Verhoogt Semax BDNF?
Semax verhoogt consequent en significant de expressie van BDNF en de niveaus van dit eiwit in vele hersengebieden, experimentele modellen en bij verschillende toedieningswegen. Dit maakt de toename van BDNF tot een van de best gedocumenteerde en meest reproduceerbare mechanismen die ten grondslag liggen aan de neuroprotectieve en pro-cognitieve effecten van dit peptide.
BDNF, bekend als Brain-Derived Neurotrophic Factor, is een eiwit dat door de hersenen wordt geproduceerd om zenuwcellen gezond te houden, hun groei te ondersteunen, de verbindingen ertussen te versterken en ze te beschermen tegen schade en ziekten. Je kunt het zien als het interne reparatie- en onderhoudseiwit van de hersenen.
Bewijs voor de BDNF-verhogende werking van Semax omvat laboratorium celculturen, levend hersenweefsel van dieren en klinische studies bij mensen – wat een van de sterkste bewijsketens vormt die beschikbaar is voor het werkingsmechanisme van enig synthetisch peptide. De omvang van BDNF-verhogingen, de hersengebieden die worden beïnvloed en hoe dit in de loop van de tijd verandert, zijn gedetailleerd onderzocht – in de loop van meer dan een decennium aan onderzoek. Verdere gevolgen, zoals de activering van de BDNF-receptor genaamd TrkB, verbeterde synaptische plasticiteit en meetbare cognitieve voordelen, zijn in vele onderzoeken direct in verband gebracht met deze neurotrofe veranderingen.
Hoeveel verhoogt Semax BDNF? Bewijs uit dierstudies
De omvang van de door Semax geïnduceerde BDNF-stijgingen is afhankelijk van het weefseltype, de hersengebieden en de gemeten tijdstippen. De veranderingen in de veelvoud, gedocumenteerd in dierstudies, zijn echter significant en farmacologisch relevant.
In rat glial cell cultures – laboratory-grown samples of brain support cells taken from the basal forebrain of newborns – Semax induced an 8-fold increase in BDNF mRNA levels within just 30 minutes of administration [1]. This mRNA is the molecular instruction that cells use to produce proteins. An 8-fold increase means that the instructions for BDNF production increased to eight times the normal level. This is one of the fastest and most pronounced effects of neurotrophic gene activation ever documented for any synthetic regulatory peptide.
In levend rattenhippocampusweefsel - de hippocampus is het hersengebied dat het meest geassocieerd wordt met leren en geheugen - veroorzaakte een enkele nasale dosis Semax van 50 microgram per kilogram lichaamsgewicht een piek van 1,4 maal de BDNF-proteïneniveaus. Het veroorzaakte ook een 1,6 maal hogere tyrosinefosforylering van TrkB - een chemische verandering die aangeeft dat de BDNF-receptor is geactiveerd en BDNF-effecten in de cel levert - samen met een 3 maal hogere BDNF mRNA en een 2 maal hogere TrkB mRNA [2]. De moleculaire veranderingen gingen gepaard met een meetbare verbetering in geconditioneerd vermijdingsleren - een standaard gedragstest die het geheugen en het leervermogen bij dieren evalueert - waardoor de moleculaire veranderingen direct werden gekoppeld aan tastbare functionele resultaten [2].
Onderzoek naar de genactiviteit van BDNF op meerdere tijdstippen heeft een complexer en dynamischer beeld onthuld. In de rattenhippocampus daalden de BDNF mRNA-niveaus kort na toediening gedurende 20 minuten, om vervolgens na 90 minuten significant te stijgen. In de prefrontale cortex, een hersengebied dat verantwoordelijk is voor besluitvorming en complex denken, nam de expressie vroeg toe en volgde een ander tijdsverloop. In het netvlies werd juist op het tijdstip van 90 minuten een significante toename van de BDNF-expressie waargenomen [3]. De BDNF mRNA-niveaus in de hippocampus bereikten hun piek rond de 90 minuten en keerden na ongeveer 8 uur terug naar de uitgangswaarden [4]. De door TrkB-receptoractivering geïnitieerde downstream-effecten duren echter veel langer voort, via intracellulaire signaalprocessen die de BDNF-piek zelf overleven.
Het onderzoek, dat de activiteit van de BDNF- en NGF-genen op zes tijdstippen volgde - 20 minuten, 40 minuten, 90 minuten, 3 uur, 8 uur en 24 uur - bevestigde dat de neurotrofine-respons op Semax geen simpele, constante toename is. Het is een dynamische, tweerichtingsregulatie die verschilt tussen hersengebieden en tussen de twee neurotrofine-genen [3].
In een model van beroerte bij ratten – waarbij een bloedvat dat de hersenen van bloed voorziet permanent werd geblokkeerd om ischemische hersenschade te simuleren – versterkte Semax de activiteit van het BDNF-gen en zijn receptor TrkC 3 uur na blokkade, en de activiteit van het NGF-gen na 24 en 72 uur [5]. Deze tijdsbestekken van neurotrofogene genactivatie werden beschreven als selectief voor de ischemische context – het effect van Semax op neurotrofogene genactivatie was duidelijker en consistenter geïnduceerd bij dieren getroffen door een beroerte dan bij gezonde dieren. Dit suggereert dat Semax specifiek de natuurlijke neurotrofogene respons van de hersenen op letsel versterkt, in plaats van simpelweg een uniform, contextonafhankelijk effect teweeg te brengen [5].
