Guia Semax: efeito, dose e investigação sobre o neuropéptido nootrópico
Dr. Sieglinde Klaus
Equipa de redação científica · Bergdorf Bioscience
Dr. Sieglinde Klaus
Equipa de redação científica · Bergdorf Bioscience
O Semax (Met-Glu-His-Phe-Pro-Gly-Pro) é um heptapéptido sintético e análogo da hormona adrenocorticotrófica ACTH(4-10), que tem vindo a ganhar relevância crescente na investigação em neurociências, devido às suas propriedades nootrópicas, neuroprotectoras e neurotróficas. O péptido, desenvolvido no Instituto de Genética Molecular de Moscovo, activa os receptores melanocortina (MC3/MC4) e regula positivamente a expressão de BDNF, NGF e TrkB, sem desencadear, contudo, os efeitos hormonais da molécula completa de ACTH.
O Semax foi sintetizado na década de 1980, no Instituto de Genética Molecular da Academia Russa das Ciências, como análogo terapêutico da ACTH(4-10). O grupo de investigação de Myasoedov tinha como objectivo preservar os efeitos cognitivos do fragmento natural da ACTH e, simultaneamente, eliminar os efeitos hormonais indesejados. O resultado foi um heptapéptido com a sequência de aminoácidos Met-Glu-His-Phe-Pro-Gly-Pro, no qual uma cauda C-terminal Pro-Gly-Pro aumenta de forma marcada a estabilidade enzimática face ao fragmento natural ACTH(4-7) Myasoedov et al., 1997. A cadeia peptídica apresenta um peso molecular de cerca de 813 Da e surge como pó liofilizado de cor branca a creme, livremente solúvel em água. Ao contrário da própria ACTH, o Semax não influencia a produção de cortisol nem de outros esteróides supra-renais; a actividade biológica restringe-se a mecanismos centrais, como a modulação de neurotrofinas e a actuação sobre os sistemas dopaminérgico e serotoninérgico. Esta característica faz do Semax uma ferramenta interessante para a investigação fundamental sobre cognição, neuroprotecção e plasticidade sináptica.
O efeito do Semax assenta em vários mecanismos moleculares que decorrem em paralelo. Em primeiro lugar, o péptido liga-se especificamente a receptores no prosencéfalo basal, com uma constante de dissociação de 2,4 +/- 1,0 nM; esta ligação é dependente do tempo, dependente do cálcio e reversível Dolotov et al., 2006. Em segundo lugar, o Semax activa os receptores melanocortina dos subtipos MC3 e MC4, expressos no hipocampo, no córtex e no hipotálamo, e envolvidos na regulação de processos de aprendizagem, motivação e neuroprotecção. Em terceiro lugar, o péptido inibe demonstravelmente encefalinases, retardando a degradação de péptidos opióides endógenos. Um efeito particularmente bem documentado diz respeito ao sistema de neurotransmissores: num estudo em ratos, o teor tecidual de ácido 5-hidroxi-indolacético (5-HIAA) no estriado aumentou 25%, duas horas após a administração de Semax, e o nível extracelular de 5-HIAA elevou-se até 180% do valor basal, no intervalo de uma a quatro horas Eremin et al., 2005. Demonstrou-se ainda um aumento da actividade dopaminérgica no sistema mesolímbico; ambos os sistemas de neurotransmissores desempenham um papel-chave em processos cognitivos e na regulação do humor.
