Zinātniskais konteksts: Šajā rakstā ir sniegti rezultāti, kas aprakstīti citētajās publikācijās. Pētījumi ar šūnām un dzīvniekiem neapstiprina ārstēšanas efektivitāti cilvēkiem. Minētās koncentrācijas, devas un ievadīšanas shēmas attiecas tikai uz pētījumu protokoliem un nav uzskatāmas par medicīniskām rekomendācijām vai instrukcijām patstāvīgai lietošanai. Minētās atsauces ir ņemtas no avota materiāla un nav neatkarīgi verificētas.
Timozīna beta-4 (Tβ4), kas pazīstama arī kā timbetasin, ir neliels olbaltumvaikums, kas sastāv no 43 aminoskābēm. Tas dabiski sastopams cilvēku un peļu organismos. Zinātnieki ir izstrādājuši arī tā sintētiskās un rekombinantās versijas, ko izmanto laboratorijas pētījumos un klīnisko pētījumu agrīnajās stadijās. Timozīna β4 sumārā formula ir C₂₁₂H₃₅₀N₅₆O₇₈S, un molekulmasa ir aptuveni 4963 Da [1].
Timozīns β4 izraisa pētnieku interesi, pateicoties tā dalībai audu atjaunošanā, šūnu migrācijā un iekaisuma signālu regulēšanā. Eksperimentos ir aprakstīta tā ietekme uz brūču dzīšanu, angioģenēzi, fibrozi un audu bojājumiem. Tomēr šie novērojumi neapstiprina klīnisko efektivitāti visos pētītajos orgānos.
Peptīds piedalās šūnu migrācijas procesos uz bojājumu vietām un dabisko atjaunošanās signālu regulēšanā, tostarp VEGF caur HIF-1α. Pētījumos tika novērotas arī izmaiņas, kas saistītas ar sirds, plaušu, aknu un kaulu audu aizsardzību. Timozīns β4 var ietekmēt arī autofagiju – šūnu procesu, kas nodrošina bojāto šūnu sastāvdaļu likvidēšanu.
Aminoskābes timozīna beta-4 struktūrā [1]
Pamatojoties uz eksperimentālo pētījumu rezultātiem, zinātnieki analizēja dažādus iespējamos timozīna β4 klīniskos pielietojumus, sākot no sirds bojājumiem un asinsrites traucējumiem līdz ādas reģenerācijai. Viens no pētītajiem sastāviem, RGN-259, tiek izstrādāts acu pilienu veidā, kas paredzēti radzenes virsmas slimību izpētei. Ir veikts arī drošības pētījums veseliem brīvprātīgajiem. Tas liecina, ka interese par šo peptīdu aptver gan tā pamata bioloģiskās funkcijas, gan iespējamos medicīniskos pielietojumus.
Timozīns β4: drošība un farmakokinētika klīniskajā pētījumā
Pirmajā klīniskajā pētījumā ar cilvēkiem Vans un līdzstrādnieki (2021) novērtēja rekombinanto timozīnu β4, kas apzīmēts kā NL005, veseliem pieaugušiem brīvprātīgajiem Ķīnā [2].
Pētījums sastāvēja no divām daļām. Pirmajā daļā dalībnieki saņēma vienreizēju intravenozu devu no 0,05 līdz 25,0 µg/kg. Otrajā daļā 10 dienas tika ievadītas ikdienas intravenozas devas 0,5, 2,0 vai 5,0 µg/kg apmērā.
Preparāts tika labi panākts abās pētījuma daļās. Netika reģistrētas smagas blakusparādības vai problēmas, kas ierobežotu devas palielināšanu. Grupā, kas saņēma vienu devu, aptuveni 57% dalībnieku ziņoja par vieglām vai mērenām blakusparādībām, bet placebo grupā šis rādītājs bija 70%. Daļā, kurā tika lietotas vairākas devas, vieglas blakusparādības radās 67% cilvēku, kuri saņēma NL005, un 83% cilvēku, kuri saņēma placebo.
Lielākā daļa novēroto izmaiņu bija pārejošas un ietvēra nelielas novirzes laboratorisko izmeklējumu rezultātos, EKG pierakstos vai audzēju marķieros.
Preparāta farmakokinētika bija salīdzinoši paredzama. Pēc vienreizējas lietošanas maksimālā koncentrācija asinīs palielinājās līdz ar devu – no 1,99 ng/ml pie mazākās devas līdz 230,07 ng/ml pie lielākās. Arī kopējā ekspozīcija pret vielu palielinājās proporcionāli.
Eliminācijas pusperiods nedaudz pagarinājās, lietojot lielākas devas, un bija aptuveni 0,5–2,1 stunda. Desmit dienas ilgas lietošanas laikā netika novērota būtiska vielas uzkrāšanās organismā. Klīrenss un izkliedes tilpums saglabājās stabili.
Imūnreakcija pret preparātu tika konstatēta nelielam dalībnieku skaitam: vienai personai vienas devas grupā un divām personām vairākkārtējas devas grupā. Šīs reakcijas bija pārejošas.
Neliela I fāzes pētījuma ietvaros rezultāti liecināja par labu panesamību, zemu novēroto imunogenitāti un salīdzinoši stabilu farmakokinētiku. Tomēr tie neapstiprina ilgtermiņa drošumu vai efektivitāti pacientiem ar sirds un asinsvadu sistēmas slimībām.
Acu pilieni ar timozīnu β4 smaga sausās acs sindroma pētījumā
II fāzes pētījumā tika novērtēts, vai acu pilieni, kas satur timozīnu β4, var uzlabot simptomus un acu virsmas stāvokli cilvēkiem ar smagu sausās acs sindromu.
Sosne un līdzstrādnieki (2015) pētīja RGN-259 pilienus, kas satur 0,% timozīna β4, arī pacientiem ar sausās acs sindromu, kas saistīts ar GVHD [3].
Dalībnieki lietoja pilienus sešas reizes dienā 28 dienas, kam sekoja nākamais 28 dienu periods bez ārstēšanas.
Līdz 56. dienai grupā, kas saņēma RGN-259, tika novērots acu diskomforta samazinājums par 35,1 % un acs virsmas bojājumu pazīmju samazinājums par 59,1 % salīdzinājumā ar placebo.
Uzlabojās arī citi parametri, tostarp asaru plēvītes stabilitāte un asaru apjoms. Būtiskas ar drošumu saistītas problēmas netika novērotas, un līdzeklis tika labi panests.
Sākotnējie rezultāti pamatoja turpmākus RGN-259 pētījumus, taču nebija pietiekami, lai apstiprinātu tā ikdienas klīnisko lietošanu.
Intravenozė timozīns β4: agrīnie drošības dati
Agrīnā intravenozā pētījumā tika novērtēta timozīna β4 panesība veseliem brīvprātīgajiem pie dažādām devām.
Rufs un līdzstrādnieki (2010) pētīja sintētisko timozīnu β4, izmantojot četras intravenozas devas: 42, 140, 420 un 1260 mg [4]. Pēc sākotnējās drošības novērtēšanas tās pašas devas tika ievadītas reizi dienā 14 dienas.
Preperāts tika labi tolerēts abās fāzēs. Ziņotās blakusparādības bija vieglas vai mērenas intensitātes, un smagas reakcijas netika novērotas.
Sistēmiskā ekspozīcija palielinājās proporcionāli devai, un vielas uzturēšanās laiks organismā pieaugusi lielākām devām.
Rezultāti atbalstīja turpmāku timozīna β4 izpēti stāvokļos, kas saistīti ar asinsrites traucējumiem, piemēram, insultu vai sirdslēkmi. Tomēr tie nebija tās efektivitātes apstiprinājums šo slimību gadījumā.
Vietējā timozīna β4 lietošana hronisku apakšstilbu venozu čūlu gadījumā
II fāzes pētījumā tika vērtēts gels, kura sastāvā ir timozīns β4, kā eksperimentāls papildinājums standarta ārstēšanai hronisku apakšstilba venozu čūlu gadījumā.
Gvarnera un līdzstrādnieki (2010) veica pētījumu astoņos Eiropas centros, kurā piedalījās 73 pacienti ar hroniskām čūlām, kas saistītas ar venozu stāzi [5].
Tika pētītas dažādas gela koncentrācijas, tostarp 0,03%. Preparāts tika lietots kopā ar standarta aprūpi, kas cita starpā ietvēra kompresijas pārsējus un brūču tīrīšanu.
Vislabākie rezultāti tika reģistrēti 0,03% gela koncentrācijai. Apmēram 25% pacientu čūlas pilnībā sadzija trīs mēnešu laikā, īpaši vieglas vai mērenas pakāpes bojājumu gadījumā.
Preperāts tika labi tolerēts, un netika ziņots par smagām blakusparādībām.
Novērojumi sakrita ar iepriekšējiem laboratorijas pētījumiem, kas norāda uz timozīna β4 iekļaušanos ādas šūnu migrācijā, kolagēna ražošanā un jaunu asinsvadu veidošanā.