In ons computermodel van de ziekte van Alzheimer verbeterden zowel Semax als een gerelateerde derivaat de cognitieve functies in gedragstesten en verminderden ze de hoeveelheid amyloïde plaques – abnormale eiwitafzettingen die zich bij de ziekte van Alzheimer ophopen in de hersenen – in de cortex en hippocampus [6]. Deze effecten zijn in overeenstemming met BDNF-gemedieerde neuroprotectie, hoewel het onderzoek BDNF-niveaus in dit model niet direct heeft gemeten. In een computermodel van de ziekte van Parkinson waarbij de neurotoxine MPTP werd gebruikt – die dopamine-producerende neuronen vernietigt op een manier die lijkt op de ziekte van Parkinson – verhoogde Semax, toegediend vóór de neurotoxine, de dopamineniveaus in het striatum licht maar betrouwbaar. De auteurs interpreteerden dit als bewijs dat Semax voornamelijk werkt door de eigen productie van neurotrofe factoren door de hersenen te stimuleren in plaats van als een directe antioxidant [7], wat verder de inductie van neurotrofe factoren ondersteunt als een primair mechanisme voor hersenbescherming.
Verhoogt Semax BDNF bij mensen?
Semax verhoogt de BDNF-spiegels in het plasma bij menselijke patiënten na een ischemische beroerte – mensen die een beroerte hebben gehad veroorzaakt door een geblokkeerd bloedvat dat de zuurstoftoevoer naar een deel van de hersenen afsnijdt. Dit vormt het meest directe klinische bewijs dat het mechanisme van neurotrofineverhoging dat bij dieren is waargenomen, ook bij mensen voorkomt.
In een studie met 110 patiënten na een ischemische beroerte, verdeeld in groepen voor vroege en late revalidatie, verhoogde het toedienen van Semax – ongeacht het startmoment van de revalidatie – significant de BDNF-spiegels in plasma, die gedurende de gehele observatieperiode verhoogd bleven [8]. Plasma BDNF verwijst naar BDNF gemeten in het vloeibare deel van het bloed. Bij patiënten die geen Semax kregen, waren hoge BDNF-spiegels geassocieerd met een vroege start van de revalidatie. Semax verhoogde BDNF echter onafhankelijk, ongeacht de timing van de revalidatie [8].
Cruciaal is dat verhoogde BDNF-spiegels positief correleerden met een verbetering van de scores op de Barthel-index – een standaard klinische tool die de capaciteit van een persoon om alledaagse taken zoals baden, aankleden en lopen autonoom uit te voeren, meet – en met een sneller herstel van motorische functies [8]. Dit legt een directe klinische link tussen de door Semax geïnduceerde toename van BDNF en significante, daadwerkelijke functionele regeneratie bij menselijke patiënten.
Een eerdere klinische studie van Semax bij 30 patiënten met een acuut ischemisch herseninfarct toonde ook een neurologische verbetering en herstel van beschadigde functies aan, wat onderzoekers gedeeltelijk toeschreven aan neuroprotectieve mechanismen gemedieerd door neurotrofines die in parallelle dierstudies werden gekenmerkt [9]. Hoewel BDNF in plasma een indirecte maat is voor de activiteit van BDNF in de hersenen zelf, levert de correlatie tussen de stijging ervan en functionele herstelresultaten een belangrijke klinische validatie van het in preklinische studies geïdentificeerde BDNF-mechanisme.
Hoe beïnvloedt Semax BDNF in de hippocampus?
Semax beïnvloedt BDNF in de hippocampus via een bifasisch, tijdsafhankelijk patroon van genregulatie, wat uiteindelijk resulteert in verhoogde BDNF-proteïneniveaus en verhoogde TrkB-receptoractiviteit. Zoals hierboven beschreven, veroorzaakte een enkele nasaal toegediende dosis Semax een korte vroege daling van BDNF mRNA in de hippocampus na 20 minuten, gevolgd door een significante stijging na 90 minuten, waarbij het algehele netto-effect ongeveer een 1,4-voudige stijging van BDNF-proteïne in de hippocampus op het hoogtepunt was [2], [3].
De hippocampale regulatie van BDNF is bijzonder relevant, gezien de cruciale rol van dit hersengebied bij leren, geheugenconsolidatie, ruimtelijke navigatie – het vermogen om te navigeren en zich in de ruimte te verplaatsen – en stressregulatie. Op al deze gebieden heeft Semax gunstige effecten laten zien. In studies waarbij BDNF-niveaus in hippocampusweefsel van muizen met verschillende cognitieve profielen werden gemeten, verhoogde Semax specifiek de BDNF-niveaus in de hippocampus van muizen die aanvankelijk lage cognitieve scores hadden, zonder de BDNF-niveaus bij muizen met hoge scores te veranderen [10]. Dit suggereert dat het BDNF-verhogende effect van Semax preferentieel werkt onder omstandigheden van relatief tekort – wat betekent dat het de grootste impact heeft wanneer de BDNF-niveaus al laag zijn – wat belangrijke implicaties heeft voor het begrijpen van wanneer en bij wie Semax waarschijnlijk aanzienlijke cognitieve voordelen zal opleveren.
