Humanin Peptide

Humanin is een endogeen voorkomend uniek peptide dat wordt gecodeerd door mitochondriaal DNA. Het peptide kan in twee verschillende vormen in de cel bestaan: een sequentie van 21 aminozuren die zich binnen de mitochondriën van de cel bevindt, en een sequentie van 24 aminozuren die zich buiten de mitochondriën in het cytosol van de cel bevindt. Beide vormen lijken te functioneren als cytoprotectieve eiwitten en kunnen cellen mogelijk beschermen tegen apoptose (geprogrammeerde celdood) door de werking van het Bcl2-gerelateerde X-eiwit (Bax) te verstoren.[1]

Bax wordt beschouwd als een pro-apoptotisch eiwit dat apoptose bevordert door het buitenste mitochondriale membraan te verstoren. Men denkt dat het de afgifte van cytochroom c uit de mitochondriën naar het cytosol faciliteert, wat vervolgens een cascade van gebeurtenissen activeert die leiden tot celdood. Door de functie van Bax te verstoren, kan Humanin mogelijk helpen deze apoptotische route te onderdrukken. Onderzoekers stellen dat Humanin mogelijk “de translocatie van Bax van het cytosol naar mitochondriën [ondersteunt]. Omgekeerd maakt vermindering van Humanin-expressie door small interfering RNA’s cellen gevoeliger voor Bax en verhoogt het de translocatie van Bax naar membranen.”

Naast onderzoek naar de mogelijke interactie met Bax suggereren Humanin-studies dat het peptide zich ook kan binden aan andere intracellulaire moleculen, zoals actinine-4 en fosfoproteïne 8, die beide betrokken zijn bij cellulaire apoptose. Binding aan deze eiwitten zou eveneens kunnen bijdragen aan het cytoprotectieve potentieel van Humanin.[2] Studies suggereren daarom dat Humanin mogelijk belangrijk is voor de bescherming van verschillende celtypen, met name neuronen. Daarnaast suggereren studies dat het ook een beschermend potentieel kan hebben voor cellen in hartweefsel, spiercellen, het netvlies van het oog en de bekleding van bloedvaten.

Specificaties

Moleculair Gewicht: 2687.3 g/mol

Moleculaire Formule: C119H204N34O32S2

Sequentie: Met-Ala-Pro-Arg-Gly-Phe-Ser-Cys-Leu-Leu-Leu-Leu-Thr-Ser-Glu-Ile-Asp-Leu-Pro-Val-Lys-Arg-Arg-Ala

Andere Bekende Benamingen: formyl humanin, HNGF6A-eiwit

Humanin Onderzoek

Humanin en Neurodegeneratiemodellen

Experimenten met muismodellen suggereren dat Humanin (HN) mogelijk beschermende effecten uitoefent op zenuwcellen in Alzheimer-modellen en mogelijk de vorming van bèta-amyloïde plaques ondersteunt.[3] De wetenschappers merken op dat “HN meerdere intracellulaire en extracellulaire anti-celdoodacties vertoont en verschillende AD-gerelateerde pathomechanismen, waaronder accumulatie van amyloïde plaques, antagoniseert.” Amyloïde plaques worden als potentieel significant beschouwd in Alzheimer-modellen omdat ze bestaan uit amyloïde beta (Aβ).

Men denkt dat dit peptide bijdraagt aan zenuwcelbeschadiging die in deze modellen wordt waargenomen door interactie met twee specifieke G-eiwitgekoppelde peptidereceptoren: Formyl Peptide Receptor-Like 1 (FPRL-1) en Formyl Peptide Receptor-Like 2 (FPRL-2). Men denkt dat deze receptoren tot expressie komen op het oppervlak van neuronale cellen en mogelijk een rol spelen in neurologische signaalroutes. Door zich te binden aan FPRL-1 en FPRL-2 kan Humanin mogelijk voorkomen dat amyloïde beta met deze receptoren interageert, wat bepaalde vormen van neurologische degeneratie die geassocieerd worden met Alzheimer-modellen zou kunnen verminderen.[2]

Studies suggereren verder dat peptiden mogelijk de dood van excitotoxische neuronen ondersteunen in experimenten met NMDA-pulsen. Deze mogelijke onderzoeksimplicatie van Humanin kan neurodegeneratie in experimentele modellen van Alzheimer en andere vormen van dementie mogelijk vertragen of stoppen. Onder normale omstandigheden kunnen eiwitten uit de Bcl2-familie de afgifte van eiwitten uit mitochondriale membranen signaleren, caspasen activeren en de ordelijke vernietiging en recycling van cellen coördineren.

