Melanotan 1 Peptide

Melanotan 1 (MT-1) is een synthetisch equivalent van alfa-melanocyt-stimulerend hormoon (alpha-MSH). Het peptide is uitgebreid onderzocht via observatie van onderzoeksmodellen die tekenen van erytropoëtische protoporfyrie vertonen, om mogelijke fototoxiciteit of UV-gerelateerde schade te verminderen.[1] Er is gesuggereerd dat het peptide mogelijk invloed kan hebben op diverse fysiologische processen zoals voedingspatronen, functies van het centrale zenuwstelsel, bloeddruk en meer.

Specificaties

Moleculair Gewicht: 1646.8 g/mol

Moleculaire Formule: C78H111N21O19

Sequentie: Ac-Ser-Tyr-Ser-Nle-Glu-His-D-Phe-Arg-Trp-Gly-Lys-Pro-Val-NH2

Synoniem(en): MT-1

Melanotan 1 Onderzoek

Melanotan 1 is structureel en functioneel vergelijkbaar met het fysiologische alfa-melanocyt-stimulerend hormoon (alpha-MSH), met uitzondering van enkele specifieke aminozuursubstituties. Dit omvat substituties zoals de vervanging van methionine en L-fenylalanine op de vierde en zevende positie door respectievelijk norleucine en D-fenylalanine. Van alpha-MSH wordt gedacht dat het voornamelijk invloed heeft op melanocyten, dermale cellen en haarfollikelcellen, die verantwoordelijk worden geacht voor pigmentatie. In wetenschappelijke studies lijkt dit hormoon te interageren met melanocortine receptor 1, en mogelijk zo zijn rol te mediëren. Alpha-MSH wordt beschouwd als een niet-selectieve agonist van melanocortine receptoren 1, 3, 4 en 5.[2]

Hier volgt een basisoverzicht van wat onderzoekers te zeggen hebben over elk van deze en andere gerelateerde receptoren:

• De melanocortine 1 receptor (MC1R) wordt vermoed aanwezig te zijn in melanocyten van huidstructuren, haar en oogweefsels, en is het belangrijkste doelwit van MT-1.
• De melanocortine 2 receptor (MC2R) bevindt zich vermoedelijk in de bijnierschors, de buitenste laag van de bijnieren. Men denkt dat deze receptor mogelijk deelneemt aan de productie van cortisol, en noch MT-1 noch Alpha-MSH interageert ermee.
• De melanocortine 3 receptor (MC3R) zou tot expressie komen in verschillende weefsels, waaronder de hersenen en placenta. MC3R kan bijdragen aan de regulatie van eetlust in experimentele modellen.
• De melanocortine 4 receptor (MC4R) bevindt zich vermoedelijk binnen het centrale zenuwstelsel, met name in de hypothalamus. Er wordt gespeculeerd dat deze receptor mogelijk invloed heeft op zenuwcellen die betrokken zijn bij de regulatie van copulatiegedrag en opwinding.
• De melanocortine 5 receptor (MC5R) komt tot expressie in meerdere weefsels, maar de rol ervan moet nog worden vastgesteld.

MT-1 werd oorspronkelijk ontwikkeld om melanineproductie en pigmentatie te induceren door interactie met dezelfde receptoren. Deze twee aminozuurmodificaties kunnen helpen door de affiniteit voor de receptor te verhogen en de moleculaire stabiliteit voor een langere halfwaardetijd te ondersteunen. Vervolgonderzoek naar het peptide en andere melanocortine-bindende eiwitten hielp wetenschappers het melanocortine-signaleringssysteem beter te onderzoeken.

Melanotan 1 en Melanine

MT-1 kan de synthese van melanine beïnvloeden door interactie met melanocortine 1 receptoren die worden aangetroffen op melanocyten — de cellen waarvan wordt gedacht dat ze melaninepigment produceren in de dermale weefsels. Sommige studies suggereren dat MT-1 mogelijk een hogere affiniteit heeft voor MC1R’s in vergelijking met α-MSH, wat de melanineproductie potentieel versterkt en mogelijk leidt tot verhoogde pigmentatie van de dermale laag, zelfs zonder blootstelling aan UV-licht. Men denkt dat melanine bijdraagt aan de kleuring van verschillende weefsels en beschermende functies kan vervullen, zoals het absorberen van UV-straling. Er zijn aanwijzingen dat melanine voornamelijk voorkomt in twee vormen: eumelanine, geassocieerd met bruine of zwarte tinten, en pheomelanine, geassocieerd met rode of gele kleuren.

