Od Cocer Peptides       prije 1 mjesec

SVI ČLANCI I INFORMACIJE O PROIZVODU DANE NA OVOM WEB SAJTU SU ISKLJUČIVO ZA ŠIRENJE INFORMACIJA I EDUKATIVNE SVRHE.  

Proizvodi koji se nalaze na ovoj web stranici namijenjeni su isključivo za in vitro istraživanja. In vitro istraživanja (latinski: *u staklu*, što znači u staklenom posuđu) se provode izvan ljudskog tijela. Ovi proizvodi nisu farmaceutski proizvodi, nisu odobreni od strane US Food and Drug Administration (FDA) i ne smiju se koristiti za prevenciju, liječenje ili liječenje bilo kojeg medicinskog stanja, bolesti ili bolesti. Zakonom je strogo zabranjeno unošenje ovih proizvoda u ljudsko ili životinjsko tijelo u bilo kojem obliku.

Osnovne informacije o KPV

KPV je tripeptid sa značajnim protuupalnim svojstvima, što mu omogućava da igra ulogu u mnogim poljima.

Slika 1 Terapeutski efekti HA-KPV-NP protiv UC Oralna primjena HA-KPV-NP ugrađenih u hidrogel (hitozan/alginat) daje kombinovane terapeutske efekte protiv UC ubrzavanjem zacjeljivanja sluznice i ublažavanjem upale.

Protuupalni mehanizam KPV

1. Regulacija puteva ćelijske signalizacije  

NF-κB signalni put: NF-κB je ključni faktor transkripcije koji igra centralnu ulogu u upalnim odgovorima. Kada su ćelije izložene upalnim stimulansima, NF-κB se translocira iz citoplazme u jezgro, pokrećući transkripciju gena proinflamatornih citokina. KPV može inhibirati aktivaciju NF-κB. U humanim intestinalnim epitelnim ćelijama i ljudskim T ćelijama, ćelije su stimulisane proinflamatornim citokinima, a istovremeno je dodan KPV. Koristeći metode kao što su testovi reportera gena NF-κB luciferaze, imunobloting proteina, lančana reakcija polimeraze reverzne transkripcije u realnom vremenu i test imunosorbenta vezanog enzima (ELISA), otkriveno je da KPV u nanomolarnim koncentracijama može inhibirati aktivaciju NF-κB, čime se smanjuje izlučivanje tokina. Ovaj mehanizam je ključan u regulaciji intestinalne upale, budući da je prekomjerna aktivacija NF-κB u epitelnim stanicama crijeva i imunim ćelijama ključna karakteristika inflamatorne bolesti crijeva (IBD) i drugih inflamatornih stanja crijeva.

Signalni put MAP kinaze: Signalni put protein kinaze aktivirane mitogenom (MAPK) je još jedan važan regulatorni put u upalnim odgovorima, uključujući ekstracelularnu kinazu reguliranu signalom (ERK), c-Jun N-terminalnu kinazu (JNK) i p38 MAPK. Ove kinaze se aktiviraju kada su stanice izložene upalnim stimulansima, što dovodi do fosforilacije nizvodnih transkripcijskih faktora i promovira ekspresiju gena povezanih s upalom. KPV takođe može inhibirati signalni put upale MAP kinaze. Kada su ćelije izložene upalnim stimulansima, KPV može blokirati aktivaciju MAPK, smanjujući njegovu fosforilaciju nizvodnih transkripcionih faktora, čime se smanjuje proizvodnja proinflamatornih citokina. U inflamatornom stanju, aktivacija p38 MAPK dovodi do povećane ekspresije proinflamatornih citokina kao što su TNF-α i IL-6, dok KPV može inhibirati aktivnost p38 MAPK, smanjujući lučenje ovih citokina i na taj način ublažavajući upalni odgovor.