Vidēji smaga sausās acs sindroma pētījums: daļēji labvēlīgi rezultāti
II fāzes klīniskajā pētījumā Sosne un Ousler (2015) novērtēja RGN-259 pilienus, kas satur 0,1% timozīna β4 72 pieaugušajiem ar vidēji smagu vai smagu sausās acs sindromu [6].
Pētījums tika veikts vienā centrā, ar randomizāciju, dubultmaskēšanu un placebo kontroli. Tika izmantots kontrolētas nelabvēlīgas vides (Controlled Adverse Environment, CAE™) modelis, kas ļauj novērtēt acu virsmas reakciju uz noteiktiem apstākļiem.
Pētījums ilga 28 dienas, un 32 dienu laikā bija plānotas sešas kontroles vizītes. Dalībnieki tika nejauši iedalīti RGN-259 grupā vai placebo grupā.
Abi galvenie mērķa kritēriji – acu diskomforta mazināšana un radzenes apakšējās daļas krāsošanās ierobežošana – plānotajā mērījumā 29. dienā neuzrādīja statistiski nozīmīgu uzlabojumu.
Vienlaikus tika novērotas labvēlīgas izmaiņas vairākos sekundārajos parametros. 28. dienā diskomforts, ko izraisīja CAE™ iedarbība, bija par 27% mazāks nekā placebo grupā. Tika konstatēta arī būtiska radzenes centrālās un augšējās daļas stāvokļa uzlabošanās.
Uzlabojās arī daži acu apsārtuma, asaru plēvītes stabilitātes un katru dienu reģistrēto simptomu rādītāji.
Nav reģistrētas nevēlamas blakusparādības, kas būtu saistītas ar pētāmo preparātu, vai problēmas acu drošības novērtējumos.
Lai gan pētījums nesasniedza plānotos primāros galapunktus, sekundārie rezultāti pamatoja turpmākus pētījumus, tostarp lielāku pacientu grupu un atbilstoša mērījumu laika novērtēšanu.
Timozīns β4 hronisku radzenes čūlu gadījumā
Duns un līdzautori (2010) aprakstīja četru pacientu klīnisko gadījumu sēriju vecumā no 47 līdz 84 gadiem ar ilgstoši pastāvošām neirotrofiskām radzenes čūlām [7].
Bojājumu cēloņi bija cita starpā, acu jostas roze un cukurslimība. Iepriekšējā ārstēšana, kas ietvēra antibiotikas, mitrinošus līdzekļus, steroīdu pilienus un aizsarglēcas, nedeva gaidīto uzlabojumu.
Pacienti saņēma timozīna β4 pilienus, ko nodrošināja RegeneRx Biopharmaceuticals, četras reizes dienā četru nedēļu laikā.
Vienam pacientam radzenes defekts pilnībā sadzija 25 dienu laikā un palika slēgts līdz 56. dienai. Otram tika konstatēts ievērojams bojājuma virsmas laukuma samazinājums līdz 28. dienai. Trešajam dzīšana noritēja lēnāk, bet progresēja līdz 70. dienai. Ceturtajam radzene sadzija līdz 42. dienai, un iegūtais rezultāts saglabājās.
Neviens no pacientiem neziņoja par sāpēm vai blakusparādībām. Visiem tika novērota komforta uzlabošanās un apsārtuma mazināšanās.
Neliela gadījumu sērija norādīja uz iespēju veikt turpmākus pētījumus par timozīnu β4 grūti ārstējamu radzenes bojājumu gadījumā, taču neļāva izdarīt viennozīmīgus secinājumus par efektivitāti.
Brūču slēgšana un dzīšanas laiks: pētījumu rezultāti ar dzīvniekiem un cilvēkiem
Pētījumi ar dzīvniekiem un agrīnie klīniskie pētījumi liecināja, ka timozīns β4 var ietekmēt brūču dzīšanas tempu un to pilnīgai slēgšanai nepieciešamo laiku.
Pilna biezuma ādas brūču modeļos veselām žurkām, diabēta pelēm, steroīdus saņemošām žurkām un vecākām pelēm ātrāka sadzīšana tika novērota grupās, kas saņēma timozīnu β4 [9].
Klīniskajos pētījumos par venozām čūlām un izgulējumiem pacientiem, kuru brūces sadzija pēc timozīna β4 lietošanas, šis rezultāts tika sasniegts vidēji apmēram mēnesi agrāk nekā tiem, kuri saņēma placebo.
Pētījumos ar dzīvniekiem galvenā uzmanība tika pievērsta brūču slēgšanas ātrumam, savukārt klīniskajos pētījumos tika vērtēts laiks līdz to pilnīgai sadzīšanai.
Piedāvātie mehānismi ietver šūnu migrācijas veicināšanu, cilmes šūnu iesaistīšanos audu atjaunošanā, iekaisuma mazināšanu, šūnu aizsardzību pret bojājumiem un potenciālu infekciju riska samazināšanu.
Rezultāti liecina par aktivitāti dažādos dzīšanas posmos, tomēr, lai apstiprinātu ieguvumus, noteiktu pareizās formulas un identificētu pacientu grupas, ir nepieciešami plašāki pētījumi.
Gels ar timozīnu β4 venozajos apakšstilba čūlainajos veidojumos
Guarnera un līdzstrādnieki (2007) izstrādāja eiropeisku pētījumu par timozīnu $\beta$4 venozu čūlu gadījumā, kas tika veikts desmit slimnīcās Itālijā un Polijā [10].
Pētījums bija randomizēts, dubultmaskēts un placebo kontrolēts. Tas ietvēra trīs devu grupas ar 24 dalībniekiem katrā, turklāt trīs ceturtdaļām dalībnieku bija jāsaņem timozīns β4.
Visi pacjenti saņēma arī standarta brūču aprūpi, kas ietvēra kompresijterapiju un čūlu tīrīšanu.
Brūcēm 84 dienu garumā uzklāja timozīna β4 gelu vai placebo, kam sekoja papildu 14 dienu novērošana.
Galvenie vērtējamie parametri bija pilnībā sadzijušo čūlu īpatsvars līdz 84. dienai un vidējais dzīšanas laiks.
Tika uzraudzīta arī drošība, timozīna β4 koncentrācija asinīs un iknedēļas laboratorisko izmeklējumu rezultāti.
Publicēšanas brīdī pētījums vēl turpinājās, un pirmajā grupā, kas saņēma zemāko devu, bija iekļauta 21 persona.
Projekta stiprās puses bija stingra maskēšana, detalizēta uzraudzība un precīzi brūču virsmas mērījumi. Ierobežojumi ietvēra nelielo plānoto dalībnieku skaitu, kas bija 72 cilvēki, un galīgo rezultātu trūkumu publikācijas brīdī.
Ādas reģenerācija: pētījumu apskata rezultāti
Kleinmans un Sosne (2016) sniedza laboratorīnu un klīnisko pētījumu apskatu par timozīna β4 ietekmi uz ādas dzīšanu [8].
Peptīds dabiski atrodas cilvēka audos un trombocītos. Tas ir pētīts dažādos veidos, tostarp lokālos gelos, injicējamos preparātos, kā arī molekulas sintētiskajās un dimēriskajās formās.
Dzīvnieku modeļos timozīns β4 paātināja brūču dzīšanu arī apstākļos, kas kavē reģenerāciju, piemēram, novecošanas, cukura diabēta, steroīdu lietošanas un ierobežotas asinsrites gadījumā.
Tika novērota angioģenēzes pastiprināšanās, ādas šūnu migrācija un sakārtotāka kolagēna struktūra, kā arī rrētošanās mazināšanās.
Isķēmijas modeļos peptides palielināja ādas ļoku dzīvotspēju un uzlaboja reģenerāciju pēc ekstremitāšu išēmijas, īpaši, ja tika izmantotas kontrolētas atbrīvošanas sistēmas.
Pētījumos ar dzīvniekiem timozīna β4 dimēru formas uzrādīja nedaudz lielāku ar dzīšanu saistīto aktivitāti nekā parastā monomēra forma.
Klīniskajos pētījumos agrīni drošuma novērtējumi pēc lokālas lietošanas neuzrādīja būtiskas blakusparādības vai izmērāmas vielas koncentrācijas asinīs.
Trīs neliela mēroga II fāzes pētījumi par hroniskām brūcēm, piemēram, spiediena čūlām, venozajām čūlām un epidermolysis bullosa, uzrādīja ātrāku sadzīšanu, lietojot gelus, kas satur 0,02–0,03% timozīna beta-4, īpaši laikā no ceturtās līdz devītajai nedēļai [8].
Zemāki un augstāki koncentrācijas līmeņi neuzrādīja tikpat labvēlīgus rezultātus, kas uzsver devas un bioloģiskās atbildes sakarības nozīmi.
Mehānismi ietvēra iekaisuma un šūnu bojājumu mazināšanu, kaitīgo molekulu regulēšanu, ādas šūnu un asinsvadu migrācijas un augšanas veicināšanu, kā arī iespējamu cilmes šūnu un matu folikulu aktivizēšanu.