Onderzoekers stellen dat “wanneer Melanotan I MC1R activeert, cAMP wordt geproduceerd, en dit activeert de expressie van microphthalmia transcriptiefactor (MITF), die de expressie induceert van enzymen voor eumelanineproductie.”[3] Hierdoor is MT-1 onderzocht vanwege het potentieel om melanine te induceren in laboratoriummodellen die zijn blootgesteld aan ultraviolette straling.[4] Het onderzoek observeerde dat modellen blootgesteld aan MT-1 een gerapporteerde stijging van 75% in pigmentatie vertoonden en ongeveer 47% minder verbranding. Melanotan 1 leek vergelijkbare pigmentatie te induceren in modellen vergeleken met controles, zelfs bij 50% minder blootstelling aan ultraviolet licht. De pigmentatie hield drie weken langer aan bij deze proefpersonen dan bij degenen die alleen aan UV-licht werden blootgesteld. Variant MC1-receptoren kunnen minder pigmentatie van de epidermale laag induceren dan wildtype MC1-receptoren.

Binnen deze genetische achtergrond kan blootstelling aan MT-1 de melaninedichtheid verhogen, substantiële pigmentatie induceren en mogelijk fotoprotectie mediëren. MT-1 wordt ook onderzocht in de context van Vitiligo. Studies merkten op dat gecombineerde blootstelling van het peptide met UVB-licht zowel de synthese van melanine als de proliferatie van melanocyten leek te bevorderen. Ongeveer 50% van de aan MT-1 blootgestelde vitiligomodellen vertoonde schijnbaar snelle repigmentatie en een afname van vitiligoplekken. MT-1 kan mogelijk invloed hebben op hypopigmenteerde littekens op basis van de uitkomsten van het vitiligo-onderzoek. Overmatige blootstelling aan UV-licht kan leiden tot schilferige gezwellen, ook wel actinische of solaire keratose genoemd. Deze precancereuze laesie is geassocieerd met de ontwikkeling van plaveiselcelcarcinoom.

Melanotan 1 en Cognitieve Achteruitgang, Ziekte van Alzheimer

Blootstelling aan MT-1 leek het zenuwweefsel van transgene muriene modellen te beschermen tegen cognitieve achteruitgang en het ontstaan van de ziekte van Alzheimer.[5] De onderzoekers suggereerden dat activatie van melanocortinereceptoren door MT-1 “de verstoorde homeostatische processen en microgliale reactiviteit in de hippocampus in APP/PS1-muizen herstelt.” Zelfs kortdurende blootstelling aan het peptide werd in een experimentele studie waargenomen om amyloïde-bèta plaques en neuronale apoptose in muriene modellen van matige AD te verminderen. Dit kan de cognitieve functie en synaptische transmissie ondersteunen bij de aan MT-1 blootgestelde dieren. In dezelfde studie leek het blokkeren van de werking van MT-1 op de MC4-receptor alle positieve potentiële effecten van het peptide te verminderen.

Onderzoekers hebben gepostuleerd dat stimulatie van de MC4-receptor mogelijk stimulerend werkt op neurogenese en herstel van cognitieve functies in muriene AD-modellen. Alle aan AD gekoppelde biomarkers leken significant af te nemen, zelfs bij beperkte blootstelling aan het peptide. De MC4-receptor is de enige melanocortinereceptor die tot expressie komt op astrocyten, de voedende cellen die neuronen helpen beschermen en van voeding voorzien. MT-1 wordt onderzocht vanwege het potentieel om de productie van brain-derived neurotrophic factor (BDNF) te ondersteunen en mogelijk de functie van astrocyten te stimuleren. BDNF is een endogeen voorkomende molecule in zenuwweefsel die als cruciaal wordt beschouwd voor het behoud van de stabiliteit van synapsen en algemene neurogenese.

