Vasoactief Intestinaal Peptide (VIP)

Vasoactief intestinaal peptide (VIP, vasoactive intestinal polypeptide, PHM27) is een kort peptidehormoon dat endogeen wordt geproduceerd in het maagdarmkanaal, de pancreas en de hersenen van de meeste gewervelde dieren. Onderzoekers hebben gesuggereerd dat het peptide mogelijk invloed kan uitoefenen op ontstekingen, met name in gevallen van neurodegeneratieve aandoeningen, pulmonale fibrose, inflammatoire darmziekten en cardiale fibrose. VIP wordt verondersteld te functioneren als regulator van het immuunsysteem en is door wetenschappers geclassificeerd als een anti-inflammatoir peptide. Het staat actief in wetenschappelijke belangstelling vanwege het veronderstelde vermogen om cognitieve functies te ondersteunen in de context van neurodegeneratieve aandoeningen. Er wordt verondersteld dat VIP zich bindt aan klasse II G-eiwitgekoppelde receptoren.

Specificaties

Andere bekende namen: PHM27, vasoactive intestinal polypeptide

Sequentie: HSDAVFTDNYXRLRKQMAVKKYLNSXLN

Moleculaire formule: C147H237N43O43S

Moleculair gewicht: 3326.8 g/mol

VIP Onderzoek

Vasoactief Intestinaal Peptide (VIP) en Receptorsignalering

Er wordt verondersteld dat VIP interacteert met drie verschillende typen G-eiwitgekoppelde receptoren (GPCR’s): VPAC1, VPAC2 en PAC1.[1] De interactie van VIP met deze receptoren zou mogelijk adenylcyclase kunnen activeren, een regulerend enzym, wat vervolgens kan leiden tot biologische activiteit, hoewel dit niet definitief is vastgesteld. Het primaire onderscheid tussen deze receptoren lijkt hun distributie binnen het organisme te zijn. Gegevens suggereren dat VPAC1-receptoren voornamelijk worden aangetroffen in de hersenen en perifere weefsels zoals de lever, longen, darm en immuuncellen. Daarentegen bevinden VPAC2-receptoren zich voornamelijk in het centrale zenuwstelsel en diverse perifere weefsels, waaronder de pancreas, het hart, de nieren, skeletspieren, het maagdarmkanaal en voortplantingsorganen. PAC1-receptoren zijn daarentegen voornamelijk aanwezig in de hersenen en bijnieren. Vanwege de uitgebreide distributie van deze receptoren wordt gespeculeerd dat de binding van VIP aan zijn receptoren mogelijk verschillende doelwitten in zowel het centrale als perifere zenuwstelsel kan beïnvloeden, afhankelijk van de specifieke locatie van de betrokken receptor. Deze brede receptorverdeling suggereert een complex en divers scala aan potentiële biologische effecten, hoewel de exacte aard en omvang van deze effecten onzeker blijven.

Vasoactief Intestinaal Peptide (VIP) en Darmontsteking

VIP wordt gesynthetiseerd vanuit immuunzenuwvezels in bloedvaten van het centrale en perifere zenuwstelsel en immuuncellen. Het lijkt ontstekingen te verminderen, zoals gesuggereerd door onderzoek naar inflammatoire darmziekten zoals de ziekte van Crohn en colitis ulcerosa, door de productie van interleukine-10 te onderdrukken en de darmbarrièrefunctie te verbeteren.[2] Onderzoekers melden dat “VIP en zijn analogen zijn voorgesteld als veelbelovende alternatieve kandidaten voor bestaande [onderzoeken] naar … acute en chronische inflammatoire en auto-immuunziekten.” Een aangetaste barrièrefunctie leidt tot een verhoogde aanwezigheid van antigenisch materiaal in de ruimte tussen cellen, wat interacteert met immuuncellen om een ontstekingsreactie te veroorzaken. Verdere studies hebben ook gesuggereerd dat VIP mogelijk de antigeenpresentatie aan immuuncellen vermindert door de barrièrefunctie van de zogenoemde tight junctions binnen modellen van darmontsteking te verbeteren. Murine modellen van necrotiserende enterocolitis (NEC) werden bijvoorbeeld blootgesteld aan VIP, waarbij onderzoekers voorstelden dat het peptide mogelijk verstoringen in de darmbarrière zou kunnen beperken. Er werd gespeculeerd dat VIP mogelijk helpt de integriteit van tight junctions te behouden, die als essentieel worden beschouwd voor de functie van de darmbarrière. De expressie van claudin-3, een eiwit dat essentieel is voor de functionaliteit van tight junctions en de integriteit van de darmbarrière, leek verhoogd in de NEC + VIP-groep vergeleken met de NEC-groep zonder VIP-blootstelling. Deze observatie suggereert een mogelijk mechanisme waarmee VIP de barrièrefunctie tijdens ontstekingsepisodes zou kunnen ondersteunen. Daarnaast waren er aanwijzingen dat VIP mogelijk de niveaus van pro-inflammatoire cytokinen, specifiek interleukine-6 (IL-6) en tumornecrosefactor-alfa (TNFα), verlaagde in de NEC + VIP-groep ten opzichte van de NEC-groep alleen. Dit impliceert dat VIP mogelijk een modulerende werking heeft op ontstekingsreacties in deze context.[3]