Šo iedarbību saistīja ar noteiktiem peptīda fragmentiem un signālceļiem, tostarp ATP receptoriem, PI3K/AKT un karstuma šoka olbaltumvielām.
Apskatā tika aplūkoti eksperimentālie geli ar koncentrāciju 0,02–0,03%, kas tika izmantoti pētījumos, kuri ilga aptuveni 8–12 nedēļas. Šie parametri attiecas uz pētījumu protokoliem, nevis uz noteiktiem klīniskajiem ieteikumiem.
Saskaņā ar apskatu timozīns β4 tika novērtēts attiecībā uz drošumu aptuveni 200 pacientiem I un II fāzes klīniskajos pētījumos. Netika ziņots par smagām blakusparādībām pat pētījumos ar lielām intravenozām devām [8].
Tā kā timozīns β4 piedalās šūnu migrācijā un angioģenēzē – procesos, kam var būt nozīme arī audzēju attīstībā, onkoloģiskās drošības jautājumam jāpievērš īpaša uzmanība.
Ādas pētījumos netika novērota audzēju attīstību veicinoša iedarbība, un daži rezultāti pat norādīja uz pretaudzēju aktivitāti noteiktos modeļos, piemēram, multiplajā mielomā.
Autori tomēr uzsvēra turpmāku pētījumu nepieciešamību par molekulārajiem mehānismiem, parametru izvēli atbilstoši brūču veidam un progresīvākām formulām, tostarp dimēriem un aktīviem peptīda fragmentiem.
Timozīns β4 bulozajā epidermolizē (EB)
Timozīnu β4 pētīja arī epidermolīzes bullosa gadījumā (epidermolīze buloza, EB) un citiem smagiem ādas bojājumiem.
EB ir reta ģenētiska slimība, kas izraisa ievērojamu ādas trauslumu un biežu pūšļu veidošanos. Tā ir saistīta ar sāpēm, paaugstinātu infekciju risku, rētošanos, invaliditāti un dažos gadījumos arī ar ādas vēzi. Avota materiālā ārstēšana ir raksturota kā lielākoties atbalstoša ar ierobežotu efektivitāti [11].
Timozīns β4 dabiski atrodams vairumā audu un ķermeņa šķidrumu, tostarp brūču šķidrumā. Tas piedalās iekaisuma, šūnu dzīvotspējas, angioģenēzes un ārpusšūnu matriksa organizācijas regulēšanā.
Dažādi peptīda fragmenti atbild par dažādām bioloģiskajām aktivitātēm. Daži piedalās iekaisuma un fibrozes mazināšanā, citi veicina šūnu dzīvotspēju, migrāciju, asinsvadu veidošanos vai sirds muskula atjaunošanās procesus.
Piedāvātie mehānismi ietver NF-κB signālu ceļa nomākumu, ādas šūnu aizsardzību pret bojājumiem, barības vielu piegādes palielināšanu, izmantojot angioģenēzi, šūnu migrācijas un adhēzijas uzlabošanu, kā arī sakārtotāku kolagēna nogulsnēšanos.
Tika aprakstītas arī pretmikrobu un antioksidatīvās īpašības, kas var piedalīties infekciju un oksidatīvo bojājumu mazināšanā [11].
Fāzes II pētījumā, kurā piedalījās aptuveni 30 pacienti ar EB, tika vērtētas trīs lokālā preparāta koncentrācijas.
Galvenais mērķis – pilnīga brūču sadzīšana līdz 56. dienai – netika sasniegts. Tomēr 14. dienā brūču virsma bija mazāka timozīna β4 grupā nekā placebo grupā.
Avota materiālā ir norādīts, ka ASV Pārtikas un zāļu pārvalde (FDA) vairs nepieprasa pilnīgu brūču slēgšanu kā vienīgo primāro galapunktu EB pētījumos, tāpēc arī daļējs uzlabojums var būt nozīmīgs pētījuma rezultāts.
Sākotnējie novērojumi par brūču virsmu mudināja veikt turpmākus pētījumus, jo īpaši tāpēc, ka modernās gēnu terapijas joprojām ir sarežģītas un dārgas.
Līdzšinējie dermatoloģiskie pētījumi uzrādīja labvēlīgu tolerences profilu, tostarp gados vecākiem cilvēkiem, cukura diabēta pacientiem un epidermolysis bullosa (EB) slimniekiem. Tomēr nelielais dalībnieku skaits ierobežo iespēju izdarīt secinājumus par retām un ilgtermiņa blakusparādībām.
Citi eksperimentāli pētījumu rezultāti dzīvniekiem un laboratorijā
Glikozes un jutības pret insulīnu regulēšana
Pētījumos ar pelēm ar cukura diabētu timozīns β4 ietekmēja glikēmijas kontroli un muskuļu jutību pret insulīnu.
Džu un līdzstrādnieki (2012) 12 nedēļas ievadīja timozīnu β4 pelēm ar cukura diabētu [12]. Tika izmantota KK Cg-Ay/J līnija, un eksperimentālā deva bija 100 ng uz 10 g ķermeņa masas, ko ievadīja injekciju veidā.
Salīdzinot ar neārstētām pelēm ar cukura diabētu, dzīvniekiem, kuri saņēma peptīdu, bija labāki glikozes tolerances testa rezultāti, zemāks HbA1c un triglicerīdu līmenis, kā arī augstāka adiponektīna – hormona, kas piedalās jutības pret insulīnu regulēšanā – koncentrācija.
Uzlabojās arī muskuļu šūnu atbilde uz insulīnu, ko pavadīja fosforilētā AKT līmeņa paaugstināšanās.
Līdzīgas izmaiņas netika novērotas veselām pelēm, kas liecina par darbības atkarību no cukura diabētam raksturīgajiem metaboliskajiem apstākļiem.
Asins plūsmas un nervu funkcijas atjaunošana diabētiskās neiropātijas gadījumā
Vangs un līdzstrādnieki (2012) pētīja timozīnu β4 pelēm ar 2. tipa cukura diabētu un diabētisko neiropātiju [13].
Pētītajā modelī tika novērota asins plūsmas uzlabošanās un Asinsvadu blīvuma palielināšanās sēžas nervā, kas ir viens no galvenajiem apakšējās extremitātes nerviem.
Uzlabojās arī nervu funkciju parametri.
Bojātos nervos palielinājās angiopoetīna-1 (Ang1), olbaltumvielas, kas piedalās asinsvadu stabilizācijā, līmenis, savukārt samazinājās angiopoetīna-2 (Ang2) līmenis, kas saistīts ar asinsvadu funkciju traucējumiem.
Izmaiņas novēroja endotēlija šūnās un Švanna šūnās, kas nodrošina normālu nervu darbību.
Laboratorijas eksperimentos ar cilvēka šūnām timozīns β4 veicināja arī ar angioģenēzi saistītus procesus augsta glikozes līmeņa apstākļos.
Mehānismu saistīja ar PI3K/AKT ceļu, kas ir svarīgs asinsvadu stabilitātei un funkcijai.
Asinsvadu šūnu funkcijas uzlabošana pacientiem ar cukura diabētu
Su un līdzstrādnieki (2022) analizēja timozīna β4 ietekmi uz asinsvadu endotēlija šūnām, kas iegūtas no cukura diabēta pacientu inducētajām pluripotentajām cilmes šūnām, kuras dēvē par dia-hiPSC-ECs [14].
Šīs šūnas parasti uzrāda funkcionālos traucējumus.
Pēc 600 ng/ml timozīna β4 iedarbības tika novērota lielāka izdzīvotība, straujāka augšana un lēnāka šūnu novecošanās.
Samazinājās arī ar asinsvadu sašaurināšanos saistītā endotelīna-1 (ET-1) un audu noārdīšanā iesaistītā enzīma MMP-1 ražošana.
Ne visi traucējumi tika korigēti. Citu starpā netika atjaunots normāls šūnu enerģijas līmenis un daži citi vielmaiņas parametri.
Kad šūnas, kas pakļautas timozīna β4 iedarbībai, tika transplantētas pelēm ar cukura diabētu un asinsrites traucējumiem ekstremitātēs, asins plūsma ekstremitātēs būtiski uzlabojās.
Autori saistīja rezultātus ar AKT signalizācijas aktivāciju un kaitīgo iekaisuma mediatoru ierobežošanu.
Ādas reģenerācija pelēm ar cukura diabētu un vecākiem dzīvniekiem
Filps un līdzstrādnieki (2003) pētīja timozīnu $\beta 4$ cukura diabēta db/db pelēm un ļoti vecām 26 mēnešu vecuma pelēm, kurām tika radītas dziļas ādas brūces [15].
Preparātu lietoja lokāli PBS šķīdumā vai hidrogelī.
Pelēm ar cukursiķmi timozīns β4 paātrināja brūču savilkšanos un kolagēna veidošanos, kas piedalās ādas atjaunošanā.
Līdz astotajai dienai visām pelēm ar cukura diabētu tika novērota pilnīga brūču klātbūtne ar ādu, tāpēc netika novērotas lielas atšķirības keratinocītu migrācijā.