2. Efekti posredovani ćelijskim transporterom

PepT1 transporter: PepT1 je di/tripeptidni transporter koji se tipično eksprimira u tankom crevu, ali se indukuje u debelom crevu tokom IBD. Protuupalni efekti KPV djelomično su posredovani PepT1. U eksperimentima apsorpcije, hladni KPV je korišten kao kompetitivni inhibitor za hPepT1 kao radioaktivno označeni supstrat, ili je [⊃3;H]KPV korišten za određivanje kinetičkih karakteristika KPV apsorpcije. KPV ulazi u imunološke ćelije i epitelne ćelije crijeva putem hPepT1. Ovo ukazuje da PepT1, kao transporter, olakšava ulazak KPV-a u ćelije kako bi pokazao svoje antiinflamatorno dejstvo. Kada je funkcija PepT1 inhibirana, količina KPV-a koji ulazi u ćelije se smanjuje, a njegovi protuupalni efekti su odgovarajuće oslabljeni. U modelima ćelija sa srušenom ekspresijom PepT1, čak i kada se primenjuje u istoj koncentraciji, KPV pokazuje značajno smanjene inhibitorne efekte na aktivaciju NF-κB i smanjeno lučenje proinflamatornih citokina u poređenju sa ćelijama sa normalnom ekspresijom PepT1, dodatno potvrđujući ključnu posredničku ulogu PepT1 u anti-inKPV mehanizmu.

3. Regulacija inflamatornih citokina  

Inhibicija proinflamatornih citokina: KPV može značajno inhibirati proizvodnju i oslobađanje višestrukih proinflamatornih citokina. TNF-α je ključni citokin u upalnim odgovorima, sposoban je aktivirati imunološke stanice, inducirati proizvodnju drugih proinflamatornih citokina i uzrokovati oštećenje tkiva. U različitim inflamatornim modelima, nivoi ekspresije TNF-α su značajno smanjeni nakon tretmana KPV. Na primjer, u modelu kolitisa miša izazvanog natrijum sulfatom, tretman KPV-om je rezultirao značajnim smanjenjem ekspresije mRNA TNF-α u tkivu debelog crijeva, što je otkriveno RT-PCR-om u realnom vremenu, i značajnim smanjenjem sadržaja proteina TNF-α u serumu, što je otkriveno ELISA-om. IL-1β, IL-6 i drugi proinflamatorni citokini su takođe inhibirani od strane KPV. IL-1β može pokrenuti inflamatornu kaskadnu reakciju, promovišući oslobađanje drugih inflamatornih medijatora. KPV može smanjiti njegovu ekspresiju i izlučivanje u upalnim tkivima, čime se ublažava intenzitet upalnog odgovora.  

Promoviranje protuupalnih citokina: Osim što inhibira proinflamatorne citokine, KPV također može promovirati ekspresiju protuupalnih citokina. Interleukin-10 (IL-10) je važan protuupalni citokin koji može inhibirati aktivaciju imunoloških stanica i smanjiti proizvodnju proinflamatornih citokina.

4. Regulacija imunih ćelija  

Regulacija funkcije T ćelija: T ćelije igraju ključnu ulogu u imunološkim odgovorima i regulaciji upale. U upalnim stanjima, T ćelije se aktiviraju i luče proinflamatorne citokine. Studije su pokazale da KPV može regulisati funkciju T ćelija. U eksperimentima s humanom T staničnom linijom Jurkat, kada su Jurkat stanice stimulirane proupalnim citokinima, dodavanje KPV-a inhibira aktivaciju T stanica i smanjuje lučenje proupalnih citokina kao što je IFN-γ. Ovo se može postići inhibicijom NF-κB i MAPK signalnih puteva unutar T ćelija. Dodatno, u nekim životinjskim modelima, kao što je CD45RB(hi) model upale debelog crijeva, KPV tretman može regulirati infiltraciju T stanica i funkciju u crijevima, smanjiti podskupove T ćelija povezanih sa upalom kao što su Th1 i Th17 ćelije, i povećati udio regulatornih T ćelija, čime se ublažava crijevna crijeva.

