Вазоактивный интестинальный пептид, сокращенно ВИП (vasoactive intestinal peptide; общепринятая аббревиатура в медицинской литературе – VIP) – нейропептид, определяемый во многих структурах головного и спинного мозга, органах желудочно-кишечного тракта.Некоторые опухоли поджелудочной железы вырабатывают большое количество вазоактивного кишечного пептида.Значительные концентрации VIP присутствуют в сердце, легких, щитовидной железе, почках, мочевом пузыре, половых органах.

Впервые пептидный гормон был обнаружен в тонкой кишке (intestinum tenue) свиньи. Вазоактивный интестинальный пептид по своим функциональным показателям является истинным нейромодулятором и нейротрансмиттером. Как химический мессенджер, он действует как нейрогормональный и паракринный медиатор, высвобождаясь из нервных окончаний и воздействуя локально на клетки, несущие рецептор.Два рецептора, которые распознают VIP, называемые VPAC1 и VPAC2, представляют собой класс B рецепторов, связанных с G-белком (GPCR), также известный как семейство рецепторов секретина.ВИП вырабатывается в нейронах центральной и периферической нервной системы. Вещество в основном локализуется в нейронах и подслизистых нейронах, нервных окончаниях в желудочно-кишечном тракте. Эндогенный VIP высвобождается многочисленными стимулами, такими как ацетилхолин, серотонин, вещество Р.

вазоактивный интестинальный пептид

Функции

ВИП выполняет огромный спектр биологических функций, одна из которых – регуляция основных поведенческих реакций. Оказываемые эффекты способствуют широкому спектру физиологических и патологических процессов, связанных с развитием, ростом и контролем функции нейрональных, эпителиальных и эндокринных клеток. ВИП также участвует в регуляции канцерогенеза, иммунных реакций и циркадных ритмов.

Вещество оказывает мощное вазодилататорное действие (вызывающее расширение кровеносных русел). На молярной основе VIP в 50-100 раз более эффективен, чем ацетилхолин в качестве вазодилататора.

Вазоактивный интестинальный пептид имеет причастность к некоторым формам доброкачественных и злокачественных образований кишечника. Установлена прямая связь ВИП с кальмодулином – внутриклеточным связывающим белком, выступающим рецептором кальция и регулирующим активность многих ферментов. Доказана причастность данного нейропептида к контролю визуальной информации, поступающей в зрительную кору больший полушарий головного мозга. ВИП инициирует расслабление гладкой мускулатуры пищеварительного тракта, сердца и кровеносных сосудов. Помогает контролировать секрецию воды, солей, ферментов и желудочной кислоты во время пищеварения.

Влияние на сердечно-сосудистую систему

Демонстрирует выраженный гипотензивный (снижающий артериальное давление) эффект. Высвобождение ВИП в организме активируется высокочастотной (10-20 Гц) нервной стимуляцией и холинергическими агонистами, серотонином, дофаминергическими агонистами, простагландинами и фактором роста нервов. Данный пептид соединяется со своим рецептором и дозозависимо активирует аденилатциклазу. Сосудорасширяющее действие ВИП в различных сосудистых тканях или видах также может быть связано с увеличением содержания оксида азота и других сигнальных агентов.

У обследуемых людей нейропептид, вводимый в коронарную артерию или внутривенно, увеличивает площадь поперечного сечения эпикардиальной коронарной артерии, уменьшает сопротивление коронарных сосудов и значительно увеличивает кровоток. Высокочастотная стимуляция парасимпатического нерва также высвобождает эндогенный вазоактивный интестинальный пептид в коронарных сосудах и сердце и значительно увеличивает кровоток в коронарной артерии. ВИП также оказывает первичное положительное инотропное действие на сердечную мышцу, которое усиливается за счет его способности облегчать желудочково-сосудистую связь за счет снижения среднего артериального давления на 10-15%.

Наличие ВИП-иммунореактивных нервных волокон внутри и вокруг пазухи и атриовентрикулярных узлов млекопитающих убедительно свидетельствует о том, что этот пептид может влиять на частоту сердечных сокращений. В связи с этим эндогенно высвобождаемый или экзогенный пептид может значительно увеличить частоту сердечных сокращений и оказывать более сильное влияние на частоту сердечных сокращений, чем норэпинефрин. Это позволяет предположить, что этот пептид важен для регуляции коронарного кровотока, сокращения сердца и частоты сердечных сокращений. Текущие исследования направлены на определение физиологической роли ВИП в регуляции сердечно-сосудистой функции.

Влияние на желудочно-кишечный тракт

Вазоактивный интестинальный пептид, состоящий из 28 аминокислот, секретируется клетками по всему кишечному тракту. Он стимулирует секрецию электролитов и воды слизистой оболочкой кишечника. Некоторые опухоли островковых клеток поджелудочной железы выделяют избыточное количество ВИП (состояние, называемое синдромом Вернера-Моррисона или холерой поджелудочной железы). ВИП-секретирующие опухоли вызывают тяжелую, трудноизлечимую, изнурительную водянистую диарею и связанную с этим потерю большого количества калия. Обусловленное этим обезвоживание может быть опасным для жизни.