Verhoogt Semax NGF?
Semax verhoogt de expressie van groeifactor voor zenuwen (NGF) – een eiwit dat cruciaal is voor het overleven en onderhoud van zenuwcellen, met name in hersengebieden die betrokken zijn bij geheugen en aandacht. De effecten zijn gedocumenteerd in veel hersengebieden en experimentele modellen, hoewel de omvang en timing van de NGF-verhogingen verschillen van die voor BDNF en aanzienlijk variëren afhankelijk van het hersengebied en het gemeten tijdstip.
In rat glial cell cultures from the basal forebrain, Semax induced a 5-fold increase in NGF mRNA within 30 minutes of administration, with this effect occurring concurrently with a more dramatic 8-fold increase in BDNF at the same time point [1]. In live rat brain tissue after intranasal administration of Semax, NGF gene activity increased in the hippocampus at the 90-minute mark. However, in the frontal cortex, NGF expression showed an early decrease before returning to normal levels [3]. This regionally distinct NGF response—an increase in the hippocampus versus an early decrease in the frontal cortex—reflects the complex, region-specific manner in which Semax regulates neurotrophin systems and underscores the importance of analyzing effects in relation to specific brain areas rather than drawing broad, generalized conclusions.
Welke onderzoeken tonen aan dat Semax de expressie van NGF verhoogt?
De meest gedetailleerde karakterisering van Semax-geïnduceerde NGF-veranderingen werd geleverd door studies die de genactiviteit op meerdere tijdstippen en in meerdere hersengebieden tegelijkertijd volgden. Een studie van Shadrin en collega's, die de temporele dynamica van zowel NGF als BDNF analyseerde, toonde aan dat de NGF-activiteit in de retina relatief stabiel bleef in de vroege periode na toediening voordat deze uiteindelijk een toename vertoonde, terwijl de hippocampale NGF een vergelijkbaar bifasisch patroon vertoonde als BDNF [3].
In de context van hersenischemie versterkte Semax de activiteit van het NGF-gen 24 en 72 uur na een aanhoudende occlusie van de belangrijkste hersenslagader [5]. Deze vertraagde toename van NGF vulde de eerdere respons van BDNF aan, en bood samen een aanhoudend signaal van neurotrofe ondersteuning tijdens het kritische venster van post-beroertere generatie. Het feit dat BDNF sneller en dramatischer reageerde dan NGF, kan verschillende intrinsieke regulatiemechanismen weerspiegelen die elk gen aansturen en mogelijk de verschillende functies die de twee neurotrofines vervullen in de acute versus de langetermijnbescherming van de hersenen.
In het basale voorbrein van de rat, de belangrijkste bron van acetycholine-producerende zenuwcellen die projecteren naar de hippocampus en de cortex, veroorzaakte nasale toediening van Semax in een dosis van 50 microgram per kilogram lichaamsgewicht meetbare stijgingen van het BDNF-eiwitniveau 3 uur na toediening [11]. De cholinerge neuronen van het basale voorbrein zijn kritisch afhankelijk van NGF voor hun overleving. Dit zijn ook de neuronen die het zwaarst worden getroffen bij de ziekte van Alzheimer. Het effect van Semax, dat de NGF in dit gebied verhoogt, is daarom bijzonder belangrijk voor zijn potentiële pro-cognitieve en anti-dementie eigenschappen.
Hoe beïnvloedt Semax de regeneratie van zenuwen?
Zenuwregeneratie is het proces waarbij beschadigde zenuwcellen zichzelf repareren, hun uitlopers opnieuw laten groeien en verloren verbindingen herstellen. Semax ondersteunt zenuwregeneratie voornamelijk door zowel BDNF als NGF te verhogen - de twee belangrijkste neurotrofe factoren die neuronale overleving, axonale groei (de hergroei van de lange uitlopers waarmee zenuwcellen communiceren) en synaptische herverbinding na letsel stimuleren.
In een model van ruggenmergletsel bevorderde Semax functioneel herstel door in te werken op μ-opioïde receptoren - een type receptor dat beter bekend staat om zijn rol bij pijnverwerking - en via een cellulair mechanisme waarbij het eiwit USP18 betrokken was, dat regelt hoe beschadigde celcomponenten worden afgebroken en opgeruimd. Het verlaagde ook de permeabiliteit van lysosomale membranen – de beschermende wanden van de afvalverwerkende compartimenten van de cel, waarvan het barsten verdere schade veroorzaakt. De functionele resultaten in dit model omvatten verbeterde motorische prestaties, normalisering van de loopanalyse en betere prestaties in de balans- en coördinatietest [12].
Op celniveau verhoogde Semax de proliferatieve activiteit — het tempo van celdeling en -vermenigvuldiging — van neurogliacellen, endotheelcellen van bloedvaten en voorlopercellen in de periventriculaire zone van zowel normale als door beroerte getroffen hersenen van ratten [13]. Deze effecten ondersteunen direct de weefselreparatie- en regeneratieprocessen die nodig zijn na zenuwletsel.