Vasoactief Intestinaal Peptide (VIP) en Longfunctie

VIP lijkt de longfunctie te beïnvloeden via de volgende twee routes. Het eerste mechanisme verandert pulmonale vasculaire remodeling als reactie op ontsteking door een peptide genaamd NFAT te onderdrukken, waarvan wordt gesuggereerd dat het T-cellen activeert en zo leidt tot verhoogde ontsteking.[4] De wetenschappers merken op dat gedurende het onderzoek “VIP zou kunnen optreden als een endogene modulator van pulmonale vasculaire remodeling en ontsteking, via onderdrukking van NFAT-activering.” In het bijzonder kan NFAT-onderdrukking een belangrijke rol spelen bij het voorkomen van pulmonale fibrose, het eindstadium van diverse inflammatoire aandoeningen zoals COPD, sarcoïdose enzovoort. Proliferatie van gladde spiercellen is een van de langetermijngevolgen van longontsteking en vormt een uitdaging bij bronchiale astma die langdurig ongecontroleerd is gebleven. VIP is een potentieel molecuul dat proliferatie van gladde spiercellen remt. Voorlopig onderzoek suggereert ook dat VIP mogelijk de bloeddruk in de longslagader verlaagt, wat leidt tot een verhoogde cardiale output en verbeterde veneuze zuurstofsaturatie.[5]

Vasoactief Intestinaal Peptide (VIP) en Transplantaties

Afstoting door het immuunsysteem is een van de belangrijkste uitdagingen bij orgaantransplantaties. Momenteel wordt dit wetenschappelijk onderzocht met behulp van breedspectrum anti-inflammatoire verbindingen. Helaas kunnen deze leiden tot verhoogde vatbaarheid voor infecties en bijkomende effecten zoals littekenvorming en orgaanfibrose. Onderzoekers suggereren dat VIP mogelijk invloed heeft op dendritische cellen (DC’s). VIP-blootstelling van onrijpe DC’s (iDC’s) zou mogelijk de expressie van CD86 verhogen, waardoor de proliferatie van CD4+ T-cellen wordt versterkt. De CD4+ T-cellen die door deze VIP-blootgestelde iDC’s worden geactiveerd, kunnen een Th2-fenotype vertonen. Dit fenomeen houdt mogelijk verband met de neiging van VIP om immuunreacties richting Th2 te sturen, wat kan bijdragen aan het algehele anti-inflammatoire potentieel. Omgekeerd lijkt VIP, wanneer DC’s worden gestimuleerd met lipopolysaccharide (LPS), de expressie van zowel CD86 als CD80 te verminderen, hoewel het geen invloed lijkt te hebben op CD40- of MHC klasse II-expressie. Deze vermindering zou het vermogen van DC’s om T-celproliferatie te induceren kunnen remmen. VIP-blootgestelde DC’s in de vroege stadia van differentiatie kunnen een tolerogeen fenotype ontwikkelen, gekenmerkt door lage expressie van costimulerende moleculen (CD40, CD80, CD86), verminderde productie van pro-inflammatoire cytokinen, verhoogde IL-10-productie en het vermogen om regulatoire T-cellen (Tregs) met suppressieve functies te induceren. De werking van VIP op de DC-Treg-as vertegenwoordigt mogelijk een extra mechanisme waarmee VIP anti-inflammatoire eigenschappen uitoefent. Dit aspect kan bijzonder relevant zijn voor onderzoeken naar aandoeningen zoals auto-immuniteit en transplantatie. De generatie van tolerogene DC’s door VIP kan leiden tot de productie van CD4+ en CD8+ Treg-cellen, die een typisch cytokineprofiel vertonen van hoge IL-10- en TGF-β-niveaus en minimale of geen IFN-γ en IL-2. Deze DC’s zouden mogelijk geen T-celreacties primen, maar reeds geprimede immuunreacties kunnen onderdrukken, wat mogelijk bijdraagt aan immuuntolerantie. De voorgestelde mechanismen achter de generatie van Tregs door VIP-blootgestelde DC’s kunnen verband houden met het karakteristieke fenotype van deze DC’s, dat hoge MHC-niveaus en lage expressie van costimulerende moleculen omvat. Dit fenotype kan stimulerende maar geen costimulerende signalen leveren, wat tolerantie bevordert. De secretie van IL-10 door deze DC’s kan hun tolerogene fenotype verder stabiliseren, aangezien IL-10 de expressie van costimulerende moleculen remt en de vorming van IL-10-producerende T-cellen bevordert. Bovendien stelt de studie dat de suppressie gemedieerd door VIP-geïnduceerde Tr1-achtige cellen zowel oplosbare factoren zoals IL-10 en TGF-β als direct cellulair contact kan omvatten. De expressie van CTLA4, een negatieve regulatiefactor, op deze cellen ondersteunt deze hypothese. Door DC’s te reguleren kan VIP dus helpen immuunreacties te onderdrukken en selectief de proliferatie van DC’s remmen die mogelijk een rol spelen in modellen van auto-immuunreacties.[6]

