Ac-SDKP (N-acetil-seril-aspartil-lisil-prolina): fibrosi degli organi, protezione dei tessuti e studi sperimentali

Ac-SDKP (N-acetil-seril-aspartil-lisil-prolina) è un tetrapéptido endogeno formato da un maggiore proteina, la timosina beta-4. Durante la trasformazione enzimatica della timosina beta-4, vengono prodotti diversi frammenti, tra cui Ac-SDKP [1]. Questo composto suscita l'interesse degli scienziati per via del suo effetto antiossidante osservato nei modelli sperimentali di lesione tissutale. La sua durata biologica è limitata dal rapido degradamento tramite l'enzima convertitore dell'angiotensina (ACE). In studi, è stato dimostrato che gli inibitori dell'ACE possono aumentare il livello plasmatico di Ac-SDKP fino a cinque volte, il che è importante per le ricerche sul suo impatto sulle cellule [1].

Inizialmente gli studi si sono concentrati sulla capacità di Ac-SDKP di mantenere le cellule staminali produttrici di sangue in uno stato di riposo relativo. In seguito, l'ambito degli studi è stato ampliato ai processi infiammatori, alla ricostruzione della matrice extracellulare e alla rigenerazione tissutale. In diversi modelli preclinici di lesioni organiche, i ricercatori hanno osservato una riduzione della formazione patologica di componenti della matrice. Il peptide ha ridotto, tra l'altro, l'attività dei segnali che stimolano le cellule a produrre in eccesso collagene, il principale proteina della pelle cicatriziale, e ha limitato la trasformazione dei fibroblasti in cellule responsabili della formazione delle cicatrici.

In studi preclinici riguardanti i reni, Ac-SDKP ha mostrato anche modifiche positive nei parametri funzionali dell’organo e nella fibrosi. È stato osservato un restringimento dell’afflusso eccessivo di cellule immunitarie e un indebolimento dei processi infiammatori, che possono aggravare i danni. In generale, i risultati indicano il ruolo di Ac-SDKP come regolatore endogeno dei percorsi legati alla fibrosi. Tuttavia, le osservazioni derivanti da studi cellulari e animali non confermano efficacia clinica né sicurezza nell’uso negli esseri umani.

Analisi del sistema cardiovascolare: fibrosi cardiaca, infiammazione e danni alle arterie

Gli studi cardiovascolari sperimentali hanno analizzato l'Ac-SDKP sia in lesioni acute del miocardio che in una ristrutturazione cronica della sua struttura. In un modello murino di infarto, Nakagawa e collaboratori hanno somministrato Ac-SDKP in una dose di 1,6 mg/kg/die mediante una piccola pompa sottocutanea. Il numero di fratture della parete cardiaca è diminuito dal 51,0% al 27,3% e la mortalità è diminuita dal 56,9% al 31,8%. Gli autori hanno collegato questi risultati a un minor afflusso di macrofagi pro-infiammatori M1, senza variazioni corrispondenti nella quantità di macrofagi M2 o dei neutrofili. È stato inoltre osservato un calo nell’attività della metalloproteinasi MMP-9, un enzima coinvolto nel processo di degradazione tissutale del cuore dopo un infarto, mentre il marker MPO è rimasto invariato. Ciò potrebbe indicare un’azione selettiva sui meccanismi specifici di danno [2].

In studi relativi al fibrosi cardiaca causata da ipertensione cronica, Peng e collaboratori hanno dimostrato che l’Ac-SDKP può ridurre la già esistente massa fibrotica e non solo limitare la sua formazione. In topi con ipertensione cronica, l’iniezione sottocutanea di Ac-SDKP in dosi da 400 a 800 µg/kg al giorno per otto settimane riduceva la concentrazione di collagene nel cuore in modo dose-dipendente. Una dose più elevata produceva un effetto più marcato. La pressione arteriosa non diminuiva e le reazioni normali all’angiotensina I e alla bradichinina restavano presenti. Ciò significa che i cambiamenti osservati non possono essere spiegati esclusivamente da una riduzione della pressione. Il livello di Ac-SDKP nel sangue aumentava da due a cinque volte, mentre i livelli di TGF-β e CTGF, importanti mediatori del fibrosi, diminuivano [3].

Dopo un infarto, l’infiammazione e la fibrosi persistenti possono portare a una compromissione progressiva dell’organo. Yang e i suoi collaboratori hanno studiato l’Ac-SDKP sia nella fase iniziale per ridurre i danni, sia in quella successiva per valutare la possibilità di invertire i cambiamenti. In entrambi i casi, la concentrazione totale di collagene nel cuore è diminuita. Nella prima fase, ad esempio, è scesa da circa 24 a 15 µg/mg, mentre nella fase di studio del processo di invecchiamento è scesa da circa 23 a 14 µg/mg. Il numero di macrofagi è diminuito di circa un terzo in entrambi i gruppi, e anche la concentrazione di cellule positive per TGF-β è diminuita. Queste alterazioni si sono verificate senza un calo della pressione arteriosa e senza un restringimento della dimensione del cuore. Nel gruppo di controllo non è stata osservata una significativa miglioramento della forza contrattile. Tuttavia, il restringimento del processo infiammatorio e della fibrosi ha indicato parametri strutturali più favorevoli nel modello studiato [4].

Ac-SDKP può anche partecipare a ulteriori misure di protezione osservate durante l’uso degli inibitori ACE. Rasoul e collaboratori hanno confrontato un modello di ipertensione indotta dall’angiotensina II con gruppi trattati con captopril o Ac-SDKP in dosi da 400 a 800 µg/kg/die. Il peptide ha moltiplicato il suo livello plasmatico e ha riprodotto molti effetti simili a quelli degli inibitori ACE: ha ridotto la proliferazione eccessiva delle cellule nel cuore, ha ridotto la quantità di macrofagi e cellule adipose, ha ridotto i livelli di TGF-β e CTGF e ha limitato il deposito di collagene. Questi effetti si sono verificati senza ridurre la pressione arteriosa o ridurre l’ipertrofia cardiaca, il che suggerisce un effetto diretto sulla massa muscolare cardiaca [5].

Rhaleb e i suoi collaboratori hanno studiato l’Ac-SDKP in colture di fibroblasti cardiaci di topo, utilizzando concentrazioni da 0,05 a 100 nmol/l. Osservarono due effetti significativi: una riduzione della proliferazione delle cellule, misurata sulla base della sintesi del DNA, fino a valori vicini ai valori normali a circa 1 nmol/l, e una diminuzione della produzione di collagene indotta dall’endotelina-1, un potente agente di fibrinolisi. Concentrazioni più basse mostravano una maggiore efficacia nel ridurre la sintesi del collagene, mentre i livelli molto elevati erano meno attivi. Il meccanismo sembrava essere legato alla compromissione della segnalazione MAPK p44/42/ERK. Un noto inibitore MAPK produsse un effetto simile. I risultati sono coerenti con il restringimento della proliferazione dei fibroblasti e della sintesi della matrice attraverso la modulazione dei percorsi regolatori del ciclo cellulare [6].

In ulteriori studi è stato dimostrato che l'Ac-SDKP può ridurre i danni al cuore causati dalla galectina-3. Liu e collaboratori hanno somministrato galectina-3, un proteina pro-infiammatoria e pro-fibrosi, ai ratti adulti per quattro settimane. Durante questo periodo gli animali hanno mostrato un aumento del numero di cellule infiammate, un ispessimento delle pareti cardiache, un aumento della fibrosi intravascolare e interstiziale e un aumento dell'attività del percorso TGF-β/Smad3, oltre a una diminuzione delle funzionalità contrattili nell'ecocardiografia. L'aggiunta di Ac-SDKP alla dose di 800 µg/kg/die ha impedito la maggior parte di questi cambiamenti. È diminuita la quantità di cellule infiammate, l'ispessimento delle pareti cardiache e l'ipertrofia delle cellule, mentre i parametri funzionali del cuore sono risultati migliori. I risultati suggeriscono un ruolo del blocco del percorso TGF-β/Smad3 e della riduzione dell'infiammazione [7].

