MGF
MGF to skrót od Mechano Growth Factor i należy do rodziny IGF-1 (insulinopodobny czynnik wzrostu) 

Izoforma IGF-1, MGF jest również znana jako IGF-1Ec i jest wytwarzana głównie w wątrobie 

Gen IGF-1 podlega transkrypcji i generuje trzy izoformy mRNA, czyli IGF-1Ea, IGF-1Eb i IGF-1Ec. Fakt ten oznacza, że ​​MGF (lub IGF-1Ec) jest identyczny z IGF-1, ale ma inną domenę E. Każda izoforma jest syntetyzowana przez organizm w odpowiedzi na różne bodźce i pełni określone funkcje w różnych tkankach.

Podczas badań wiadomo było, że po splicingu dojrzałego IGF-1 powstały trzy białka prekursorowe IGF-1. Każdy prekursor składa się z 70 reszt aminokwasowych dojrzałego IGF-1 i różni się jedynie sekwencją aminokwasową przyłączoną do terminala COOH, co również determinuje jego funkcję.

Pod koniec lat 90. i na początku 2000 r. odkryto, że poziomy jednego z trzech prekursorów, IGF-1EC (MGF), znacznie wzrosły po uszkodzeniu mięśni (4).

Następnie przeprowadzono kilka badań (3) w celu wyizolowania i zsyntetyzowania (PEG)ilowanego MGF w celu modyfikacji i poprawy skuteczności i biodostępności peptydu.

Funkcjonowanie MGF

Badania wykazały, że pod wpływem stresu mięśniowego, zwłaszcza podczas ćwiczeń, dojrzały IGF-1 jest łączony w odpowiedzi na stres, a zatem wytwarza i uwalnia jedną z izoform o nazwie IGF-1EC, znaną również jako czynnik wzrostu Mechano (MGF) ( 4).

Jedną z hipotez jest to, że gdy poziom MGF wzrasta, sekwencja aminokwasowa dołączona do końcówki COOH MGF zostaje aktywowana i promuje proliferację komórek w komórkach macierzystych mięśni.

Dalsze badania wykazały, że po podaniu PEG MGF stymuluje on proliferację komórek mięśniowych C2C12 i ludzkich mioblastów. Na podstawie tych wyników ustalono, że egzogennie podawany peptyd MGF jest z natury biologicznie aktywny i obojętny.

W czym pomaga PEG MGF?

PEG MGF wywołuje silniejsze, trwałe efekty normalnego MGF, które obejmują następujące korzyści terapeutyczne.

• Zdolność do odbudowy mięśni
• Potencjał do wzrostu nowych komórek mięśniowych
• Posiada działanie neuroprotekcyjne, czyli chroni układ nerwowy, w tym mózg
• Wykazuje działanie kardioprotekcyjne
• Wspomaga naprawę tkanek i gojenie się ran
• Promuje naprawę uszkodzeń kości

Wpływ na mięśnie szkieletowe

Głównym celem tego badania było zbadanie wpływu MGF na naprawę mięśni i gojenie się ran.

Do badań wybrano myszy eksperymentalne, które zostały wywołane stłuczeniem mięśnia i ubytkiem makrofagów mięśniowych. Myszom tym podawano następnie MGF bezpośrednio do uszkodzonych mięśni.

Na podstawie kompleksowych analiz ustalono, że MGF indukował naprawę mięśni w zranionych tkankach. Podawanie MGF zmniejszyło tempo włóknienia w kontuzjowanych mięśniach i zmniejszyło ekspresję zapalnych cytokin, chemokin i czynników stresowych.

Wyniki te pokazują, że MGF indukuje regenerację mięśni i potencjalnie zmniejsza skutki ran, takie jak stany zapalne i stres oksydacyjny.

Wpływ na mięśnie u ludzi

W tym badaniu z 2009 roku (6) oceniono wpływ zarówno naturalnego MGF (tj. izoform IGF-1) jak i syntetycznego MGF na uszkodzone komórki mięśniowe wywołane wysiłkiem fizycznym.