Vecākām pelēm, kurās dzīšanas procesi norit dabiski lēnāk, timozīns β4 manāmi paātrināja brūču slēgšanos, uzlaboja keratinocītu migrāciju un palielināja gan brūču savilkšanos, gan kolagēna saturu.
Formulācijas veids, PBS vai hidrogēls, būtiski neietekmēja rezultātus.
Pētnieki novērtēja arī īsu timozīna β4 fragmentu, kas sastāv no septiņām aminoskābēm, LKKTETQ.
Vecākām pelēm šis fragments uzrādīja aktivitāti, kas bija līdzīga veselai molekulai. Tas norādīja, ka svarīga ar dzīšanu saistītās iedarbības daļa varētu izrietēt no šī fragmenta, kas ietekmē šūnu migrāciju un kolagēna pārveidi, regulējot aktīna citoskeletu.
Ādas apdegumu dzīšana cukura diabēta gadījumā
Kims un Kvons (2014) pētīja timozīnu β4 pelēm ar cukura diabētu un smagiem ādas apdegumiem [16].
Apdegumus izraisīja ar karstu ūdeni 10 mm lielā laukumā. Timozīnu β4 injicēja brūces tuvumā 5 mg/kg devā divas reizes nedēļā divu nedēļu laikā.
Salīdzinājumā ar neārstētām pelēm dzīvniekiem, kuri saņēma peptīdu, novēroja ātrāku dzīšanu, lielāku jaunu granulācijas audu daudzumu un spēcīgāku asinsvadu attīstību brūces apvidū.
Samazinājās arī RAGE olbaltumvielas līmenis, kuras paaugstināta aktivitāte cukura diabēta gadījumā ir saistīta ar hronisku iekaisumu un dzīšanas traucējumiem.
RAGE signalizācijas ierobežošana varētu mazināt nelabvēlīgo iekaisuma atbildes reakciju un veicināt normālas asinsrites atjaunošanos bojātajā ādā.
Brūču dzīšana dažādu slimību stāvokļu gadījumā
Pētījumi par timozīnu β4 ietvēra apdegumus, diabētiskās brūces, venozās kāju čūlas, izgulējumus un epidermolysis bullosa.
Pieejamie pierādījumi ir gūti no pētījumiem ar dzīvniekiem un salīdzinoši nelieliem agrīniem klīniskajiem pētījumiem, kas atšķiras ar savu metodoloģiju un vērtētajiem rezultātiem.
Gao un citi (2022) veica pētījumu apskatu un norādīja, ka vietējās koncentrācijas, kas ir aptuveni 0,02–0,03 %, uzrādīja vislabākos rezultātus efektivitātes un tolerances ziņā analizētajos protokolos [17].
Timozīns β4 dabiski atrodas trombocītos un brūču šķidrumā. Tas piedalās iekaisuma regulēšanā, angioģenēzē, ādas šūnu migrācijā un rrētošanās ierobežošanā.
Grauzēnu apdegumu modeļos 30 mg/kg zemādas ievadīšana divas reizes nedēļā ievērojami paātrināja dzīšanu, īpaši kombinācijā ar citiem augšanas faktoriem, piemēram, bFGF.
Pētījumos par diabētiskajām brūcēm vecākām pelēm vietējas lietošanas preparāti, kas saturēja 0,01–0,03% timozīnu β4, uzlaboja ādas atjaunošanos, asinsvadu attīstību un mazināja iekaisumu.
II fāzes pētījumā, kurā piedalījās 72 pacienti ar izgulējumiem, gels, kas saturēja 0,02% timozīnu β4, paātrināja dzīšanu no ceturtās līdz devītajai nedēļai.
Venozu čūlu gadījumā 0,03 % gēls bija saistīts ar pilnīgu brūču slēgšanos 33,3 % pacientu vidū, salīdzinot ar 17,6 % placebo grupā.
EB pacientiem visas testētās koncentrācijas no 0,01% līdz 0,10% uzrādīja dzīšanas aktivitātes pazīmes, taču ierobežotais dalībnieku skaits neļāva sasniegt statistisko nozīmīgumu.
Mehāniski timozīns β4 var piedalīties visās dzīšanas fāzēs.
Agrīnā fāzē tas ietekmē trombu stabilizāciju un ROS un NO izraisīto oksidatīvo bojājumu mazināšanu.
Proliferācijas fāzē tas var stimulēt angioģenēzi, izmantojot VEGF, PI3K/AKT un saistītos ceļus.
Vēlākajos posmos tas piedalās ādas barjeras atjaunošanā un pārmērīgas kolagēna un fibroblastu uzkrāšanās regulēšanā.
Atšķirībā no dažiem citiem augšanas faktoriem timozīns β4 spēj difuzēt caur audiem un modulēt dabiskās atjaunošanās atbildes reakcijas, bez nepieciešamības tieši veicināt pārmērīgu šūnu proliferāciju.
Pārskata autori vērsa uzmanību arī uz zāļu formas nozīmi. Pēc intravenozas ievadīšanas timozīnam β4 ir salīdzinoši īss eliminācijas pusperiods – aptuveni 2,1 stunda.
Uzlabotas sistēmas, piemēram, kolagēna-hitozāna sūkļi un etosomālie geli, var pagarināt tās lokālās darbības laiku.
Lokālie geli ar koncentrāciju 0,02–0,03% uzrādīja labvēlīgus rezultātus, taču devas un efekta attiecība atgādināja zvana veida līkni. Tas nozīmē, ka koncentrācijas palielināšana nebūt nenozīmē spēcīgāku iedarbību.
Pētījumos ar veseliem brīvprātīgajiem netika novērotas nopietnas drošības problēmas pat pie lielām intravenozām devām, kas sasniedza 1260 mg. Tomēr autori ieteica ievērot piesardzību, interpretējot datus par personām ar aktīvu ļaundabīgu audzēju, ņemot vērā timozīna β4 iesaisti šūnu augšanas un migrācijas procesos.
Apspistās koncentrācijas un kontrolētās atbrīvošanās sistēmas joprojām ir pētniecības jautājumi, nevis apstiprināti klīniskie ieteikumi [17].
Neru reģenerācija diabētiskās neiropātijas gadījumā
Vangs un līdzstrādnieki (2019) pētīja timozīnu β4 pelēm ar cukura diabētu un perifēro nervu bojājumu [18].
Pēc četrām nedēļām tika novērots nervu vadītspējas un temperatūras jutības uzlabojums, sīko asinsvadu skaita palielināšanās sēžas nervā, kā arī labāka nervu aizsargbarjeru saglabāšanās.
Pētnieki analizēja angiopoetīna-1 un Tie2 receptora ceļu.
Kad tika bloķēts Tie2 receptors, timozīna β4 iedarbība izzuda. Tas liecināja par Ang1/Tie2 signālu ceļa izšķirošo nozīmi novērotajās nervu reģenerācijas izmaiņās.
Neru reģenerācija bez glikēmijas pazemināšanas
Atsevišķā 16 nedēļu ilgā pētījumā Vans (Wang) un līdzstrādnieki (2015) parādīja, ka timozīns β4 uzlaboja nervu darbību, neskatoties uz to, ka nesamazinājās glikozes koncentrācija asinīs [19].
Novērota labāka nervu vadītspēja, uzlabota jutība un labāk saglabāta aksonu un mielīna struktūra.
Laboratorijas eksperimentos peptides veicināja neirītu jeb nervu šūnu izaugumu augšanu.
Šis efekts zuda pēc Tie2 blokādes, kas vēlreiz norādīja uz Ang1/Tie2 ceļa iesaisti.
Kopumā pētījumi ar pelēm liecina, ka asinsrites un nervu struktūras izmaiņas var rasties neatkarīgi no glikēmijas kontroles. Šī mehānisma klīniskā nozīme cilvēkiem joprojām nav zināma.
Kaulu dzīšana un strukturālā izturība pelēm
Breidi un līdzstrādnieki (2014) pētīja timozīna β4 ietekmi uz lielā lielakaula dzīšanu pēc ķirurģiskas operācijas pelēm [20].
Dzīvnieki saņēma fizioloģisko šķīdumu vai timozīnu β4 devā 6 mg/kg sistēmiskas injekcijas veidā.
21. dienā kauliem timozīna β4 grupā bija par 41% lielāka lūzuma izturība un par 25% lielāka stingrība nekā kontroles grupā.
Attēlveidošanas izmeklējumi uzrādīja par 18% vairāk jaunizveidota mineralizēta kaulaudu un par 26% vairāk stipri mineralizēta, nobrieduša kaula.
Vienlaikus kalusa apjoms bija par 23% mazāks. Tas saturēja par 47% mazāk vecu kaulaudu un par 31% vairāk jaunu spongiozo audu.
Rezultāti šajā modelī liecina par efektīvāku kaulu pārveidošanos un labākām dzīstošo audu mehāniskajām īpašībām.
Saišu reģenerācija un mehāniskā izturība
Xu un līdzstrādnieki (2013) pētīja žurkas ar ķirurģiski pārgrieztu lielstilba kolaterālo saiti (MCL), kas ir viena no galvenajām ceļa locītavu stabilizējošajām saitēm [21].