Rhaleb e i suoi collaboratori hanno anche valutato l’Ac-SDKP in un modello classico di ipertensione vascolare renale nei topi, chiamato modello a due reni e un’unica valvola (2K1C). Il peptide è stato somministrato sottocutaneamente in una dose di 400 µg/kg/die. Nonostante la persistente pressione arteriosa elevata e l’ipertrofia cardiaca, è stato osservato un significativo ridotto numero di cellule infiammate e proliferanti nel muscolo cardiaco. La percentuale di collagene intervertebrale è diminuita da circa 10,1% nei topi con ipertensione a circa 5,4%, ovvero un livello quasi identico a quello degli animali apparentemente operati (circa 5,3%). Ciò significa che la ristrutturazione tissutale è stata modificata nonostante il persistente sovraccarico di pressione, il che supporta l’ipotesi di un meccanismo indipendente dal calo della pressione [8].

Nel riesame narrativo di Cavasin e collaboratori sono state esaminate le proprietà complementari della timosina β4 e del suo frammento Ac-SDKP. La timosina β4 partecipa alla migrazione e alla sopravvivenza delle cellule, mentre Ac-SDKP mostra attività antiossidante nei modelli di ipertensione. In studi sull’infarto il peptide ha ridotto l’infiammazione, diminuito il fibrometro e ha anche sostenuto l’angiogenesi, come osservato sia in vivo che in vitro. In modelli murini ha anche ridotto il rischio di rottura della parete cardiaca. L’interazione delle componenti degli effetti suggerisce che Ac-SDKP possa essere responsabile di alcuni effetti biologici associati alla timosina β4. Tuttavia, gli autori sottolineano la necessità di ulteriori studi clinici in esseri umani [9].

Ac-SDKP è stato anche studiato in relazione all’effetto sulle enzimi che degradano i componenti della matrice extracellulare. Nei fibroblasti cardiaci di topi adulti Rhaleb e collaboratori hanno dimostrato che l’interleuchina 1β (IL-1β) aumenta significativamente l’espressione delle metalloproteinasi MMP-2, MMP-9 e MMP-13. Queste ultime partecipano alla degradazione della matrice e possono contribuire a una ristrutturazione tissutale negativa. Ac-SDKP non ha alterato l’espressione primaria delle metalloproteinasi, ma ha inibito fortemente la crescita indotta dall’IL-1β. Allo stesso tempo, ha aumentato l’espressione dei normali inibitori delle metalloproteinasi, TIMP-1 e TIMP-2, ripristinando una regolazione più equilibrata della ristrutturazione della matrice.

Il peptide ha anche limitato l’attivazione di NF-κB e ERK/MAPK, due importanti vie coinvolte nel processo infiammatorio e nella proliferazione. Ciò che è importante è che l’IL-1β non ha aumentato la produzione di collagene in questo modello, e Ac-SDKP non ha influenzato la sua sintesi. Ciò suggerisce una regolazione selettiva della ristrutturazione tissutale e non un blocco generale della produzione di collagene. I risultati indicano una possibile funzione dell’Ac-SDKP nel mantenere l’equilibrio dei processi legati alla matrice extracellulare [10].

Nakagawa e i suoi collaboratori hanno studiato l’Ac-SDKP in un modello murino di infarto miocardico a linfociti T. In i topi immunizzati, Lewis, il peptide ha mantenuto sia la funzione contrattile che quella di rilassamento del cuore. Inoltre, è stato limitato l’aumento dell’organo, la formazione di tessuto fibroso e il danneggiamento della sua struttura. L’analisi istologica ha evidenziato una minore ingrossamento delle cellule immunitarie, tra cui macrofagi, cellule dendritiche e linfociti T.

Sono diminuite anche le concentrazioni dei mediatori infiammatori, tra cui IL-1α, TNF-α, IL-2 e IL-17, la chemokine CINC-1 e l’IP-10, le molecole adesive ICAM-1 e L-selektina, nonché le metalloproteinasi. Ac-SDKP, invece, non ha alterato i livelli degli autoanticorpi contro il miozin e la risposta dei linfociti T specifici per l’antigene. Ciò suggerisce che l’effetto protettivo osservato risaliva principalmente alla limitazione della ricettività delle cellule immunitarie e dei mediatori infiammatori, e non alla modifica della produzione degli autoanticorpi o all’attivazione dei linfociti T [11].

González e i suoi collaboratori hanno studiato l'Ac-SDKP nei topi che hanno ricevuto per tre settimane angiotensina II. La pressione arteriosa e l'ipertrofia cardiaca sono rimaste elevate sia negli animali trattati che nei controlli. L'Ac-SDKP, tuttavia, impediva l'aumento della concentrazione totale di collagene e la sua aggregazione. Il meccanismo coinvolgeva l'inibizione dell'espressione dell'mRNA dell'ossidasi lisosomiale (LOX) e del proteina LOXL1, ovvero gli enzimi coinvolti nella formazione di legami trasversali del collagene e nel rinforzo della struttura tissutale.

Inoltre, si è osservata una riduzione dell’espressione di TGF-β, dell’attivazione di NF-κB e dell’ingresso di linfociti T CD4⁺ e CD8⁺ e macrofagi CD68⁺ nel miocardio. L’ingresso di linfociti CD4⁺ era correlato all’espressione di LOXL1, suggerendo un legame meccanistico tra l’attività delle cellule immunitarie e la rigidità della matrice tissutale. I risultati indicano un’azione anti-infiammatoria e anti-fibrotica indipendente dai cambiamenti della pressione arteriosa [12].

Peng e i suoi collaboratori hanno analizzato l’effetto di Ac-SDKP sui primi e tardivi stadi di danno cardiaco post infarto nei topi C57BL/6J. Gli animali hanno ricevuto 1,6 mg/kg/die. Nel primo settimana la frequenza dei rotture mortali delle pareti cardiache è diminuita, l’espressione di ICAM-1, l’afflusso di macrofagi e l’attività degli enzimi degradanti la gelatina sono aumentati, il livello di p53 è diminuito e la morte dei cardiomiociti è aumentata. Allo stesso tempo, ai bordi dell’area danneggiata sono aumentati il numero di piccoli vasi sanguigni, suggerendo un aumento dell’angiogenesi.

Nella quinta settimana è stata osservata una minore concentrazione di collagene interstiziale, una struttura cardiaca più ben conservata, valori più bassi di stress reticolare endoplasmatico, tra cui CHOP, e il mantenimento del livello di SERCA2, un proteina importante per la regolazione del calcio nei cardiomiociti. La funzione cardiaca generale è stata migliore. La ricerca indica cambiamenti sia nel danno precoce che nella riorganizzazione cellulare successiva [13].

Castoldi e collaboratori hanno valutato l’Ac-SDKP in un modello murino di cardiomiopatia diabetica. Due mesi dopo l’insorgenza della diabete, è stato iniziato un trattamento a lungo termine con il peptide a una dose di 1 mg/kg/die tramite minipomp. Nei topi diabetici, si è riscontrata iperglicemia, un aumento dell’infiammazione interstiziale e dei vasi e livelli elevati di TGF-β1 e proteine Smad2/3 fosforilate. L’Ac-SDKP ha ridotto entrambi i tipi di infiammazione e ha ridotto la segnalazione TGF-β/Smad, anche negli animali trattati con ramipril, un inibitore dell’ACE.

La ecocardiografia ha evidenziato alterazioni del ritmo e della contrattilità cardiaca associate alla sindrome metabolica. L’insulina e il ramipril hanno ripristinato entrambe le funzioni, mentre Ac-SDKP ha migliorato parzialmente la contrattilità. I risultati indicano un effetto anticarcinogenico accompagnato da una modesta miglioramento della funzionalità in questo modello [14].