Modulacija funkcije makrofaga: Makrofagi su važne imunološke ćelije u inflamatornom odgovoru i mogu se klasificirati u klasično aktivirane M1 makrofage i alternativno aktivirane M2 makrofage na osnovu njihovog stanja aktivacije. M1 makrofagi luče velike količine proinflamatornih citokina, dok M2 makrofagi imaju antiinflamatorne funkcije i funkcije obnavljanja tkiva. KPV može regulisati polarizaciju makrofaga. Eksperimenti in vitro su pokazali da kada su makrofagi stimulirani lipopolisaharidom (LPS) da se polariziraju prema M1 tipu, istodobna primjena KPV inhibira polarizaciju makrofaga prema tipu M1, smanjuje ekspresiju markera makrofaga M1, istovremeno promovirajući njihovu polarizaciju prema tipu M2, povećavajući ekspresiju M2makrofaga tipa ( arginaza-1 Arg-1). U in vivo modelima upale, kao što je kolitis izazvan DSS-om kod miševa, liječenje KPV-om je rezultiralo polarizacijom više makrofaga u tkivu debelog crijeva prema M2 tipu, čime se ublažavaju upalni odgovori i pospješuje popravak tkiva.

5. Zaštitno djelovanje na epitelne stanice crijeva

Poboljšanje funkcije epitelne barijere: fizička barijera koju formiraju crijevne epitelne stanice služi kao prva linija odbrane od invazije patogena i štetnih tvari. U upalnim stanjima, poremećena funkcija crijevne epitelne barijere dovodi do translokacije bakterija i curenja endotoksina, što dodatno pogoršava upalne odgovore. KPV može poboljšati funkciju barijere crijevnih epitelnih stanica. Eksperimenti sa ćelijama in vitro, gdje su intestinalne epitelne ćelijske linije tretirane pro-upalnim citokinima kako bi se simuliralo inflamatorno okruženje, rezultirali su smanjenom ekspresijom proteina čvrstog spoja (kao što su ZO-1 i okludin) i poremećenom funkcijom barijere. Međutim, dodavanje KPV-a održava ekspresiju proteina čvrstog spoja, poboljšava međustanične veze i obnavlja funkciju barijere crijevnih epitelnih stanica. Kod miševa s kolitisom izazvanim DSS-om tretiranih KPV-om, imunohistohemija i Western blot analiza otkrili su povećanu ekspresiju proteina tesnog spoja u tkivu debelog crijeva i smanjenu crijevnu permeabilnost, što ukazuje da KPV štiti crijevnu epitelnu barijeru in vivo, smanjuje invaziju svih štetnih supstanci u flamma.

Promoviranje proliferacije i popravke epitelnih stanica: Upala može uzrokovati oštećenje i smrt crijevnih epitelnih stanica, narušavajući normalnu funkciju crijeva. KPV ima sposobnost promoviranja proliferacije i popravke crijevnih epitelnih stanica. Eksperimenti sa ćelijskom kulturom in vitro pokazali su da liječenje oštećenih crijevnih epitelnih stanica KPV-om povećava proliferaciju stanica, što je otkriveno kompletom za brojanje ćelija (CCK-8). Dodatno, imunofluorescentna analiza je otkrila povećanu ekspresiju proliferirajućeg ćelijskog nuklearnog antigena (PCNA), što ukazuje da su ćelije u aktivnom proliferativnom stanju. U modelu ulceroznog kolitisa kod pacova izazvanog TNBS-om, nakon tretmana KPV/SH-PGA hidrogelom, histološka zapažanja su otkrila da je oštećenje epitelnih stanica debelog crijeva popravljeno, a strukture kripti se postepeno vraćaju u normalu. Ovo može biti povezano sa KPV promocijom proliferacije i popravke epitelnih ćelija, što pomaže u ublažavanju upale i podstiče oporavak crevnog tkiva.

Slika 2 KPV je terapeutski kod DSS kolitisa.

