sugeruje, że egzogenna suplementacja w zakresie fizjologicznym jest mało prawdopodobna, aby spowodować działania niepożądane [6].

7. Status regulacyjny

Składnik kosmetyczny: GHK (jako Tripeptide-1) i GHK-Cu (jako Copper Tripeptide-1) są wymienione w Międzynarodowej Nomenklaturze Składników Kosmetycznych (INCI) i są szeroko dostępne w miejscowych preparatach do pielęgnacji skóry i włosów bez regulacji farmaceutycznej.

FDA: Nie zatwierdzony jako lek w żadnym wskazaniu. Miejscowe stosowanie kosmetyczne nie podlega zatwierdzeniu leku przed wprowadzeniem na rynek.

Zastosowanie iniekcyjne: Iniekcyjny GHK lub GHK-Cu nie jest zatwierdzony do stosowania u ludzi w żadnej jurysdykcji regulacyjnej.

WADA: Nie jest specyficznie wymieniony na liście substancji zakazanych przez Światową Agencję Antydopingową.

8. Farmakokinetyka

Farmakokinetyka GHK charakteryzuje się jego naturą jako bardzo małego endogennego tripeptydu (341,40 Da) o szybkim obrocie w płynach ustrojowych [6][7][16].

Poziomy w osoczu i spadek związany z wiekiem. GHK krąży w ludzkim osoczu w stężeniu około 200 ng/ml (około 0,6 mikromolara) u osób w wieku około 20 lat, spadając do około 80 ng/ml (około 0,23 mikromolara) w wieku 60 lat – spadek o 60% w ciągu czterech dekad [6][7]. Ten związany z wiekiem spadek odzwierciedla postępującą utratę zdolności regeneracyjnych, zwiększone obciążenie zapalne i nagromadzone uszkodzenia tkanek związane ze starzeniem się, co prowadzi do hipotezy, że zmniejszające się poziomy GHK bezpośrednio przyczyniają się do degeneracji tkanek związanej z wiekiem [7][16].

Okres półtrwania w osoczu. Jako wolny tripeptyd, GHK ma bardzo krótki okres półtrwania w osoczu, szacowany na minuty. Małe peptydy są szybko degradowane przez krążące i związane z błoną aminopeptydazy, dipeptydylopeptydazy i inne proteazy surowicy. Krótki okres półtrwania ogranicza biodostępność ogólnoustrojową po podaniu miejscowym i wymaga częstego dawkowania lub strategii formulacji o przedłużonym uwalnianiu dla zastosowań ogólnoustrojowych [6][7].

Równowaga miedzi. W ludzkim osoczu przy fizjologicznych stężeniach miedzi (około 10-20 mikromolara całkowitej miedzi) większość GHK występuje w formie związanej z miedzią (GHK-Cu) ze względu na jego wysokie powinowactwo do miedzi(II) (log K = 16,44) [6][7]. Kompleksowanie z miedzią może chronić peptyd przed niektórymi mechanizmami rozszczepienia proteolitycznego, potencjalnie wydłużając efektywny okres półtrwania kompleksu GHK-Cu w porównaniu do peptydu wolnego od miedzi.

Penetracja miejscowa. GHK-Cu w preparatach miejscowych (kremy, serum) przenika przez warstwę rogową naskórka i dociera do warstwy skóry właściwej, o czym świadczą udokumentowane efekty na syntezę kolagenu przez fibroblasty skóry właściwej i grubość skóry w badaniach klinicznych [11][12]. Niska masa cząsteczkowa (około 403 Da z miedzią) jest poniżej progu 500 Da, który jest ogólnie uważany za korzystny dla penetracji skóry. Preparaty liposomalne, takie jak użyte w badaniu ran u psów Canappa i wsp. (2003), mogą zwiększać dostarczanie do skóry właściwej i biodostępność w miejscu rany [13].

Wydalanie przez nerki. GHK i jego metabolity są wydalane przez nerki. Nie opublikowano formalnych badań farmakokinetycznych dotyczących nerek. Niewydolność nerek może spowolnić wydalanie peptydu, ale implikacje kliniczne są nieznane, biorąc pod uwagę, że GHK jest cząsteczką endogenną.

Źródło endogennego GHK. GHK w osoczu powstaje w wyniku degradacji proteolitycznej kolagenu typu I i innych białek macierzy zewnątrzkomórkowej. Jako matrikina, GHK stanowi fragment pochodzący z ECM, który zapewnia sprzężenie zwrotne z przebudowy tkanki do komórek w środowisku miejscowym i ogólnoustrojowym [4][6]. Spadek GHK w osoczu wraz z wiekiem prawdopodobnie odzwierciedla zmniejszony obrót ECM, zmniejszoną zawartość kolagenu i zmienioną aktywność proteaz w starzejących się tkankach.