Sharma e i suoi collaboratori hanno studiato la protezione dei vasi coronari dai danni causati dalla radiazione. In un modello murino di irradiamento della parete toracica, Ac-SDKP veniva somministrato sottocutaneamente per 18 settimane. La radiazione riduceva il flusso sanguigno a riposo del cuore, portava alla morte delle cellule endoteliali, aumentava l’angiogenesi e alterava i legami proteici dei vasi coronari, tra cui claudina-1 e JAM-2.

Ac-SDKP ripristinava il flusso sanguigno verso i valori normali, favoriva la conservazione delle cellule endoteliali, riduceva l’infiammazione e migliorava l’organizzazione dei legami stretti. Gli studi di laboratorio hanno dimostrato che il peptide penetrava nelle cellule endoteliali e riduceva la formazione di forme reattive dell’ossigeno dopo l’irradiazione. In animali vivi, il peptide marcato si accumulava nelle cellule endoteliali entro poche ore. I risultati indicano una protezione dei vasi sanguigni, minori danni ossidativi e una migliore organizzazione del microcircolo in questo modello [15].

In studi su fibroblasti cardiaci umani, le cellule sono state esposte per la prima volta a Ac-SDKP a concentrazioni di 10 nM e poi al farmaco tunicamicina (0,25 µg/ml), che induce stress nel reticolo endoplasmatico. Il peptide ha limitato la produzione eccessiva di collagene nelle cellule sottoposte a stress. Questo effetto è stato associato a una diminuzione della risposta allo stress, una riduzione dell’attività di CHOP e NF-κB e un abbassamento del livello di IL-6.

Dopo una riduzione genetica dell'espressione di CHOP, Ac-SDKP continuava a limitare l'attività dell'NF-κB e l'espressione del tipo I di collagene sia a livello proteico che a livello di mRNA. I risultati supportano l'ipotesi che il peptide possa limitare la produzione eccessiva di componenti della matrice tissutale in condizioni di stress cellulare [16].

In cellule endoteliali delle arterie coronarie, la stimolazione del TNF-α ha causato un aumento evidente dell’espressione di ICAM-1, una molecola adesiva coinvolta nel legame dei leucociti con la superficie dei vasi sanguigni. L’esposizione preliminare a Ac-SDKP ha ridotto il livello di ICAM-1 in modo dose-dipendente. L’analisi meccanistica ha indicato un’inibizione della cascata IKK → IκB → NF-κB, che svolge un ruolo centrale nell’attivazione dei geni infiammatori. Gli altri due percorsi, p38 MAPK e ERK, sono rimasti invariati. Ciò suggerisce un’azione selettiva di Ac-SDKP sulla segnalazione NF-κB nelle cellule endoteliali. Tuttavia, questi sono risultati cellulari e non una conferma della protezione clinica dei vasi sanguigni [17].

In un modello murino di ipertensione indotta dall’angiotensina II Ac-SDKP ha ridotto il deposito di collagene nell’aorta e ha ridotto l’espressione dell’mRNA del tipo I e III di collagene. È stato osservato anche un livello più basso di cinasa proteica C, un minor stress ossidativo, una riduzione dell’espressione di ICAM-1 e un minor afflusso di macrofagi nella parete vascolare. È diminuita anche l’attività di TGF-β1 e Smad2, mentre il livello di Smad7, l’inibitore naturale di questo percorso, è aumentato. La pressione arteriosa e lo spessore dell’aorta sono rimasti elevati, il che indica che le variazioni osservate nella parete vascolare non erano dovute a una riduzione della pressione [18].

In un altro modello murino di ematofobia, l’assunzione di Ac-SDKP per 18 settimane favoriva la funzione cardiaca, riduceva la formazione di macchie extracellulari e la fibrosi, riduceva l’afflusso di macrofagi e la morte delle cellule cardiache. Sono stati ridotti anche i livelli e l’attivazione di Mac-2 (galectin-3), un proteina dei macrofagi associata alla fibrosi. L’Ac-SDKP è stato osservato all’interno dei macrofagi, vicino al nucleo cellulare, e la sua presenza ha ridotto l’attivazione del Mac-2 da parte della radiazione. Quando le fibroblasti non contenevano Mac-2, la radiazione causava segnali molto più deboli favorevoli alla fibrosi. Questi studi forniscono prove precliniche sul restringimento della ristrutturazione tissutale infiammatoria e fibrosica dopo l’ematofobia [19].

Analisi dell’apparato respiratorio: fibrosi polmonare e lesioni infiammatorie

Gli studi comparativi relativi ai polmoni hanno analizzato le differenze tra Ac-SDKP e il suo precursore, la timozina β4. In esperimenti di laboratorio su cellule polmonari umane provenienti da persone con IPF, Ac-SDKP ha limitato la proliferazione eccessiva delle cellule e ha ridotto l'espressione di due marker di fibrosi indotti dal TGF-β: α-SMA e il collagene.

In un modello murino di danno polmonare causato dalla bleomicina, la timozina β4 riduceva l’infiammazione e il vellicamento precoce al settimo giorno, ma non impediva il vellicamento nei giorni successivi, tra il 14° e il 21° giorno. I risultati suggeriscono che Ac-SDKP potrebbe inibire le fasi fondamentali della formazione della massa fibrotica nelle cellule e potenzialmente mostrare un’azione antivielloncica più duratura rispetto al suo precursore. Questa ipotesi richiede tuttavia ulteriori conferme [20].

Negli studi sulla cromocefalia è stata analizzata la funzione di KIF3A e del percorso β-catepsina. I livelli di KIF3A sono stati ridotti sia nelle campioni dei pazienti che nei polmoni dei ratti. Il ripristino dell’attività di KIF3A riduceva la segnalazione della β-catepsina e dei suoi ulteriori mediatori MRTF-A e SRF, limitando la transizione delle cellule epiteliali nei miofibroblasti (EMyT), un processo associato al processo di ingrossamento.

Ac-SDKP aumentava l’attività di KIF3A e riduceva la segnalazione di β-catenin/MRTF-A/SRF. Quando l’espressione di KIF3A veniva artificialmente limitata, gli effetti positivi di Ac-SDKP scomparivano. Ciò indica che KIF3A è un elemento essenziale del meccanismo di difesa anti-fibrotico studiato [21].

In un altro studio, l’associazione di Ac-SDKP con il peptido intestinale vasoattivo (VIP) ha ridotto le alterazioni tipiche della malattia polmonare ostruttiva cronica (POChP) indotta dal fumo di sigaretta nei topi. Sono diminuiti i marker di danno ossidativo, tra cui MDA, la concentrazione di prolinidrolasi associata al collagene e il livello di TGF-β. Allo stesso tempo, sono diminuiti i livelli di citochine infiammatorie TNF-α, IL-1β e IL-6 e l’attività della dismutasi superossidante (SOD) è aumentata. L’analisi istologica ha evidenziato una minore infiammazione e una minore ristrutturazione strutturale delle vie aeree. L’associazione ha quindi dimostrato un’azione antiossidante, antinfiammatoria e antinfiammatoria nel modello di danno indotto dal fumo [22, 23].

Ac-SDKP ha inoltre dimostrato attività sia nel primo che nel secondo stadio del processo di ingrossamento dei polmoni indotto dalla bleomicina. In topi CD-1, l’assunzione di 0,6 mg/kg intraperitoneale, iniziata il giorno 0 o 7, ha migliorato la sopravvivenza e ridotto la perdita di massa corporea associata alla bleomicina. Nel polmone sono stati osservati un minor edema, meno cellule immunitarie attive, una struttura tissutale più sana e un ingrossamento dei vasi più limitato. È diminuita anche la colorazione del collagene e la quantità di collagene solubile. Sono diminuite anche le concentrazioni di IL-17, TGF-β e α-SMA, indicando una minor quantità di miofibroblasti. I risultati sono stati osservati sia con l’inizio dell’assunzione anticipato che con quello tardivo [24].

