Od Cocer Peptides 
před 1 měsícem
VEŠKERÉ ČLÁNKY A INFORMACE O PRODUKTECH POSKYTOVANÉ NA TOMTO WEBU JSOU VÝHRADNĚ PRO ŠÍŘENÍ INFORMACÍ A VZDĚLÁVACÍ ÚČELY.
Produkty uvedené na této webové stránce jsou určeny výhradně pro výzkum in vitro. Výzkum in vitro (latinsky: *ve skle*, což znamená ve skle) se provádí mimo lidské tělo. Tyto produkty nejsou léčiva, nebyly schváleny americkým Úřadem pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) a nesmějí být používány k prevenci, léčbě nebo léčbě jakéhokoli zdravotního stavu, nemoci nebo onemocnění. Vnášení těchto produktů do lidského nebo zvířecího těla v jakékoli formě je zákonem přísně zakázáno.
Základní informace o KPV
KPV je tripeptid s výraznými protizánětlivými vlastnostmi, které mu umožňují hrát roli v mnoha oblastech.
Obrázek 1 Terapeutické účinky HA-KPV-NP proti UC Perorální podávání HA-KPV-NP zabudovaných v hydrogelu (chitosan/alginát) poskytuje kombinované terapeutické účinky proti UC urychlením hojení sliznice a zmírněním zánětu.
Protizánětlivý mechanismus KPV
1. Regulace buněčných signálních drah
Signální dráha NF-KB: NF-KB je klíčový transkripční faktor, který hraje ústřední roli v zánětlivých reakcích. Když jsou buňky vystaveny zánětlivým stimulům, NF-KB se translokuje z cytoplazmy do jádra a iniciuje transkripci prozánětlivých cytokinových genů. KPV může inhibovat aktivaci NF-KB. V lidských střevních epiteliálních buňkách a lidských T buňkách byly buňky stimulovány prozánětlivými cytokiny a současně byl přidán KPV. Pomocí metod, jako jsou reportérové testy genu luciferázy NF-KB, proteinový imunoblotting, reverzní transkripční polymerázová řetězová reakce v reálném čase a enzymatický imunosorbentní test (ELISA), bylo zjištěno, že KPV v nanomolárních koncentracích může inhibovat aktivaci NF-KB, a tím snížit sekreci prozánětlivých cytokinů. Tento mechanismus je klíčový při regulaci střevního zánětu, protože nadměrná aktivace NF-κB ve střevních epiteliálních buňkách a imunitních buňkách je klíčovým rysem zánětlivého onemocnění střev (IBD) a dalších střevních zánětlivých stavů.
Signální dráha MAP kinázy: Signální dráha mitogenem aktivované proteinkinázy (MAPK) je další důležitou regulační dráhou v zánětlivých odpovědích, včetně extracelulární signálem regulované kinázy (ERK), c-Jun N-terminální kinázy (JNK) a p38 MAPK. Tyto kinázy jsou aktivovány, když jsou buňky vystaveny zánětlivým stimulům, což vede k fosforylaci downstream transkripčních faktorů a podporuje expresi genů souvisejících se zánětem. KPV může také inhibovat zánětlivou signální dráhu MAP kinázy. Když jsou buňky vystaveny zánětlivým stimulům, KPV může blokovat aktivaci MAPK, snížit její fosforylaci downstream transkripčních faktorů, a tím snížit produkci prozánětlivých cytokinů. V zánětlivém stavu vede aktivace p38 MAPK ke zvýšené expresi prozánětlivých cytokinů, jako je TNF-a a IL-6, zatímco KPV může inhibovat aktivitu p38 MAPK, snižuje sekreci těchto cytokinů a tím zmírňuje zánětlivou odpověď.
2. Účinky zprostředkované buněčným transportérem
PepT1 transportér: PepT1 je di/tripeptidový transportér typicky exprimovaný v tenkém střevě, ale indukovaný v tlustém střevě během IBD. Protizánětlivé účinky KPV jsou částečně zprostředkovány PepT1. V experimentech příjmu byl studený KPV použit jako kompetitivní inhibitor pro hPepT1 jako radioaktivně značený substrát nebo [⊃3;H]KPV byl použit ke stanovení kinetických charakteristik příjmu KPV. KPV vstupuje do imunitních buněk a střevních epiteliálních buněk prostřednictvím hPepT1. To ukazuje, že PepT1 jako transportér usnadňuje vstup KPV do buněk, aby uplatnil své protizánětlivé účinky. Když je funkce PepT1 inhibována, množství KPV vstupujícího do buněk klesá a jeho protizánětlivé účinky jsou odpovídajícím způsobem oslabeny. V buněčných modelech s knockdown expresí PepT1, i když je podáván ve stejné koncentraci, KPV vykazuje významně snížené inhibiční účinky na aktivaci NF-κB a sníženou sekreci prozánětlivých cytokinů ve srovnání s buňkami s normální expresí PepT1, což dále potvrzuje zásadní zprostředkující roli PepT1 v protizánětlivém mechanismu KPV.