9. Zależności dawka-odpowiedź

GHK wykazuje zależne od dawki efekty w wielu systemach eksperymentalnych, chociaż większość danych dotyczących zależności dawka-odpowiedź pochodzi z analiz in vitro i in silico, a nie z badań klinicznych [5][6][7].

Zależność dawka-odpowiedź ekspresji genów (Mapa Połączeń). Analiza Mapy Połączeń Instytutu Broad przeprowadzona przez Pickarta i wsp. (2012) wykorzystała stężenie referencyjne 1 mikromolara GHK, przy którym peptyd modulował ekspresję 4048 ludzkich genów (około 31,2% genomu) [5]. Stężenie to mieści się w zakresie fizjologicznym obserwowanym w młodej osoczu (około 0,6 mikromolara), co sugeruje, że efekty ekspresji genów występują przy stężeniach biologicznie istotnych. Nie opublikowano badań zależności dawka-odpowiedź przy różnych stężeniach GHK w ramach Mapy Połączeń, co pozostawia niepewność co do tego, czy profil ekspresji genów zmienia się jakościowo, czy tylko ilościowo przy różnych stężeniach.

Zależność dawka-odpowiedź syntezy kolagenu. Maquart i wsp. (1988, 1993) wykazali zależną od stężenia stymulację syntezy kolagenu przez GHK-Cu w hodowlach fibroblastów i w modelach ran u szczurów [2][3]. Optymalna stymulacja kolagenu obserwowano przy stężeniach w zakresie nanomolarnym do niskiego mikromolarnym. Przy bardzo wysokich stężeniach GHK-Cu może wykazywać zachowanie dwufazowe, wzorzec powszechny dla cząsteczek przypominających czynniki wzrostu.

Zależność dawka-odpowiedź gojenia ran in vivo. W modelu ran u szczurów Maquarta i wsp. (1993) GHK-Cu w dawce 0,5 mcg na miejsce wstrzyknięcia w gąbkach kolagenowych znacząco zwiększał syntezę kolagenu, produkcję glikozaminoglikanów i syntezę DNA [3]. Zależność dawka-odpowiedź w szerszym zakresie stężeń nie była systematycznie badana in vivo.

Ekspresja genów przeciwnowotworowych. Hong i wsp. (2010) wykazali, że GHK w stężeniu 1 mikromolara odwraca zróżnicowaną ekspresję 70% z 54 genów w sygnaturze raka jelita grubego z przerzutami [9]. Pozostaje nieznane, czy niższe lub wyższe stężenia dają proporcjonalnie różne efekty.

Zależność dawka-odpowiedź miejscowa kliniczna. W badaniu klinicznym Leydena i wsp. (2002) krem GHK-Cu był stosowany dwa razy dziennie przez 12 tygodni [11]. Nie przeprowadzono badań zależności dawki od stężenia GHK-Cu, więc kliniczna zależność dawka-odpowiedź dla miejscowego remodelingu skóry pozostaje nieokreślona. Dostępne komercyjnie preparaty GHK-Cu zazwyczaj zawierają 0,01-0,1% peptydu miedzi, ale optymalne stężenia kliniczne nie zostały ustalone poprzez porównawcze badania zależności dawka-odpowiedź.

10. Porównawcza skuteczność

GHK vs. GHK-Cu

GHK (wolny od miedzi, Tripeptide-1) i GHK-Cu (związany z miedzią, Copper Tripeptide-1) są często mylone, ale stanowią odrębne jednostki molekularne o nakładających się, ale nie identycznych aktywnościach [6][7]. Większość badań biologicznych oceniała GHK-Cu, a nie sam GHK. Forma związana z miedzią zapewnia zarówno dostarczanie miedzi (wspierając aktywność oksydazy lizylowej, SOD i oksydazy cytochromu c), jak i efekty sygnalizacyjne pośredniczone przez peptyd. Forma wolna od miedzi zachowuje aktywność modulującą ekspresję genów, co wykazano w analizach Mapy Połączeń, ale brakuje jej funkcji dostarczania miedzi [5][7]. W przypadku miejscowych zastosowań na skórę, GHK-Cu jest generalnie preferowany ze względu na jego podwójny mechanizm. W przypadku efektów pośredniczonych przez ekspresję genów (POChP, przeciwnowotworowe), dostępne dane nie pozwalają odróżnić, czy miedź jest niezbędna, ponieważ analizy Mapy Połączeń wykorzystywały sam peptyd [5][8][9].