In un modello murino, l’Ac-SDKP riduceva la fibrosi attraverso l’azione sul percorso P-HSP27/SNAI1. L’Ac-SDKP aumentava i livelli di P-HSP27, SNAI1, α-SMA e di collagene tipo I e III nella mucosa polmonare. L’assunzione di Ac-SDKP prima dell’esposizione o dopo l’inizio della malattia riduceva tutti questi marcatori e il numero di cellule simultaneamente positive per P-HSP27 e α-SMA. In animali sani, il peptide non cambiava l’espressione di queste proteine, suggerendo una relazione tra gli effetti osservati e lo stato patologico delle cellule [25].

Un'analisi meta-sintetica che ha coinvolto 18 studi randomizzati condotti tra il 2008 e il 2021 ha incluso un totale di 428 animali. In confronto ai modelli non trattati con Ac-SDKP, questo ha ridotto diversi indicatori di ingrossamento dei vasi sanguigni: α-SMA (differenza media standardizzata [SMD] −2,44), colagene tipo I (SMD −5,36), colagene tipo III (SMD −3,07), TGF-β (SMD −2,88) e superficie dei noduli polmonari (SMD −1,80). Per tutti questi parametri è stato riportato p < 0,001.

Era significativa anche la variazione della hidroksiprolina, un marker della concentrazione di collagene (SMD 7,62; IC 95% 4,90–10,33; p < 0,001), il che indicava un effetto sul metabolismo del collagene. I risultati complessivi degli studi animali supportano la presenza di un segnale anti-fibrotico nei modelli analizzati, ma sono soggetti a limitazioni metodologiche proprie delle analisi meta-analisi precliniche [26].

In un altro studio, alle rane è stato somministrato un’esposizione alla silice per indurre la formazione di filamenti e, successivamente, è stato somministrato Ac-SDKP in un regime profilattico o dopo lo sviluppo delle lesioni, in una dose di 800 µg/kg/die. Rispetto ai gruppi di controllo con silice, i livelli di proteine TGF-β1 e CTGF nei polmoni erano significativamente inferiori e erano rispettivamente approssimativamente 0,244 ± 0,016 e 0,241 ± 0,017. Anche i livelli di mRNA sono diminuiti, in particolare CTGF (p < 0,05). Nel gruppo profilattico, sia il proteina che l’mRNA di TGF-β1 erano significativamente inferiori rispetto al modello di silice di otto settimane. Gli studi istologici hanno confermato un minor grado di formazione di filamenti [27].

In un altro modello, l’Ac-SDKP limitava la formazione di collagene e migliorava la struttura delle vie aeree. Gli animali sono stati trattati con il peptide dopo il danno o 48 ore prima dell’esposizione alla crosta. Nei gruppi terapeutici, rispetto ai modelli di crosta, la superficie dei noduli è diminuita fino a 84,28% e 67,93%, il livello di idrossiprolina fino a 70,89% e 58,18%, quello di colagene tipo I fino a 71,08% e 58,13%, e quello di colagene tipo III fino a 80,13% e 70,70% rispetto ai valori di controllo corrispondenti in ciascun punto temporale.

In i gruppi di trattamento profilattico, rispetto al modello a otto settimane di silice, la superficie dei noduli è diminuita a 61,13%, l’idrossiprolina a 60,27% e i tipi I e III di collagene rispettivamente a 40,13% e 65,77%. Le colorazioni istologiche HE e VG hanno evidenziato un legamento più moderato. I risultati confermano la riduzione sia della quantità di collagene che delle alterazioni fibrosiche osservate nel modello studiato [28].

Gli studi sull’esposizione alla crostosa hanno coinvolto anche i polmoni e le ossa. Nei modelli murini e cellulari, la crostosa ha attivato TLR4 e RANKL, aumentando l’infiammazione polmonare e la formazione di osteoclasti responsabili della resorpsi ossea. L’ac-SDKP ha inibito la segnalazione di TLR4 e RANKL, ha favorito la conservazione dell’elastina polmonare, ha ridotto l’infiammazione e l’attivazione dei macrofagi. Nella massa ossea, ha inibito la differenziazione degli osteoclasti e ha contribuito a mantenere la densità e la microarchitettura delle ossa. I risultati indicano cambiamenti protettivi simultanei nei polmoni e nella massa ossea nei modelli sperimentali di lesioni correlate alla crostosa [29].

Ac-SDKP è stato anche studiato in relazione all’effetto sulla differenziazione dei fibroblasti in fibroblasti miofibroblasti. Il TGF-β1 stimola i fibroblasti polmonari a questo tipo di trasformazione e aumenta la produzione di collagene. Quando Ac-SDKP è stato somministrato prima dell’esposizione al TGF-β1, i livelli di α-SMA e di collagene sono diminuiti, così come i livelli di TGF-β1 e del suo recettore.

In topi con danni ai polmoni causati dalla crosta di silice, l’assunzione del peptide prima o dopo l’esposizione riduceva i livelli di TGF-β1, la segnalazione RAS e l’attività SRF e riduceva il numero di miofibroblasti positivi per quanto riguarda l’α-SMA nei polmoni. Questo era accompagnato da una minore deposizione di collagene [30, 31].

Negli studi sui fibroblasti del rivestimento delle cavità polmonari è stato analizzato il passaggio fibro-mezenchimico. Con l’impiego di crostosa e TGF-β1 i livelli dei marker fibrotici, come l’E-cadherin e l’SP-A, sono diminuiti, mentre sono aumentati i marker mesenchimali e i vasi sanguigni, tra cui la vimentina, l’α-SMA e il collagene tipo I e III.

Ac-SDKP limitava questi cambiamenti. Le cellule conservavano in misura maggiore le caratteristiche delle cellule epiteliali, i livelli dei marcatori di ingrossamento diminuivano e l'attività del percorso TGF-β1/ROCK1 era compromessa. Ciò suggerisce una migliore conservazione della struttura del rivestimento delle cavità polmonari in condizioni di danno sperimentale [32].

Ac-SDKP ha anche influenzato il stress del reticolo endoplasmatico e la morte delle cellule della membrana alveolare. L’esposizione alla silice aumenta i livelli di GRP78, fosforilati PERK e eIF2α, CHOP e caspasi-12, accompagnati da una morte cellulare intensificata. In presenza di Ac-SDKP, come con l’uso dell’inibitore dello stress reticolare 4-PBA, questi marcatori sono diminuiti. Inoltre, nelle sperimentazioni in vitro e nei topi, la morte delle cellule è stata limitata e la concentrazione di collagene nelle vie aeree è stata ridotta. I risultati suggeriscono che la compromissione del percorso PERK/eIF2α/CHOP e dell’attività della caspasi-12 può partecipare alla protezione del rivestimento e al controllo della fibrosi [33].

Test renali: fibrosi e funzionalità filtrativa

Nakagawa e collaboratori (2017) hanno dimostrato nel modello murino NZBWF1 predisposto alla tosse convulsive che l'Ac-SDKP riduceva i danni renali e la stenosi renale senza ridurre la pressione arteriosa sistolica. L'ipertensione grave, l'albuminuria e la morte prematura si manifestavano più tardi nei soggetti trattati, ma queste differenze non raggiungevano un livello statisticamente significativo [34].