In klinische onderzoeken naar aandoeningen van de oogzenuw – aandoeningen die de zenuw aantasten die visuele signalen van het oog naar de hersenen geleidt – heeft Semax significante verbeteringen veroorzaakt in de gezichtsscherpte, het gezichtsveld, de elektrische gevoeligheid van het oog en de geleidingssnelheid van elektrische signalen langs de oogzenuw bij patiënten met vasculaire, toxisch-allergische en ontstekingsaandoeningen van de oogzenuw [14]. Deze resultaten zijn in overeenstemming met neurotrofe ondersteuning en gedeeltelijke regeneratie van de oogzenuwvezels. Deze klinische onderzoeken hebben echter geen definitieve conclusies mogelijk gemaakt over welke specifieke neurotrofe mechanismen verantwoordelijk waren, en gecontroleerde onderzoeken met directe neurotrofe metingen zouden nodig zijn om dit verband bij mensen sterker vast te stellen.
Bevordert Semax neuroplasticiteit?
Semax bevordert neuroplasticiteit via verschillende convergerende mechanismen, waaronder door het verhogen van BDNF- en TrkB-signalering, het versterken van glutamaterge synaptische activiteit, het moduleren van korte-termijn synaptische plasticiteit en het activeren op genniveau van paden die geassocieerd zijn met neurotransmissie. Neuroplasticiteit is het vermogen van de hersenen om zichzelf te reorganiseren - nuttige verbindingen tussen zenuwcellen versterken, ongebruikte verzwakken en volledig nieuwe creëren als reactie op leren, ervaring of letsel.
De activering van het hippocampale BDNF/TrkB-systeem door Semax is hier bijzonder belangrijk. BDNF-TrkB-signalering wordt beschouwd als de belangrijkste regulator van activiteitsafhankelijke synaptische plasticiteit - wat betekent dat het controleert hoe effectief synapsen worden versterkt als reactie op herhaalde activiteit. Dit proces, bekend als langetermijnplasticiteit (LTP), is het cellulaire mechanisme dat het nauwst ten grondslag ligt aan leren en geheugenvorming.
In reepjes hippocampusweefsel – dunne doorsneden van levend hippocampusweefsel die in het laboratorium worden onderhouden – verhoogde Semax in een concentratie van 1 micromol significant de frequentie van spontane intracellulaire calciumfluctuaties in piramidale cellen in veld CA1 [15]. Calciumfluctuaties in neuronen zijn een directe indicator van cellulaire activiteit en synaptische communicatie. De toename van deze fluctuaties is consistent met een verhoogde prikkelbaarheid van het hippocampale netwerk, wat ten grondslag ligt aan plasticiteitsprocessen.
Op het niveau van afzonderlijke synapsen – de verbindingspunten tussen zenuwcellen – leidde langdurige kweek van zenuwcellen met Semax in concentraties van 10 en 100 mikromol tot een toename van de frequentie van spontane glutaminerge postsynaptische stromen tot respectievelijk 71,7% en 93,9% boven de controleniveaus [16]. Semax verhoogde ook de kwantitatieve afgifte van synaptische blaasjes – wat betekent dat elk zenuwsignaal de afgifte van een grotere hoeveelheid neurotransmitter veroorzaakte – en de parameters van kortetermijnplasticiteit zodanig wijzigde dat dit overeenkwam met een verbetering van de efficiëntie van de presynaptische afgifte van glutaminaat [16]. Deze elektrofysiologische bevindingen wijzen erop dat Semax de effectiviteit van de excitatoire synaptische transmissie direct verbetert, wat de cellulaire basis vormt voor de versterking van verbindingen door de hersenen tijdens het leren.
Bij gezonde vrijwilligers toonde onderzoek naar hersenbeeldvorming met rust-fMRI – een techniek die hersenactiviteit meet door veranderingen in de bloedstroom te detecteren die verband houden met neurale activiteit – aan dat Semax een grotere activiteitsvolume veroorzaakte in een specifiek deel van het default mode network genaamd de rostrale component, gelegen in de mediale frontale cortex, vergeleken met placebo, zowel 5 als 20 minuten na toediening [17]. Het default mode network is een groep hersengebieden die samenwerken tijdens intern gerichte gedachten, zelfreflectie en werkgeheugen. Deze bevinding levert direct neuroimaging-bewijs van menselijke studies van een veranderde organisatie van hersennetwerken, consistent met gewijzigde synaptische plasticiteit en circuitniveau.
Bevordert Semax neurogenese?
Semax bevordert neurogenese, met bewijs uit celproliferatiestudies en neonatale toedieningsmodellen die wijzen op het vermogen om de productie van nieuwe neuronen te versterken en de activiteit van neuronale progenitorcellen te ondersteunen. Neurogenese is het proces waarbij de hersenen geheel nieuwe zenuwcellen produceren. Hoewel lange tijd werd aangenomen dat volwassenen geen nieuwe neuronen konden aanmaken, hebben studies aangetoond dat nieuwe zenuwcellen kunnen worden gegenereerd in ten minste twee specifieke gebieden van het volwassen brein: de subventriculaire zone en de gyrus dentatus van de hippocampus.
