|
1 komplet (10 bočica)
| Količina: | |
|---|---|
▎ LL-37 struktura
Izvor: PubChem |
Slijed: LLGDFFRKSKEKIGKEFKRIVQRIKDFLRNLVPRTES Molekularna formula: C 205H 340N 60O53 Molekulska težina: 4493 g/mol CAS broj: 154947-66-7 PubChem CID: 16198951 Sinonimi: Cathelicidin；ropokamptid |
▎ LL-37 Istraživanje
Koja je pozadina istraživanja LL-37?
LL-37 je prvi put otkriven kao klasa kationskih malih peptidnih supstanci u lutkama svilene bube Samia cynthia ricini od strane švedskog naučnika Bomana HG 1980. LL-37 je C-terminalni peptid (CAMP, hCAP18) ljudskog katelicidinskog peptida koji može povećati otpornost na mikropeptide i mikropeptide na bakterije. fiziološke funkcije u kemotaksiji, promicanju zatvaranja rana i angiogenezi (Chen X, 2018). Antibakterijski peptidi su široko prisutni u životinjama, biljkama i maloj količini mikroorganizama, te su važan dio urođenog imuniteta kralježnjaka. Kao sekretorni protein, LL-37 je široko prisutan u više organa i tkiva ljudskog tijela. Različite ćelije, uključujući epitelne ćelije, keratinocite, mastocite, neutrofile, makrofage i monocite, mogu ga lučiti. Većina ove vrste antibiotika sadrži 37 - 39 'aminokiselinskih ostataka' i ima 0 cisteina. Zbog jake bazičnosti na N-terminalnoj poziciji antibakterijskog peptida, može formirati stabilnu 'amfifilnu spiralnu strukturu'. Antibakterijski peptid LL-37 također ima 'amfifilnu α-heličnu strukturu'. Zbog svoje funkcije ubijanja patogenih bakterija nazvan je antibakterijskim peptidom. '37' u nazivu LL-37 može biti povezano sa brojem njegovih aminokiselinskih ostataka. U isto vrijeme, poznat je i kao katelicidin i ropokamptid.
Koji je mehanizam djelovanja LL-37 protiv bakterija otpornih na antibiotike?
Poremećaj membrane bakterijske ćelije:
LL-37 se može ubaciti u staničnu membranu bakterije, posebno imajući destruktivni učinak na ćelijsku membranu koja sadrži fosfatidilglicerol (DPPG). On će poremetiti strukturu ćelijske membrane bakterije, ispoljavajući tako baktericidni efekat [1] . Na primjer, studije su otkrile da se LL-37 može ubaciti u ćelijske membrane i Gram-pozitivnih i Gram-negativnih bakterija, što dovodi do povećanja permeabilnosti stanične membrane, curenja ćelijskog sadržaja i konačno smrti bakterija.
Antibakterijska aktivnost širokog spektra:
LL-37 ima antibakterijsko djelovanje protiv raznih bakterija otpornih na antibiotike. Može djelovati na Gram-pozitivne bakterije (kao što su Staphylococcus aureus, Streptococcus, Enterococcus, itd.), Gram-negativne bakterije (kao što su Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Salmonella, itd.) i drugih bakterijskih patogena (kao što su Mycoplasmasma2, Ure itd. ) . Ova antibakterijska aktivnost širokog spektra čini LL-37 potencijalnom primjenom u borbi protiv različitih vrsta bakterija otpornih na antibiotike.
Uništavanje formiranog biofilma:
Bakterijski biofilm jedan je od važnih razloga za otpornost patogenih bakterija na lijekove. Antibakterijski peptid LL-37 može uništiti formirani biofilm, čime se smanjuje otpornost bakterija na lijekove. Na primjer, kod infekcije protetskog zgloba (PJI) nakon umjetne zamjene zgloba, otpornost na lijekove patogenih bakterija uzrokovana bakterijskim biofilmom otežava liječenje. Međutim, LL-37 može imati efikasnu antibakterijsku i bakteriostatsku ulogu tako što inhibira stvaranje biofilma i uništava formirani biofilm.
Jačanje antibakterijske aktivnosti antibiotika:
Istraživanja su pokazala da LL-37 ima sinergistički učinak s određenim antibioticima. Na primjer, kada se koristi u kombinaciji s amoksicilin klavulanskom kiselinom (AMC), LL-37 može snažno pojačati antibakterijsku aktivnost AMC.