Worou e collaboratori (2015) hanno studiato i topi Dahl sensibili alla salina, trattati con Ac-SDKP per sei settimane a dosi di 800 o 1600 µg/kg/die. Una dieta ricca di sale continuava a aumentare la pressione arteriosa, ma nei reni si osservava meno infiammazione, minore fibrosi e una migliore conservazione delle cisti. Solo la dose più elevata riduceva l’albuminuria nei topi sensibili alla salina. In una linea SS13BN più resistente, entrambe le dosi evitavano la perdita di albumina e i danni strutturali. I risultati suggeriscono che almeno una parte degli effetti renali era indipendente dal calo della pressione arteriosa [35].

Liao e collaboratori (2015) hanno studiato l’Ac-SDKP in topi predisposti alla glomerulonefrite per 20 settimane. Nei topi trattati con il peptido, è stato osservato un miglioramento della funzione renale, sebbene i livelli degli autoanticorpi associati alla glomerulonefrite non siano cambiati. Nei reni sono stati osservati meno macrofagi e linfociti T infiammatori. Sono diminuiti i livelli di citochine e chemocini e l’attivazione dei componenti del complemento C5–9 e dei mediatori RANTES, MCP-5 e ICAM-1 è stata limitata. Ciò è stato accompagnato da una migliore funzionalità filtrativa e minori lesioni microscopiche [36].

Nel modello di ipertensione indotta da DOCA e sale Rhaleb e collaboratori (2011), gli scienziati hanno somministrato ad alcuni topi Ac-SDKP in dosi di 800 µg/kg/die per 12 settimane. Nonostante l’iperteismo persistente, il rilassamento dei vasi renali, l’accumulo di macchie nel glomerulo e l’infiltrazione di monociti e macrofagi sono diminuiti. L’albuminuria è diminuita da 41 ± 5 µg a 13 ± 3 µg per 10 g di peso corporeo al giorno, raggiungendo valori simili a quelli dei topi di controllo. Inoltre, il livello di nefrina, un importante proteina della barriera filtrante, è stato ripristinato parzialmente. I risultati indicano una protezione della barriera filtrante e una riduzione del rilassamento indipendentemente dalla pressione arteriosa [37].

Shibuya e collaboratori (2005) hanno analizzato l’Ac-SDKP in topi db/db con diabete di tipo 2. L’assunzione per otto settimane tramite minipompastre ha aumentato il livello di peptido nel plasma di circa tre volte, senza alterare la glicemia. L’aumento dei placchi è stato limitato, nonché l’accumulo eccessivo della matrice mezangiale e dei componenti extracellulari. Il livello di creatinina nel plasma si è avvicinato ai valori normali. Anche l’albuminuria è diminuita, ma la differenza non è stata statisticamente significativa. In termini meccanici, l’Ac-SDKP ha inibito la migrazione di Smad3 verso il nucleo cellulare, limitando la segnalazione TGF-β/Smad associata al fibromiogenesi [38].

Castoldi e collaboratori (2013) hanno studiato topi diabetici che hanno ricevuto Ac-SDKP alla dose di 1 mg/kg/die, ramipril alla dose di 3 mg/kg/die, entrambi i farmaci assieme o un trattamento di controllo. In studi non trattati, sono stati riscontrati i seguenti sintomi: iperglicemia, aumentata albuminuria, ingrossamento delle ghiandole renali e diminuzione della quantità di nefrina nei glomeruli. L’Ac-SDKP stesso ha limitato l’ingrossamento, ma non ha migliorato l’albuminuria. Il ramipril ha ridotto sia l’albuminuria che l’ingrossamento e ha riportato il livello di nefrina. L’associazione Ac-SDKP-ramipril ha limitato più fortemente l’ingrossamento rispetto al ramipril stesso, ma non ha apportato alcun miglioramento dell’albuminuria [39].

Zhang e i suoi collaboratori (2022) hanno sviluppato un idrogel a doppia rete, ispirato alle soluzioni biologiche, composto da gelatina e un complesso di curcumina e zinco, ricoperto di DOPA e funzionalizzato con Ac-SDKP immobilizzato. Il sistema è stato progettato per ridurre i problemi legati alla solubilità, all'assorbimento e alla stabilità delle sostanze libere. Dopo l'uso in vivo nei reni di topi dopo una nefrectomia parziale, l'idrogel riduceva il fibrosi locale, promuoveva l'angiogenesi e stimolava la formazione di nuovi canali renali. I risultati sperimentali hanno confermato la corretta porosità, la resistenza meccanica e la biocompatibilità, supportando ulteriori studi su questa soluzione [40].

Zuo e collaboratori (2013) hanno confrontato Ac-SDKP, timozina β4 e timozina β4 in combinazione con un inibitore dell’oligopeptidasi prolinica (POP) nei modelli di stenosi urinaria unilaterale in topi selvatici e privi di PAI-1. L’Ac-SDKP ha ridotto costantemente la fibrosi nei due genotipi. Sono stati osservati meno collagene e fibronectina, meno miofibroblasti e macrofagi attivati e una segnalazione più debole favorevole alla fibrosi. Le analisi comparative indicano anche effetti distintivi e differenziati della timozina β4 in funzione dell’estensione della malattia [41].

Wang e i suoi collaboratori (2010) hanno dimostrato che l’Ac-SDKP riduceva l’infiammazione e la fibrosi renale causate dalla stenosi. In topi con stenosi unilaterale dell’uretra, l’assunzione per 14 giorni di peptido riduceva la fibrosi vasocelulare e le alterazioni infiammatorie osservate nel test istologico. Si riscontrava un minor afflusso di macrofagi ED-1 e livelli inferiori di MCP-1, NF-κB, α-SMA e TGF-β1 nelle cellule delle cellule tubulari e nel midollo. Inoltre, diminuiva l’espressione dei geni MCP-1 e TGF-β1, indicando una limitazione sia della ricettività delle cellule infiammate che dell’attivazione della matrice extracellulare [42].

Liao e collaboratori (2010) hanno somministrato Ac-SDKP in dosi di 800 µg/kg/die a topi dopo la rimozione del 5/6 del peso delle ghiandole renali, iniziando il trattamento prima o dopo l’insorgenza dell’alterazione. Nonostante la persistente ipertensione e l’ipertrofia della camera ventricolare sinistra, il peptide ha ridotto l’albuminuria, limitato l’afflusso dei macrofagi e ridotto la concentrazione di colagene nelle ghiandole renali nelle due fasce di trattamento. La perdita di nefrina nelle ghiandole filtranti è stata anche parzialmente limitata o invertita. I risultati suggeriscono un miglioramento dell’integrità della barriera filtrante sia nella fase precoce che nella fase più avanzata dell’alterazione, principalmente attraverso l’azione anti-infiammatoria e anti-fibroblastica, e non attraverso il controllo della pressione [43].

Peng e collaboratori (2001) hanno studiato topi dopo la rimozione di un rene, ai quali è stato somministrato aldosterone e sale per sei settimane. L’intervento ha aumentato la pressione arteriosa, ha causato l’ingrossamento del cuore e dei reni e ha aumentato la concentrazione di colagene e del marker della proliferazione cellulare PCNA. L’ac-SDKP, soprattutto alla dose più elevata di 800 µg/kg/die, ha ridotto significativamente la concentrazione di colagene e PCNA in funzione della dose. La pressione arteriosa e l’ingrossamento dei reni sono rimasti invariati, mentre la dose inferiore di 400 µg/kg/die ha prodotto effetti parziali [44].

Omata e collaboratori (2006) hanno studiato topi con nefropatia indotta da anticorpi contro la membrana basale dei glomeruli (anti-GBM). L’assunzione di Ac-SDKP alla dose di 1 mg/kg/die è iniziata 14 giorni dopo l’insorgenza della malattia e è stata proseguita per quattro settimane. Rispetto agli animali non trattati, sono stati osservati un minor volume di proteine nelle urine, livelli inferiori di urea e creatinina nel plasma e un migliore clearance della creatinina. I test tissutali hanno evidenziato una minore rigidezza dei glomeruli e un assottigliamento del peridotto. Sono diminuite le concentrazioni di fibronectina, collagene e TGF-β1 e la segnalazione Smad2, mentre è aumentato Smad7. È stato anche limitato il accumulo di macrofagi nella zona renale [45].

