Chimie du GHK-Cu : un tripeptide taillé pour fixer le cuivre

Le GHK est un tripeptide : glycine, puis L-histidine, puis L-lysine, reliées par deux liaisons peptidiques. Son nom chimique complet est glycyl-L-histidyl-L-lysine. Sous forme libre, la molécule a pour formule brute C14H24N6O4 et une masse molaire de 340,38 g/mol. Elle est très soluble dans l'eau, ce qui facilite à la fois les expériences en culture et la formulation des cosmétiques.

L'ordre compte : HGK ou KHG ne fixent pas le cuivre de la même façon. La structure tête-histidine est la clé.

Chaque acide aminé joue un rôle. La glycine, en tête de chaîne, apporte un groupe amine libre. L'histidine porte un cycle imidazole, dont un azote est un excellent ligand pour les métaux. La lysine, enfin, offre une longue chaîne latérale chargée positivement, qui intervient dans les interactions avec les récepteurs et les surfaces cellulaires.

À pH physiologique, le GHK forme avec le cuivre(II) un complexe essentiellement 1:1. Les études de spectroscopie des années 1980 ont montré que l'ion est coordonné par plusieurs atomes d'azote, dont celui de l'imidazole de l'histidine, l'amine terminale de la glycine et un azote de la liaison peptidique. Ce mode de liaison ressemble au site de transport du cuivre de l'albumine, ce qui a orienté très tôt les chercheurs vers l'idée d'un peptide « transporteur ».

L'affinité est suffisamment forte pour que le GHK puisse capter le cuivre lié à l'albumine dans le plasma, mais assez modérée pour le céder ensuite aux cellules. C'est ce qu'avait suggéré l'article de 1980 dans Nature : en présence du peptide, des cellules d'hépatome en culture absorbaient davantage de cuivre.

Un flacon de GHK-Cu lyophilisé contient une poudre ou un « gâteau » bleu à bleu-violet ; la solution reconstituée est bleue, parfois tirant sur le vert à forte concentration. Cette couleur vient des transitions électroniques de l'ion cuivre(II) coordonné. Elle est normale et sert même de premier contrôle visuel : une poudre blanche signale un GHK sans cuivre (ou un autre produit), une teinte brune ou un précipité doivent faire suspecter une dégradation ou une contamination.

La couleur ne mesure pas la pureté. Seule une analyse HPLC avec spectrométrie de masse identifie le peptide et quantifie les impuretés.

Une précision importante pour les calculs de concentration : la masse inscrite sur un flacon de 50 mg correspond à la poudre pesée, qui peut contenir des contre-ions (acétate en particulier) et un peu d'eau résiduelle. Pour un calcul molaire précis, il faut se référer au certificat d'analyse du lot plutôt qu'à la formule théorique. La fiche doses étudiées propose une conversion entre nanomolaire et microgrammes par millilitre.

Le GHK est présent naturellement dans le plasma, la salive et l'urine. Selon les revues de l'équipe Pickart, sa concentration plasmatique est de l'ordre de 200 ng/mL chez l'adulte jeune et baisse nettement après 60 ans. Une partie pourrait provenir de la dégradation du collagène : la séquence GHK est inscrite dans la chaîne α2 du collagène de type I et dans d'autres protéines de la matrice. Lorsqu'un tissu est lésé, les enzymes qui découpent la matrice libèreraient ce fragment, qui signalerait alors aux cellules voisines qu'une réparation est nécessaire.

• Copper Tripeptide-1 est le nom INCI utilisé sur la liste des ingrédients des cosmétiques. Il désigne le complexe GHK-Cu.
• Prézatide de cuivre (prezatide copper acetate en anglais) est la dénomination pharmaceutique ; elle a été utilisée pour des gels de cicatrisation testés dans les années 1990, sans débouché sur un médicament autorisé en Europe.
• Iamin était le nom d'un gel à 2 % de GHK-Cu développé par la société ProCyte, utilisé notamment dans une étude vétérinaire sur la cicatrisation des plaies chez le rat.

En remplaçant la glycine par une alanine, on obtient l'AHK-Cu (alanyl-histidyl-lysine-cuivre), souvent présenté comme un peptide « capillaire ». D'autres dérivés existent : GHK lié à un acide gras (palmitoyl-GHK, sans cuivre) dans certaines crèmes, ou GHK biotinylé greffé sur des matrices de collagène dans des travaux de biomatériaux. Ils ne sont pas interchangeables : la fiche comparatif détaille leurs différences.