Laktoferin

Laktoferin je železo vázající protein úzce souvisí sérum transportní protein železa, transferinu, a je součástí větší transferin protein rodinu. Laktoferrin se nachází v sekreci sliznic (slzy, sliny, vaginální tekutiny, moč, nosní a bronchiální sekrece, žluč, GI tekutiny) a zejména v mléce a mlezivu. Bakteriostatický účinek laktoferin je dobře stanovena pro širokou škálu mikroorganismů, včetně gram-pozitivní a gramnegativní aeroby, anaeroby, viry, parazity a houby. Původní navrhovaný mechanismus účinku pro jeho bakteriostatický účinek zbavoval mikroorganismus železa. Druhý antibakteriální účinek zahrnující přímý účinek s bakteriálními povrchy; závazné negativně nabité molekuly (lipoteichoic kyseliny) na povrchu gram-pozitivní bakterie, neutralizuje náboj umožňuje působení jiných antibakteriální faktory, jako je lysozym nebo vazba lipidů na gram-negativní bakterie, uvolnění lipidů, produkovat poškození buněčné membrány. Dalším antibakteriálním účinkem je vazba bakteriálních adhezí blokujících interakci hostitelských buněk.94 laktoferrin může zabít Candida albicans a C. krusei změnou propustnosti povrchu houbových buněk. Laktoferrin je nyní považován za multifunkční imunoregulační protein.

biologická úloha laktoferinu byla přezkoumána v několika studiích.163,164,198,241 poukazují na to, že laktoferin reverzibilně váže dva železité ionty a že jeho afinitu pro železo je 300 krát větší, než transferin, upevňovací železa na pH 3. Lidský laktoferrin je silně základní. Laktoferrin je obvykle nenasycený železem, 35 a je obvykle méně než 10% nasycen železem v lidském mléce.72,241 Perorální léčba železem pro dítě může interferovat s bakteriostatický účinek laktoferin, který závisí na jeho nenasycené stát pro některé části jeho bakteriostatická funkce. Reddy et al229 ukázal, že dávat železa pro matku to není v rozporu s nasycení laktoferinu v mléce nebo tak svůj potenciál bakteriostatický účinek. Proteinová energetická podvýživa, spíše než zásoby železa, ovlivňuje syntézu laktoferinu v mléčné žláze. Podvyživené matky, které nemají nedostatek železa, mají nedostatek laktoferinu.

koncentrace laktoferinu je vysoká v mlezivo—600 mg/dL—potom postupně klesá v průběhu příštích 5 měsíců laktace, vyrovnání na asi 180 mg/dL. Mateřské mléko také obsahuje malé množství transferinu (10 až 15 mg / mL). Laktoferrin je 10% až 15% celkového obsahu bílkovin v lidském mléce.163 laktoferrin je odolný vůči proteolýze, zejména ve formě nasycené železem. Intaktní laktoferrin je detekovatelný ve stolici kojenců, s vyšším podílem laktoferinu měřitelným ve stolici předčasně narozených dětí.56 jak intaktní laktoferin, tak fragmenty byly detekovány v moči předčasně narozených dětí, i když absorpce je méně pravděpodobná u plnoletých dětí.107 absorpce železa z mateřského mléka je přímo zvýšena laktoferinem.164

mnoho bakterií vyžaduje železo pro normální růst a jeden bakteriostatický účinek laktoferinu byl připisován jeho působení na vazbu železa. U neutrofilů laktoferin v neutrofilních granulích pevně váže železo, ale neutrofily s nadměrným množstvím železa jsou neúčinné při ničení bakterií. Laktoferrin neomezuje růst všech mikroorganismů; Všechny druhy Helicobacter pylori a Neisseria, Treponema a Shigella mají receptory pro laktoferin, přímo vázající železo a umožňující adekvátní růst.

některé důkazy podporují různé další navrhované mechanismy účinku pro antimikrobiální účinek laktoferinu. Laktoferrin bylo prokázáno, že omezují tvorbu biofilmů pomocí specifických mikroorganismů, inhibují adhezi na hostitelské buňky jiných organismů a přímo vázat k virové částice, herpes simplex virus, HIV, a adenovirus. Zdá se, že proteolytický účinek laktoferinu inaktivuje faktory virulence některých organismů. Zvlášť, laktoferin se váže přímo na glycosamino glykany (Gag) a integrins přerušení vazby různé viry (herpes simplex virus, HIV, adenovirus, CMV, virus hepatitidy B ) do hostitelských buněk. Produkty hydrolyzátu pepsinu laktoferinu (B nebo H) mohou mít přímý baktericidní účinek vazbou na lipopolysacharid gramnegativních organismů a narušením bakteriálních membrán.263 laktoferin může způsobit zvýšené uvolňování cytokinů buňkami včetně protizánětlivých cytokinů, jako je IL-10.50,157 Jiné prokázaly, že laktoferin inhibuje uvolňování IL-1, IL-2, IL-6, IL-8 a TNF-α, všechny prozánětlivých cytokinů, které by více imunní-modulační efekt.157 Ostatní vyšetřovatelé pomocí rekombinantní lidský laktoferin (talactoferrin) prokázáno, že laktoferin způsobuje zvýšené zrání DCs252 a talactoferrin způsobuje přijímání a aktivace neutrofilů a makrofágů 233 jako další příklady, jak laktoferrin má vliv na vrozené imunitní ochranu pro rostoucí dítě. Několik dalších efektů byly navrženy pro laktoferrin, včetně inhibice hydroxylové radikální formace, snižuje místní poškození buněk; lipopolysacharid binding, také vede ke snížené zánětlivé reakce; a vazba na DNA, které ovlivňují transkripci a eventuálně regulace výroby buněčných přípravků.198 Aktivaci natural killer (NK) buněk, modulace doplňují činnost, a blokování adheze enterotoxigenní E. coli a Shigella flexneri98 jsou jiné navrhované akce laktoferrin.

specifická oblast laktoferinu, poblíž N konce molekuly, je silně zásaditá a uvádí se, že zprostředkovává část antimikrobiální aktivity laktoferinu. „Lactoferricins,“ malé peptidy obsahující tento základní oblasti, produkován proteolytické štěpení údajně váží na lipopolysacharid, což vede k narušení bakteriální buněčné stěny a cytoplazmatické membrány.263

v jiné oblasti imunitní ochrany může laktoferrin omezit rozvoj rakoviny.157 navrhované mechanismy jeho protinádorové účinky zahrnují zvýšení NK buněčné cytotoxicity, zvýšená produkce IL-18 a inhibice angiogeneze, rozšířená apoptózy nádorových buněk a zahájení buněčného cyklu zatčení v rostoucí nádorové buňky.157

mnohočetné role a navrhované mechanismy účinku laktoferinu u kojených dětí jsou i nadále konkrétněji objasněny.