Nagai e collaboratori (2014) hanno dimostrato nei modelli di diabete che l’Ac-SDKP può ridurre la fibrosi renale attraverso l’inibizione del passaggio endoteliale-mesenchimal (EndMT), ovvero il passaggio delle cellule endoteliali in cellule con proprietà favorevoli alla fibrosi. Il peptide ripristina l’attività dei normali meccanismi di protezione, tra cui il microRNA let-7 e la segnalazione del recettore FGF, che erano stati indeboliti dalla diabete. L’associazione di Ac-SDKP con un inibitore dell’ACE garantiva una maggiore protezione renale rispetto all’inibizione dell’ACE in sé nel modello analizzato [46].

Srivastava e i suoi collaboratori (2020) hanno confrontato gli inibitori ACE, i bloccanti dei recettori angiotensina (ARB), l’Ac-SDKP e i loro combinati in topi affetti da diabete. Gli studiosi hanno inoltre bloccato la formazione naturale dell’Ac-SDKP utilizzando un inibitore dell’oligopeptidasi prolinica (POPi). I risultati hanno suggerito che l’Ac-SDKP partecipa agli effetti benefici degli inibitori ACE modificando il metabolismo renale. Il livello di SIRT3 è stato ripristinato, l’ossidazione mitocondriale degli acidi grassi è migliorata e l’utilizzo anomalo della glucosio è stato ridotto.

L’inibizione della formazione naturale di Ac-SDKP riduceva il suo livello, accelerava la fibrinolisi e perturbava l’equilibrio metabolico. Gli inibitori ACE, a differenza degli ARB, ripristinavano parzialmente il livello del peptide e riducevano la fibrinolisi. Sia gli inibitori ACE che l’Ac-SDKP limitavano i transiti mesenchimali e riducevano la concentrazione di colagene tipo I e fibronectina nelle glomerulazioni con diabete [47].

Negli studi clinici è stato analizzato anche l’analogico Ac-SDKP come potenziale agente protettivo delle cellule ematiche durante la chemioterapia. Carde e collaboratori (1992) hanno valutato Seraspenide in uno studio di fase I-II a doppio cieco e in regime alternato, comprendente 53 pazienti che ricevevano citarabina o ifosfamide. Rispetto ai periodi di controllo, nelle persone che ricevevano Seraspenide si osservò una migliore conservazione della conta delle cellule ematiche periferiche in condizioni di tossicità della chemioterapia. Il farmaco è stato ben tollerato e non sono stati segnalati effetti indesiderati. I risultati hanno incoraggiato ulteriori studi sulla protezione del sistema ematopoietico, ma non hanno confermato la sicurezza clinica standard [48].

In un altro studio non è stata evidenziata alcuna protezione contro la tossicità ematologica della chemioterapia. Cappelaere e collaboratori (1995) hanno studiato 84 pazienti con tumori a cellule squamose avanzati che ricevevano carboplatino e infusione continua di 5-fluorouracile, nonché placebo o Goralatide (Ac-SDKP) in dosi di 12,5 o 62,5 µg/kg/die. In 221 cicli di chemioterapia non sono state riscontrate differenze tra i gruppi nei valori minimi di leucociti, granulociti, piastrine e emoglobina. Il tempo di mantenimento della tossicità non è cambiato. Tuttavia, la neutropenia e la linfopenia sono state più frequenti nei gruppi Goralatide. Sebbene il farmaco sia generalmente considerato tollerato, non ha impedito le citopenia associate alla chemioterapia e è stato associato a una frequenza più elevata di neutropenia e linfopenia [49].

Nitta e collaboratori (2016) hanno studiato l’Ac-SDKP nei modelli di diabete di tipo 1 e 2. Le topi CD-1 con diabete causato da streptozotocina e le topi db/db hanno ricevuto Ac-SDKP orale, imidapril, un inibitore ACE, o entrambi i composti. L’Ac-SDKP stesso e il trattamento combinato hanno ridotto la rigidezza delle fasce articolari e il fibrosi intervertebrale. La concentrazione di cistatina C nel plasma, aumentata in caso di danno renale, si avvicinava ai valori normali.

Tutte le interruzioni riportarono i livelli dei microRNA anti-apoptotici miR-29 e let-7, mentre il miglioramento più significativo fu osservato nel gruppo di trattamento combinato. Il livello del peptide nel campione urinario era più alto nella stessa categoria, indicando una maggiore esposizione sistemica [50].

Tan e collaboratori (2012) hanno somministrato Ac-SDKP a topi MRL/lpr con tubercolosi per otto settimane. Rispetto agli animali non trattati, i topi che hanno ricevuto il peptido hanno avuto una minore secrezione di proteine e una migliore funzione renale. Nella componente renale sono stati osservati meno linfociti T e macrofagi infiammatori. È diminuita l’attivazione della NF-κB e la produzione di TNF-α e i livelli di marker fibrotici TGF-β1, α-SMA e fibronectina. È stata inibita la fosforilazione di Smad2/3 e il livello di Smad7 è aumentato.

Non è cambiato invece il rilascio dei complessi immunologici né il livello degli anticorpi anti-dsDNA. Ciò suggerisce che gli effetti sono stati dovuti alla limitazione degli ulteriori stadi dell’infiammazione e del fibrosi, e non alla modifica della produzione degli anticorpi [51].

Maheshwari e i suoi collaboratori (2018) hanno studiato topi Zucker con peso corporeo normale (ZL) e obesi (ZO), alimentati per otto settimane con una dieta a contenuto normale di sale (0,4%) o a alto contenuto di sale (4%). Una delle sottogruppe dei topi ZO ha ricevuto Ac-SDKP in una dose di 1,6 mg/kg/die.

La dieta ricca di sale ha aumentato l’infiammazione e la fibrosi renali nelle due popolazioni, mentre nei ratti obesi il numero di macrofagi era maggiore: 87,8 ± 10,8 contro 19,14 ± 1,5 cellule/mm² nei ratti sani. L’assunzione di Ac-SDKP ha ridotto il flusso di macrofagi nei ratti obesi fino a 32,18 ± 2,4 cellule/mm² (p < 0,05) e ha ridotto la rigidezza delle cisti e la fibrosi interstiziale nella corteccia e nel nucleo renale (p < 0,05).

La pressione arteriosa sistolica nei topi obesi trattati con una dieta ricca di sale diminuì da 164 ± 6,9 a 144,05 ± 14,1 mmHg (p = 0,004). L’albuminuria era più elevata negli animali obesi rispetto ai topi sani, ma non variava significativamente in risposta alla dieta né all’Ac-SDKP [52].

Testi neurologici: modelli di lesioni cerebrali e spinali

Modelli cellulari e malattie di Parkinson nei topi

Kamarehei e Zahednasab (2025) hanno studiato l’Ac-SDKP nei modelli associati alla malattia di Parkinson. In esperimenti cellulari, l’esposizione iniziale delle cellule nervose SH-SY5Y a 20 nM di peptido limitava i danni causati dalla 6-OHDA, una tossina spesso utilizzata per modellare le alterazioni parkinsoniane.

In studi su ratti, l'assunzione giornaliera di 800 µg/kg dopo la lesione cerebrale indotta da 6-OHDA favoriva la conservazione di un numero maggiore di neuroni dopaminergici e riduceva la morte delle cellule limitando l'attività delle caspasi-3 e caspasi-12.

Gli animali che hanno ricevuto il peptido hanno anche mostrato una migliore coordinazione motoria, un miglioramento della memoria spaziale e meno comportamenti tipici della paura e della depressione.

