laktoferyna
laktoferyna jest białkiem wiążącym żelazo ściśle związanym z białkiem transportującym żelazo w surowicy, transferryną i należy do większej rodziny białek transferryny. Laktoferyna znajduje się w wydzielinie śluzowej (łzy, ślina, płyny pochwowe, mocz, wydzielina z nosa i oskrzeli, żółć, płyny żołądkowo-jelitowe), a zwłaszcza w mleku i siarze. Działanie bakteriostatyczne laktoferyny jest dobrze znane dla szerokiej gamy mikroorganizmów, w tym aerobów gram-dodatnich i gram-ujemnych, beztlenowców, wirusów, pasożytów i grzybów. Pierwotnie proponowanym mechanizmem działania na jego działanie bakteriostatyczne było pozbawienie mikroorganizmu żelaza. Drugie działanie antybakteryjne polegające na bezpośrednim działaniu powierzchni bakteryjnych; Wiązanie ujemnie naładowanych cząsteczek (kwas lipoteichowy) na powierzchni bakterii gram-dodatnich neutralizuje ładunek powierzchniowy, umożliwiając działanie innych czynników przeciwbakteryjnych, takich jak lizozym lub Wiązanie lipidu a na bakteriach gram-ujemnych, uwalniając lipid, powodując uszkodzenie błony komórkowej. Innym działaniem przeciwbakteryjnym jest Wiązanie zrostów bakteryjnych blokujących interakcję komórek gospodarza.Laktoferyna może zabić Candida albicans i C. krusei poprzez zmianę przepuszczalności powierzchni komórek grzyba. Laktoferyna jest obecnie uważana za wielofunkcyjne, immunoregulujące białko.
biologiczna rola laktoferyny została poddana przeglądowi w kilku badaniach.163,164,198,241 wskazują one, że laktoferyna w sposób odwracalny wiąże dwa jony żelaza i że jej powinowactwo do żelaza jest 300 razy większe niż powinowactwo transferyny, utrzymując żelazo do pH 3. Ludzka laktoferyna jest silnie zasadowa. Laktoferyna jest zwykle nienasycona żelazem, 35 i zwykle jest nasycona żelazem w mleku ludzkim w mniej niż 10%.72,241 doustna terapia żelazem u niemowląt może zakłócać działanie bakteriostatyczne laktoferyny, które zależy od jej nienasyconego stanu dla pewnej części jej funkcji bakteriostatycznej. Reddy i wsp. 229 wykazali, że podawanie żelaza matce nie wpływa na nasycenie laktoferyny w mleku, a tym samym na jej potencjalne działanie bakteriostatyczne. Niedożywienie energetyczne białka, zamiast dostaw żelaza, wpływa na syntezę laktoferyny w gruczole sutkowym. Niedożywione, ale nie pozbawione żelaza matki mają niedobór laktoferyny.
stężenie laktoferyny jest wysokie w siarze—600 mg/dL—następnie stopniowo zmniejsza się w ciągu następnych 5 miesięcy laktacji, wyrównując się przy około 180 mg/dL. Mleko matki zawiera również niewielkie ilości transferryny (10 do 15 mg/mL). Laktoferyna stanowi od 10% do 15% całkowitej zawartości białka w mleku ludzkim.163 laktoferyna jest odporna na proteolizę, zwłaszcza w postaci nasyconej żelazem. Nietknięta laktoferyna jest wykrywalna w kale niemowląt, przy czym większe proporcje laktoferyny są wykrywalne w kale wcześniaków.W moczu wcześniaków wykryto zarówno nietkniętą laktoferynę, jak i jej fragmenty, chociaż prawdopodobieństwo wchłaniania jest mniejsze u niemowląt urodzonych o czasie.Laktoferyna bezpośrednio zwiększa wchłanianie żelaza z mleka matki.