Tieši bojājuma vietā tika uzklāts neliels daudzums gela, kas saturēja 1 µg timozīna β4.
Pēc četrām nedēļām reģenerējošajām saitēm timozīna β4 grupā bija labāk sakārtota kolagēna struktūra, kā arī biezākas un stiprākas šķiedras.
Šīs izmaiņas nodrošināja lielāku mehānisko izturību pārbaužu laikā.
Rezultāti atbilda timozīna β4 iesaistei šūnu migrācijā, angioģenēzē un kolagēna ražošanā, kas ir procesi, kuri ir būtiski saišu atjaunošanai.
Iekaisuma un kaula zuduma mazināšana periodonta slimību modeļos
Lī un līdzstrādnieki (2016) pētīja timozīna β4 ietekmi uz šūnām, kas piedalās periodonta iekaisumā un kaulaudu zudumā [22].
Cilvēka periodonta saites šūnās (PDLCs), kuras tika pakļautas ūdeņraža peroksīda izraisītam oksidatīvajam stresam, timozīna β4 dabiskais līmenis samazinājās.
Pēc peptīda pievienošanas samazinājās iekaisuma mediatoru, piemēram, slāpekļa oksīda (NO), prostaglandīna E₂ (PGE₂), TNF-α un interleikīnu saimes citokīnu, līmenis.
Uzlabojās arī RANKL/OPG attiecība, kas ir svarīga kaulu rezorbcijas regulēšanai.
Peles kaulu smadzeņu šūnās, kuras tika stimulētas diferenciācijai osteoklastos, timozīns β4 kavēja šo šūnu veidošanos, kā arī ar kaulu noārdīšanos saistīto gēnu aktivitāti.
Mehānisms ietvēra MAPK un NF-κB signālu ceļu vājināšanu.
Nozīme bija arī Wnt5a ceļam. Tā bloķēšana pastiprināja timozīna β4 iedarbību, savukārt Wnt5a peptīda pievienošana vājināja novērotos efektus.
Rezultāti norāda uz sarežģītām attiecībām starp signālceļiem, kas regulē iekaisumu un kaulu metabolismu.
Augļa un orgānu attīstība grūtniecības laikā pelēm
Faa un līdzstrādnieki (2021) pētīja timozīnu β4 grūtniecēm pelēm [23].
Dzīvniekiem ievadīja peptīdu 6 mg/kg devā injekciju veidā grūtniecības 14. un 17. dienā.
Mātīšu pēcnācējiem, kuras saņēma timozīnu β4, bija lielāks ķermeņa garums un labāk attīstīti orgāni nekā kontroles dzīvniekiem.
Izmaiņas skāra citstarp plaušas, sirdi, nieres, smadzenes, tostarp smadzeņu garozu, un mugurstippu.
Rezultāti liecina par iespējamu timozīna β4 другую dalību angioģenēzē, migrācijā un šūnu diferenciācijā peles embrionālās attīstības laikā.
Tomēr tie neapstiprina lietošanas ieguvumus vai drošumu grūtniecēm vai priekšlaikus dzimušiem zīdaiņiem.
Mirstība un iekaisums smagas sepses modeļos
Badamčians un līdzstrādnieki (2003) pētīja timozīnu β4 grauzēju sepses modelī, ko izraisīja lipopolisaharīds (LPS), spēcīgs imūnreakciju aktivizējošs faktors [24].
Pēc LPS iedarbības dzīvniekiem samazinājās timozīna β4 līmenis.
Līdzīgas izmaiņas novēroja veseliem cilvēkiem un pacientiem ar septisko šoku, kas liecināja par timozīna β4 rezervju samazināšanos smaga iekaisuma laikā.
Peles, kuras saņēma 100 µg timozīna β4 0, 2 un 4 stundas pēc LPS ievadīšanas, uzrādīja zemāku mirstību un mazāku iekaisuma mediatoru, piemēram, IL-1β un 6-keto-PGF1α, līmeni.
Rezultāti norādīja uz pārmērīgas imūnās atbildes ierobežošanu un iespējamu aizsardzību pret smagām iekaisuma sekām šajā modelī.
Plaušu fibroze un elpošanas funkcija
Ju un līdzstrādnieki (2025) pētīja inhalējamu rekombinēto cilvēka timozīnu β4 (rhTβ4) bleomicīna izraisīta plaušu bojājuma peles modelī [25].
Peptīdu ievadīja bojājuma attīstības agrīnā, vidējā vai vēlīnā stadijā.
Visos pētītajos periodos tika novērota mazāka plaušu fibroze, zemāks kolagēna saturs un labāki elpošanas funkcijas parametri.
Laboratorijas eksperimentos timozīns β4 ierobežoja fibroblastu, kas piedalās šķiedraino audu veidošanā, proliferāciju un migrāciju.
Tas arī samazināja nelabvēlīgas plaušu epitēlija šūnu pārmaiņas un regulēja TGF-β1 – viena no galvenajiem fibrozes mediatoriem – aktivitāti.
Rezultāti liecina par aktivitāti eksperimentāla plaušu bojājuma dažādos posmos.
Sirds un plaušu aizsardzība plaušu hipertensijas modeļos
Vei un līdzstrādnieki (2014) pētīja timozīnu β4 dzīvniekiem ar monokrotalīna izraisītu plaušu hipertensiju [26].
Pelēm, kuras saņēma peptīdu, novēroja zemāku asinsspiedienu plaušu cirkulācijā un mazāku sirds labā kambara hipertrofiju.
Molekulārās analīzes uzrādīja izmaiņas Notch3–Col3A1–CTGF ceļā, kas piedalās asinsvadu un audu pārveidē.
Rezultāti liecina par iespēju ierobežot nelabvēlīgas asinsvadu un strukturālās izmaiņas eksperimentālas plaušu hipertensijas gadījumā.
Vairāku orgānu audu atjaunošanās: pētījumu ar dzīvniekiem apskats
Filps un Kleinsmans (2010) veica pētījumu par timozīna β4 pārskatu dažādos orgānos [27].
Ragenes bojājumu modeļos lokāla 5 µg lietošana 5 µl apjomā divas reizes dienā paātrināja radzenes apdegumu dzīšanu bez nevēlamas angioģenēzes izraisīšanas.
Pētījumos ar cukura slimību slimojošu dzīvnieku un vecāku īpatņu ādu peptīds veicināja šūnu migrāciju, kolagēna ražošanu un jaunu asinsvadu attīstību.
Novērota arī ietekme uz matu augšanu, aktivizējot matu folikulus.
Sirds pētījumos timozīnu β4 vērtēja gan maziem dzīvniekiem, piemēram, pelēm, kas saņēma 400 ng, gan lielākiem dzīvniekiem, piemēram, cūkām, kas saņēma 15 mg.
Šajos modeļos tika ziņots par audu bojājumu ierobežošanu, paaugstinātu sirds šūnu dzīvotspēju un mazāku rētošanos pēc traumas.
LPS izraisītas sepses modeļos tika novērota vājāka iekaisuma atbilde un lielāka izdzīvojamība.
Smadzeņu un centrālās nervu sistēmas pētījumos timozīns β4 ierobežoja neironu bojājumus un veicināja oligodendrocītu, t.i., šūnu, kas ražo nervu šķiedras apņemošo mielīnu, attīstību.
Piedāvātie mehānismi ietvēra iekaisuma mediatoru kavēšanu, matriksas metaloproteināžu (MMP) regulēšanu, NF-κB un Akt signālceļu modulāciju un cilmes šūnu aktivāciju.
Pārskatā tika aprakstīti arī žurkām un pērtiķiem novērotie tolerances rezultāti pie pētītajām devām. Tomēr toksikoloģiskie dati no dzīvniekiem neļauj patstāvīgi noteikt plašu drošības rezervi cilvēkiem.
Plaušu aizsardzība pret reperfūzijas bojājumu pēc aortas slēgšanas
Jamans un līdzstrādnieki (2019) pētīja timozīnu β4 žurku aortas išēmijas un reperfuzijas modelī [28].
Dzīvniekiem ievadīja 10 mg/kg peptīda stundu pirms aortas noslēgšanas vai 15 minūtes pirms asins plūsmas atjaunošanas.
Abi laika grafiki uzrādīja līdzīgus rezultātus.
Timozīns β4 samazināja oksidatīvo stresu, pazemināja iekaisuma citokīnu līmeni, uzlaboja antioksidatīvos parametrus plaušās un asinīs, kā arī ierobežoja audu bojājumus.
Rezultāti liecina par iespējamu aizsardzību pret akūtu plaušu bojājumu, kas saistīts ar asins plūsmas pārtraukšanu un atjaunošanu, piemēram, eksperimentālos ķirurģisko operāciju un traumu modeļos.
Barības vada rētošanās mazināšana pēc ķirurģiskas operācijas
Vanga un līdzstrādnieki (2019) pētīja timozīna β4 lokālo gelu astoņām cūkām, kurām tika veikta apļveida endoskopiska barības vada submukozālā dissekcija (ESD) [29].