Do tego badania wybrano dziesięciu zdrowych ochotników płci męskiej, a ich próbki z biopsji mięśni pobrano przed ćwiczeniami. Ochotnicy ci byli następnie poddani nadmiernemu ćwiczeniu, a próbki z biopsji mięśni pobrano ponownie 6 godzin, 2, 5 i 16 dni po wysiłku. Stwierdzono, że to uszkodzenie mięśni stymulowało zwiększone wydzielanie izoform IGF-1, zwłaszcza IGF-1Ea i IGF-1Eb, które są dominującymi formami MGF. Podobnie, syntetyczny MGF również promował efekty proliferacyjne w leczeniu uszkodzeń mięśni. Syntetyczny MGF miał dodatkową korzyść, ponieważ ich działania nie były hamowane przez antagonistę receptora IGF-1. Badania te wykazały, że zarówno naturalna izoforma IGF-1, MGF, jak i syntetyczny MGF wywierały regenerację mięśni i naprawę po uszkodzeniu.

Efekty kardioprotekcyjne MGF

Głównym celem tego badania (7) była ocena wpływu MGF na mięśnie sercowe podlegające programowanej śmierci komórek po hipoksji, która jest stanem charakteryzującym się ograniczoną podażą tlenu. W eksperymencie indukowano niedotlenieniem przy jedynie 1% podaży tlenu, co prowadziło do apoptozy komórek.

Urządzenie dostarczające mikropręciki wytworzono z hydrożelu chemicznego PEGDMA, który został obciążony peptydem MGF, a następnie podany doświadczalnym obiektom. Te mikropręciki do wstrzykiwania miały sztywność 30 kPa, taką samą jak serce i miały tę samą wielkość komórek miocytów. Po podaniu te pałeczki indukowały pomyślne uwalnianie i dostarczanie MGF do organizmu w ciągu 2 tygodni. Indukował również zwiększoną migrację ludzkich komórek macierzystych do serca, co prowadziło do zahamowania apoptozy. Wyniki te wykazały, że dwutygodniowa aktywność biologiczna MGF zmniejszyła uszkodzenia komórek i zwiększyła liczbę komórek macierzystych, tym samym potencjalnie pomagając w regeneracji mięśnia sercowego.

Wpływ MGF na komórki mózgowe

Kilka badań (9) przeprowadzono na które były leczone eksperymentalnie w celu zwiększenia poziomu MGF w ich ciele, a tym samym zbadania wpływu zwiększonego stężenia MGF na ich komórki mózgowe.

Jedno z badań obejmowało hodowlę myszy w celu konstytutywnej nadprodukcji MGF w obszarze hipokampa mózgu. Hipokamp odpowiada przede wszystkim za regulację zjawiska neurogenezy w organizmie. Ta nadprodukcja MGF skutkowała wysokimi stężeniami BrdU, który jest biologicznym markerem reprezentującym działania proliferacyjne w organizmie. Wynik ten pokazał, że MGF prowadził do zwiększonej proliferacji komórek i rozwoju mózgu.

Przeprowadzono inne badanie, w którym myszy hodowano do warunkowej produkcji MGF w wieku 1, 3 i 12 miesięcy. Analizę behawioralną i odpowiedzi biologiczne badano po 2 latach. Te myszy wykazywały również podwyższone poziomy BrdU i neurogenezy. Ustalono, że podwyższony poziom neurogenezy prowadzi do poprawy funkcji poznawczych.

Badania te pokazują, że MGF ma potencjał do promowania neurogenezy w komórkach mózgowych, a tym samym może być potencjalnie stosowany w leczeniu zaburzeń poznawczych u ludzi.

Skład preparatu PEG-MGF

Preparat PEG-MGF zawiera 5 mg liofilizowanego proszku. Produkt poddany został wymagającym kontrolom jakości i badaniom pod kątem czystości chemicznej.

Wzór cząsteczkowy :C121H200N42O39

Ma sekwencję aminokwasową  : Tyr-Gln-Pro-Pro-Ser-Thr-Asn-Lys-Asn-Thr-Lys-Ser-Gln-Arg-Arg-Lys-Gly-Ser-Thr-Phe-Glu-Glu-Arg-Lys

Numer CAS : 86168-78-7

Źródła wiedzy o substancji.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3485521/

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4798685/