GHK-Cu vs. retinoidy (tretinoina/retinol)

Tretinoina jest złotym standardem w miejscowym leczeniu przeciwstarzeniowym, z obszernymi danymi z badań klinicznych potwierdzającymi poprawę drobnych zmarszczek, przebarwień i syntezy kolagenu. W badaniu Abdulghaniego i wsp. (1998) preparaty GHK-Cu poprawiły wygląd skóry i jej grubość w skórze uszkodzonej przez światło, ale bezpośrednie porównanie „head-to-head” z tretinoiną w tym samym badaniu wykazało, że tretinoina przyniosła lepsze rezultaty w niektórych parametrach [12]. GHK-Cu ma przewagę lepszej tolerancji (brak podrażnień, suchości czy nadwrażliwości na światło), podczas gdy tretinoina ma przewagę znacznie większej bazy dowodów i ustalonej zależności dawka-odpowiedź w wielu stężeniach.

GHK-Cu vs. Witamina C (kwas askorbinowy)

W badaniu Leydena i wsp. (2002) krem GHK-Cu był bezpośrednio porównywany z kremem zawierającym witaminę C i placebo [11]. GHK-Cu przewyższył zarówno witaminę C, jak i placebo pod względem jędrności skóry, przejrzystości i napięcia po 12 tygodniach. Zarówno GHK-Cu, jak i witamina C stymulują syntezę kolagenu, ale poprzez różne mechanizmy: GHK-Cu działa poprzez dostarczanie miedzi i sygnalizację matrikine, podczas gdy witamina C działa jako niezbędny kofaktor dla hydroksylaz prolinowych i lizylowych w posttranslacyjnej modyfikacji kolagenu.

GHK vs. Matrixyl (Palmitoyl Pentapeptide-4)

Zarówno GHK, jak i Matrixyl są peptydami matrikine, które stymulują syntezę ECM. Matrixyl był oceniany w kilku kontrolowanych badaniach klinicznych pod kątem skuteczności przeciwzmarszczkowej, z udokumentowanymi poprawami w zakresie szorstkości skóry i głębokości zmarszczek. Nie opublikowano bezpośredniego porównania „head-to-head” między GHK-Cu a Matrixylem. Mają one komplementarne mechanizmy: GHK działa poprzez dostarczanie miedzi i szeroką modulację ekspresji genów, podczas gdy Matrixyl naśladuje fragmenty kolagenu, które sygnalizują poprzez szlaki zależne od TGF-beta.

| Cecha | GHK-Cu | Tretinoina | Witamina C | Matrixyl | |---|---|---|---|---| | Poziom dowodów | Umiarkowany (RCT) | Silny (obszerny RCT) | Umiarkowany | Umiarkowany | | Stymulacja kolagenu | Tak | Tak | Tak (kofaktor) | Tak | | Modulacja ekspresji genów | Ponad 4000 genów | Szeroka, zależna od RAR/RXR | Ograniczona | Ograniczona | | Dostarczanie miedzi | Tak | Nie | Nie | Nie | | Tolerancja | Doskonała | Częste podrażnienia | Dobra | Doskonała | | Ryzyko nadwrażliwości na światło | Nie | Tak | Nie | Nie |

11. Ulepszony profil bezpieczeństwa

GHK ma wyjątkowo korzystny profil bezpieczeństwa, zgodny z jego statusem naturalnie występującego ludzkiego peptydu obecnego w osoczu przez całe życie [6][7].

Margines bezpieczeństwa endogennego. GHK krąży w mierzalnych stężeniach u wszystkich zdrowych osób (około 80-200 ng/ml w zależności od wieku), co stanowi wewnętrzny dowód bezpieczeństwa w stężeniach fizjologicznych [6]. Związany z wiekiem spadek GHK sugeruje, że egzogenna suplementacja w celu przywrócenia młodzieńczych poziomów (około 200 ng/ml) działa w granicach normalnej fizjologii człowieka.

Bezpieczeństwo w badaniach klinicznych. W badaniu Leydena i wsp. (2002) z udziałem 67 kobiet stosujących krem GHK-Cu dwa razy dziennie przez 12 tygodni, nie zgłoszono żadnych poważnych zdarzeń niepożądanych [11]. Badanie Abdulghaniego i wsp. (1998) z udziałem 40 uczestników przez 12 tygodni również zgłosiło dobrą tolerancję [12]. W opublikowanych badaniach klinicznych nie udokumentowano żadnych alergicznych kontaktowych zapaleń skóry, nadwrażliwości na światło ani efektów ogólnoustrojowych.

Badania gojenia ran. W badaniach gojenia ran na zwierzętach, podskórne wstrzyknięcie GHK-Cu w gąbkach kolagenowych i miejscowe liposomalne GHK-Cu nie spowodowały żadnych działań niepożądanych poza oczekiwaną reakcją gojenia ran [3][13][14]. Badanie ran u psów przeprowadzone przez Canappa i wsp. (2003) zgłosiło szybsze gojenie ze zwiększoną wytrzymałością na rozciąganie i brakiem niepożądanych reakcji tkankowych [13].

Uwagi dotyczące toksyczności miedzi. GHK-Cu dostarcza jony miedzi do tkanek, co rodzi teoretyczne obawy dotyczące stresu oksydacyjnego indukowanego przez miedź w stężeniach suprafizjologicznych [7]. Jednak GHK paradoksalnie moduluje ekspresję genów antyoksydacyjnych (zwiększając ekspresję enzymów SOD, katalazy i glutationu), potencjalnie przeciwdziałając wszelkim prooksydacyjnym efektom miedzi [15]. Osoby z chorobą Wilsona lub innymi zaburzeniami metabolizmu miedzi powinny profilaktycznie unikać preparatów zawierających miedź.

Szeroki zakres ekspresji genów. Modulacja ponad 4000 genów przez GHK w stężeniu 1 mikromolara rodzi teoretyczne pytania dotyczące niezamierzonych efektów podania ogólnoustrojowego w dawkach farmakologicznych [5]. Jednak te zmiany ekspresji genów zostały scharakteryzowane jako przesunięcie wzorców w kierunku zdrowszego, młodszego profilu, zamiast wywoływania nowych lub patologicznych wzorców ekspresji genów. W analizach Mapy Połączeń nie zidentyfikowano żadnych niekorzystnych sygnatur ekspresji genów.

Historia zastosowań kosmetycznych. GHK-Cu (Copper Tripeptide-1) jest sprzedawany jako składnik kosmetyczny od ponad dwóch dekad, z szerokim zastosowaniem w miejscowych produktach do pielęgnacji skóry na całym świecie. Brak znaczących zgłoszeń zdarzeń niepożądanych z użytku kosmetycznego przez ten wydłużony okres stanowi dodatkowy dowód bezpieczeństwa w praktyce, chociaż produkty kosmetyczne nie podlegają formalnemu nadzorowi po wprowadzeniu na rynek.

Bezpieczeństwo w ciąży i u dzieci. Brak specyficznych danych dotyczących bezpieczeństwa stosowania GHK lub GHK-Cu w ciąży, podczas laktacji lub u populacji pediatrycznych. Jako cząsteczka endogenna obecna we wszystkich grupach wiekowych, miejscowe stosowanie w stężeniach kosmetycznych jest mało prawdopodobne, aby stwarzało ryzyko, ale brakuje specyficznych badań.

12. Powiązane peptydy

See also: GHK-Cu, Biotinoyl Tripeptide-1, AHK-Cu, Collagen Peptides, Matrixyl

• GHK-Cu – forma GHK związana z miedzią, która jest najbardziej badanym i komercyjnie stosowanym pochodnym. Większość badań nad gojeniem ran i remodelingu skóry wykorzystywała kompleks miedzi, a nie wolny peptyd.

• Biotinoyl Tripeptide-1 – pochodna GHK sprzężona z biotyną, przeznaczona do zastosowań w pielęgnacji włosów, łącząca właściwości GHK wspierające mieszki włosowe z efektami biotyny wspierającymi keratynę.

• AHK-Cu – strukturalnie powiązany tripeptyd miedzi (Ala-His-Lys-Cu), w którym alanina zastępuje glicynę w pozycji 1, zaprojektowany w celu zwiększenia aktywności wzrostu włosów poprzez stymulację komórek brodawki skórnej.

• Matrixyl – inny peptyd matrikine (palmitoyl pentapeptide-4), który podobnie jak GHK stymuluje syntezę ECM i produkcję kolagenu w skórze, chociaż poprzez inną ścieżkę sygnalizacyjną.

• Peptydy kolagenowe – hydrolizowane fragmenty kolagenu, które dzielą z GHK cechę bycia bioaktywnymi peptydami pochodzącymi z ECM, które mogą stymulować syntezę nowego kolagenu.