Dit proces is praktisch interessant in veel hypothetische situaties, zoals wanneer een virus binnendringt, waarbij een klein aantal cellen vernietigd kan worden om uitgebreide weefselschade mogelijk te voorkomen. Het proces kan echter onder bepaalde omstandigheden ontregeld raken, wat leidt tot wijdverspreide ongecontroleerde celdood. Humanin lijkt zich te binden aan de Bcl2-stimulerende eiwitten Bid en tBid en hun functie te blokkeren. Deze werking kan mogelijk de apoptotische route bij de oorsprong uitschakelen.

Humanin en Neurotoxiciteitsmodellen

Enkele recente laboratoriumonderzoeken suggereren dat Humanin mogelijk neurotoxiciteit veroorzaakt door Calyculin A in corticale neuronen kan verminderen.[4] Calyculin A staat bekend als een remmer van eiwitfosfatasen PP2A (proteïnefosfatase 2A) en PP1 (proteïnefosfatase 1), enzymen die cruciaal zijn voor defosforylering. Remming van deze fosfatasen kan leiden tot hyperfosforylering van tau-eiwit, wat geassocieerd wordt met neurodegeneratie, verhoogde oxidatieve stress en neuronale schade. In experimenten met gekweekte corticale neuronen leek pre-incubatie met Humanin de levensvatbaarheid van cellen te behouden en neuronen te beschermen tegen de schadelijke effecten van Calyculin A.

Humanin kan oxidatieve stress mogelijk verlichten door de niveaus van malondialdehyde (MDA) te verlagen, een bijproduct van lipideperoxidatie dat dient als marker voor oxidatieve schade aan celmembranen. Verlaagde MDA-niveaus suggereren dat Humanin mogelijk helpt de integriteit van neuronale membranen te beschermen tegen oxidatieve schade. Verder kan Humanin mogelijk de activiteit van superoxidedismutase (SOD) verhogen, een essentieel antioxidant-enzym dat de omzetting van superoxideradicalen naar minder schadelijke stoffen zoals waterstofperoxide en zuurstof katalyseert. Observaties wijzen er ook op dat Humanin mogelijk de activiteit van PP2A herstelt, waardoor de defosforylering van tau-eiwit wordt vergemakkelijkt.

Door mogelijk de overfosforylering van tau op specifieke aminozuurresiduen te verminderen, kan Humanin helpen bij het behouden van structurele componenten die essentieel zijn voor het behoud van neuronale vorm, neuronale functie en communicatie tussen neuronen. Bovendien benadrukt de interactie tussen Humanin en cellulaire routes die betrokken zijn bij oxidatieve stress en taufosforylering de potentiële rol van het peptide bij het moduleren van neuronale reacties op neurotoxische prikkels. Door zowel antioxidatieve afweermechanismen als eiwitfosforyleringsprocessen te beïnvloeden, kan Humanin mogelijk meerdere aspecten van neuronale overleving en functie onder stressomstandigheden beïnvloeden.

Humanin en Hartcellen

Een studie van de Mayo Clinic suggereerde dat Humanin mogelijk tot expressie komt op de wanden van het vaatstelsel en de productie van reactieve zuurstofsoorten (vrije radicalen) als reactie op LDL-oxidatie kan verstoren.[5] Het lijkt het potentieel te hebben om actieve zuurstofsoorten in het vaatstelsel met maximaal 50% te verminderen en mogelijk apoptose eveneens met maximaal 50% te reduceren. Naast Humanin’s belangrijkste mechanisme van interactie met Bax suggereerden onderzoekers dat een aanvullend onderliggend mechanisme mogelijk de activering van de Akt/glycogeen synthase kinase-3β (GSK-3β)-signaleringsroute omvat.

Western blot-analyse gaf aan dat Humanin deze route mogelijk opreguleert, wat mogelijk celoverleving bevordert en apoptotische activiteit in hartcellen vermindert. Het peptide leek ook de verhouding van cardiomyocyten tot fibroblasten in hartweefsel te verhogen, wat kan wijzen op een potentiële vermindering van fibrotische activiteit, aangezien fibroblasten belangrijke bijdragers zijn aan fibrose via collageenproductie. Immunofluorescentiekleuring onthulde veranderingen in celtypepercentages, met een mogelijke afname van fibroblastproliferatie.