Šī procedūra ir saistīta ar barības vada sašaurinājumu rašanās risku.
Četrām cūkām tika uzklāts lokāls timozīna β4 gels, un četras kalpoja kā kontroles grupa.
Visiem dzīvniekiem radās sašaurinājumi, taču timozīna β4 grupā tie bija mazāk izteikti.
Dzīvniekiem, kuri saņēma peptīdu, bija nepieciešams mazāks barības vada balona dilatācijas procedūru skaits (p = 0,002), un dzīšana noritēja ātrāk (p = 0,012).
Autori saistīja iedarbību ar rētaudu veidošanās ierobežošanu, šūnu migrācijas uzlabošanos un pārmērīgas kolagēna uzkrāšanās samazināšanos.
Nav ziņots par blakusparādībām.
Asinsvadu struktūras saglabāšanās un aortas aneirismu attīstība
Manšovs un līdzstrādnieki (2021) pētīja peles, kurām trūka timozīna β4 [30].
Šiem dzīvniekiem asinsvadu sieniņas bija vājākas un biežāk veidojās aortas aneirismas, it īpaši pēc pakļaušanas angiotenzīna II iedarbībai.
Tymozīna β4 trūkuma gadījumā asinsvadu gludās muskulatūras šūnas (VSMC) biežāk mainīja savu fenotipu uz to, kas saistīts ar nelabvēlīgu remodelāciju un fibrozi.
Šo parādību saistīja ar PDGFRβ receptora pārmērīgu reciklēšanu, kura aktivitāti normālos apstākļos regulē timozīns β4.
Imatyniba, PDGFRβ inhibējoša medikamenta, lietošana samazināja asinsvadu bojājumus pelēm, kurām trūka timozīna β4.
Rezultāti liecina, ka dabiskais timozīns β4 piedalās normālas asinsvadu pārveides uzturēšanā, regulējot augšanas signālus.
Zarnu barjera un iekaisums hroniskas granulomatozas slimības modeļos
Renga un līdzstrādnieki (2019) pētīja timozīnu β4 hroniskas granulomatozas slimības (CGD) – ģenētiska imūnsistēmas darbības traucējuma – modeļos [31].
Eksperymenty obejmowały ludzkie i mysie komórki odpornościowe oraz myszy z CGD.
Tymozyna β4 przywracała aktywność ochronnego białka HIF-1α i pobudzała niekanoniczną autofagię za pośrednictwem DAPK1.
Zmiany te poprawiały funkcję bariery jelitowej, ograniczały zapalenie i powstawanie ziarniniaków oraz zwiększały przeżywalność zwierząt.
Wyniki sugerują udział tymozyny β4 w regulacji odpowiedzi zapalnej i procesów usuwania uszkodzonych składników komórkowych w jelitach.
Miażdżyca i stabilność naczyń
Munshaw i współpracownicy (2023) badali tymozynę β4 u myszy ApoE⁻/⁻ predysponowanych do rozwoju miażdżycy [32].
Porównywano zwierzęta z prawidłową ekspresją tymozyny β4 oraz myszy pozbawione tego białka.
U myszy bez tymozyny β4 rozwijały się większe blaszki miażdżycowe, obserwowano silniejsze uszkodzenia środkowej warstwy ściany naczyń, a komórki mięśni gładkich traciły prawidłowe właściwości.
W zdrowych naczyniach tymozyna β4 występowała w komórkach uczestniczących w utrzymywaniu ich napięcia i funkcji, natomiast jej poziom spadał w komórkach zmienionych chorobowo.
Brak tymozyny β4 prowadził do nadmiernej aktywności PDGFRβ wskutek zaburzonej regulacji receptora, co nasilało niekorzystną przebudowę naczyń.
Wyniki sugerują ochronną rolę endogennej tymozyny β4 w utrzymywaniu stabilności tętnic.
Stabilizacja naczyń i przeżywalność w modelach sepsy
Bongiovanni i współpracownicy (2015) zastosowali metodę terapii genowej w celu zwiększenia ekspresji tymozyny β4 u myszy na dwa tygodnie przed wywołaniem sepsy za pomocą LPS [33].
Zwierzęta z podwyższoną ekspresją tymozyny β4 wykazywały łagodniejsze objawy chorobowe, korzystniejsze wartości ciśnienia tętniczego i mniejszą przepuszczalność naczyń.
Obserwowano również większą przeżywalność oraz lepsze zachowanie perycytów, czyli komórek podporowych otaczających drobne naczynia krwionośne w sercu i mięśniach.
Wyniki sugerują, że tymozyna β4 uczestniczy w utrzymywaniu integralności bariery naczyniowej i ograniczaniu nadmiernego wycieku płynu z naczyń podczas ciężkiego zapalenia.
Włóknienie płuc i uszkodzenia komórkowe w modelach zapalnych
Tian i współpracownicy (2022) wykorzystali terapię genową do dostarczania tymozyny β4 myszom w modelu uszkodzenia płuc wywołanego LPS [34].
U zwierząt z podwyższoną ekspresją tymozyny β4 obserwowano mniejsze uszkodzenia oksydacyjne, niższe odkładanie kolagenu i słabszą odpowiedź zapalną.
W badaniach laboratoryjnych na ludzkich komórkach płuc tymozyna β4 wspierała naprawę uszkodzonych mitochondriów, ograniczała aktywację inflamasomów i spowalniała przemiany komórkowe związane z włóknieniem.
Hamowała również proliferację fibroblastów i powstawanie tkanki bliznowatej.
Wyniki wskazują na udział tymozyny β4 w regulacji kilku szlaków prowadzących do długotrwałego uszkodzenia płuc.
Gojenie ran poprzez aktywację enzymów przebudowy tkanek
Philp i współpracownicy (2006) badali tymozynę β4 w modelach ran skóry u myszy oraz w hodowlach ludzkich komórek skóry i układu odpornościowego [35].
Po zastosowaniu peptydu zwiększała się produkcja metaloproteinaz MMP-1, MMP-2 i MMP-9, enzymów uczestniczących w rozkładzie uszkodzonych składników tkanek i przygotowaniu miejsca dla nowych komórek.
Efekty obserwowano w keratynocytach, fibroblastach, komórkach śródbłonka i aktywowanych monocytach.
Do wywołania tej odpowiedzi wystarczał niewielki fragment tymozyny β4 obejmujący aminokwasy 17–23.
Sugeruje to, że peptyd uczestniczy w gojeniu nie tylko poprzez wspieranie migracji i wzrostu komórek, ale także przez regulację usuwania uszkodzonych składników i przebudowy macierzy zewnątrzkomórkowej.
Wyniki wskazują na związek między regulacją cytoszkieletu komórkowego a procesami oczyszczania i odbudowy uszkodzonej skóry.
Dawki i formulacje opisywane w badaniach – nie są zaleceniami klinicznymi
We wczesnych badaniach klinicznych oceniano różne formulacje i zakresy dawek tymozyny β4.
Opisane protokoły nie powinny być interpretowane jako zalecenia dotyczące samodzielnego stosowania. Dostępne dane nie pozwalają określić standardowej dawki terapeutycznej.
W pierwszych badaniach dożylnych rekombinowanej tymozyny β4, NL005, oceniano pojedyncze dawki od 0,05 do 25 µg/kg oraz codzienne wlewy od 0,5 do 5 µg/kg przez dziesięć dni.
Stężenia we krwi zwiększały się proporcjonalnie do dawki, a okres półtrwania wynosił około dwóch godzin. Nie obserwowano istotnej kumulacji substancji w organizmie.
We wcześniejszym badaniu syntetycznej tymozyny β4 stosowano znacznie wyższe dawki dożylne, od 42 do 1260 mg dziennie przez dwa tygodnie, bez zgłoszenia ciężkich działań niepożądanych.
W badaniach okulistycznych oceniano 0,1% roztwór tymozyny β4, odpowiadający około 1 mg/ml, przy różnych harmonogramach podawania ustalonych w poszczególnych protokołach.
Niektóre parametry ulegały poprawie, ale co najmniej jedno badanie nie osiągnęło wcześniej określonych głównych punktów końcowych.
W trzech badaniach fazy II dotyczących przewlekłych ran skóry najkorzystniejsze wyniki uzyskiwano przy zastosowaniu żeli o stężeniach 0,02–0,03%, ocenianych przy podawaniu raz dziennie.
Zarówno niższe stężenie 0,01%, jak i wyższe 0,1% wykazywały mniej korzystne wyniki.
W badaniu na świniach miejscowe podanie żelu o stężeniu 0,1% w okolicy przełyku ograniczało bliznowacenie po chirurgicznym usunięciu błony śluzowej, wskazując na możliwość dalszych badań nad miejscowymi systemami dostarczania.
W niewielkich wczesnych badaniach opisanych powyżej tolerancja była na ogół korzystna, jednak dostępne dane nie wystarczają do oceny długoterminowych ani rzadkich działań niepożądanych.