In termini meccanici, i cambiamenti sono stati associati a una riduzione dello stress ossidativo, dello stress reticolare endoplasmatico e della segnalazione infiammatoria nel cervello. Tuttavia, i risultati riguardano modelli preclinici e non confermano l’efficacia di Ac-SDKP nei pazienti affetti da Parkinson [53].

Ricupero dopo un danno al midollo spinale

Hashemizadeh e i suoi collaboratori (2022) hanno somministrato al Wistar Ac-SDKP subcutaneamente a topi una dose di 0,8 mg/kg una volta al giorno per sette giorni, iniziando due o sei ore dopo l'infortunio al sistema nervoso centrale causato da un incidente con un peso corporeo elevato.

Rispetto agli animali non trattati, i topi che hanno ricevuto il peptido hanno mostrato una migliore capacità di camminare, hanno perso meno neuroni motori e hanno avuto livelli inferiori di TNF-α e caspasi-3.

Allo stesso tempo, l’espressione dell’mRNA CD206, un marker associato ai macrofagi M2 coinvolti nei processi di riparazione, aumentava. Gli studi sui tessuti hanno evidenziato aree di lesione inferiori.

In generale, è stato osservato un spostamento della risposta immunitaria dall’attività associata ai macrofagi M1 verso una risposta di tipo M2, accompagnata da risultati funzionali e strutturali più favorevoli [54].

Protezione dopo una lesione cerebrale traumatica (TBI)

Zhang e i suoi collaboratori (2017) hanno indotto nei topi un danno cerebrale controllato e successivamente hanno somministrato Ac-SDKP in una dose di 0,8 mg/kg/die tramite una minipompa per tre giorni, iniziando un'ora dopo l'infortunio.

Dal 7° al 35° giorno i risultati dei test sensomotorici erano migliori, e tra il 33° e il 35° giorno si osservò anche una migliore capacità di apprendimento spaziale rispetto al gruppo di controllo (p < 0,05).

Alla fine dello studio, l’area danneggiata della corteccia cerebrale e la perdita di neuroni del hipocampo erano inferiori. Allo stesso tempo, è aumentata l’angiogenesi, la formazione di nuovi neuroni e la densità delle spine dendritiche.

La somministrazione precoce riduceva anche il deposito della fibrina e l’attivazione delle cellule immunitarie. I studi meccanistici hanno dimostrato che una parte significativa dell’effetto anti-infiammatorio può essere spiegata attraverso il blocco della segnalazione TGF-β1/NF-κB [55].

Infezione autoimmune sperimentale del cervello e del midollo spinale (un modello che ricorda il morbo di Alzheimer)

Pejman e collaboratori (2020) hanno studiato topi C57BL/6 con un’infiammazione cerebrale e spinale autoimmune sperimentale (EAE), utilizzata come modello per i processi che ricordano il morbo di Alzheimer.

In EAE sono stati osservati livelli aumentati dei marker dello stress del reticolo endoplasmatico, tra cui caspasi-12, CHOP e PDI, nonché un aumento dello stress ossidativo e dell’ingresso di cellule immunitarie nell’ippocampo.

Dopo la somministrazione di Ac-SDKP, i livelli di caspasi-12 e CHOP negli oligodendrociti diminuivano e l’attivazione della caspasi-3 aumentava. Anche i livelli delle forme reattive dell’ossigeno e della perossidazione dei lipidi diminuivano, la capacità antiossidante migliorava e i livelli di IL-6 e IL-1β erano inferiori.

L'analisi del tessuto cerebrale ha evidenziato minori danni al hipocampo e meno cellule immunitarie attive, il che corrispondeva a un andamento più lento dei cambiamenti patologici in questo modello [56].

Altri esami neurologici menzionati nel materiale di riferimento

Nella bibliografia del materiale di origine sono stati inclusi anche uno studio sull’ictus nei ratti, in cui l’Ac-SDKP è stato analizzato in combinazione con un attivatore tissutale del plasminogeno [57], nonché uno studio sul frammento della timosina β4 relativo alla neurogenesi del hipocampo e alla memoria spaziale [58].

Nell’articolo fornito non sono state presentate le metodologie né i risultati di questi due studi; pertanto non è possibile trarre ulteriori conclusioni sulla base di tali dati.

Analisi della funzione epatica: fibrosi sperimentale

Riduzione del fibrosi epatica causata da sostanze chimiche

Wei e i suoi collaboratori (2022) hanno studiato topi con danno epatico causato dal carbonio tetracloruro (CCl₄). Dopo l’applicazione di Ac-SDKP, sono stati osservati meno morti delle cellule stellate, le cellule principali coinvolte nella formazione della massa fibrotica nell’intestino, e una minore fibrosi.

Gli studi meccanistici hanno dimostrato che il peptido ha ridotto il livello di WTAP, una proteina coinvolta nell’aggiunta delle modifiche m⁶A all’RNA. Questa modifica ha stabilizzato l’RNA Ptch1 e ha influenzato l’attività del percorso Hedgehog, un importante regolatore dei processi legati al fibromiogenesi.

I risultati indicano un meccanismo anti-angiogenico associato al percorso WTAP/m⁶A/Ptch1 e alla regolazione della segnalazione Hedgehog [59].

La protezione nel modello di fibrosi indotta da stenosi delle vie biliari

Zhang e i suoi collaboratori (2012) hanno utilizzato un modello murino per l’innesto del tratto biliario (BDL) e successivamente hanno somministrato Ac-SDKP per due settimane.

Rispetto agli animali non trattati, si è osservata una diminuzione della segnalazione del TGF-β1 e livelli inferiori dei marcatori attivati dalle cellule stellate, tra cui α-SMA e FSP-1.

Anche l'espressione dei geni legati al tipo I e III di collagene e degli enzimi coinvolti nella ristrutturazione della matrice tissutale, come le MMP-2, TIMP-1 e TIMP-2, è diminuita.

I parametri ematici legati alla funzionalità epatica migliorarono: l’ALT, l’AST, la bilirubina e il tempo di protrombina si avvicinarono ai valori normali. Le analisi istologiche evidenziarono meno cellule epatiche, una minore deposizione di collagene e una minore fibrosi e infiammazione [60].

Mantenimento dei meccanismi di protezione e riparazione naturali

Chen e i suoi collaboratori (2010) hanno dimostrato che durante l'esposizione prolungata a CCl₄ i livelli naturali di Ac-SDKP diminuivano gradualmente.

L’assunzione di peptido per iniezione a una dose di 800 µg/kg/die per otto settimane ha contribuito a mantenere il suo livello essenziale e a ridurre i danni alla tiroide, l’infiammazione e la fibrosi.

Si è registrata una diminuzione dell'attività degli enzimi epatici nel sangue, una diminuzione della conta dei globuli bianchi CD45⁺ e della quantità di collagene e dei residui di α-SMA. Sono stati ridotti anche i livelli di TGF-β1 e di Smad2/3 fosforilati, mentre è aumentata l'attività dei segnali legati alla riparazione tissutale, come BMP-7 e Smad1/5/8 fosforilati.

In esperimenti cellulari, Ac-SDKP ha inibito direttamente l’attivazione delle cellule stellate, confermando un’azione antialtermica a livello cellulare [61].

Regenerazione della pelle, modelli di guarigione delle ferite e altri risultati sperimentali

Hydrogel contenente Ac-SDKP e ricostruzione delle cicatrici

È stato sviluppato un collante tissutale speciale a base di cellulosa, Dopa-OCMC-PAA, confrontato con l'OCMC-PAA, destinato al trasporto e all'attivazione di Ac-SDKP.

Entrambe le versioni presentavano le proprietà di flessibilità e degradazione appropriate, una buona resistenza meccanica e compatibilità con le cellule, ma Dopa-OCMC-PAA ha ottenuto risultati migliori.

In topi con sanguinamento epatico, questo collante ha rallentato il sanguinamento più rapidamente. In test sui fibroblasti, ha aumentato i livelli di enzimi coinvolti nella riparazione tissutale, MMP-1 e MMP-3, limitando allo stesso tempo l'attività dei geni associati al collagene.

In topi con cicatrici eccessive sulle orecchie, l’associazione Dopa-OCMC-PAA con Ac-SDKP riduceva l’intensità delle cicatrici, diminuiva il numero di cellule e migliorava l’organizzazione del collagene. Rientrano osservati un aumento dei livelli di MMP-1 e MMP-3 e una minore attività dei geni coinvolti nel processo di produzione del collagene. I risultati indicano una migliore guarigione delle ferite e una minore intensità delle cicatrici nei modelli studiati [62].

Applicazione locale e sopravvivenza della pelle e processi di riparazione

In modelli chirurgici su topi, nei tratti cutanei, addominale e dorsale, l'assunzione di Ac-SDKP in iniezioni da 5 µg/kg due volte al giorno per tre giorni aumentava la superficie della pelle viva.

Nel segmento addominale la percentuale di tessuto vivo è aumentata da 50,9 ± 19,3% a 66,4 ± 7,5%, mentre nel segmento toracico da 53,4 ± 4,2% a 74,7 ± 6,6%.

Nell’epidermide danneggiata dalla radiazione UVB, l’applicazione locale del peptide ha migliorato la sopravvivenza delle cellule. L’applicazione superficiale ha inoltre accelerato la formazione di nuovo strato corneo e aumentato i livelli di keratine-14, un marker delle cellule coinvolte nella riparazione della pelle, e di fibronectina. I risultati indicano un ruolo nelle patogenesi angiogenetica e nella riparazione tissutale in condizioni sperimentali [63].

La protezione del sistema ematopoietico durante la chemioterapia

In uno studio su topi trattati con docsorubicina, un farmaco antitumorale, l’assunzione di Ac-SDKP in quantità di 2,4 µg/die, in modo continuo o in dosi suddivise, iniziata 48 ore prima del trattamento, riduceva la mortalità e proteggeva le cellule staminali ematopoietiche.

La protezione è stata osservata nei campioni di LTRC, CFU-S, HPP-CFC e CFU-GM. L'aggiunta di G-CSF ha ulteriormente aumentato la ricostruzione dei CFU-GM.

Il momento dell’inizio della somministrazione era cruciale. L’inizio prima della chemioterapia era necessario per limitare sia il danno rapido al midollo osseo che la perdita a lungo termine delle cellule staminali in questo modello [64].

Un effetto antiaggregante più forte degli analoghi modificati e dei composti associati agli inibitori ACE

Negli esperimenti sui fibroblasti polmonari, la forma Ac-SDKP resistente alla degradazione da parte dell'ACE limitava più fortemente la segnalazione TGF-β/Smad3 e il deposito di collagene rispetto alla molecola naturale.

Il frammento ridotto di Ac-DKP ha mostrato solo effetti deboli ed è stato lentamente degradato dall'ACE.

L'associazione del peptide con gli ACE ha ridotto più efficacemente il livello di hydroxyproline, un marker della quantità di collagene, rispetto al peptide stesso. I risultati suggeriscono la possibilità di ulteriori studi sui farmaci analoghi modificati e sulle loro interazioni.

Nell'intervallo di concentrazioni da 10⁻⁶ a 10⁻¹⁷ M, sia la timozina β4 che l'Ac-SDKP riducevano la proliferazione delle cellule adipose, con un effetto più intenso osservato a 10⁻¹⁴ M. Inoltre, queste sostanze causavano alterazioni atipiche nei nuclei delle cellule associate al blocco del ciclo cellulare.

A concentrazioni di 10⁻⁸ M entrambi i peptidi hanno anche indotto la degranulazione delle cellule adipose. L'Ac-SDKP ha mostrato un effetto più forte, circa 89%, rispetto alla timosina β4, circa 57%. Gli altri frammenti della timosina β4 non hanno mostrato attività, il che suggerisce una relazione tra queste risposte e i peptidi non modificati studiati, e non altri frammenti analizzati [65, 66].

Le dosi sperimentali di Ac-SDKP nei studi pubblicati non rappresentano una raccomandazione per l'uso negli esseri umani

Le seguenti valori descrivono i protocolli utilizzati negli esperimenti citati su animali e cellule. Non sono dosi standard per l’uomo.

Negli studi preclinici analizzati, l'Ac-SDKP veniva spesso somministrato sottocutaneamente tramite minipompine in quantità di circa 0,8 mg/kg/die per valutare la fibrosi e l'infiammazione nel cuore, nei vasi sanguigni e nelle reni. Nei modelli murini di infarto cardiaco, veniva talvolta somministrato 1,6 mg/kg/die in studi di protezione tissutale precoce.

Negli esperimenti relativi al cervello e all’apparato nervoso, i cicli brevi iniziati entro poche ore dall’infortunio di solito comprendevano circa 0,8 mg/kg/die per tre a sette giorni. In studi cellulari, spesso veniva utilizzata un’esposizione iniziale di circa 10 nM del peptide.

Nel modello di danno epatico cronico, i protocolli anti-fibrosi spesso includevano circa 0,8 mg/kg/die. Nel modello di fibrosi polmonare indotta da bleomicina, sono state utilizzate dosi di 0,6 mg/kg per via endovenosa, con somministrazioni ripetute iniziate il giorno 0 o il giorno 7.

Negli studi di guarigione della pelle e delle ferite, i regimi locali comprendevano 5 µg/kg per iniezione due volte al giorno per tre giorni o gel idrovolatici contenenti un peptide e rilasciati localmente.

Negli studi di hematologia e di protezione ossea sono state utilizzate quantità molto piccole, ad esempio 2,4 µg/die nei topi prima della chemioterapia e cicli brevi in termini di µg/kg/die nei primi studi clinici.

Interpretazione dei risultati e limitazioni dei dati disponibili

La maggior parte della letteratura presentata riguarda gli esperimenti cellulari e i modelli animali. Le modifiche nel deposito del collagene, nei mediatori infiammatori, nella struttura dei tessuti e nei parametri funzionali sperimentali non rappresentano per se stessi una prova dell’efficacia terapeutica negli esseri umani.

Gli studi clinici precedenti citati riguardavano principalmente i parametri ematologici durante la chemioterapia e hanno portato a risultati incoerenti, tra cui risultati negativi di uno studio randomizzato [48, 49].

Le vie di somministrazione sperimentali, le quantità di sostanza e i periodi di esposizione devono essere considerati elementi della metodologia di ricerca e non raccomandazioni per l’uso individuale.

Avvertenza editoriale: Questo articolo ha natura esclusivamente didattica e scientifica. Rappresenta i risultati della ricerca sull’Ac-SDKP, i meccanismi molecolari e i limiti dei dati disponibili. Non costituisce una consulenza medica, non raccomanda l’uso di Ac-SDKP né definisce protocolli di dosaggio, somministrazione o trattamento. I risultati dei test di laboratorio e degli esperimenti sugli animali non confermano la sicurezza o l’efficacia di Ac-SDKP negli esseri umani.

Riferimenti

1. Wang, W., Jia, W., & Zhang, C. (2022). Il ruolo dell'asse Tβ4-POP-Ac-SDKP nella fibrosi organica. Rivista internazionale di scienze molecolari, 23(21), 13282. https://doi.org/10.3390/ijms232113282
2. Nakagawa, P., Romero, C. A., Jiang, X., D’Ambrosio, M., Bordcoch, G., Peterson, E. L., Harding, P., Yang, X. P., & Carretero, O. A. (2018). Ac-SDKP riduce la mortalità e la rottura cardiaca dopo l’infarto miocardico acuto. PLoS One, 13(1), e0190300. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0190300 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29364896/
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