A capacidade do Semax de regular positivamente a expressão de neurotrofinas é uma das propriedades mais estudadas deste péptido. Neurotrofinas como o BDNF (Brain-Derived Neurotrophic Factor) e o NGF (Nerve Growth Factor) são proteínas-chave para a sobrevivência neuronal, a plasticidade sináptica e a formação da memória. Após administração intranasal de Semax, na dose de 50 µg/kg em ratos, foi medido um aumento significativo da concentração de proteína BDNF no prosencéfalo basal nos 30 minutos seguintes Dolotov et al., 2006. Em paralelo, Agapova e colegas demonstraram que o Semax estimula, de forma dependente do tempo, a expressão génica de BDNF e de NGF no hipocampo, no córtex frontal e na retina, sendo a regulação máxima no hipocampo atingida ao fim de três horas Agapova et al., 2007. Particularmente importante é a activação simultânea do receptor TrkB, o receptor de elevada afinidade para o BDNF, dado que só a co-expressão de neurotrofina e receptor desencadeia uma cascata de sinalização neuroprotectora efectiva Dolotov et al., 2006. Estes resultados sugerem que o Semax activa de forma coordenada toda a rede de sinalização das neurotrofinas, o que explica, a nível molecular, as suas propriedades neuroprotectoras.
As propriedades neuroprotectoras do Semax foram intensivamente estudadas no contexto da isquemia cerebral, um campo de investigação de elevada relevância clínica. Num modelo em rato com oclusão permanente da artéria cerebral média (pMCAO), o Semax intensificou a transcrição de BDNF, TrkC e TrkA três horas após a oclusão, bem como de NT-3 e de NGF 24 horas após a oclusão Shadrina et al., 2009. Esta activação escalonada no tempo de vários genes de neurotrofinas aponta para um mecanismo protector orquestrado, que aborda diferentes fases da cascata isquémica. Ao nível do transcritoma, um estudo abrangente de Filippenkov e colegas mostrou que o Semax, após isquemia-reperfusão, suprime a expressão de genes associados a processos inflamatórios e, simultaneamente, activa genes envolvidos na neurotransmissão Filippenkov et al., 2020. Concretamente, observou-se uma redução de citocinas pró-inflamatórias e uma regulação positiva de genes de proteínas de vesículas sinápticas. Digno de nota: não só o próprio Semax, mas também o seu principal metabolito Pro-Gly-Pro (PGP), exerce efeitos transcricionais neuroprotectores, o que aponta para uma actividade biológica prolongada para além da degradação do péptido original.
As doses descritas na literatura variam consideravelmente em função do modelo de investigação e da via de administração. Em estudos animais, o intervalo de dose padrão situa-se entre 50 e 600 µg/kg, por via intranasal; a maioria dos estudos publicados sobre efeitos cognitivos e neuroprotectores utiliza 50 µg/kg como dose de referência. Em estudos em humanos sobre o potencial nootrópico, foram avaliadas doses de 200 a 600 µg, por via intranasal, uma a três vezes por dia, durante períodos de 10 a 14 dias Myasoedov et al., 1997. Para indicações agudas, como o acidente vascular cerebral isquémico, foram utilizadas, em estudos clínicos, doses claramente mais elevadas, de 6 mg duas vezes por dia (dose total diária de 12 mg) por via intranasal, com início do tratamento em 6 a 12 horas após o evento e manutenção durante 5 a 10 dias. A administração intranasal é a via preferida, dado que, por esta via, o Semax atinge o cérebro do rato em dois minutos; foi detectado 0,093% da radioactividade administrada por grama de tecido cerebral, dos quais 80% correspondiam à molécula de Semax intacta Glazova et al., 2006. A Bergdorf Bio disponibiliza o Semax em frascos de 10 mg, o que permite uma dosagem precisa para diferentes protocolos de investigação. Encomendar Semax agora
A farmacocinética do Semax caracteriza-se por um início rápido de acção e uma duração surpreendentemente longa, apesar de a semivida plasmática do próprio péptido ser apenas de cerca de 2 a 3 minutos. Esta aparente discrepância explica-se pela rápida penetração no SNC e pela activação subsequente de cascatas de sinalização intracelulares, com efeito muito para além da presença da molécula original. Após administração intranasal, o Semax atinge o cérebro em dois minutos, sendo a degradação realizada principalmente por peptidases, com detecção, em amostras biológicas, do metabolito tripéptido Pro-Gly-Pro como principal produto de degradação Glazova et al., 2006. Apesar da semivida curta do péptido intacto, os efeitos funcionais sobre memória e atenção persistem 20 a 24 horas; este facto é atribuído à regulação positiva, de longa duração, de BDNF e NGF, cujas concentrações proteicas se mantêm elevadas durante horas. A eliminação é renal. Para a prática de investigação, esta farmacocinética significa que uma administração uma a duas vezes por dia pode ser suficiente para manter efeitos neurotróficos constantes no período em estudo. A elevada solubilidade em água do pó liofilizado facilita a reconstituição e a preparação de séries de diluições precisas.
A conservação e manuseamento adequados do Semax são decisivos para a manutenção da integridade peptídica e para a reprodutibilidade dos resultados experimentais. O Semax liofilizado deve ser conservado entre 2 e 8°C; para conservação a longo prazo, por vários meses, recomenda-se uma temperatura de -20°C ou inferior. À temperatura ambiente, o pó liofilizado mantém-se estável durante cerca de três semanas, o que permite o envio com temperatura controlada. As principais vias de degradação incluem a oxidação do resíduo N-terminal de metionina, a hidrólise da ligação peptídica (em especial nas ligações Pro-Gly) e a desamidação. Medidas de protecção incluem a conservação sob atmosfera de gás inerte (azoto ou árgon), a adição de antioxidantes como ácido ascórbico a 0,1% em soluções reconstituídas, e a utilização de tampões e recipientes isentos de metais. Após a reconstituição com água bacteriostática, a solução é estável entre 2 e 8°C durante cerca de 30 dias; para conservação mais prolongada, deve ser congelada a -18°C. Devem evitar-se ciclos repetidos de congelação e descongelação, pois reduzem significativamente a estabilidade peptídica. A adição de excipientes como trealose, manitol ou glicerol (1 a 5%) pode melhorar a estabilidade de soluções reconstituídas em ciclos de congelação e descongelação. A Bergdorf Bio expede todos os frascos de Semax em transporte refrigerado com temperatura controlada, com documentação de lote ininterrupta e um Certificate of Analysis (CoA) incluído.
A pureza de um péptido de investigação é um parâmetro de qualidade crítico, que influencia directamente a validade dos resultados experimentais. Para resultados de investigação reprodutíveis com Semax, recomenda-se uma pureza mínima de 98%; a Bergdorf Bio fornece o Semax com pureza verificada por HPLC superior ou igual a 99%. A análise é realizada por HPLC de fase reversa (RP-HPLC), padrão de referência para a determinação da pureza de péptidos sintéticos. Impurezas possíveis incluem sequências truncadas resultantes da síntese em fase sólida, variantes por delecção ou inserção, e produtos de oxidação da metionina N-terminal. Um Certificate of Analysis (CoA) deve conter, para além do valor de pureza por HPLC, o espectro de massa (MS), para confirmação da massa molecular correcta. Na interpretação dos resultados de investigação importa ter em conta que mesmo impurezas residuais, de 1 a 2%, podem conter fragmentos biologicamente activos capazes de distorcer o resultado; tal aplica-se em particular aos estudos sobre expressão de neurotrofinas, em que concentrações já nanomolares desencadeiam efeitos. A Bergdorf Bio disponibiliza, para cada lote, documentação completa com cromatograma de HPLC e espectro de massa, o que assegura a comparabilidade entre lotes. O fabrico conforme as BPF e a rastreabilidade por lote permitem associar com precisão os resultados experimentais a um lote de produção específico.