W badaniu preparatu rekombinowanego łagodne i przejściowe zmiany w wynikach badań laboratoryjnych lub EKG występowały u nieco ponad połowy uczestników, z częstością zbliżoną do placebo.
Nie odnotowano ciężkich działań niepożądanych ani reakcji ograniczających zwiększanie dawki. Wykryte odpowiedzi immunologiczne były łagodne i przemijające.
W badaniu wysokich dawek dożylnych syntetycznej tymozyny β4 zgłaszano jedynie łagodne zawroty głowy lub dyskomfort w miejscu wstrzyknięcia, bez oznak uszkodzenia narządów.
Krople do oczu i żele skórne również były dobrze tolerowane. Nie obserwowano podrażnienia oczu związanego z preparatem, a niewielki świąd lub zaczerwienienie skóry po żelu występowały z częstością podobną do placebo.
W badanych grupach zdrowych ochotników wielokrotne podawanie nie prowadziło do istotnej kumulacji, a obserwowane reakcje immunologiczne były ograniczone.
Wyników tych nie można jednak uogólniać na inne populacje, dłuższe okresy stosowania ani osoby z poważnymi chorobami.
Ponieważ badania kliniczne nadal znajdują się na wczesnym etapie, wiele zagadnień bezpieczeństwa wymaga ostrożności.
W materiale źródłowym wskazano przeciwwskazanie związane z nadwrażliwością na peptyd lub składniki preparatu.
Chociaż dotychczas nie potwierdzono zwiększonego ryzyka nowotworowego, również w badaniach obejmujących pacjentów z EB, zdolność tymozyny β4 do regulowania migracji komórek i angiogenezy uzasadnia szczególną ostrożność u osób z aktywną chorobą nowotworową, najlepiej w ramach kontrolowanych badań.
Nie ustalono bezpieczeństwa tymozyny β4 podczas ciąży i karmienia piersią. Brakuje również odpowiednich danych farmakokinetycznych i dotyczących bezpieczeństwa u osób z ciężkimi chorobami wątroby lub nerek.
Badania źródłowe nie określają właściwego schematu dawkowania dla tych populacji.
Secinājumi
Wczesne badania kliniczne i laboratoryjne wskazują, że tymozyna β4 uczestniczy w wielu procesach związanych z naprawą tkanek i wykazuje na ogół korzystną tolerancję w dotychczas ocenianych warunkach badawczych.
Po podaniu dożylnym syntetyczna tymozyna β4 oraz preparat rekombinowany NL005 były dobrze tolerowane przez zdrowych ochotników, również przy wielokrotnym podawaniu.
Farmakokinetyka była stosunkowo przewidywalna. Substancja miała krótki okres półtrwania we krwi, nie wykazywała istotnej kumulacji i wywoływała jedynie nieliczne, przejściowe odpowiedzi immunologiczne.
W badaniach okulistycznych krople z tymozyną β4 wykazywały obiecujące wyniki dotyczące chorób powierzchni oka.
W badaniach fazy II i seriach przypadków obserwowano zmniejszenie objawów, ograniczenie uszkodzeń powierzchni oka ocenianych metodami barwienia oraz poprawę parametrów filmu łzowego.
Jednak w jednym z badań wykorzystujących model CAE™ nie osiągnięto dwóch głównych punktów końcowych, mimo korzystnych zmian w kilku drugorzędowych parametrach.
W badaniach dermatologicznych żele zawierające około 0,02–0,03% tymozyny β4 wiązały się z szybszym gojeniem odleżyn i owrzodzeń żylnych w badaniach fazy II.
Wyniki te były zgodne z wcześniejszymi eksperymentami laboratoryjnymi wskazującymi na udział tymozyny β4 w migracji keratynocytów, angiogenezie, organizacji włókien kolagenowych i ograniczaniu bliznowacenia.
Łącznie dostępne badania sugerują, że tymozyna β4 jest ważnym regulatorem procesów naprawczych i zapalnych.
Konieczne są jednak dalsze badania nad długoterminowym bezpieczeństwem, szczególnie u osób z podwyższonym ryzykiem nowotworowym.
Naukowcy powinni również poszukiwać biomarkerów pozwalających identyfikować pacjentów, którzy mogą odnosić największe korzyści, oraz lepiej określać zależność między dawką, formulacją i odpowiedzią biologiczną.
Jeśli przyszłe badania potwierdzą dotychczasowe wyniki, tymozyna β4 może stać się przedmiotem dalszego rozwoju terapii chorób powierzchni oka i trudno gojących się ran.
Możliwe zastosowania ogólnoustrojowe, w tym w ostrych uszkodzeniach układu sercowo-naczyniowego i nerwowego, pozostają jednak hipotezami badawczymi, a nie potwierdzonymi korzyściami klinicznymi.
Zastrzeżenie: Artykuł ma charakter wyłącznie edukacyjny. Nie stanowi porady medycznej ani zaleceń dotyczących stosowania, dawkowania lub podawania tymozyny β4. Wyniki badań komórkowych i zwierzęcych nie są równoznaczne z potwierdzeniem bezpieczeństwa lub skuteczności u ludzi.
Atsauces
- https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Thymosin-beta4#section=NCI-Thesaurus-Tree
- Wang, X., Liu, L., Qi, L., Lei, C., Li, P., Wang, Y., Liu, C., Bai, H., Han, C., Sun, Y., & Liu, J. (2021). A first‐in‐human, randomized, double‐blind, single‐ and multiple‐dose, phase I study of recombinant human thymosin β4 in healthy Chinese volunteers. Clinical and Translational Science, 14(5), 1949–1962. https://doi.org/10.1111/cts.13050
- Sosne, G., Dunn, S. P., & Kim, C. (2015). Thymosin β4 significantly improves signs and symptoms of severe dry eye in a phase 2 randomized trial. Radzene, 34(5), 491–496. https://doi.org/10.1097/ICO.0000000000000379
- Ruff, D., Crockford, D., Girardi, G., & Zhang, Y. (2010). A randomized, placebo-controlled, single and multiple dose study of intravenous thymosin beta4 in healthy volunteers. Ņujorkas Zinātņu akadēmijas gadagrāmatas, 1194, 223–229. https://doi.org/10.1111/j.1749-6632.2010.05474.x
- Guarnera, G., DeRosa, A., & Camerini, R. (2010). The effect of thymosin treatment of venous ulcers. Ņujorkas Zinātņu akadēmijas gadagrāmatas, 1194, 207–212. https://doi.org/10.1111/j.1749-6632.2010.05490.x
- Sosne, G., & Ousler, G. W. (2015). Thymosin beta 4 ophthalmic solution for dry eye: A randomized, placebo‑controlled, Phase II clinical trial conducted using the controlled adverse environment (CAE™) model. Klīniskā oftalmoloģija, 9, 877-884. https://doi.org/10.2147/OPTH.S80954 https://www.tandfonline.com/doi/full/10.2147/OPTH.S80954
- Dunn, S. P., Heidemann, D. G., Chow, C. Y. C., Crockford, D., Turjman, N., Angel, J., Allan, C. B., & Sosne, G. (2010). Treatment of chronic nonhealing neurotrophic corneal epithelial defects with thymosin beta 4. Archives of Ophthalmology, 128(5), 636–638. https://doi.org/10.1001/archophthalmol.2010.71 https://pismin.com/10.1001/archophthalmol.2010.53
- Kleinman, H. K., & Sosne, G. (2016). Thymosin β4 Promotes Dermal Healing. In Vitamins and Hormones (Vol. 102, pp. 251–275). Elsevier. https://doi.org/10.1016/bs.vh.2016.04.005 https://pismin.com/10.1016/bs.vh.2016.04.005
- Treadwell, T., Kleinman, H. K., Crockford, D., Hardy, M. A., Guarnera, G. T., & Goldstein, A. L. (2012). The regenerative peptide thymosin β4 accelerates the rate of dermal healing in preclinical animal models and in patients. Annals of the New York Academy of Sciences, 1270, 37–44. https://doi.org/10.1111/j.1749-6632.2012.06717.x https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23050815/
- Guarnera, G., De Rosa, A., & Camerini, R. (2007). Thymosin β 4 and venous ulcers: Clinical remarks on a European prospective, randomized study on safety, tolerability, and enhancement on healing. Annals of the New York Academy of Sciences, 1112, [pages pending]. https://doi.org/10.1196/annals.1415.003 https://nyaspubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1196/annals.1415.003
- Yang, W. S., Kang, S., Sung, J., & Kleinman, H. K. (2019). Thymosin β4: potential to treat epidermolysis bullosa and other severe dermal injuries. European Journal of Dermatology, 29(5), 459-467. https://doi.org/10.1684/ejd.2019.3642 https://stm.cairn.info/revue-european-journal-of-dermatology-2019-5-page-459?lang=en
- Zhu, J., Su, L.-P., Ye, L., Lee, K.-O., & Ma, J.-H. (2012). Thymosin beta 4 ameliorates hyperglycemia and improves insulin resistance of KK Cg-Ay/J mouse. Diabēta pētniecība un klīniskā prakse, 96(1), 53-59. https://doi.org/10.1016/j.diabres.2011.12.009 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22217673/
- Wang, L., Chopp, M., Szalad, A., Liu, Z., Lu, M., Zhang, L., Zhang, J., Zhang, R. L., Morris, D., & Zhang, Z. G. (2012). Thymosin β4 promotes the recovery of peripheral neuropathy in type II diabetic mice. Neurobiology of Disease, 48(3), 546–555. https://doi.org/10.1016/j.nbd.2012.08.002 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22922221/