Izvor:PubMed [6]
Koje su aplikacije za LL-37?
Promoviranje regeneracije kostiju:
Neka istraživanja su pokazala da antibakterijski peptid LL-37 ima pozitivan učinak na regeneraciju kostiju. Neka istraživanja su pokazala da su mezenhimske matične ćelije koje su izvedene iz ljudske masnoće (hADSC) uzgajane sa različitim koncentracijama LL-37, a otkriveno je da koncentracija LL-37 utiče na osteogenu sposobnost hADSC-a, dostižući maksimum od 4 μg/ml. Pored toga, kombinovana skela PSeD/hADSCs/LL-37 pokazala je superiornija osteogena svojstva od skela PSeD/hADSCs, PSeD i kontrolne grupe u modelu kalvarijalnog defekta pacova, što ukazuje na visok potencijal u kliničkoj regeneraciji kosti.
Antibakterijski efekat:
Inhibicija više patogenih bakterija:
Neka istraživanja su koristila metodu mikro-dvostrukog razrjeđivanja za određivanje minimalne inhibitorne koncentracije (MIC) antibakterijskog peptida LL-37 protiv Escherichia coli, Salmonella i Staphylococcus aureus. Rezultati su pokazali da je LL-37 imao različite stepene inhibitornog dejstva na ove tri patogene bakterije, pri čemu su minimalne inhibitorne koncentracije bile 3,12, 1,56 i 0,78 μg/mL, respektivno. Test termičke stabilnosti pokazao je da rekombinantni antibakterijski peptid i dalje ima dobru aktivnost na visokim temperaturama. Rezultati testa kiselinsko-bazne stabilnosti pokazali su da LL-37 ima određenu aktivnost pri pH rasponu od 2,0 do 12,0, s najboljom aktivnošću pri pH od 5,0 do 6,0, a -20°C najbolji uvjet za dugotrajno skladištenje [3].
Učinak na bakterije otporne na antibiotike:
Neki ljudi su proučavali antibakterijsku efikasnost antibakterijskog peptida LL-37 i nanočestica srebra (AgNP) protiv Staphylococcus aureus (S. aureus), mikroorganizma koji se obično nalazi u infekcijama povezanim sa biofilmom. Rezultati su pokazali da je LL-37 bio najefikasniji antibakterijski agens, sa smanjenjem broja kolonija za više od 4 logaritma. Nasuprot tome, efekti nanočestica srebra i konvencionalnih antibiotika bili su lošiji, sa smanjenjem broja kolonija manjim od 1 logaritma. Antibakterijski kombinovani tretman rifampicinom značajno je povećao logaritamsku redukciju AgNP-a i gentamicina, ali je i dalje bio značajno niži od LL-37 koji se koristi sam [4].
Primjena kod plućne infekcije:
Studije su pokazale da je Pseudomonas aeruginosa (PA) postala hitan izazov za plućne infekcije i ozljede pluća. LL37 peptid je efikasan antibakterijski agens protiv sojeva PA, ali je njegova primjena ograničena zbog brzog uklanjanja in vivo, problema biološke sigurnosti i niske biodostupnosti. Stoga je razvijen sistem za isporuku nanolijekova baziran na albuminu koji je osjetljiv na redukciju kako bi se poboljšao učinak LL37 protiv PA in vivo formiranjem intermolekularnih disulfidnih veza. Kationski LL37 se može efikasno inkapsulirati putem elektrostatičke interakcije kako bi pokazao poboljšani antibakterijski efekat. Peptid LL37 pokazao je produženo oslobađanje više od 48 sati iz LL37 peptidnih nanočestica (LL37 PNP), a zabilježen je produženi antibakterijski efekat sa povećanjem vremena inkubacije. U mišjem modelu akutne PA plućne infekcije, LL37 PNP značajno je smanjio ekspresiju TNF-α i IL-1β i ublažio ozljedu pluća. To ukazuje da LL37 PNP može efikasnije poboljšati PA plućnu infekciju i kasniji upalni odgovor od slobodnog LL37 peptida [3].
Aktiviranje antibakterijske funkcije trombocita:
Istraživanja su istakla da antibakterijski peptid LL-37 može aktivirati antibakterijsku funkciju ljudskih trombocita. Nakon što se trombociti tretiraju sa LL-37, površinska ekspresija receptora za prepoznavanje mikroorganizama (Toll-like receptori (TLRs) 2 i -4, CD32, CD206, Dectin-1, CD35, LOX-1, CD41, CD62P i αIIbβ3 integrina) i molekularne antitele povezane s integrinom (CD80, CD86 i HLA-ABC) se povećava, a izlučuju se antibakterijski molekuli: baktericidni protein/protein koji povećava propusnost (BPI), azurocidin, humani neutrofilni peptid (HNP)-1 i mijeloperoksidaza. Oni također prevode azurocidin i poboljšavaju vezivanje za Escherichia coli, Staphylococcus aureus i Candida albicans. Osim toga, supernatant trombocita tretiranih s LL-37 može inhibirati rast Escherichia coli, ili trombociti mogu koristiti svoj LL-37 da inhibiraju rast mikroba [5].
Primjena u sistemima za isporuku lijekova
Studije su spomenule da su antibakterijski peptidi (AMP) nova klasa biomolekula sa antibakterijskim svojstvima širokog spektra i da su privukli pažnju zbog brzog porasta rezistencije na antibiotike [6] . LL37 je jedini antibakterijski peptid izveden iz katelicidina koji se nalazi kod ljudi. Uz dubinsko istraživanje, LL37 je pokazao različite biološke funkcije, uključujući regulaciju upalnog odgovora, kemotaksu imunoloških stanica, promicanje zacjeljivanja rana i osteogenezu, koje su potaknule različite kliničke primjene. Međutim, klinički prijevod LL37 ograničen je njegovom osjetljivošću na razgradnju proteaze, potencijalnom toksičnošću, lošom biodostupnošću, itd. Različiti sistemi isporuke, uključujući metalne nanočestice, polimerne materijale i sisteme na bazi lipida, uvedeni su kako bi se postigla terapeutska primjena.
U zaključku, kao multifunkcionalni bioaktivni peptid, LL-37 je pokazao veliki potencijal u kliničkoj primjeni. U smislu promoviranja regeneracije kostiju, kroz sinergističke efekte više mehanizama kao što su promicanje diferencijacije i aktivnosti osteoblasta, antibakterijski efekti, imunomodulacija i promicanje angiogeneze, donio je novu nadu za popravak ozljeda kostiju. Kada se radi o bakterijama otpornim na antibiotike, direktnim uništavanjem stanične membrane, inhibiranjem stvaranja biofilma i sinergijom s antibioticima, očekuje se da postane moćno oružje za rješavanje problema bakterija otpornih na lijekove. U sistemima za isporuku lijekova, dizajniranjem i optimizacijom antibakterijskih peptidnih šablona, konstruiranjem višestrukih sistema za isporuku lijekova i istraživanjem kombinovane primjene lijekova, njegov učinak kliničkog liječenja može se dodatno poboljšati. Ukratko, LL-37 ima potencijal u više aspekata kliničkih primjena, uključujući promoviranje regeneracije kostiju, antibakterijske efekte, aktiviranje antibakterijske funkcije trombocita i primjenu u sistemima za isporuku lijekova.
O autoru
Sve gore navedene materijale je istražio, uredio i sastavio Cocer Peptides.
Autor naučnog časopisa
Francisco J. Sanchez-Pena je istraživač na Universidad Autonoma Benito Juarez de Oaxaca (Autonomni Univerzitet Benito Juarez u Oaxacai). Osnovan 1827. godine, ovaj univerzitet je značajna javna institucija u Oaxaci u Meksiku, koja nudi širok spektar akademskih programa u oblastima kao što su prirodne nauke, inženjerstvo, humanističke i društvene nauke.
Istraživanje Francisca J. Sanchez-Pene fokusira se na biohemiju i molekularnu biologiju, mikrobiologiju i hemiju. Ove discipline uključuju proučavanje hemijskih procesa unutar organizama, molekularne strukture i funkcije, karakteristike mikroba i njihove interakcije sa okolinom, kao i sastav, svojstva i pravila transformacije hemijskih supstanci. Istraživanja u ovim oblastima imaju značajnu primenu u medicini, poljoprivredi, nauci o životnoj sredini i još mnogo toga. Francisco J. Sanchez-Pena je naveden u citiranju [5].