3. Regulace zánětlivých cytokinů
Inhibice prozánětlivých cytokinů: KPV může významně inhibovat produkci a uvolňování mnoha prozánětlivých cytokinů. TNF-a je klíčový cytokin v zánětlivých reakcích, schopný aktivovat imunitní buňky, indukovat produkci dalších prozánětlivých cytokinů a způsobovat poškození tkání. V různých modelech zánětu byly hladiny exprese TNF-a významně sníženy po léčbě KPV. Například v modelu myší kolitidy vyvolané síranem sodným vedla léčba KPV k významnému snížení exprese mRNA TNF-a v tkáni tlustého střeva, jak bylo detekováno pomocí RT-PCR v reálném čase, a k významnému snížení obsahu proteinu TNF-a v séru, jak bylo detekováno pomocí ELISA. IL-lp, IL-6 a další prozánětlivé cytokiny byly také inhibovány KPV. IL-lp může vyvolat zánětlivou kaskádovou reakci, která podporuje uvolňování dalších zánětlivých mediátorů. KPV může snížit svou expresi a sekreci v zánětlivých tkáních, a tím zmírnit intenzitu zánětlivé reakce.
Podpora protizánětlivých cytokinů: Kromě inhibice prozánětlivých cytokinů může KPV také podporovat expresi protizánětlivých cytokinů. Interleukin-10 (IL-10) je důležitý protizánětlivý cytokin, který může inhibovat aktivaci imunitních buněk a snižovat produkci prozánětlivých cytokinů.
4. Regulace imunitních buněk
Regulace funkce T buněk: T buňky hrají klíčovou roli v imunitních odpovědích a regulaci zánětu. Za zánětlivých stavů jsou T buňky aktivovány a vylučují prozánětlivé cytokiny. Studie ukázaly, že KPV může regulovat funkci T buněk. V experimentech s lidskou T buněčnou linií Jurkat, kdy byly Jurkatovy buňky stimulovány prozánětlivými cytokiny, přidání KPV inhibovalo aktivaci T buněk a snížilo sekreci prozánětlivých cytokinů, jako je IFN-γ. Toho lze dosáhnout inhibicí signálních drah NF-KB a MAPK v T buňkách. Navíc v některých zvířecích modelech, jako je model zánětu tlustého střeva CD45RB(hi), může léčba KPV regulovat infiltraci a funkci T lymfocytů ve střevě, redukovat podskupiny T lymfocytů související se zánětem, jako jsou Th1 a Th17 buňky, a zvýšit podíl regulačních T lymfocytů, a tím zmírnit střevní zánět.
Modulace funkce makrofágů: Makrofágy jsou důležité imunitní buňky v zánětlivé odpovědi a lze je na základě jejich aktivačního stavu rozdělit na klasicky aktivované makrofágy M1 a alternativně aktivované makrofágy M2. Makrofágy M1 vylučují velké množství prozánětlivých cytokinů, zatímco makrofágy M2 mají protizánětlivé funkce a funkce obnovy tkání. KPV může regulovat polarizaci makrofágů. Experimenty in vitro ukázaly, že když byly makrofágy stimulovány lipopolysacharidem (LPS) k polarizaci směrem k typu M1, společné podávání KPV inhibovalo polarizaci makrofágů směrem k typu M1, snižovalo expresi makrofágových markerů M1 a současně podporovalo jejich polarizaci směrem k typu M2, čímž se zvýšila exprese makrofágových markerů M2-1 Arg-1 (jako je argin). V in vivo zánětlivých modelech, jako je kolitida indukovaná DSS u myší, vedla léčba KPV k většímu počtu makrofágů v tkáni tlustého střeva polarizujících se směrem k typu M2, čímž se zmírnily zánětlivé reakce a podpořila se oprava tkáně.