wiele bakterii wymaga żelaza do prawidłowego wzrostu, a jedno działanie bakteriostatyczne laktoferyny przypisuje się działaniu wiążącemu żelazo. W neutrofilach laktoferyna w granulkach neutrofili ściśle wiąże żelazo, ale neutrofile z nadmiernym żelazem są nieskuteczne w niszczeniu bakterii. Laktoferyna nie ogranicza wzrostu wszystkich mikroorganizmów; Gatunki Helicobacter pylori i Neisseria, Treponema i Shigella mają receptory dla laktoferyny, bezpośrednio wiążące żelazo i umożliwiające odpowiedni wzrost.
niektóre dowody potwierdzają różne inne proponowane mechanizmy działania laktoferyny na działanie przeciwbakteryjne. Wykazano, że laktoferyna ogranicza tworzenie się biofilmów przez określone organizmy, hamuje adhezję do komórek gospodarza przez inne organizmy i bezpośrednio wiąże się z cząsteczkami wirusowymi wirusa opryszczki pospolitej, HIV i adenowirusa. Wydaje się, że działanie proteolityczne laktoferyny inaktywuje czynniki zjadliwości niektórych organizmów. Oddzielnie laktoferyna wiąże się bezpośrednio z glikozamino-glikanami (gag) i integrynami przerywając Wiązanie różnych wirusów (wirus opryszczki pospolitej, HIV, adenowirus, CMV, wirus zapalenia wątroby typu B ) z komórkami gospodarza. Produkty hydrolizatu pepsyny laktoferyny (B lub H) mogą wywierać bezpośrednie działanie bakteriobójcze poprzez wiązanie się z lipopolisacharydem organizmów gram-ujemnych i zakłócanie błon bakteryjnych.Laktoferyna może powodować zwiększone uwalnianie cytokin przez komórki, w tym cytokin przeciwzapalnych, takich jak IL-10.50 157 innych wykazało, że laktoferyna hamuje uwalnianie IL-1, IL-2, IL-6, IL-8 i TNF-α, wszystkich prozapalnych cytokin, co byłoby bardziej efektem immunomodulującym.Inni badacze stosujący rekombinowaną ludzką laktoferynę (talaktoferynę) wykazali dowody na to, że laktoferyna powoduje zwiększone dojrzewanie DCs252 i talaktoferyna powoduje rekrutację i aktywację neutrofili i makrofagów 233, jako inne przykłady wpływu laktoferyny na wrodzoną ochronę immunologiczną rosnącego niemowlęcia. Zaproponowano kilka innych efektów dla laktoferyny, w tym hamowanie tworzenia rodników hydroksylowych, zmniejszając miejscowe uszkodzenia komórek; Wiązanie lipopolisacharydów, prowadzące również do zmniejszonej odpowiedzi zapalnej; i Wiązanie DNA, wpływające na transkrypcję i ewentualnie regulację produkcji produktów komórkowych.198 Aktywacja komórek Natural killer (NK), modulacja aktywności dopełniacza i blokowanie adhezji enterotoksycznych E. coli i Shigella flexneri98 to inne proponowane działania laktoferyny.
specyficzny region laktoferyny, w pobliżu końca N cząsteczki, jest silnie zasadowy i podobno pośredniczy w niektórych działaniach przeciwbakteryjnych laktoferyny. „Laktoferrycyny”, małe peptydy zawierające ten podstawowy region, wytwarzane przez proteolityczne rozszczepienie, podobno wiążą się z lipopolisacharydem, prowadząc do zakłócenia ściany komórkowej bakterii i błony cytoplazmatycznej.
w innym obszarze ochrony immunologicznej laktoferyna może ograniczać rozwój raka.Proponowane mechanizmy działania przeciwnowotworowego obejmują zwiększenie cytotoksyczności komórek NK, zwiększenie produkcji IL-18 i hamowanie angiogenezy, zwiększenie apoptozy komórek nowotworowych i inicjację zatrzymania cyklu komórkowego w rosnących komórkach nowotworowych.
wielorakie role i proponowane mechanizmy działania laktoferyny u niemowląt karmionych piersią są w dalszym ciągu szczegółowo wyjaśniane.