In rat stroke models, Semax increased cell proliferation activity in the periventricular zone, as confirmed by histological analysis – microscopic examination of tissue samples. It also increased the proliferation of neuroglial cells and vascular endothelial cells, supporting a broader regenerative environment in the damaged brain [13].
In studies on newborn rats, Semax injections given on days 7–11 after birth enhanced neurogenesis in the dentate gyrus of the hippocampus. Effects on seizure susceptibility—specifically, the type of seizures evoked by loud sounds—observed in adult animals were attributed, at least in part, to this enhancement of early hippocampal neurogenesis [18]. A direct study of cell proliferation confirmed that neonatal Semax injection induced measurable changes in cell proliferation in the dentate gyrus region of the hippocampus, with the magnitude of the effect depending on the animal's genetic background [19].
De effecten die neurogenese bevorderen, zijn mechanistisch in lijn met de verhoging van BDNF geïnduceerd door Semax, aangezien BDNF een van de krachtigste bekende promotors is van volwassen hippocampusneurogenese. Het werkt door het activeren van TrkB-receptoren op neuronale stamcellen in de subgranulaire zone - de laag net onder de gyrus dentatus - wat leidt tot hun proliferatie, differentiatie tot volwassen neuronen en langetermijnoverleving.
In studies of catecholaminergic neurons in young mice – neurons that produce dopamine and norepinephrine – Semax administration modulated the total number of these neurons in the adult midbrain. This indicates that early exposure to Semax may permanently alter the neuronal composition of specific brain regions by influencing developmental neurogenesis and neuronal survival [20].
Het is vermeldenswaard dat de meeste gegevens over neurogenese voor Semax afkomstig zijn van neonatale of traumatische modellen, en niet uit studies naar neurogenese in de gezonde volwassen hersenen. Of Semax de hippocampale neurogenese bij gezonde volwassenen onder normale fysiologische omstandigheden significant verbetert, is nog niet direct onderzocht.
Hoe heeft Semax invloed op leren en geheugen op cellulair niveau?
Op cellulair niveau versterkt Semax leren en geheugen via verschillende convergerende mechanismen: verhoogde hippocampale BDNF- en TrkB-signalering, verbeterde functie en overleving van cholinerge neuronen, versterking van glutamaterge synaptische transmissie, modulatie van intracellulaire signaalroutes en activering op genniveau van genen die betrokken zijn bij neurotransmissie.
Het directe verband tussen door Semax geïnduceerde veranderingen in BDNF en cognitieve uitkomsten is vastgesteld door aan te tonen dat dieren met de grootste stijgingen in BDNF- en TrkB-mRNA in de hippocampus na Semax-toediening, ook de grootste verbetering vertoonden in het onbewust passieve leergedrag [2]. In de passieve vermijdingstaak - een andere standaardtest voor geheugenconsolidatie - veroorzaakte nasale Semax een sterkere leerverbetering dan intraperitoneale injectie bij equivalente doses, wat overeenkomt met een snellere levering via de neus van hogere concentraties direct naar de hersenen en een grotere stimulatie van BDNF in de hippocampus [21].
Na poziomie wewnątrzkomórkowego przekazywania sygnałów – czyli łańcucha zdarzeń molekularnych zachodzących wewnątrz komórek – Semax heeft de genactiviteit veranderd die betrokken is bij de signaaltransductieroutes in de hippocampus van ratten, wat veel kinasekaskades beïnvloedt – ketens van enzymen die signalen binnen cellen doorgeven – die synaptische sterkte en geheugenconsolidatie reguleren [22].
In het model van een ischemische beroerte van de frontale cortex leidde de chronische intranasale toediening van Semax in een dosis van 250 microgram per kilogram lichaamsgewicht per dag gedurende zes dagen na een experimenteel geïnduceerde beroerte tot een volledig herstel van het ruimtelijke leervermogen in de Morris waterdoolhof – een standaardtest waarbij dieren omgevingsaanwijzingen moeten gebruiken om een verborgen platform in een watertank te vinden. Belangrijk is dat dit anti-amnestische effect – het omkeren van geheugenverlies – aanhield lang nadat de behandelkuur was beëindigd [23]. Dit suggereert dat Semax duurzame neuroplastische herbedrading – langdurige structurele en functionele veranderingen in de hersenen – heeft teweeggebracht, en niet slechts kortdurende cognitieve ondersteuning heeft geboden.
Een proteïne expressie profileringsonderzoek – waarbij tegelijkertijd de niveaus van meerdere proteïnen werden gemeten – bij een beroertemodel van ratten toonde aan dat Semax de CREB-activiteit in subcorticale structuren, waaronder het door beroerte aangetaste gebied, verhoogde [24]. CREB is een transcriptiefactor – een proteïne die genen aan- en uitzet – en wordt beschouwd als de moleculaire schakelaar die het meest direct verantwoordelijk is voor het omzetten van synaptische activiteit naar langdurige geheugenopslag via veranderingen in genexpressie. Tegelijkertijd verminderde Semax de activiteit van MMP-9, c-Fos en actieve JNK – proteïnen die geassocieerd zijn met ontstekingen en cellulaire reacties op stress [24]. Deze combinatie van CREB-activatie met ontstekingsonderdrukking vertegenwoordigt een moleculair patroon dat sterk overeenkomt met verbeterde geheugenconsolidatie en neuroprotectieve plasticiteit.
Kan Semax de intelligentie verbeteren of het IQ verhogen?
Geen gepubliceerde onderzoeken hebben de impact van Semax op IQ-scores of algemene intelligentiematen bij gezonde mensen geëvalueerd. Claims over verbetering van de intelligentie zouden verder gaan dan wat uit de huidige wetenschappelijke gegevens kan worden geconcludeerd.
Wat onderzoeken daadwerkelijk aantonen, is een verbetering door Semax van specifieke cognitieve gebieden – waaronder leersnelheid, geheugenconsolidatie, selectieve aandacht en werkgeheugen – in diermodellen en bij mensen met neurologische aandoeningen, zoals ischemische beroerte en cerebrovasculaire insufficiëntie.
Bij gezonde proefpersonen heeft Semax het geheugen en de aandacht verbeterd onder omstandigheden van cognitieve belasting. Een overzicht van 15 jaar ontwikkeling meldde een verbetering van het werkgeheugen en de selectieve aandacht na nasaal Semax, zowel bij gezonde personen onder extreme stress of cognitieve belasting als bij klinische patiëntenpopulaties [25]. Beeldvorming van de hersenen in rust bij gezonde personen suggereert dat Semax de functionele connectiviteit – hoe goed verschillende hersengebieden met elkaar communiceren – in netwerken die relevant zijn voor cognitieve functies moduleert [17]. De waargenomen veranderingen in het default mode network sluiten aan bij effecten op intern gerichte gedachten, zelfreferentiële verwerking en werkgeheugen.
Het blijft onbekend of deze meetbare verbeteringen op specifieke cognitieve gebieden zich vertalen in significante veranderingen in de algehele cognitieve vaardigheden of intelligentie bij gezonde personen met een normale uitgangsfunctie, aangezien dit niet formeel is onderzocht. Beschikbaar dierlijk bewijs suggereert dat de cognitieve voordelen van Semax het meest uitgesproken zijn onder omstandigheden van cognitieve uitdaging, stress, letsel of een initiële stoornis - en niet door simpelweg reeds optimale cognitieve prestaties te verbeteren. Dit is in lijn met BDNF-gegevens die een voorkeursstijging laten zien bij muizen met cognitieve stoornissen [10]. Het robuuste wetenschappelijke antwoord is dat Semax echte en goed gedocumenteerde effecten heeft op leren, geheugen en aandacht in preklinische modellen en bij patiënten met neurologische aandoeningen - terwijl de vraag of het de cognitieve prestaties bij gezonde mensen met een normale uitgangsfunctie significant verbetert, rigoureuze, placebogecontroleerde klinische onderzoeken vereist die tot nu toe niet zijn gepubliceerd.
Disclaimer
Dit artikel is uitsluitend bedoeld voor educatieve, informatieve en wetenschappelijke doeleinden en mag niet worden geïnterpreteerd als medisch advies, diagnose, therapeutische aanbeveling of claim met betrekking tot de werkzaamheid van Semax bij de behandeling van een aandoening. Semax blijft in de meeste landen, waaronder de Verenigde Staten en de meeste Europese landen, een onderzoekssamenstelling en is niet goedgekeurd door de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) of de European Medicines Agency (EMA) voor de behandeling van een medische aandoening. Het is goedgekeurd en klinisch gebruikt in Rusland en sommige Oost-Europese landen. Het merendeel van het bewijs dat in dit artikel wordt gepresenteerd, komt voort uit preklinische dierstudies en een beperkt aantal klinische studies bij mensen. Aanvullend, goed opgezette klinische onderzoeken zijn noodzakelijk om de veiligheid, werkzaamheid, werkingsmechanismen en langetermijneffecten van Semax bij mensen nauwkeuriger vast te stellen.
Referenties
[1] Shadrina, M. I., Dolotov, O. V., Grivennikov, I. A., Slominsky, P. A., Andreeva, L. A., Inozemtseva, L. S., Limborska, S. A., & Myasoedov, N. F. (2001). Snelle inductie van neurotrofine-mRNA's in ratten-glia celculturen door Semax, een analoog van het adrenocorticotroop hormoon. Neuroscience Letters, 308(2), 115–118. https://doi.org/10.1016/s0304-3940(01)01994-2
[2] Dolotov, O. V., Karpenko, E. A., Inozemtseva, L. S., Seredenina, T. S., Levitskaya, N. G., Rozyczka, J., Dubynina, E. V., Novosadova, E. V., Andreeva, L. A., Alfeeva, L. Yu., Kamensky, A. A., Grivennikov, I. A., Myasoedov, N. F., & Engele, J. (2006). Semax, een analoog van ACTH(4-10) met cognitieve effecten, reguleert de expressie van BDNF en trkB in de rattenhippocampus. Hersenenonderzoek, 1117(1), 54–60. https://doi.org/10.1016/j.brainres.2006.07.108
[3] Shadrina, M., Kolomin, T., Agapova, T., Agniullin, Y., Shram, S., Slominsky, P., Lymborska, S., & Myasoedov, N. (2010). Vergelijking van de tijdelijke dynamiek van NGF- en BDNF-genexpressie in rattenhippocampus, frontale cortex en retina onder Semax-werking. Journal of Molecular Neuroscience, 41(1), 30–35. https://doi.org/10.1007/s12031-009-9270-z
[4] Agapova, T. Yu., Agniullin, Ya. V., Silachev, D. N., Shadrina, M. I., Slominsky, P. A., Shram, S. I., Limborskaya, S. A., & Miasoedov, N. F. (2008). Effect of semax on the temporary dynamics of brain-derived neurotrophic factor and nerve growth factor gene expression in the rat hippocampus and frontal cortex. Moleculaire Genetica, Microbiologie en Virologie, (3), 28–32. PMID: 18756821
Dmitrieva, V. G., Povarova, O. V., Skvortsova, V. I., Limborska, S. A., Myasoedov, N. F., & Dergunova, L. V. (2010). Semax en Pro-Gly-Pro activeren de transcriptie van neurotrofine- en hun receptorgenen na cerebrale ischemie. Cellulaire en Moleculaire Neurobiologie, 30(1), 71–79. https://doi.org/10.1007/s10571-009-9432-0
[6] Radchenko, A. I., Kuzubova, E. V., Apostol, A. A., Mitkevich, V. A., Andreeva, L. A., Limborska, S. A., Stepenko, Yu. V., Shmigerova, V. S., Solin, A. V., Korokin, M. V., Pokrovskii, M. V., Myasoedov, N. F., & Makarov, A. A. (2025). Het potentieel van het peptidegeneesmiddel Semax en zijn derivaat voor het corrigeren van pathologische stoornissen in het diermodel van de ziekte van Alzheimer. Acta Naturae, 17(4), 110–120. https://doi.org/10.32607/actanaturae.27808
Kolacheva, A. A., & Ugrumov, M. V. (2021). Een muismodel van nigrostriatale dopaminerge axonale degeneratie als hulpmiddel voor het testen van neuroprotectoren. Acta Naturae, 13(3), 110–113. https://doi.org/10.32607/actanaturae.11433
[8] Gusev, E. I., Martynov, M. Yu., Kostenko, E. V., Petrova, L. V., & Bobyreva, S. N. (2018). De effectiviteit van semax bij de behandeling van patiënten in verschillende stadia van ischemische beroerte. Zhurnal Nevrologii i Psikhiatrii imeni S.S. Korsakova, 118(3), 61–68. https://doi.org/10.17116/jnevro20181183261-68
[9] Gusev, E. I., Skvortsova, V. I., Miasoedov, N. F., Nezavibat’ko, V. N., Zhuravleva, E. Yu., & Vanichkin, A. V. (1997). Effectiviteit van semax in de acute periode van hemisferische ischemische beroerte (een klinische en elektrofysiologische studie). Zhurnal Nevrologii i Psikhiatrii imeni S.S. Korsakova, 97(6), 26–34. PMID: 11517472
[10] Firstova, Yu. Yu., Dolotov, O. V., Kondrakhin, E. A., Dubynina, E. V., Grivennikov, I. A., & Kovalev, G. I. (2009). Effecten van noötropische middelen op hippocampale en corticale BDNF-niveaus bij muizen met verschillende effectiviteit van explorerend gedrag. Eksperimentalnaya i Klinicheskaya Farmakologiya, 72(6), 3–6. PMID: 20095391
[11] Dolotov, O. V., Karpenko, E. A., Seredenina, T. S., Inozemtseva, L. S., Levitskaya, N. G., Zolotarev, Yu. A., Kamensky, A. A., Grivennikov, I. A., Engele, J., & Myasoedov, N. F. (2006). Semax, een analoog van adrenocorticotroop hormoon (4-10), bindt specifiek en verhoogt de niveaus van brain-derived neurotrophic factor-eiwit in de basale voorhersenen van ratten. Journal of Neurochemistry, 97(Suppl 1), 82–86. https://doi.org/10.1111/j.1471-4159.2006.03658.x
[12] Liu, R., Chen, Y., Huang, H., Li, X., Lv, J., Jiang, L., Jiang, H., Wu, C., Chen, W., Xu, H., Zhu, Z., Cai, H., Xiao, J., Yin, L., & Ni, W. (2025). Semax peptide richt zich op het μ-opioïde receptor gen Oprm1 om deubiquitinering en functioneel herstel na ruggenmergletsel bij vrouwelijke muizen te bevorderen. British Journal of Pharmacology, 182(22), 5489–5516. https://doi.org/10.1111/bph.70122
[13] Stavchansky, V. V., Yuzhakov, V. V., Botsina, A. Yu., Skvortsova, V. I., Bondurko, L. N., Tsyganova, M. G., Limborska, S. A., Myasoedov, N. F., & Dergunova, L. V. (2011). Het effect van Semax en zijn C-terminale peptide PGP op de morfologie en proliferatieve activiteit van hersencellen van ratten tijdens experimentele ischemie: Een pilotstudie. Journal of Molecular Neuroscience, 45(2), 177–185. https://doi.org/10.1007/s12031-010-9421-2
[14] Polunin, G. S., Nurieva, S. M., Baiandin, D. L., Sheremet, N. L., & Andreeva, L. A. (2000). Beoordeling van het therapeutische effect van het nieuwe Russische medicijn semax bij oogaandoeningen van de oogzenuw. Vestnik Oftalmologii, 116(1), 15–18. PMID: 10741256
[15] Kolbaev, S. N., Sharonova, I. N., & Skrebitsky, V. G. (2025). Het effect van het peptide Semax, een ACTH(4-10) analoog, op intracellulaire calciümdynamiek in rattenhersengeurcellen. Bulletin of Experimental Biology and Medicine, 179(4), 416–420. https://doi.org/10.1007/s10517-025-06501-z
[16] Shypshyna, M. S., Veselovsky, N. S., Myasoedov, N. F., Shram, S. I., & Fedulova, S. A. (2015). Effect of peptide Semax on synaptic activity and short-term plasticity of glutamatergic synapses of co-cultured dorsal root ganglion and dorsal horn neurons. Fiziologichnyi Zhurnal, 61(4), 48–55. https://doi.org/10.15407/fz61.04.048
[17] Lebedeva, I. S., Panikratova, Ya. R., Sokolov, O. Yu., Kupriyanov, D. A., Rumshiskaya, A. D., Kost, N. V., & Myasoedov, N. F. (2018). Effecten van Semax op het default mode network van de hersenen. Bulletin of Experimental Biology and Medicine, 165(5), 653–656. https://doi.org/10.1007/s10517-018-4234-3
Timoshenko, T. V., Perepelkina, O. V., Markina, N. V., Revischin, A. V., Pavlova, G. V., Poletaeva, I. I., & Sukhih, G. T. (2009). Audiogene epilepsie bij muizen met verschillende genotypen na neonatale behandelingen die neurogenese in de gyrus dentatus verbeteren. Bulletin van Experimentele Biologie en Geneeskunde, 147(4), 458–461. https://doi.org/10.1007/s10517-009-0558-3
[19] Timoshenko, T. V., Poletaeva, I. I., Pavlova, G. V., & Revishchin, A. V. (2009). Effect of neonatal injections of the neuropeptide Semax on cell proliferation in hippocampal dentate area in rats of two genotypes. Doklady Biologische Wetenschappen, 424, 78–80. https://doi.org/10.1134/s0012496609010232
[20] Boyarshinova, O. S., Revishchin, A. V., Poletaeva, I. I., & Korochkin, L. I. (2004). Neonatale toediening van ACTH4-10 en het analoog Semax aan jonge laboratoriummuizen moduleert het aantal catecholaminerge neuronen in het diencephalon van volwassen dieren. Doklady Biologische Wetenschappen, 396, 181–183. https://doi.org/10.1023/b:dobs.0000033270.71306.3d
[21] Manchenko, D. M., Glazova, N. Yu., Levitskaia, N. G., Andreeva, L. A., Kamenskiĭ, A. A., & Miasoedov, N. F. (2010). Nootropische en pijnstillende effecten van Semax na verschillende toedieningswegen. Rossiyskiy Fiziologicheskiy Zhurnal imeni I. M. Sechenova, 96(10), 1014–1023. PMID: 21268834
[22] Agapova, T. Yu., Agniullin, Ya. V., Silachev, D. N., Shadrina, M. I., Slominsky, P. A., Shram, S. I., Limborskaya, S. A., & Myasoedov, N. F. (2007). Veranderde expressie veroorzaakt door het peptide semax in de genen van het intracellulaire signaalpad in de hippocampus van ratten. Doklady Biochemie en Biofysica, 417, 334–336. https://doi.org/10.1134/s1607672907060129
[23] Silachev, D. N., Shram, S. I., Shakova, F. M., Romanova, G. A., & Myasoedov, N. F. (2009). Vorming van ruimtelijk geheugen bij ratten met ischemische laesies van de prefrontale cortex; effecten van een synthetisch analoog van ACTH(4-7). Neuroscience & Behavioral Physiology, 39(8), 749–756. https://doi.org/10.1007/s11055-009-9197-4
[24] Sudarkina, O. Yu., Filippenkov, I. B., Stavchansky, V. V., Denisova, A. E., Yuzhakov, V. V., Sevan’kaeva, L. E., Valieva, L. V., Remizova, J. A., Dmitrieva, V. G., Gubsky, L. V., Myasoedov, N. F., Limborska, S. A., & Dergunova, L. V. (2021). Het eiwitexpressieprofiel in de hersenen bevestigt het beschermende effect van het ACTH(4-7)PGP-peptide (Semax) in een rattenmodel van cerebrale ischemie-reperfusie. International Journal of Molecular Sciences, 22(12), 6179. https://doi.org/10.3390/ijms22126179
[25] Ashmarin, I. P., Nezavibat’ko, V. N., Miasoedov, N. F., Kamenskiĭ, A. A., Grivennikov, I. A., Ponomareva-Stepnaia, M. A., Andreeva, L. A., Kaplan, A. Ia., Koshelev, V. B., & Riasina, T. V. (1997). Een nootropisch adrenocorticotroop hormoon-analoog 4-10-semax (15 jaar ervaring met de ontwikkeling en studie ervan). Zhurnal Vysshei Nervnoi Deyatelnosti imeni I P Pavlova, 47(2), 420–430. PMID: 9173745