13. Referencje

1. [1] Pickart L, Thaler MM. (1973). Tripeptide in human serum which prolongs survival of normal liver cells and stimulates growth in neoplastic liver. Nature New Biology. DOI PubMed
2. [2] Maquart FX, Pickart L, Laurent M, Gillery P, Monboisse JC, Borel JP. (1988). Stimulation of collagen synthesis in fibroblast cultures by the tripeptide-copper complex glycyl-L-histidyl-L-lysine-Cu2+. FEBS Letters. DOI PubMed
3. [3] Maquart FX, Bellon G, Chaqour B, Wegrowski J, Pira S, Gillery P, Monboisse JC, Borel JP. (1993). In vivo stimulation of connective tissue accumulation by the tripeptide-copper complex glycyl-L-histidyl-L-lysine-Cu2+ in rat experimental wounds. Journal of Clinical Investigation. DOI PubMed
4. [4] Maquart FX, Simeon A, Pira S, Gillery P, Borel JP. (1999). Regulation of cell activity by the extracellular matrix: the concept of matrikines. Journal of the Society of Biology. PubMed
5. [5] Pickart L, Vasquez-Soltero JM, Margolina A. (2012). GHK and DNA: resetting the human genome to health. BioMed Research International. DOI PubMed
6. [6] Pickart L, Vasquez-Soltero JM, Margolina A. (2015). GHK peptide as a natural modulator of multiple cellular pathways in skin regeneration. BioMed Research International. DOI PubMed
7. [7] Pickart L, Margolina A. (2018). Regenerative and protective actions of the GHK-Cu peptide in the light of the new gene data. International Journal of Molecular Sciences. DOI PubMed
8. [8] Campbell JD, McDonough JE, Zeskind JE, Hackett TL, Pechkovsky DV, Brandsma CA, et al. (2012). A gene expression signature of emphysema-related lung destruction and its reversal by the tripeptide GHK. Genome Medicine. DOI PubMed
9. [9] Hong Y, Downey T, Eu KW, Koh PK, Cheah PY. (2010). A metastasis-prone signature for early-stage mismatch-repair proficient sporadic colorectal cancer patients and its implications for possible therapeutics. Clinical and Experimental Metastasis. DOI PubMed
10. [10] Pickart L. (2017). The effect of the human peptide GHK on gene expression relevant to nervous system function and cognitive decline. Brain Sciences. DOI PubMed
11. [11] Leyden JJ, Stevens T, Finkey MB, Barkovic S. (2002). Skin care benefits of copper peptide containing facial cream. American Academy of Dermatology 60th Annual Meeting. PubMed
12. [12] Abdulghani AA, Sherr S, Shirin S, et al. (1998). Effects of topical creams containing vitamin C, a copper-binding peptide cream and melatonin compared with tretinoin on the ultrastructure of normal skin. Disease Management and Clinical Outcomes. PubMed
13. [13] Canapp SO, Farese JP, Schultz GS, et al. (2003). The effect of topical tripeptide-copper complex on healing of ischemic open wounds. Veterinary Surgery. DOI PubMed
14. [14] Simeon A, Wegrowski Y, Bontemps Y, Maquart FX. (2000). Expression of glycosaminoglycans and small proteoglycans in wounds: modulation by the tripeptide-copper complex glycyl-L-histidyl-L-lysine-Cu(2+). Journal of Investigative Dermatology. DOI PubMed
15. [15] Pickart L, Vasquez-Soltero JM, Margolina A. (2015). GHK-Cu may prevent oxidative stress in skin by regulating copper and modifying expression of numerous antioxidant genes. Cosmetics. DOI
16. [16] Pickart L. (2009). The human tripeptide GHK (glycyl-L-histidyl-L-lysine), the copper switch, and the treatment of the degenerative conditions of aging. Anti-Aging Therapeutics.
17. [17] Pickart L. (2014). GHK, the human skin remodeling peptide, induces anti-cancer expression of numerous caspase, growth regulatory, and DNA repair genes. Journal of Analytical Oncology.
18. [18] Lamb J, Crawford ED, Peck D, Modell JW, Blat IC, Wrobel MJ, et al. (2006). The Connectivity Map: using gene-expression signatures to connect small molecules, genes, and disease. Science. DOI PubMed
19. [19] Kang YA, Choi HR, Na JI, Huh CH, Kim MJ, Youn SW, Kim KH, Park KC. (2009). Copper-GHK increases integrin expression and p63 positivity by keratinocytes. Archives of Dermatological Research. DOI PubMed
20. [20] Pollard JD, Quan S, Kang T, Koch RJ. (2005). Effects of copper tripeptide on the growth and expression of growth factors by normal and irradiated fibroblasts. Archives of Facial Plastic Surgery. DOI PubMed