Vasoactief Intestinaal Peptide (VIP) en Neuroprotectie

Onderzoekers stellen voor dat VIP een drievoudige rol kan spelen in het centrale zenuwstelsel: als neurotransmitter, neurotrofisch/neurogeen middel en anti-inflammatoir/neuroprotectief middel. In onderzoeken gerelateerd aan neuroprotectie kan het peptide helpen de zeer belangrijke functie van de bloed-hersenbarrière (BBB) te behouden. Aantasting van de BBB is in verband gebracht met multiple sclerose, encefalomyelitis en zelfs beroerte. VIP kan neuroprotectieve functies bieden bij neurodegeneratie en wordt onderzocht op zijn potentieel op dit gebied. VIP lijkt mogelijk als neuroprotectant te functioneren in de zich ontwikkelende hersenen, door excitotoxische schade aan witte stof tegen te gaan en de myelinisatie van vetzuren in neuronen te verbeteren.[7] De exacte rol van VIP in modellen van neurodegeneratie is minder uitgebreid onderzocht. Onderzoek suggereert dat de verwerking van VIP wordt geremd bij neurodegeneratie, waarbij niveaus van het peptide en aminozuurbijproducten lager zijn in hersenen die door neurodegeneratie zijn aangetast. De werking van VIP in dergelijke modellen lijkt gemedieerd te worden via VPAC1- en VPAC2-receptoren. Het neuroprotectieve potentieel van VIP kan mogelijk worden gemedieerd via zijn werking op microgliacellen, waar het mogelijk de secretie van pro-inflammatoire cytokinen remt en amyloïd-β-fagocytose versterkt. Deze werkingen worden verondersteld samen te hangen met activatie van de PKA-route en remming van de NF-κB-route, die cruciaal worden geacht bij het verminderen van neuro-inflammatie en het bevorderen van neuronale overleving. Verder kan VIP-stimulatie resulteren in verhoogde secretie van neurotrofische factoren zoals ADNP (activity-dependent neurotrophic factor) en BDNF (brain-derived neurotrophic factor).[8] Deze factoren kunnen helpen synapsen en astrocyten in verschillende experimentele modellen te beschermen. Bovendien kan VIP’s rol in het bevorderen van regulatoire T-cellen (Tregs) cruciaal zijn bij het verminderen van neuro-inflammatie en het bieden van neuroprotectie. In murine modellen van PD lijkt VIP de activiteit van Tregs te verhogen zonder hun aantal uit te breiden, een werking die volgens hypotheses microglia-activatie vermindert en de overleving van dopaminerge neuronen bevordert. In deze modellen werd gespeculeerd dat VIP-analogen Treg-activiteit zouden kunnen herstellen en inflammatoire microglia verminderen. Dit suggereert dat VIPR2-activering een levensvatbare strategie zou kunnen zijn om neuro-inflammatie te verminderen en dopaminerge neuronen tegen degeneratie te beschermen. VIP’s neuroprotectieve werkingen kunnen gemedieerd worden via verschillende routes, waaronder remming van inflammatoire cytokine-afgifte en het herbalanceren van T-celpolarisatie richting een neuroprotectief fenotype. Daarnaast kunnen VIP en zijn agonisten de suppressieve functie van Tregs versterken, wat cruciaal wordt geacht voor het behouden van homeostase in het centrale zenuwstelsel (CZS). De studie merkt op dat Treg-activiteit, verminderd bij PD, kan worden hersteld door VIPR2-agonisme, wat leidt tot neuroprotectie.[9]

Vasoactief Intestinaal Peptide (VIP) en Cardiale Fibrose

Net als bij longaandoeningen is fibrose het eindstadium van verschillende hartaandoeningen. Cardiale fibrose leidt tot meerdere ernstige problemen, waaronder klepdisfunctie, verminderde contractiliteit, veranderingen in cardiale vulling en meer. Net als bij longaandoeningen is cardiale fibrose het gemeenschappelijke eindstadium van veel hartaandoeningen, waardoor een transplantatie noodzakelijk kan worden. Wetenschappers hebben waargenomen dat naarmate fibrose toeneemt, VIP-niveaus ondetecteerbaar worden, wat wijst op een mogelijke rol van VIP in de ontwikkeling en progressie van cardiale fibrose. Onderzoek bij ratmodellen suggereert inderdaad dat VIP mogelijk niet alleen fibrose vertraagt, maar ook littekenvorming kan omkeren. Dit potentieel wordt blijkbaar deels gemedieerd door een sterke vermindering van de expressie van angiotensinogeen (Agt) en angiotensinereceptor type 1a (AT1a). Deze selectieve invloed op Agt en AT1a suggereert een mogelijk mechanisme waarbij VIP fibrose zou kunnen remmen via neerregulatie van het intramyocardiale renine-angiotensinesysteem. De vermindering van Agt- en AT1a-expressie impliceert onderdrukking van Angiotensine II (Ang II)-activiteit, waarvan wordt verondersteld dat deze bijdraagt aan fibrose. Deze hypothese lijkt plausibel aangezien angiotensinereceptorblokkers en ACE-remmers al lange tijd worden onderzocht vanwege hun potentieel om cardiale remodeling/fibrose te vertragen, en onderzoekers suggereren dat zij eerstelijnspreventie voor fibrose vormen.[10]

Disclaimer: De genoemde producten zijn niet bedoeld voor menselijke of dierlijke consumptie. Research chemicaliën 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 in dit artikel is uitsluitend bedoeld voor educatieve doeleinden.

Referenties

Vosko, A. M., Schroeder, A., Loh, D. H., & Colwell, C. S. (2007). Vasoactive intestinal peptide and the mammalian circadian system. General and comparative endocrinology, 152(2-3), 165–175.

Gonzalez-Rey E, Delgado M. Role of vasoactive intestinal peptide in inflammation and autoimmunity. Curr Opin Investig Drugs. 2005 Nov;6(11):1116-23. PMID: 16312132.

Seo S, Miyake H, Alganabi M, Janssen Lok M, O’Connell JS, Lee C, Li B, Pierro A. Vasoactive intestinal peptide decreases inflammation and tight junction disruption in experimental necrotizing enterocolitis. J Pediatr Surg. 2019 Dec;54(12):2520-2523. doi: 10.1016/j.jpedsurg.2019.08.038. Epub 2019 Aug 30. PMID: 31668399.

Said SI. The vasoactive intestinal peptide gene is a key modulator of pulmonary vascular remodeling and inflammation. Ann N Y Acad Sci. 2008 Nov;1144:148-53. doi: 10.1196/annals.1418.014. PMID: 19076374.

Petkov V, Mosgoeller W, Ziesche R, Raderer M, Stiebellehner L, Vonbank K, Funk GC, Hamilton G, Novotny C, Burian B, Block LH. Vasoactive intestinal peptide as a new drug for treatment of primary pulmonary hypertension. J Clin Invest. 2003 May;111(9):1339-46. doi: 10.1172/JCI17500. PMID: 12727925; PMCID: PMC154449.

Chorny A, Gonzalez-Rey E, Delgado M. Regulation of dendritic cell differentiation by vasoactive intestinal peptide: therapeutic applications on autoimmunity and transplantation. Ann N Y Acad Sci. 2006 Nov;1088:187-94. doi: 10.1196/annals.1366.004. PMID: 17192565.

de Souza FRO, Ribeiro FM, Lima PMD. Implications of VIP and PACAP in Parkinson’s Disease: What do we Know So Far? Curr Med Chem. 2021;28(9):1703-1715. doi: 10.2174/0929867327666200320162436. PMID: 32196442.

Solés-Tarrés I, Cabezas-Llobet N, Vaudry D, Xifró X. Protective Effects of Pituitary Adenylate Cyclase-Activating Polypeptide and Vasoactive Intestinal Peptide Against Cognitive Decline in Neurodegenerative Diseases. Front Cell Neurosci. 2020 Jul 17;14:221. doi: 10.3389/fncel.2020.00221. PMID: 32765225; PMCID: PMC7380167.

Mosley RL, Lu Y, Olson KE, Machhi J, Yan W, Namminga KL, Smith JR, Shandler SJ, Gendelman HE. A Synthetic Agonist to Vasoactive Intestinal Peptide Receptor-2 Induces Regulatory T Cell Neuroprotective Activities in Models of Parkinson’s Disease. Front Cell Neurosci. 2019 Sep 18;13:421. doi: 10.3389/fncel.2019.00421. PMID: 31619964; PMCID: PMC6759633.

Duggan KA, Hodge G, Chen J, Hunter T. Vasoactive intestinal peptide infusion reverses existing myocardial fibrosis in the rat. Eur J Pharmacol. 2019 Nov 5;862:172629. doi: 10.1016/j.ejphar.2019.172629. Epub 2019 Aug 23. PMID: 31449808.

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 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.