Daarnaast lijkt er een afname te zijn van collageenafzetting in het myocard na blootstelling aan Humanin. Collageen is een belangrijk bestanddeel van de extracellulaire matrix in fibrotisch weefsel, dus een verminderde aanwezigheid kan wijzen op afgezwakte fibrotische processen. De studie merkte ook een mogelijke neerwaartse regulatie op van profibrotische cytokinen, zoals transforming growth factor-β1 (TGF-β1) en fibroblast growth factor-2 (FGF-2), samen met matrix metalloproteinase-2 (MMP-2), die betrokken zijn bij de remodeling van de extracellulaire matrix en de progressie van fibrose.

Humanin en Retinale Aandoeningen

Retinaal pigmentepitheel (RPE) is een laag van het netvlies die de cellen die helpen bij het zicht bedekt en voedt. Het lijkt een rol te spelen bij de absorptie en verstrooiing van licht en bij het filteren van bloedcomponenten die het binnenste van het netvlies bereiken. Bovenal kan het de aard van de immuniteit in het oog bepalen. Schade aan het RPE wordt in verband gebracht met leeftijdsgebonden maculadegeneratie, diabetische retinopathie en andere oogaandoeningen.

Huidige studies suggereren dat Humanin mogelijk een belangrijk onderdeel van het RPE is en oxidatieve stress in dit weefsel kan verminderen.[6] Blootstelling aan Humanin in celculturen lijkt de RPE-functie te ondersteunen en de weerstand van het weefsel tegen apoptose te verhogen. Dit kan wetenschappers helpen verder onderzoek te ondersteunen naar netvliesaandoeningen zoals maculadegeneratie.

Humanin en Botfunctie

Botverlies is een ernstige aandoening en onderzoekers gebruiken vaak glucocorticoïden om ernstige ontstekingen (zoals auto-immuunontstekingen) te verminderen, hoewel deze extreme botafbraak kunnen veroorzaken bij hoge concentraties of langdurige blootstelling. Onderzoekers in Zweden en Zuid-Korea hebben verondersteld dat Humanin mogelijk op twee manieren invloed heeft op botten.[7] Ten eerste is gesuggereerd dat Humanin chondrocyten (cellen die de collageenmatrix produceren waarin bot wordt opgebouwd) mogelijk beschermt tegen celdood, mogelijk zonder de activiteit van glucocorticoïden te blokkeren. Dit effect kan de groei van bot en kraakbeen vergroten of een deel van het versnelde botverlies door glucocorticoïden compenseren.

Daarnaast is gesuggereerd dat Humanin de vorming van osteoclasten kan verminderen. Osteoclasten zijn de cellen die verantwoordelijk zijn voor botafbraak en remodeling. Overactivatie van deze cellen kan leiden tot ernstig botverlies. Door de vorming van osteoclasten mogelijk te onderdrukken, kan Humanin buitensporige botremodellering en botverlies helpen verminderen. Het peptide kan dit mogelijk bereiken via activering van AMP-geactiveerd proteïnekinase (AMPK), een enzym dat belangrijk is voor de regulatie van cellulaire energie. Eerdere studies hebben aangetoond dat Humanin mogelijk fosforylering van AMPK induceert, wat receptor activator of nuclear factor-κB ligand (RANKL) mogelijk negatief reguleert. Men denkt dat RANKL een cruciaal eiwit is dat differentiatie en activatie van osteoclasten bevordert.

Humanin lijkt ook de expressie van verschillende genen die betrokken zijn bij osteoclastogenese te verminderen. Deze genen omvatten nuclear factor of activated T-cells cytoplasmic 1 (NFATc1), een mastertranscriptiefactor die essentieel wordt geacht voor osteoclastdifferentiatie; osteoclast-associated receptor (OSCAR), die mogelijk betrokken is bij osteoclastrijping en -functie; cathepsine K (CTSK), een enzym dat botmatrixeiwitten kan afbreken; en tartraatresistente zure fosfatase (TRAP), een enzym dat dient als marker voor osteoclasten en betrokken is bij botresorptie.

Humanin en Insulinesignalering

Onderzoekers stellen dat Humanin mogelijk “een nieuwe schakel vertegenwoordigt tussen T2DM en neurodegeneratie.” Studies met muismodellen geven aan dat Humanin mogelijk de gevoeligheid van levercellen voor insuline ondersteunt.[8] Dit potentieel kan te danken zijn aan de mogelijke activering van signaalroutes waarbij Signal Transducer and Activator of Transcription 3 (STAT-3) betrokken is in de hypothalamus, een gebied van het centrale zenuwstelsel dat verantwoordelijk is voor hormonale regulatie. Deze activering lijkt significant omdat, wanneer STAT-3 in de hypothalamus gelijktijdig wordt geremd, het insuline-sensibiliserende potentieel van Humanin lijkt af te nemen.