ВИП-эффекты на раннем этапе развитии мозга

Вазоактивный интестинальный пептид регулирует рост и эмбриональное развитие в период закрытия нервной трубки и на ранних стадиях нейрогенеза. Доказано, что VIP-блокада во время раннего нейрогенеза с использованием антагониста, может привести к микроцефалии. ВИП-блокада также вызывает уменьшение толщины коры на 20%и имитирует фенотип пациентов с аутосомно-рецессивноймикроцефалией, определяемой снижением массы мозга без корковых дефектов цитоархитектуры, вызывающим задержку развития у больных пациентов. Эксперименты показывают, что путь ВИП является ключом к нормальному развитию коры, и что факторы окружающей среды, в том числе материнские, могут влиять на пролиферацию нервных предшественников и, следовательно, на размер мозга.

Опыты на животных демонстрируют поведенческие последствия блокады ВИП. У щенков наблюдается задержка в появлении 5 (открытие глаза и некоторые двигательные рефлексы) из 10 основных признаков развития, моделирующих некоторые особенности умственной отсталости.Во взрослых стадиях у животных появляются некоторые другие нарушения развития и тяжелые нарушения поведения. Взрослые подопытные демонстрируют поведение, подобное тревожности, и дефициты социального поведения, такие как аутизм.

ВИП и синдром раздраженного кишечника

Синдром раздраженного кишечника (СРК) представляет собой хроническое симптоматическое заболевание желудочно-кишечного тракта, характеризующееся болью в животе с измененной функцией кишечника, обычно запором или диареей. СРК с диареей коррелирует с увеличением функции тучных клеток и высвобождением ВИП.

Стресс является ключевым фактором в патогенезе синдрома раздраженного кишечника. Одним из вызванных стрессом гормонов является кортикотропин-рилизинг-фактор, который является важной биологически активной молекулой не только в центральной нервной системе, но и в периферической кишечной нервной системе. Стресс-индуцированная дефекация и диарея включает сигналы ВИП через активацию подслизистых нейронов. Это позволяет предположить, что вызванную стрессом диарею, наблюдаемую у пациентов с СРК, можно лечить антагонистами VPAC1, которые уменьшают объем и частоту движений кишечника.

синдром кишечника

ВИП и иммунитет

Слизистая оболочка желудочно-кишечного тракта является самой крупной иммунной системой в организме, вероятно, благодаря своему статусу самой большой области взаимодействия с внешним миром. Желудочно-кишечный тракт содержит многочисленные иммунные клетки в эпителии, слизистой оболочке.

ВИП, как противовоспалительный медиатор, подавляет количество провоспалительных цитокинов и медиаторов. Кроме того, вещество также увеличивает выработку регуляторных Т-клеток, в то же время ингибируя провоспалительные действия макрофагов, что способствует его противовоспалительным эффектам. ВИП поддерживает иммунологическую толерантность и гомеостаз в кишечнике. Иммуномодулирующее действие вазоактивного интестинального пептида расширяет его возможности для лечения острых и хронических воспалительных и аутоиммунных заболеваний, включая сепсис, рассеянный склероз, болезнь Крона и диабет 1 типа.

Терапевтический потенциал

Поскольку ВИП способствует важным физиологическим функциям, включая секрецию анионов, регуляцию проницаемости эпителиальных плотных соединений, воспаление слизистой оболочки, гликемический контроль, баланс Th1 – Th2 и рост опухолей, было предложено, чтобы вещество может быть терапевтической мишенью для таких заболеваний, как диарея, синдром раздраженного кишечника, диабет, аутоиммунные заболевания, нейродегенеративные расстройства, заболевания легких, рак.

Хотя нейропептид обладает хорошо изученным противовоспалительным и другим терапевтическим потенциалом, разработка лекарств на основе ВИП не была полностью успешной, поскольку быстрая деградация вещества ограничивает его биодоступность и доставку. Следовательно, желателен синтез стабильного аналога VIP или целенаправленная доставка вещества или его аналогов через наночастицы.

Заключение

С момента своего открытия в 1970 году вазоактивный интестинальный пептидизучался во многих системах органов, включая желудочно-кишечную, дыхательную, сердечно-сосудистую, иммунную, эндокринную, центральную и периферическую нервную системы, где он оказывает многочисленные важные эффекты. Тем не менее, из-за своей структуры и широко распространенного воздействия на многочисленные системы органов в сочетании с присущей ему нестабильностью, сложно четко определить и проанализировать его влияние на изолированные патофизиологические функции. Для оптимального терапевтического использования важно дополнительно изучить его локализацию и действия, работая над селективным нацеливанием или индивидуальными эффектами.