O Semax é frequentemente discutido no contexto de outros neuropéptidos, em particular o Selank, outro péptido desenvolvido no instituto de Moscovo. Enquanto o Semax é um análogo da ACTH(4-10) que actua principalmente por receptores melanocortina e modulação de neurotrofinas, o Selank é um análogo da tuftsina (Thr-Lys-Pro-Arg-Pro-Gly-Pro), que exerce sobretudo efeitos ansiolíticos e imunomoduladores, através do sistema opióide endógeno e de mecanismos GABAérgicos. Ambos os péptidos partilham a cauda C-terminal estabilizadora Pro-Gly-Pro. A diferença mais importante reside no perfil de acção primário: o Semax revela efeitos nootrópicos e neuroprotectores mais marcados, com regulação positiva acentuada do BDNF, enquanto o Selank actua principalmente de forma ansiolítica e modula a expressão de subunidades de receptores GABA. Na prática de investigação, os péptidos são utilizados de forma direccionada, em função da questão: Semax para estudos de cognição, neuroprotecção e plasticidade sináptica; Selank para investigações sobre comportamento ansioso e regulação imunitária. Combinações dos dois péptidos foram avaliadas em alguns protocolos de investigação, mas a base de dados nesta matéria é limitada. A sequência de aminoácidos, o peso molecular (Semax: cerca de 813 Da; Selank: cerca de 751 Da) e a especificidade de receptores são fundamentalmente distintos, pelo que uma substituição directa de um pelo outro, em protocolos de investigação, não seria adequada.
A literatura de investigação disponível sobre o Semax aponta para um perfil de segurança favorável, sendo a base de dados predominantemente constituída por estudos em animais e por um número limitado de estudos em humanos. Em estudos pré-clínicos, ratos sujeitos a doses até 600 µg/kg, por via intranasal, não revelaram alterações comportamentais significativas nem alterações histopatológicas. O péptido não influencia o nível de cortisol nem outros esteróides supra-renais, dado não apresentar afinidade pelos receptores da ACTH na supra-renal. Em estudos em humanos, com as doses avaliadas de 200 a 600 µg por via intranasal, não foram reportados efeitos adversos graves; foram documentadas, ocasionalmente, irritação nasal ligeira e cefaleias transitórias Myasoedov et al., 1997. É importante salientar que a segurança a longo prazo, em uso repetido, ainda não está exaustivamente caracterizada e que os estudos em humanos existentes provêm, em larga medida, da literatura russa, cujo acesso e avaliação podem ser limitados. Os investigadores devem ter em conta, na interpretação dos dados de segurança, que a maioria dos resultados foi obtida em modelos murinos e que uma transposição directa para outras espécies não é, automaticamente, justificada. O péptido destina-se exclusivamente a fins de investigação.
Não. O Semax é comercializado exclusivamente como substância de investigação e não se destina ao consumo humano. Na Rússia existem formulações farmacêuticas aprovadas, cujo estatuto regulatório, contudo, não é transponível para a UE nem para outras jurisdições.
O Semax liofilizado é reconstituído por adição lenta de água bacteriostática (0,9% de álcool benzílico) ao longo da parede interna do frasco. A solução não deve ser agitada de forma vigorosa, mas misturada com movimentos suaves de rotação. Após a reconstituição, o péptido mantém-se estável entre 2 e 8°C durante cerca de 30 dias.
Na literatura de investigação encontram-se protocolos que utilizam o Semax em combinação com o Selank ou outros neuropéptidos. Dado que as interacções não estão exaustivamente caracterizadas, qualquer combinação deve ser validada num desenho experimental controlado.
Todos os frascos de Semax são expedidos em transporte refrigerado com temperatura controlada. A partir de um valor de encomenda de 250 €, o envio é gratuito dentro da UE; o prazo de entrega é de 5 a 9 dias úteis. Cada envio é acompanhado de um Certificate of Analysis, com valor de pureza por HPLC e espectro de massa.
A Bergdorf Bio fornece o Semax com pureza verificada por HPLC superior ou igual a 99% e documentação de lote completa. Cada lote é rastreável, e o Certificate of Analysis inclui cromatograma de HPLC, espectro de massa e indicações sobre a sequência de aminoácidos.