Melanotan 1 en Bloeddruk, Beroerte

MT-1 lijkt selectief hypertensie te helpen reguleren in muriene modellen zonder invloed uit te oefenen op controlemodellen met normale bloeddruk.[6] Deze werking suggereert dat MT-1 mogelijk het potentieel heeft om bloeddruk te moduleren zonder hypotensie te veroorzaken. Daarnaast kan MT-1 gunstig potentieel hebben in modellen van ischemie, vaak een gevolg van hoge bloeddruk en turbulente bloedstroom, zoals beroerte. Studies suggereren dat blootstelling aan het peptide zelfs negen uur na het induceren van een beroertemodel kan helpen hersencelschade en celdood te beperken, evenals parameters van leren en geheugen in onderzoeksmodellen te ondersteunen.[7]

Deze onderzoekers hebben gepostuleerd dat het onderliggende mechanisme mogelijk is dat MT-1 helpt bij het herrouteren van leer- en geheugencircuits in de hersenen. Onderzoekers stellen voor dat het peptide synaptische plasticiteit kan ondersteunen en langdurig functioneel herstel van de hersenen kan bevorderen. De belangrijkste mediator in dit proces zou de expressie van het Zif268-gen zijn, waarvan wordt gesuggereerd dat het overmatig tot expressie komt in dieren blootgesteld aan Melanotan 1.

Melanotan 1 en Neuro-inflammatiemodellen

De activatie van melatoninereceptoren werd recent waargenomen als mogelijk onderdrukkend voor ontsteking in het centrale zenuwstelsel in muriene modellen. T-helpercellen vallen de myelineschede van neuronen aan, wat leidt tot neuronale disfunctie en zelfs celdood door multiple sclerose. De schade werd blijkbaar omgekeerd in onderzoeksstudies door de introductie van melatonine. Daarom kunnen we hypothetiseren dat door de melatonine-expressie te verhogen met behulp van peptiden zoals MT-1, er een opmerkelijke vermindering van neuro-inflammatieniveaus kan zijn.[8] Uveïtis is een andere inflammatoire aandoening van de oogweefsels die geacht wordt tot verlies van gezichtsvermogen te leiden. Verhoogde melatoninesynthese kan de T-celfunctie onderdrukken en mogelijk positieve effecten hebben.[9]

Melanotan 1 en Weefselfibrose

Voorlopige studies met knaagdiermodellen suggereren dat het verhogen van MC1-receptoractiviteit — vergelijkbaar met stimulatie door MT-1 — mogelijk anti-fibrotische effecten kan bieden in weefsels die acute of chronische ontsteking ervaren.[10] Onderzoekers hebben genmodificatietechnieken gebruikt om de expressie van MC1R te verhogen, wat experimenteel geïnduceerde fibrose van levercellen mogelijk kan verlichten en mogelijk de verhoogde expressie van genen geassocieerd met fibrogenese en ontsteking kan verminderen. Deze bevindingen suggereren dat verhoogde MC1R-activiteit het fibrotische proces kan beïnvloeden door genexpressies betrokken bij fibrogenese en inflammatoire reacties te moduleren.

Een verondersteld mechanisme voor deze potentiële beschermende effecten tegen fibrose van levercellen kan de modulatie van matrix metalloproteïnase (MMP)-activiteit en de onderdrukking van tissue inhibitors of MMPs (TIMPs) omvatten. Van MMP’s wordt gedacht dat ze een cruciale rol spelen bij de afbraak van de extracellulaire matrix, waarbij hun activiteit nauwkeurig wordt gereguleerd door TIMPs. Verzamelde gegevens geven aan dat activatie van MC1R de MMP-activiteit aanzienlijk kan ondersteunen terwijl de activatie van α-smooth muscle actin (α-SMA) en cyclooxygenase-2 (COX-2), markers die vaak geassocieerd worden met ontsteking en fibrogenese, afneemt.

Verder wordt gedacht dat MC1R-activatie de mRNA-expressies van transforming growth factor β1 (TGF-β1) in levercellen, collageen α1 en verschillende celadhesiemoleculen verlaagt, die beschouwd worden als belangrijke bijdragers aan de progressie van fibrose. Het is ook opmerkelijk dat MC1R-activatie mogelijk de expressie van COX-2 en celadhesiemoleculen onderdrukt, wat wijst op een potentieel anti-inflammatoir pad waardoor MT-1 en vergelijkbare verbindingen mogelijk verdere anti-fibrogene effecten kunnen uitoefenen.[10]

Disclaimer

De genoemde producten zijn niet bedoeld voor menselijke of dierlijke consumptie. Onderzoekschemicaliën zijn uitsluitend bedoeld voor laboratoriumexperimenten en/of in-vitrotesten. Lichamelijke toediening van welke aard dan ook is strikt verboden volgens de wet. Alle aankopen zijn beperkt tot erkende onderzoekers en/of gekwalificeerde professionals. Alle informatie gedeeld in dit artikel is uitsluitend bedoeld voor educatieve doeleinden.