5. Ochranné účinky na buňky střevního epitelu
Posílení funkce epiteliální bariéry: Fyzická bariéra tvořená buňkami střevního epitelu slouží jako první linie obrany proti invazi patogenů a škodlivých látek. Při zánětlivých stavech vede narušená funkce střevní epiteliální bariéry k bakteriální translokaci a úniku endotoxinu, což dále zhoršuje zánětlivé reakce. KPV může zvýšit bariérovou funkci střevních epiteliálních buněk. Experimenty s buňkami in vitro, kde byly buněčné linie střevního epitelu ošetřeny prozánětlivými cytokiny, aby se simulovalo zánětlivé prostředí, vedly ke snížené expresi proteinů těsného spojení (jako je ZO-1 a okludin) a ke zhoršené bariérové funkci. Přídavek KPV však udržuje expresi proteinů těsných spojení, posiluje mezibuněčná spojení a obnovuje bariérovou funkci střevních epiteliálních buněk. U myší s kolitidou vyvolanou DSS léčených KPV imunohistochemie a analýza Western blot odhalily zvýšenou expresi proteinů těsného spojení v tkáni tlustého střeva a sníženou střevní permeabilitu, což naznačuje, že KPV chrání střevní epiteliální bariéru in vivo, snižuje invazi škodlivých látek a zmírňuje zánětlivé reakce.
Podpora proliferace a opravy epiteliálních buněk: Zánět může způsobit poškození a smrt střevních epiteliálních buněk a narušit normální funkci střev. KPV má schopnost podporovat proliferaci a opravu střevních epiteliálních buněk. Experimenty s buněčnou kulturou in vitro ukázaly, že ošetření poškozených střevních epiteliálních buněk pomocí KPV zvýšilo buněčnou proliferaci, jak bylo zjištěno pomocí soupravy Cell Counting Kit (CCK-8). Kromě toho imunofluorescenční analýza odhalila zvýšenou expresi jaderného antigenu proliferujících buněk (PCNA), což ukazuje, že buňky byly v aktivním proliferativním stavu. V TNBS-indukovaném modelu ulcerózní kolitidy u potkanů po ošetření hydrogelem KPV/SH-PGA histologická pozorování odhalila, že poškození epiteliálních buněk tlustého střeva bylo opraveno a struktury krypt se postupně vrátily k normálu. To může souviset s podporou proliferace a opravy epiteliálních buněk pomocí KPV, což pomáhá zmírnit zánět a podporuje obnovu střevní tkáně.
Obrázek 2 KPV je terapeutický u DSS kolitidy.
6. Antioxidační účinky
Regulace markerů souvisejících s oxidativním stresem: Zánět je často doprovázen reakcemi oxidačního stresu se zvýšenou produkcí reaktivních forem kyslíku (ROS) a reaktivních forem dusíku (RNS), což vede k oxidativnímu poškození buněk a tkání. KPV vykazuje antioxidační účinky a může regulovat markery související s oxidačním stresem. V některých modelech zánětu, jako je model myšího granulomu vyvolaného vatou a model synovitidy hřbetního vzdušného vaku potkana vyvolaného vaječným bílkem, byly v zánětlivých tkáních detekovány zvýšené hladiny malondialdehydu (MDA) a snížená aktivita superoxiddismutázy (SOD). Po léčbě KPV se hladiny MDA významně snížily a aktivita SOD se zvýšila. MDA je produktem peroxidace lipidů a jeho snížené hladiny ukazují na snížené poškození buněk peroxidací lipidů; SOD je důležitý antioxidační enzym a jeho zvýšená aktivita znamená zvýšenou schopnost vychytávat volné radikály. KPV může zmírnit oxidační poškození v zánětlivých tkáních regulací úrovní oxidačního stresu, čímž má protizánětlivé účinky.
7. Další potenciální mechanismy
Vztah k melanokortinovému receptoru: KPV je tripeptid odvozený od α-MSH. Ačkoli jeho protizánětlivé účinky jsou částečně nezávislé na signalizaci MC1R, mohou být v určitých kontextech spojeny s MC1R. U zvířat exprimujících MC1Re/e léčba KPV po kolitidě vyvolané DSS stále vykazovala významné protizánětlivé účinky, čímž byla všechna zvířata v léčebné skupině zachráněna před smrtí během kolitidy vyvolané DSS, což ukazuje, že protizánětlivé účinky KPV jsou alespoň částečně nezávislé na signalizaci MC1R. U zvířat s normální expresí MC1R může KPV zvýšit protizánětlivé účinky interakcí s MC1R nebo regulací jeho downstream signálních drah.
Protizánětlivé účinky KPV
1. Role v modelech střevního zánětu
Model kolitidy indukované DSS: V modelu kolitidy myší indukované DSS vykazoval KPV významné protizánětlivé účinky. Pokud jde o změny hmotnosti, myši léčené KPV obnovily svou hmotnost dříve a ve větší míře ve srovnání s neléčenými myšmi. Histologická pozorování odhalila výrazné snížení zánětlivé infiltrace ve tkáni tlustého střeva myší léčených KPV, což bylo dále potvrzeno významným snížením aktivity myeloperoxidázy (MPO). MPO je enzym přítomný v neutrofilech a úrovně jeho aktivity odrážejí rozsah infiltrace zánětlivých buněk do tkání. Snížení aktivity MPO po léčbě KPV indikuje sníženou infiltraci neutrofilů do tkáně tlustého střeva a zmírnění zánětlivých reakcí. Detekcí exprese mRNA prozánětlivých cytokinů v tkáni tlustého střeva, jako je TNF-a a IL-lp, bylo zjištěno, že léčba KPV významně snížila hladiny exprese těchto prozánětlivých cytokinů. KPV zmírnil symptomy kolitidy vyvolané DSS z mnoha aspektů, včetně snížení infiltrace zánětlivých buněk, snížení exprese zánětlivého faktoru a podpory obnovy hmotnosti.
Model zánětu tlustého střeva CD45RB(hi): V modelu zánětu tlustého střeva CD45RB(hi) KPV také prokázal dobré protizánětlivé účinky. Tento model byl indukován přenosem T buněk vysoce exprimujících CD45RB do imunodeficientních myší. Po léčbě KPV myši vykazovaly zlepšení zánětlivých symptomů, postupné zotavení hmotnosti a histologické vyšetření odhalilo snížené střevní zánětlivé změny. Skupina léčená KPV vykazovala sníženou infiltraci zánětlivých buněk a snížené strukturální poškození krypt ve střevních tkáních, což ukazuje, že KPV účinně zmírňuje střevní zánět vyvolaný CD45RB(hi) a obnovuje normální strukturu a funkci střevní tkáně.
Model ulcerózní kolitidy vyvolané TNBS: V modelu krysy ulcerózní kolitidy vyvolané TNBS KPV také prokázal významné terapeutické účinky. Po podání hydrogelu KPV/SH-PGA rektálně potkanům se symptomy kolitidy výrazně zlepšily. Stupeň úbytku hmotnosti u potkanů byl zmírněn a skóre indexu aktivity onemocnění (DAI) se snížilo. Skóre DAI komplexně zohledňuje ukazatele, jako jsou změny tělesné hmotnosti potkanů, fekální charakteristiky a hematochesie. Jeho snížení ukazuje, že hydrogel KPV/SH-PGA může účinně zmírnit závažnost ulcerózní kolitidy vyvolané TNBS. Ošetření hydrogelem KPV/SH-PGA také zabraňuje zkrácení tlustého střeva u potkanů, snižuje hladiny myeloperoxidázy tlustého střeva a obnovuje morfologickou strukturu tlustého střeva, včetně epiteliální bariéry, krypt a intaktních pohárkových buněk. Exprese prozánětlivých cytokinů, TNF-α a IL-6, v tkáni tlustého střeva byla také významně snížena, což dále prokazuje protizánětlivý účinek KPV na modelu ulcerózní kolitidy vyvolané TNBS.
Závěr
KPV jako tripeptid s protizánětlivými vlastnostmi vykazuje slibné účinky v prevenci a léčbě střevních zánětů a různých dalších onemocnění souvisejících se zánětem. Jeho protizánětlivé mechanismy zahrnují více aspektů, včetně regulace buněčných signálních drah, antioxidačního stresu a modulace apoptózy a autofagie.
Zdroje
[1] Shao W, Chen R, Lin G, a kol. In situ mukoadhezivní hydrogel zachycující tripeptid KPV: protizánětlivý, antibakteriální a reparační účinek na orální mukozitidu vyvolanou chemoterapií[J]. Biomaterials Science, 2021,10(1):227-242.DOI:10.1039/d1bm01466h.
[2] Sun J, Xue P, Liu J a kol. Self-Cross-linked Hydrogel cysteaminem roubovaného tripeptidu KPV stabilizovaného kyselinou γ-polyglutamovou pro zmírnění TNBS-indukované ulcerózní kolitidy u potkanů[J]. Acs Biomaterials Science & Engineering, 2021,7(10):4859-4869.DOI:10.1021/acsbiomaterials.1c00792.
[3] Xiao B, Xu Z, Viennois E, a kol. Orální cílené podávání tripeptidu KPV prostřednictvím nanočástic funkcionalizovaných kyselinou hyaluronovou účinně zmírňuje ulcerózní kolitidu[J]. Molekulární terapie, 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 zprostředkované vychytávání tripeptidu KPV snižuje střevní zánět [J]. Zánětlivá onemocnění střev, 2008,14(suppl_1):S32.DOI:10.1097/00054725-200801001-00111.
[5] Kannengiesser K, Maaser C, Heidemann J, et al. Tripeptid KPV odvozený z melanokortinu má protizánětlivý potenciál u myších modelů zánětlivého onemocnění střev[J]. Zánětlivá střevní onemocnění, 2008,14(3):324-331.DOI:10.1002/ibd.20334.
Produkt dostupný pouze pro výzkumné účely:
