Zašto peptidi nisu oralno biodostupni
Tri prepreke poredane u nizu — želudac, crijevne proteaze i epitel — objašnjavaju zašto je oralna biodostupnost ispod jednog posto.
Peptidi su građeni od istih aminokiselina kao i bjelančevine iz hrane, koje se probavljaju i apsorbiraju sasvim dobro. Pa ipak, oralna biodostupnost peptida obično je daleko ispod jednog posto. Razlog nije jedna prepreka, nego tri, poredane u nizu.
Prva prepreka: želudac
Želučani sok ima pH oko 1,5 do 3,5. To je dovoljno kiselo da izravno pokreće hidrolizu peptidnih veza, i osobito je agresivno prema sekvencama Asp-Pro i Asp-Gly. Pepsin, aktivan točno u tom rasponu pH, reže poglavito uz aromatske ostatke — fenilalanin, triptofan, tirozin.
Peptid s aromatskim ostacima koji dođe u želudac supstrat je, a ne putnik.
Druga prepreka: crijevne proteaze
Ono što preživi želudac susreće u tankom crijevu gušteračne enzime, svaki s vlastitom specifičnošću:
- Tripsin — reže iza lizina i arginina
- Kimotripsin — reže iza aromatskih ostataka
- Elastaza — reže iza malih ostataka: alanina, glicina, valina
- Karboksipeptidaze — uklanjaju ostatke s C-kraja
Zajedno pokrivaju većinu aminokiselinske abecede. Četkasta prevlaka dodaje aminopeptidaze i dipeptidil peptidaze na površini enterocita, pa i peptid koji netaknut dođe do crijevne stijenke nailazi na još jedan enzimski sloj prije nego što je uspije prijeći.
Treća prepreka: sam epitel
Pretpostavimo da peptid preživi obje. I dalje mora proći kroz sloj stanica zabrtvljen tijesnim spojevima.
- Paracelularno — između stanica. Tijesni spojevi to ograničavaju na oko 10 Å; peptid iznad otprilike 500 Da ne prolazi.
- Transcelularno — kroz stanice. Traži prolazak kroz dvije lipidne membrane, što nabijena, hidrofilna molekula radi loše.
- Posredovanjem prijenosnika — iznimka. Prijenosnik PepT1 aktivno prenosi di- i tripeptide; tako se apsorbiraju bjelančevine iz hrane i zato vrlo kratki peptidi poput KPV-a imaju put koji drugi nemaju.
A što se god apsorbira, ide u portalnu venu i prolazi kroz jetru prije nego što dosegne opći krvotok, gdje daljnji metabolizam uklanja još više.
Zašto to oblikuje cijelo područje
Problem triju prepreka objašnjava mnogo toga o tome kako se peptidi proučavaju i formuliraju:
- U istraživačkim protokolima prevladavaju parenteralni putovi, jer zaobilaze sve tri.
- Vrlo kratki peptidi poseban su slučaj. Di- i tripeptidi imaju i prijenosnik i manju površinu izloženu enzimima, pa se apsorpcija preko PepT1 opetovano pojavljuje u literaturi o tripeptidima.
- Oralna formulacija inženjerski je, a ne kemijski problem. Jedini komercijalno uspješan oralni peptid ovog razreda kombinira molekulu s pojačivačem prodiranja — SNAC — i čak i tada biodostupnost doseže oko jedan posto. Pojačivač podiže lokalni pH i privremeno povećava propusnost membrane.
- Sama otpornost na proteaze nije dovoljna. Peptid osmišljen protiv DPP-4 i dalje stoji pred tripsinom, kimotripsinom i epitelom.
Praktični zaključak za laboratorijski rad
Put primjene nije sporedna pojedinost protokola — često je dominantna varijabla koja odlučuje hoće li peptid uopće doći do cilja. Spoj s dobro dokumentiranom aktivnošću u staničnom testu može ne pokazati ništa u oralnom modelu iz razloga koji sa samim spojem nemaju veze.
Naš članak o inženjeringu poluvijeka obrađuje modifikacije protiv enzimske razgradnje, a vodič za sekvence kako u sekvenci uočiti mjesta cijepanja.
All products and information referenced are for in-vitro research and laboratory use only. Nothing here is medical advice, and no therapeutic claim is made or implied.