Referenties

Wensink D, Wagenmakers MAEM, Langendonk JG. Afamelanotide is used to prevent phototoxicity in erythropoietic protoporphyria. Expert Rev Clin Pharmacol. 2021 Feb;14(2):151-160. doi: 10.1080/17512433.2021.1879638. PMID: 33507118.

Cai, M., & Hruby, V. J. (2016). The Melanocortin Receptor System: A Target for Multiple Degenerative Diseases. Current protein & peptide science, 17(5), 488–496. https://doi.org/10.2174/1389203717666160226145330

Mun, Y., Kim, W., & Shin, D. (2023). Melanocortin 1 Receptor (MC1R): Pharmacological and Therapeutic Aspects. International journal of molecular sciences, 24(15), 12152. https://doi.org/10.3390/ijms241512152

Koikov L, Starner RJ, Swope VB, Upadhyay P, Hashimoto Y, Freeman KT, Knittel JJ, Haskell-Luevano C, Abdel-Malek ZA. Development of hMC1R Selective Small Agonists for Sunless Tanning and Prevention of Genotoxicity of UV in Melanocytes. J Invest Dermatol. 2021 Jul;141(7):1819-1829. doi: 10.1016/j.jid.2020.11.034. Epub 2021 Feb 18. PMID: 33609553; PMCID: PMC9009400.

Lau JKY, Tian M, Shen Y, Lau SF, Fu WY, Fu AKY, Ip NY. Melanocortin receptor activation alleviates amyloid pathology and glial reactivity in an Alzheimer’s disease transgenic mouse model. Sci Rep. 2021 Feb 23;11(1):4359. doi: 10.1038/s41598-021-83932-4. PMID: 33623128; PMCID: PMC7902646.

do Carmo JM, da Silva AA, Wang Z, Fang T, Aberdein N, Perez de Lara CE, Hall JE. Role of the brain melanocortins in blood pressure regulation. Biochim Biophys Acta Mol Basis Dis. 2017 Oct;1863(10 Pt A):2508-2514. doi: 10.1016/j.bbadis.2017.03.003. Epub 2017 Mar 6. PMID: 28274841; PMCID: PMC5587353.

Ahmed TJ, Montero-Melendez T, Perretti M, Pitzalis C. Curbing Inflammation through Endogenous Pathways: Focus on Melanocortin Peptides. Int J Inflam. 2013;2013:985815. doi: 10.1155/2013/985815. Epub 2013 May 7. PMID: 23738228; PMCID: PMC3664505.

Wurtman R. Multiple Sclerosis, Melatonin, and Neurobehavioral Diseases. Front Endocrinol (Lausanne). 2017 Oct 23;8:280. doi: 10.3389/fendo.2017.00280. PMID: 29109699; PMCID: PMC5660121

Sande PH, Dorfman D, Fernandez DC, Chianelli M, Domínguez Rubio AP, Franchi AM, Silberman DM, Rosenstein RE, Sáenz DA. Treatment with melatonin after the onset of experimental uveitis attenuates ocular inflammation. Br J Pharmacol. 2014 Dec;171(24):5696-707. doi: 10.1111/bph.12873. PMID: 25131343; PMCID: PMC4290711.

Lee TH, Jawan B, Chou WY, Lu CN, Wu CL, Kuo HM, Concejero AM, Wang CH. Alpha-melanocyte-stimulating hormone gene therapy reverses carbon tetrachloride-induced liver fibrosis in mice. J Gene Med. 2006 Jun;8(6):764-72. doi: 10.1002/jgm.899. PMID: 16508911.

Alle bestellingen worden dezelfde dag verzonden indien geplaatst vóór 12:00 PST.

Dit product is uitsluitend bedoeld voor onderzoeks-/laboratoriumgebruik. Menselijk of dierlijk gebruik en/of consumptie is strikt verboden volgens de wet. Alleen gekwalificeerde en erkende professionals mogen deze producten hanteren. Alle informatie gevonden op Biotech Peptiden is uitsluitend bedoeld voor educatieve doeleinden. Raadpleeg onze algemene voorwaarden voor meer details.

Dr. Usman

Dr. Usman (BSc, MBBS, MaRCP) voltooide zijn studie geneeskunde aan het Royal College of Physicians in Londen. Hij is een fervent onderzoeker met meer dan 30 publicaties in internationaal erkende peer-reviewed tijdschriften. Dr. Usman heeft gewerkt als onderzoeker en medisch consultant voor gerenommeerde farmaceutische bedrijven zoals Johnson & Johnson en Sanofi.