- Su, L., Kong, X., Loo, S., Gao, Y., Liu, B., Su, X., Dalan, R., Ma, J., & Ye, L. (2022). Thymosin beta‑4 improves endothelial function and reparative potency of diabetic endothelial cells differentiated from patient induced pluripotent stem cells. Stem Cell Research & Therapy, 13(1), 13. https://doi.org/10.1186/s13287-021-02687-x https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35012642/
- Philp, D., Badamchian, M., Scheremeta, B., Nguyen, M., Goldstein, A. L., & Kleinman, H. K. (2003). Thymosin beta 4 and a synthetic peptide containing its actin‑binding domain promote dermal wound repair in db/db diabetic mice and in aged mice. Wound Repair and Regeneration, 11(1), 19–24. https://doi.org/10.1046/j.1524-475x.2003.11105.x https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12581423/
- Kim, S., & Kwon, J. (2014). Thymosin beta 4 improves dermal burn wound healing via downregulation of receptor of advanced glycation end products in db/db mice. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)–General Subjects, 1840(12), 3452-3459. https://doi.org/10.1016/j.bbagen.2014.09.013 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25230158/
- Gao, Y. X., Wang, L. F., Ba, S. J., Cao, J. L., Li, F., Li, B., & Zhou, B. (2022). Zhonghua shao shao shang yu chuang mian xiu fu za zhi, 38(4), 378–384. https://doi.org/10.3760/cma.j.cn501120-20210221-00059 https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11704510/
- Wang, L., Chopp, M., Szalad, A., Lu, X., Lu, M., Zhang, T., & Zhang, Z. G. (2019). Angiopoietin-1/Tie2 signaling pathway contributes to the therapeutic effect of thymosin β4 on diabetic peripheral neuropathy. Neirozinātnes pētījumi, 147, 1-8. https://doi.org/10.1016/j.neures.2018.10.005 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30326249/
- Wang, L., Chopp, M., Jia, L., Lu, X., Szalad, A., Zhang, Y., Zhang, R., & Zhang, Z. G. (2015). Therapeutic benefit of extended thymosin β4 treatment is independent of blood glucose level in mice with diabetic peripheral neuropathy. Journal of Diabetes Research, 2015, 173656. https://doi.org/10.1155/2015/173656 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25945352/
- Brady, R. D., Grills, B. L., Schuijers, J. A., Ward, A. R., Tonkin, B. A., Walsh, N. C., & McDonald, S. J. (2014). Thymosin β4 administration enhances fracture healing in mice. Journal of Orthopaedic Research, 32(10), 1277–1282. https://doi.org/10.1002/jor.22686 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25042765/
- Xu, B., Yang, M., Li, Z., Zhang, Y., Jiang, Z., Guan, S., & Jiang, D. (2013). Thymosin β4 enhances the healing of medial collateral ligament injury in rat. Regulatory Peptides, 184, 1–5. https://doi.org/10.1016/j.regpep.2013.03.026 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23523891/
- Lee, S. I., Yi, J. K., Bae, W. J., Lee, S., Cha, H. J., & Kim, E. C. (2016). Thymosin beta-4 suppresses osteoclastic differentiation and inflammatory responses in human periodontal ligament cells. PLoS ONE, 11(1), e0146708. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0146708 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26789270/
- Faa, G., Piras, M., Mancuso, L., Coni, P., Pichiri, G., Orrù, G., Fanni, D., Gerosa, C., Cao, G., Taibi, R., Pavone, P., & Castagnola, M. (2021). Thymosin beta-4 prenatal administration improves fetal development and halts side effects due to preterm delivery. European Review for Medical and Pharmacological Sciences, 25(1), 431–437. https://doi.org/10.26355/eurrev_202101_24411 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33506933/
- Badamchian, M., Fagarasan, M. O., Danner, R. L., Suffredini, A. F., Damavandy, H., & Goldstein, A. L. (2003). Thymosin beta(4) reduces lethality and down-regulates inflammatory mediators in endotoxin-induced septic shock. International Immunopharmacology, 3(8), 1225–1233. https://doi.org/10.1016/S1567-5769(03)00024-9 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12860178/
- Yu, R., Li, S., Chen, L., Hu, E., Chai, D., Liu, Z., Zhang, Q., Mao, Y., Zhai, Y., Li, K., Liu, Y., Li, X., Zhou, H., Yang, C., & Xu, J. (2025). Inhaled exogenous thymosin beta 4 suppresses bleomycin-induced pulmonary fibrosis in mice via TGF-β1 signalling pathway. Journal of Pharmacy and Pharmacology, 77(4), 582–592. https://doi.org/10.1093/jpp/rgae143 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39579076/
- Wei, C., Kim, I. K., Li, L., Wu, L., & Gupta, S. (2014). Thymosin Beta 4 protects mice from monocrotaline-induced pulmonary hypertension and right ventricular hypertrophy. PLoS ONE, 9(11), e110598. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0110598 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25412097/
- Philp, D., & Kleinman, H. K. (2010). Animal studies with thymosin β4, a multifunctional tissue repair and regeneration peptide. Ņujorkas Zinātņu akadēmijas vēstneši, 1194.(1), 81–86. https://doi.org/10.1111/j.1749-6632.2010.05479.x https://pismin.com/10.1111/j.1749-6632.2010.05479.x
- Yaman, O. M., Guner, I., Guntas, G., Sonmez, O. F., Tanriverdi, G., Cakiris, A., Aksu, U., Akyol, S., Guzel, E., Uzun, H., Yelmen, N., & Sahin, G. (2019). Protective effect of thymosin β4 against abdominal aortic ischemia-reperfusion-induced acute lung injury in rats. Medicīna (Kauņa), 55(5), 187. https://doi.org/10.3390/medicina55050187 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31121838/
- Wang, H., Shuai, Q., Tang, J., Long, D., Xu, C., Liu, F., & Li, Z.-S. (2019). Local Thymosin β4 Gel Injection Prevents Esophageal Stricture after Circumferential Endoscopic Submucosal Dissection in a Porcine Model. Digestive Diseases, 37(2), 87–92. https://doi.org/10.1159/000492216 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30428463/
- Munshaw, S., Bruche, S., Redpath, A. N., Jones, A., Patel, J., Dubé, K. N., Lee, R., Hester, S. S., Davies, R., Neal, G., Handa, A., Sattler, M., Fischer, R., Channon, K. M., & Smart, N. (2021). Thymosin β4 protects against aortic aneurysm via endocytic regulation of growth factor signaling. Journal of Clinical Investigation, 131(10), e127884. https://doi.org/10.1172/JCI127884 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33784254/
- Renga, G., Oikonomou, V., Moretti, S., Stincardini, C., Bellet, M. M., Pariano, M., Bartoli, A., Brancorsini, S., Mosci, P., Finocchi, A., Rossi, P., Costantini, C., Garaci, E., Goldstein, A. L., & Romani, L. (2019). Thymosin β4 promotes autophagy and repair via HIF-1α stabilization in chronic granulomatous disease. Life Science Alliance, 2(6), e201900432. https://doi.org/10.26508/lsa.201900432 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31719116/
- Munshaw, S., Redpath, A. N., Pike, B. T., & Smart, N. (2023). Thymosin β4 preserves vascular smooth muscle phenotype in atherosclerosis via regulation of low density lipoprotein related protein 1 (LRP1). International Immunopharmacology, 115, 109702. https://doi.org/10.1016/j.intimp.2023.109702 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37724952/
- Bongiovanni, D., Ziegler, T., D’Almeida, S., Zhang, T., Ng, J. K. M., Dietzel, S., Hinkel, R., & Kupatt, C. (2015). Thymosin β4 attenuates microcirculatory and hemodynamic destabilization in sepsis. Ekspertu viedoklis par bioloģisko terapiju, 15(Suppl 1), S203–S210. https://doi.org/10.1517/14712598.2015.1006193 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25604254/
- Tian, Z., Yao, N., Wang, F., & Ruan, L. (2022). Thymosin β4 suppresses LPS-induced murine lung fibrosis by attenuating oxidative injury and alleviating inflammation. Iekaisums, 45(1), 59–73. https://doi.org/10.1007/s10753-021-01528-6 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34414534/
- Philp, D., Scheremeta, B., Sibliss, K., Zhou, M., Fine, E. L., Nguyen, M., Wahl, L., Hoffman, M. P., & Kleinman, H. K. (2006). Thymosin beta4 promotes matrix metalloproteinase expression during wound repair. Journal of Cellular Physiology, 208(1), 195–200. https://doi.org/10.1002/jcp.20650 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16607611/