6. Antioksidativni efekti  

Regulacija markera povezanih s oksidativnim stresom: Upala je često praćena reakcijama oksidativnog stresa, s povećanom proizvodnjom reaktivnih vrsta kisika (ROS) i reaktivnih vrsta dušika (RNS), što dovodi do oksidativnog oštećenja stanica i tkiva. KPV ispoljava antioksidativne efekte i može regulisati markere vezane za oksidativni stres. U nekim inflamatornim modelima, kao što su model mišjeg granuloma izazvanog vatom i model sinovitisa dorzalne zračne vrećice kod pacova izazvanog bjelanjkom, u upalnim tkivima otkriveni su povišeni nivoi malondialdehida (MDA) i smanjena aktivnost superoksid dismutaze (SOD). Nakon tretmana KPV, nivoi MDA su se značajno smanjili, a aktivnost SOD se povećala. MDA je proizvod peroksidacije lipida, a njegovi smanjeni nivoi ukazuju na smanjeno oštećenje ćelija peroksidacijom lipida; SOD je važan antioksidativni enzim, a njegova povećana aktivnost označava povećanu sposobnost uklanjanja slobodnih radikala. KPV može ublažiti oksidativna oštećenja u upalnim tkivima regulacijom nivoa oksidativnog stresa, ispoljavajući na taj način protuupalno djelovanje.

7. Drugi potencijalni mehanizmi

Veza sa receptorom melanokortina: KPV je tripeptid izveden iz α-MSH. Iako su njegovi protuupalni efekti djelimično nezavisni od MC1R signalizacije, oni mogu biti povezani s MC1R u određenim kontekstima. Kod životinja koje su eksprimirale MC1Re/e, tretman KPV-om nakon DSS-induciranog kolitisa i dalje je pokazao značajne protuupalne efekte, spašavajući sve životinje u tretiranoj grupi od smrti tokom DSS-induciranog kolitisa, što ukazuje da su protuupalni efekti KPV-a barem djelomično nezavisni od MC1R signalizacije. Kod životinja s normalnom ekspresijom MC1R, KPV može pojačati protuupalne efekte interakcijom s MC1R ili regulacijom njegovih nizvodnih signalnih puteva.

Protuupalni efekti KPV

1. Uloga u modelima upale crijeva

Model kolitisa izazvanog DSS-om: U modelu kolitisa kod miša izazvanog DSS-om, KPV je pokazao značajne antiinflamatorne efekte. Što se tiče promjena u težini, miševi tretirani KPV-om oporavili su svoju težinu ranije iu većoj mjeri u odnosu na netretirane miševe. Histološka zapažanja otkrila su značajno smanjenje inflamatorne infiltracije u tkivu debelog crijeva miševa tretiranih KPV, što je dalje potvrđeno značajnim smanjenjem aktivnosti mijeloperoksidaze (MPO). MPO je enzim prisutan u neutrofilima, a nivoi njegove aktivnosti odražavaju stepen infiltracije upalnih ćelija u tkivima. Smanjenje aktivnosti MPO nakon tretmana KPV ukazuje na smanjenu infiltraciju neutrofila u tkivu debelog crijeva i ublažavanje upalnih odgovora. Otkrivanjem ekspresije mRNA pro-upalnih citokina u tkivu debelog crijeva, kao što su TNF-α i IL-1β, otkriveno je da liječenje KPV-om značajno smanjuje nivoe ekspresije ovih pro-upalnih citokina. KPV je ublažio simptome kolitisa izazvane DSS-om s više aspekata, uključujući smanjenje infiltracije upalnih stanica, smanjenje ekspresije faktora upale i promicanje oporavka tjelesne težine.