Het potentieel van Humanin in onderzoek naar leverinsulinegevoeligheid kan via centrale mechanismen worden gemedieerd. Onderzoek suggereert ook dat een enkele blootstelling aan Humanin de bloedsuikerspiegel in diabetische muismodellen aanzienlijk kan verlagen, hoewel meer studies nodig zijn om dit potentieel te bevestigen. Daarnaast kan de afname van detecteerbare Humanin-niveaus in de hypothalamus mogelijk bijdragen aan de verergering van insulineresistentie in type 2 diabetesmodellen.

Disclaimer

De genoemde producten zijn niet bedoeld voor menselijke of dierlijke consumptie. Research chemicaliën zijn uitsluitend bedoeld voor laboratoriumonderzoek en/of in-vitrotesten. Elke vorm van lichamelijke toediening is strikt verboden volgens de wet. Alle aankopen zijn beperkt tot erkende onderzoekers en/of gekwalificeerde professionals. Alle informatie in dit artikel is uitsluitend bedoeld voor educatieve doeleinden.

Referenties

Guo B, Zhai D, Cabezas E, Welsh K, Nouraini S, Satterthwait AC, Reed JC. Humanin peptide suppresses apoptosis by interfering with Bax activation. Nature. 2003 May 22;423(6938):456-61. doi: 10.1038/nature01627. Epub 2003 May 4. PMID: 12732850.

Gong Z, Tas E, Muzumdar R. Humanin and age-related diseases: a new link? Front Endocrinol (Lausanne). 2014 Dec 4;5:210. doi: 10.3389/fendo.2014.00210. PMID: 25538685; PMCID: PMC4255622.

Niikura T. Humanin and Alzheimer’s disease: The beginning of a new field. Biochim Biophys Acta Gen Subj. 2022 Jan;1866(1):130024. doi: 10.1016/j.bbagen.2021.130024. Epub 2021 Oct 7. PMID: 34626746.

Zhao, J., Zeng, Y., Wang, Y., Shi, J., Zhao, W., Wu, B., & Du, H. (2021). Humanin protects cortical neurons from calyculin A-induced neurotoxicities by increasing PP2A activity and SOD. The International journal of neuroscience, 131(6), 527–535. https://doi.org/10.1080/00207454.2020.1769617

Qin Q, Mehta H, Yen K, Navarrete G, Brandhorst S, Wan J, Delrio S, Zhang X, Lerman LO, Cohen P, Lerman A. Chronic treatment with the mitochondrial peptide humanin prevents age-related myocardial fibrosis in mice. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2018 Nov 1;315(5):H1127-H1136. doi: 10.1152/ajpheart.00685.2017. Epub 2018 Jul 13. PMID: 30004252; PMCID: PMC6415743.

Li Z, Sreekumar PG, Peddi S, Hinton DR, Kannan R, MacKay JA. The humanin peptide mediates ELP nanoassembly and protects human retinal pigment epithelial cells from oxidative stress. Nanomedicine. 2020 Feb;24:102111. doi: 10.1016/j.nano.2019.102111. Epub 2019 Oct 23. PMID: 31655204; PMCID: PMC7263384.

Kang N, Kim KW, Shin DM. Humanin suppresses receptor activator of nuclear factor-κB ligand-induced osteoclast differentiation via AMP-activated protein kinase activation. Korean J Physiol Pharmacol. 2019 Sep;23(5):411-417. doi: 10.4196/kjpp.2019.23.5.411. Epub 2019 Aug 26. PMID: 31496878; PMCID: PMC6717796.

Muzumdar, R. H., Huffman, D. M., Atzmon, G., Buettner, C., Cobb, L. J., Fishman, S., Budagov, T., Cui, L., Einstein, F. H., Poduval, A., Hwang, D., Barzilai, N., & Cohen, P. (2009). Humanin: a novel central regulator of peripheral insulin action. PloS one, 4(7), e6334. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0006334

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 informatie.

Dr. Usman

Dr. Usman (BSc, MBBS, MaRCP) voltooide zijn studie geneeskunde aan het Royal College of Physicians in Londen. Hij is een gepassioneerd 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.