|
1 камплект (10 флаконаў)
| колькасць: | |
|---|---|
▎ Структура LL-37
Крыніца: PubChem |
Паслядоўнасць: LLGDFFRKSKEKIGKEFKRIVQRIKDFLRNLVPRTES Малекулярная формула: C 205H 340N 60O53 Малекулярная маса: 4493 г/моль Нумар CAS: 154947-66-7 PubChem CID: 16198951 Сінонімы: Cathelicidin；ropocamptide |
▎ LL-37 Research
Якая даследчая база LL-37?
LL-37 быў упершыню адкрыты як клас катыённых дробных пептыдных рэчываў у лялячках шаўкапрада Samia cynthia ricini шведскім навукоўцам Боманам Х.Г. у 1980 г. LL-37 - гэта С-канцавы пептыд (CAMP, hCAP18) антыбактэрыйнага пептыда чалавека катэліцыдыну, які можа павысіць устойлівасць да мікробнай інвазіі і выконвае важныя фізіялагічныя функцыі ў хемотаксисе, садзейнічанні закрыццю ран і ангіягенезу (Chen X, 2018). Антыбактэрыйныя пептыды шырока прысутнічаюць у жывёл, раслін і невялікай колькасці мікраарганізмаў, і яны з'яўляюцца важнай часткай прыроджанага імунітэту пазваночных. Як сакраторны бялок, LL-37 шырока прысутнічае ў розных органах і тканках чалавечага цела. Яго могуць вылучаць розныя клеткі, уключаючы эпітэліяльныя клеткі, кератиноциты, гладкія клеткі, нейтрофілов, макрофагов і манацыты. Большая частка гэтага роду антыбіётыкаў змяшчае 37 - 39 «амінакіслотных рэшткаў» і мае 0 цистеина. Дзякуючы моцнай асноўнасці ў N-канцавым становішчы антыбактэрыйнага пептыда, ён можа ўтвараць стабільную 'амфіфільную спіральную структуру'. Антыбактэрыяльны пептыд LL-37 таксама мае 'амфифильную α-спіральную структуру'. З-за яго функцыі знішчэння патагенных бактэрый яго называюць антыбактэрыйным пептыдам. '37' у назве LL-37 можа быць звязана з колькасцю яго амінакіслотных рэшткаў. У той жа час ён таксама вядомы як кателицидин і ропокамптид.
Які механізм дзеяння LL-37 супраць устойлівых да антыбіётыкаў бактэрый?
Разбурэнне клеткавай мембраны бактэрый:
LL-37 можа ўстаўляцца ў клеткавую мембрану бактэрый, асабліва разбуральна дзейнічаючы на клеткавую мембрану, якая змяшчае фасфатыдылгліцэрын (DPPG). Ён парушыць структуру мембраны бактэрыяльнай клеткі, тым самым аказваючы бактэрыцыднае дзеянне [1] . Напрыклад, даследаванні паказалі, што LL-37 можа ўкараняцца ў клеткавыя мембраны як грамположительных, так і грамотріцательных бактэрый, што прыводзіць да павелічэння пранікальнасці клеткавай мембраны, уцечкі клетачнага змесціва і, у канчатковым выніку, да гібелі бактэрый.
Антыбактэрыйнае дзеянне шырокага спектру:
LL-37 валодае антыбактэрыйнай актыўнасцю супраць розных устойлівых да антыбіётыкаў бактэрый. Ён можа дзейнічаць супраць грамположительных бактэрый (такіх як Staphylococcus aureus, Streptococcus, Enterococcus і інш.), грамотріцательных бактэрый (такіх як Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Salmonella і інш.) і іншых бактэрыяльных узбуджальнікаў (такіх як Mycoplasma, Ureaplasma, Mycobacterium і інш.) [2] . Гэта шырокае антыбактэрыйнае дзеянне робіць LL-37 патэнцыйным прымяненнем у барацьбе з рознымі тыпамі ўстойлівых да антыбіётыкаў бактэрый.
Разбурэнне ўтварылася биопленки:
Бактэрыяльная біяплёнка - адна з важных прычын лекавай устойлівасці патагенных бактэрый. Антыбактэрыяльны пептыда LL-37 можа разбураць ўтварылася біяплёнку, тым самым зніжаючы лекавую ўстойлівасць бактэрый. Напрыклад, пры інфекцыі пратэзнага сустава (PJI) пасля штучнай замены сустава лекавая ўстойлівасць патагенных бактэрый, выкліканая бактэрыяльнай біяплёнкай, абцяжарвае лячэнне. Аднак LL-37 можа гуляць эфектыўную антыбактэрыйную і бактеріостатіческое ролю, інгібіруючы адукацыю біяплёнкі і разбураючы ўтварылася біяплёнку.
Ўзмацненне антыбактэрыйнай актыўнасці антыбіётыкаў:
Даследаванні паказалі, што LL-37 аказвае сінэргічны эфект з некаторымі антыбіётыкамі. Напрыклад, пры выкарыстанні ў спалучэнні з амаксіклаў клавуланавай кіслатой (AMC) LL-37 можа значна ўзмацніць антыбактэрыйную актыўнасць AMC.
Крыніца: PubMed [6]
Якія прыкладанні для LL-37?
Садзейнічанне рэгенерацыі касцяной тканіны:
Некаторыя даследаванні паказалі, што антыбактэрыйны пептыда LL-37 станоўча ўплывае на рэгенерацыю касцяной тканіны. Некаторыя даследаванні паказалі, што мезенхімальныя ствалавыя клеткі чалавека (hADSC) культывавалі з рознымі канцэнтрацыямі LL-37, і было ўстаноўлена, што канцэнтрацыя LL-37 уплывала на астэагенную здольнасць hADSC, дасягаючы піка ў 4 мкг/мл. Акрамя таго, камбінаваны каркас PSeD/hADSCs/LL-37 прадэманстраваў лепшыя астэагенныя ўласцівасці, чым каркасы PSeD/hADSCs, PSeD і кантрольнай групы ў мадэлі дэфекту склепа пацукоў, што паказвае на высокі патэнцыял у клінічнай рэгенерацыі касцяной тканіны.
Антыбактэрыйны эфект:
Падаўленне шматлікіх патагенных бактэрый:
Некаторыя даследаванні выкарыстоўвалі метад мікрападвойнага развядзення для вызначэння мінімальнай інгібіруючай канцэнтрацыі (МІК) антыбактэрыйнага пептыда LL-37 супраць кішачнай палачкі, сальманелы і залацістага стафілакока. Вынікі паказалі, што LL-37 аказвае розную ступень інгібіруючага ўздзеяння на гэтыя тры патагенныя бактэрыі, пры гэтым мінімальныя інгібіруючыя канцэнтрацыі складаюць 3,12, 1,56 і 0,78 мкг/мл адпаведна. Тэст на тэрмічную стабільнасць паказаў, што рэкамбінантны антыбактэрыяльны пептыд па-ранейшаму валодае добрай актыўнасцю пры высокіх тэмпературах. Вынікі выпрабаванняў на кіслотна-шчолачную стабільнасць паказалі, што LL-37 валодае пэўнай актыўнасцю ў дыяпазоне pH ад 2,0 да 12,0, прычым лепшая актыўнасць пры pH ад 5,0 да 6,0, а тэмпература -20°C з'яўляецца найлепшым умовай для працяглага захоўвання [3] ..
Дзеянне на ўстойлівыя да антыбіётыкаў бактэрыі:
Некаторыя людзі вывучалі антыбактэрыйную эфектыўнасць антыбактэрыйнага пептыда LL-37 і наначасціц срэбра (AgNP) супраць залацістага стафілакока (S. aureus), мікраарганізма, які звычайна сустракаецца ў інфекцыях, звязаных з біяплёнкай. Вынікі паказалі, што LL-37 быў найбольш эфектыўным антыбактэрыйным сродкам, з памяншэннем колькасці калоній больш чым на 4 лагарыфмы. Наадварот, эфекты наначасціц срэбра і звычайных антыбіётыкаў былі горш, з памяншэннем колькасці калоній менш чым на 1 лагарыфм. Антыбактэрыйнае камбінаванае лячэнне рыфампіцынам значна павялічыла лагарыфмічнае зніжэнне AgNPs і гентаміцін, але яно ўсё яшчэ было значна ніжэй, чым пры асобным выкарыстанні LL-37 [4].
Прымяненне пры лёгачнай інфекцыі:
Даследаванні паказалі, што Pseudomonas aeruginosa (PA) стала актуальнай праблемай для лёгачнай інфекцыі і пашкоджання лёгкіх. Пептыд LL37 з'яўляецца эфектыўным антыбактэрыйным сродкам супраць штамаў PA, але яго прымяненне абмежавана з-за яго хуткага ачышчэння in vivo, праблем з біялагічнай бяспекай і нізкай біялагічнай даступнасці. Такім чынам, была распрацавана адчувальная да аднаўлення сістэма дастаўкі наналекарстваў на аснове альбуміна, каб палепшыць эфектыўнасць LL37 супраць PA in vivo шляхам утварэння міжмалекулярных дысульфідных сувязяў. Катыённы LL37 можа быць эфектыўна інкапсуляваны з дапамогай электрастатычнага ўзаемадзеяння для аказання палепшанага антыбактэрыйнага эфекту. Пептыд LL37 прадэманстраваў працяглае вызваленне больш чым на 48 гадзін з наначасціц пептыда LL37 (LL37 PNP), і пашыраны антыбактэрыйны эфект быў адзначаны з павелічэннем часу інкубацыі. У мышынай мадэлі вострай лёгачнай інфекцыі ПА LL37 PNP значна зніжаў экспрэсію TNF-α і IL-1β і палягчаў пашкоджанне лёгкіх. Гэта паказвае, што LL37 PNP можа больш эфектыўна паляпшаць лёгачную інфекцыю ПА і наступны запаленчы адказ, чым свабодны пептыд LL37 [3].
Актывацыя антыбактэрыйнай функцыі трамбацытаў:
Даследаванні паказалі, што антыбактэрыйны пептыд LL-37 можа актываваць антыбактэрыйную функцыю трамбацытаў чалавека. Пасля апрацоўкі трамбацытаў LL-37 павярхоўная экспрэсія рэцэптараў для распазнавання мікраарганізмаў (Toll-падобных рэцэптараў (TLR) 2 і -4, CD32, CD206, дэкцін-1, CD35, LOX-1, CD41, CD62P і інтэгрыну αIIbβ3) і малекул, звязаных з прадстаўленнем антыгенаў Т-лімфацытам (CD80, CD86 і HLA-ABC) павялічваецца, і вылучаюцца антыбактэрыйныя малекулы: бактэрыцыдны бялок/пратэін, які павялічвае пранікальнасць (BPI), азуроцыдын, нейтрафільны пептыд чалавека (HNP)-1 і миелопероксидаза. Яны таксама транслююць азуроцидин і ўзмацняюць звязванне з Escherichia coli, Staphylococcus aureus і Candida albicans. Акрамя таго, супернатант трамбацытаў, апрацаваных LL-37, можа інгібіраваць рост Escherichia coli, або трамбацыты могуць выкарыстоўваць свой LL-37 для інгібіравання росту мікробаў [5] ..
Прымяненне ў сістэмах дастаўкі лекаў
Даследаванні згадваюць, што антыбактэрыйныя пептыды (АМП) з'яўляюцца новым класам біямалекул з шырокім спектрам антыбактэрыйных уласцівасцяў і прыцягнулі ўвагу з-за хуткага росту ўстойлівасці да антыбіётыкаў [6] . LL37 - гэта адзіны антыбактэрыяльны пептыд, атрыманы з катэліцыдыну, знойдзены ў людзей. Дзякуючы глыбокім даследаванням, LL37 прадэманстраваў розныя біялагічныя функцыі, у тым ліку рэгуляцыю запаленчай рэакцыі, хемотаксис імунных клетак, садзейнічанне гаенню ран і астэагенез, што спрыяла рознаму клінічнаму прымяненню. Аднак клінічная трансляцыя LL37 абмежаваная яго адчувальнасцю да дэградацыі пратэазы, патэнцыйнай таксічнасцю, нізкай біялагічнай даступнасцю і г. д. Для дасягнення тэрапеўтычнага прымянення былі ўведзены розныя сістэмы дастаўкі, уключаючы металічныя наначасціцы, палімерныя матэрыялы і сістэмы на аснове ліпідаў.
У заключэнне, як шматфункцыянальны біялагічна актыўны пептыд, LL-37 паказаў вялікі патэнцыял у клінічным прымяненні. З пункту гледжання садзейнічання рэгенерацыі касцяной тканіны, праз сінэргетычны эфект шматлікіх механізмаў, такіх як стымуляванне дыферэнцыявання і актыўнасці остеобластов, антыбактэрыйнае дзеянне, імунамадуляцыя і стымуляванне ангіягенезу, гэта прынесла новую надзею на аднаўленне касцяных пашкоджанняў. Чакаецца, што пры барацьбе з устойлівымі да антыбіётыкаў бактэрыямі шляхам непасрэднага разбурэння клеткавай мембраны, інгібіравання адукацыі біяплёнак і ўзаемадзеяння з антыбіётыкамі ён стане магутнай зброяй для вырашэння праблемы ўстойлівых да лекаў бактэрый. У сістэмах дастаўкі лекаў шляхам распрацоўкі і аптымізацыі шаблонаў антыбактэрыйных пептыдаў, стварэння некалькіх сістэм дастаўкі лекаў і вывучэння камбінаванага прымянення лекаў можна яшчэ больш узмацніць эфект клінічнага лячэння. Карацей кажучы, LL-37 мае патэнцыял у розных аспектах клінічнага прымянення, уключаючы садзейнічанне рэгенерацыі касцяной тканіны, антыбактэрыйнае дзеянне, актывацыю антыбактэрыйнай функцыі трамбацытаў і прымяненне ў сістэмах дастаўкі лекаў.
Пра аўтара
Усе вышэйзгаданыя матэрыялы даследаваны, адрэдагаваны і сабраны Cocer Peptides.
Навуковы часопіс Аўтар
Франсіска Х. Санчэс-Пена з'яўляецца навуковым супрацоўнікам Універсітэта Беніта Хуарэса ў Аахацы (Аўтаномны ўніверсітэт імя Беніта Хуарэса ў Аахацы). Заснаваны ў 1827 годзе, гэты ўніверсітэт з'яўляецца значнай дзяржаўнай установай у Аахацы, Мексіка, які прапануе шырокі спектр акадэмічных праграм у такіх галінах, як прыродазнаўства, інжынерыя, гуманітарныя і сацыяльныя навукі.
Даследаванні Франсіска Х. Санчэса-Пены сканцэнтраваны на біяхіміі і малекулярнай біялогіі, мікрабіялогіі і хіміі. Гэтыя дысцыпліны ўключаюць вывучэнне хімічных працэсаў у арганізмах, малекулярных структур і функцый, характарыстык мікробаў і іх узаемадзеяння з навакольным асяроддзем, а таксама складу, уласцівасцяў і правілаў трансфармацыі хімічных рэчываў. Даследаванні ў гэтых галінах знаходзяць значнае прымяненне ў медыцыне, сельскай гаспадарцы, экалогіі і г.д. Францыска Х. Санчэс-Пена пазначаны ў спасылцы на цытаванне [5].