CD45RB(hi) model upale debelog crijeva: U CD45RB(hi) modelu upale debelog crijeva, KPV je također pokazao dobre antiinflamatorne efekte. Ovaj model je induciran prenošenjem T ćelija koje visoko eksprimiraju CD45RB u imunodeficijentne miševe. Nakon tretmana KPV-om, miševi su pokazali poboljšane upalne simptome, postupni oporavak tjelesne težine, a histološki pregled je pokazao smanjene upalne promjene crijeva. Grupa liječena KPV-om pokazala je smanjenu infiltraciju inflamatornih stanica i smanjeno oštećenje strukture kripte u crijevnim tkivima, što ukazuje da KPV učinkovito ublažava intestinalnu upalu izazvanu CD45RB(hi) i obnavlja normalnu strukturu i funkciju crijevnog tkiva.

Model ulceroznog kolitisa izazvanog TNBS-om: U modelu ulceroznog kolitisa izazvanog TNBS-om kod pacova, KPV je takođe pokazao značajne terapeutske efekte. Nakon davanja KPV/SH-PGA hidrogela rektalno pacovima, simptomi kolitisa su se značajno poboljšali. Stepen gubitka težine kod pacova je smanjen, a indeks aktivnosti bolesti (DAI) je smanjen. DAI skor sveobuhvatno uzima u obzir indikatore kao što su promjene tjelesne težine štakora, fekalne karakteristike i hematohezija. Njegovo smanjenje ukazuje da KPV/SH-PGA hidrogel može efikasno ublažiti težinu ulceroznog kolitisa izazvanog TNBS-om. Tretman KPV/SH-PGA hidrogelom također sprječava skraćivanje debelog crijeva kod pacova, smanjenje nivoa mijeloperoksidaze u debelom crijevu i obnovljenu morfološka struktura debelog crijeva, uključujući epitelnu barijeru, kripte i intaktne peharaste stanice. Ekspresija proinflamatornih citokina, TNF-α i IL-6, u tkivu debelog creva je takođe značajno smanjena, što dalje pokazuje antiinflamatorni efekat KPV u modelu ulceroznog kolitisa izazvanog TNBS.

Zaključak

KPV, kao tripeptid sa protuupalnim svojstvima, pokazuje obećavajuće efekte u prevenciji i liječenju crijevnih upala i raznih drugih bolesti povezanih s upalom. Njegovi protuupalni mehanizmi uključuju više aspekata, uključujući regulaciju ćelijskih signalnih puteva, antioksidativni stres i modulaciju apoptoze i autofagije.

Izvori

[1] Shao W, Chen R, Lin G, et al. In situ mukoadhezivni hidrogel koji hvata tripeptid KPV: protuupalni, antibakterijski i popravljajući učinak na oralni mukozitis izazvan kemoterapijom[J]. Biomaterials Science, 2021,10(1):227-242.DOI:10.1039/d1bm01466h.

[2] Sun J, Xue P, Liu J, et al. Samopovezani hidrogel γ-poliglutaminskom kiselinom stabilizovanog tripeptida KPV sa cisteaminom za ublažavanje ulceroznog kolitisa izazvanog TNBS-om kod pacova[J]. Acs Biomaterials Science & Engineering, 2021,7(10):4859-4869.DOI:10.1021/acsbiomaterials.1c00792.

[3] Xiao B, Xu Z, Viennois E, et al. Oralno ciljana isporuka tripeptida KPV putem nanočestica funkcionalizovanih hijaluronskom kiselinom efikasno ublažava ulcerozni kolitis[J]. Molekularna terapija, 2017, 25(7):1628-1640.DOI:10.1016/j.ymthe.2016.11.020.

[4] Dalmasso G, Charrier-Hisamuddin L, Nguyen H, et al. P-078: PepT1 posredovano unos tripeptida KPV smanjuje intestinalnu upalu[J]. Inflamatorne bolesti crijeva, 2008,14(suppl_1):S32.DOI:10.1097/00054725-200801001-00111.

[5] Kannengiesser K, Maaser C, Heidemann J, et al. Tripeptid KPV izveden iz melanokortina ima protuupalni potencijal u mišjim modelima inflamatorne bolesti crijeva[J]. Inflamatorne bolesti crijeva, 2008,14(3):324-331.DOI:10.1002/ibd.20334.

Proizvod dostupan samo za istraživačku upotrebu: