|
1 kit (10 viales)
| Cantidade: | |
|---|---|
▎ Estrutura LL-37
Fonte: PubChem |
Secuencia: LLGDFFRKSKEKIGKEFKRIVQRIKDFLRNLVPRTES Fórmula molecular: C 205H 340N 60O53 Peso molecular: 4493 g/mol Número CAS: 154947-66-7 PubChem CID: 16198951 Sinónimos: Cathelicidin；ropocamptide |
▎ Investigación LL-37
Cales son os antecedentes de investigación do LL-37?
O LL-37 foi descuberto por primeira vez como unha clase de pequenas substancias peptídicas catiónicas nas pupas do verme de seda Samia cynthia ricini polo científico sueco Boman HG en 1980. LL-37 é o péptido C-terminal (CAMP, hCAP18) da catelicidina humana, que aumenta a resistencia antibacteriana á invasión microbiana, o cal aumenta a resistencia microbiana á invasión microbiana. funcións fisiolóxicas na quimiotaxe, promovendo o peche da ferida e a anxioxénese (Chen X, 2018). Os péptidos antibacterianos están moi presentes en animais, plantas e nunha pequena cantidade de microorganismos, e son unha parte importante da inmunidade innata dos vertebrados. Como proteína secretora, a LL-37 está moi presente en múltiples órganos e tecidos do corpo humano. Varias células, incluíndo células epiteliais, queratinocitos, mastocitos, neutrófilos, macrófagos e monocitos, poden segregala. A maioría deste tipo de antibióticos contén 37 - 39 'residuos de aminoácidos' e ten 0 cisteína. Debido á forte basicidade na posición N-terminal do péptido antibacteriano, pode formar unha 'estrutura helicoidal anfifílica' estable. O péptido antibacteriano LL-37 tamén ten unha 'estrutura helicoidal α anfifílica'. Debido á súa función de matar bacterias patóxenas, chámase péptido antibacteriano. O '37' no nome LL-37 pode estar relacionado co número dos seus residuos de aminoácidos. Ao mesmo tempo, tamén se coñece como catelicidina e ropocamptida.
Cal é o mecanismo de acción de LL-37 contra bacterias resistentes aos antibióticos?
Rotura da membrana celular bacteriana:
LL-37 pode inserirse na membrana celular bacteriana, especialmente tendo un efecto destrutivo sobre a membrana celular que contén fosfatidilglicerol (DPPG). Perturbará a estrutura da membrana celular bacteriana, exercendo así un efecto bactericida [1] . Por exemplo, estudos descubriron que LL-37 pode inserirse nas membranas celulares de bacterias tanto Gram positivas como Gram negativas, o que provoca un aumento da permeabilidade da membrana celular, a fuga de contidos celulares e, finalmente, a morte das bacterias.
Actividade antibacteriana de amplo espectro:
LL-37 ten actividade antibacteriana contra unha variedade de bacterias resistentes aos antibióticos. Pode actuar contra bacterias Gram positivas (como Staphylococcus aureus, Streptococcus, Enterococcus, etc.), bacterias Gram negativas (como Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Salmonella, etc.) e outros patóxenos bacterianos (como Mycoplasma, Ureaplasma, Mycobacterium, etc. ) . Esta actividade antibacteriana de amplo espectro fai que LL-37 teña un valor de aplicación potencial na loita contra diferentes tipos de bacterias resistentes aos antibióticos.
Destrución do biofilm formado:
O biofilm bacteriano é unha das razóns importantes para a resistencia dos medicamentos patóxenos. O péptido antibacteriano LL-37 pode destruír o biofilm formado, reducindo así a resistencia das bacterias aos medicamentos. Por exemplo, na infección das articulacións protésicas (PJI) despois da substitución artificial da articulación, a resistencia aos fármacos das bacterias patóxenas causada pola biopelícula bacteriana dificulta o tratamento. Non obstante, o LL-37 pode desempeñar un papel antibacteriano e bacteriostático eficaz ao inhibir a formación da biopelícula e destruír a biopelícula formada.
Mellora da actividade antibacteriana dos antibióticos:
Os estudos demostraron que o LL-37 ten un efecto sinérxico con certos antibióticos. Por exemplo, cando se usa en combinación con amoxicilina ácido clavulánico (AMC), o LL-37 pode mellorar fortemente a actividade antibacteriana de AMC.
Fonte: PubMed [6]
Cales son as aplicacións para LL-37?
Promover a rexeneración ósea:
Algúns estudos demostraron que o péptido antibacteriano LL-37 ten un efecto positivo na rexeneración ósea. Algunhas investigacións demostraron que as células nai mesenquimales humanas derivadas de adiposo (hADSC) foron cultivadas con diferentes concentracións de LL-37, e comprobouse que a concentración de LL-37 tiña un impacto na capacidade osteoxénica das hADSC, alcanzando un pico de 4μg/ml. Ademais, a combinación PSeD/hADSCs/LL-37 mostrou propiedades osteoxénicas máis superiores que as PSeD/hADSCs, PSeD e as armazóns do grupo control no modelo de defecto calvario de rata, o que indica un alto potencial na rexeneración ósea clínica.
Efecto antibacteriano:
Inhibición de múltiples bacterias patóxenas:
Algunhas investigacións utilizaron o método de micro-dobre dilución para determinar a concentración inhibitoria mínima (MIC) do péptido antibacteriano LL-37 contra Escherichia coli, Salmonella e Staphylococcus aureus. Os resultados mostraron que LL-37 tiña diferentes graos de efectos inhibitorios sobre estas tres bacterias patóxenas, sendo as concentracións inhibitorias mínimas de 3,12, 1,56 e 0,78 μg/mL, respectivamente. A proba de estabilidade térmica mostrou que o péptido antibacteriano recombinante aínda tiña unha boa actividade a altas temperaturas. Os resultados da proba de estabilidade ácido-base mostraron que o LL-37 tiña certa actividade nun intervalo de pH de 2,0 a 12,0, sendo a mellor actividade a un pH de 5,0 a 6,0 e -20 °C sendo a mellor condición para o almacenamento a longo prazo [3].
Efecto sobre bacterias resistentes a antibióticos:
Algunhas persoas estudaron a eficacia antibacteriana do péptido antibacteriano LL-37 e das nanopartículas de prata (AgNPs) contra Staphylococcus aureus (S. aureus), un microorganismo que se atopa habitualmente en infeccións relacionadas co biofilm. Os resultados mostraron que LL-37 foi o axente antibacteriano máis eficaz, cunha redución do reconto de colonias de máis de 4 logaritmos. Pola contra, os efectos das nanopartículas de prata e dos antibióticos convencionais foron máis pobres, cunha redución do reconto de colonias de menos de 1 logaritmo. O tratamento combinado antibacteriano con rifampicina aumentou significativamente a redución logarítmica de AgNPs e gentamicina, pero aínda foi significativamente menor que a de LL-37 usado só [4].
Aplicación en infección pulmonar:
Os estudos demostraron que a Pseudomonas aeruginosa (PA) converteuse nun desafío urxente para a infección pulmonar e a lesión pulmonar. O péptido LL37 é un axente antibacteriano eficaz contra as cepas de PA, pero a súa aplicación é limitada debido á súa rápida eliminación in vivo, problemas de bioseguridade e baixa biodisponibilidade. Polo tanto, desenvolveuse un sistema de entrega de nanofármacos baseado na albúmina sensible á redución para mellorar o rendemento de LL37 fronte á PA in vivo mediante a formación de enlaces disulfuro intermoleculares. O LL37 catiónico pódese encapsular eficazmente mediante a interacción electrostática para exercer un efecto antibacteriano mellorado. O péptido LL37 mostrou unha liberación sostida de máis de 48 horas a partir das nanopartículas do péptido LL37 (LL37 PNP) e observouse un efecto antibacteriano prolongado co aumento do tempo de incubación. Nun modelo de rato de infección pulmonar aguda por PA, LL37 PNP reduciu significativamente a expresión de TNF-α e IL-1β e aliviou a lesión pulmonar. Indica que LL37 PNP pode mellorar de forma máis eficaz a infección pulmonar da PA e a resposta inflamatoria posterior que o péptido LL37 libre [3].
Activación da función antibacteriana das plaquetas:
Os estudos sinalaron que o péptido antibacteriano LL-37 pode activar a función antibacteriana das plaquetas humanas. Despois de que as plaquetas sexan tratadas con LL-37, a expresión superficial dos receptores para recoñecer microorganismos (receptores Toll-like (TLR) 2 e -4, CD32, CD206, Dectin-1, CD35, LOX-1, CD41, CD62P e αIIbβ3 integrina) e moléculas relacionadas coa integrina T80 e antíxenos relacionados coa linfóxeno T80. CD86 e HLA-ABC) increméntase e segregan moléculas antibacterianas: proteína bactericida/que aumenta a permeabilidade (BPI), azurocidina, péptido neutrófilo humano (HNP)-1 e mieloperoxidase. Tamén traducen a azurocidina e melloran a unión a Escherichia coli, Staphylococcus aureus e Candida albicans. Ademais, o sobrenadante das plaquetas tratadas con LL-37 pode inhibir o crecemento de Escherichia coli, ou as plaquetas poden usar o seu LL-37 para inhibir o crecemento microbiano [5].
Aplicación en sistemas de administración de medicamentos
Os estudos mencionaron que os péptidos antibacterianos (AMP) son unha nova clase de biomoléculas con propiedades antibacterianas de amplo espectro e que chamaron a atención debido ao rápido aumento da resistencia aos antibióticos [6] . LL37 é o único péptido antibacteriano derivado da catelicidina que se atopa en humanos. Cunha investigación en profundidade, LL37 demostrou varias funcións biolóxicas, incluíndo a regulación da resposta inflamatoria, a quimiotaxe das células inmunes, a promoción da cicatrización de feridas e a osteoxénese, que fomentaron unha variedade de aplicacións clínicas. Non obstante, a tradución clínica de LL37 está limitada pola súa sensibilidade á degradación da proteasa, a súa potencial toxicidade, a escasa biodisponibilidade, etc. Introducíronse varios sistemas de entrega, incluíndo nanopartículas metálicas, materiais poliméricos e sistemas baseados en lípidos, para conseguir aplicacións terapéuticas.
En conclusión, como péptido bioactivo multifuncional, o LL-37 mostrou un gran potencial en aplicacións clínicas. En termos de promover a rexeneración ósea, a través dos efectos sinérxicos de múltiples mecanismos como a promoción da diferenciación e actividade dos osteoblastos, os efectos antibacterianos, a inmunomodulación e a promoción da anxioxénese, trouxo novas esperanzas para a reparación da lesión ósea. Cando se trata de bacterias resistentes aos antibióticos, destruíndo directamente a membrana celular, inhibindo a formación de biopelículas e creando sinerxías con antibióticos, espérase que se converta nunha poderosa arma para resolver o problema das bacterias resistentes aos medicamentos. Nos sistemas de administración de fármacos, mediante o deseño e optimización de modelos de péptidos antibacterianos, a construción de múltiples sistemas de administración de fármacos e a exploración da aplicación combinada de fármacos, pódese mellorar aínda máis o seu efecto de tratamento clínico. En resumo, o LL-37 ten potencial en múltiples aspectos das aplicacións clínicas, incluíndo a promoción da rexeneración ósea, os efectos antibacterianos, a activación da función antibacteriana das plaquetas e as aplicacións nos sistemas de administración de fármacos.
Sobre o autor
Os materiais mencionados anteriore investigación, Zhang B ten unha ampla gama de categorías temáticas. A súa experiencia abrangue Endocrinoloxía e Metabolismo, Medicina Xeral e Interna, Oncoloxía, Sistema Cardiovascular e Cardioloxía, e Radioloxía, Medicina Nuclear e Imaxe Médica. O seu traballo nestes campos indica o seu profundo coñecemento e contribucións significativas ao avance da ciencia médica e á mellora das prácticas sanitarias. Zhang B figura na referencia da cita [1].
Autor de Revista Científica
Francisco J. Sanchez-Pena é investigador da Universidade Autónoma Benito Juárez de Oaxaca (Universidade Autónoma Benito Juárez de Oaxaca). Establecida en 1827, esta universidade é unha importante institución pública en Oaxaca, México, que ofrece unha ampla gama de programas académicos en campos como ciencias naturais, enxeñaría, humanidades e ciencias sociais.
A investigación de Francisco J. Sanchez-Pena céntrase en Bioquímica e Bioloxía Molecular, Microbioloxía e Química. Estas disciplinas implican o estudo dos procesos químicos dentro dos organismos, as estruturas e funcións moleculares, as características microbianas e as súas interaccións co medio, así como a composición, propiedades e regras de transformación das substancias químicas. A investigación nestas áreas ten aplicacións significativas en medicina, agricultura, ciencia ambiental e moito máis. Francisco J. Sanchez-Pena figura na referencia da cita [5].
