מאת Cocer Peptides       לפני חודש

כל המאמרים ומידע המוצר המסופקים באתר אינטרנט זה מיועדים אך ורק להפצת מידע ולמטרות חינוכיות.  

המוצרים המסופקים באתר זה מיועדים אך ורק למחקר במבחנה. מחקר במבחנה (בלטינית: *בזכוכית*, כלומר בכלי זכוכית) מתבצע מחוץ לגוף האדם. מוצרים אלה אינם תרופות, לא אושרו על ידי מנהל המזון והתרופות האמריקאי (FDA), ואסור להשתמש בהם כדי למנוע, לטפל או לרפא כל מצב רפואי, מחלה או מחלה. חל איסור מוחלט על פי חוק להחדיר מוצרים אלו לגוף האדם או החיה בכל צורה שהיא.

מידע בסיסי על KPV

KPV הוא טריפפטיד בעל תכונות אנטי דלקתיות משמעותיות, המאפשרות לו למלא תפקיד בתחומים רבים.

איור 1 ההשפעות הטיפוליות של HA-KPV-NPs נגד UC מתן אוראלי של HA-KPV-NPs המוטבעים בהידרוג'ל (chitosan/alginate) מעניק השפעות טיפוליות משולבות נגד UC על ידי האצת ריפוי רירית והקלה על דלקת.

מנגנון אנטי דלקתי של KPV

1. ויסות מסלולי איתות תאים  

נתיב איתות NF-κB: NF-κB הוא גורם שעתוק מפתח הממלא תפקיד מרכזי בתגובות דלקתיות. כאשר תאים נחשפים לגירויים דלקתיים, NF-κB עובר מעבר מהציטופלזמה לגרעין, ומתחיל את השעתוק של גנים של ציטוקינים פרו-דלקתיים. KPV יכול לעכב את ההפעלה של NF-κB. בתאי אפיתל מעיים אנושיים ובתאי T אנושיים, תאים עוררו באמצעות ציטוקינים פרו-דלקתיים, ו-KPV נוסף בו זמנית. בשימוש בשיטות כגון מבחני גנים של NF-κB luciferase, immunoblotting חלבון, תגובת שרשרת של שעתוק פולימראז בזמן אמת, ו-Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), נמצא כי KPV בריכוזים ננומולריים יכול לעכב את הפעלת NF-κB, ובכך להפחית את הפרשת הציטוקינים-דלקתיים. מנגנון זה חיוני בוויסות דלקת המעי, שכן הפעלה מוגזמת של NF-KB בתאי אפיתל ותאי מערכת החיסון היא תכונה מרכזית של מחלות מעי דלקתיות (IBD) ומצבים דלקתיים אחרים של המעי.

מסלול איתות MAP kinase: מסלול איתות חלבון קינאז (MAPK) של מיטוגן הוא מסלול רגולטורי חשוב נוסף בתגובות דלקתיות, כולל קינאז חוץ-תאי מווסת אות (ERK), c-Jun N-terminal kinase (JNK) ו-p38 MAPK. קינאזות אלו מופעלות כאשר תאים נחשפים לגירויים דלקתיים, מה שמוביל לזרחון של גורמי שעתוק במורד הזרם ומקדם ביטוי של גנים הקשורים לדלקת. KPV יכול גם לעכב את מסלול האיתות הדלקתי של MAP kinase. כאשר תאים נחשפים לגירויים דלקתיים, KPV יכול לחסום את הפעלת MAPK, להפחית את הזרחון שלו של גורמי שעתוק במורד הזרם, ובכך להפחית את הייצור של ציטוקינים פרו-דלקתיים. במצב דלקתי, הפעלה של p38 MAPK מובילה לביטוי מוגבר של ציטוקינים פרו-דלקתיים כגון TNF-α ו-IL-6, בעוד ש-KPV יכול לעכב את פעילות p38 MAPK, להפחית את הפרשת הציטוקינים הללו ובכך להקל על התגובה הדלקתית.

2. השפעות בתיווך תא טרנספורטר

טרנספורטר PepT1: PepT1 הוא טרנספורטר די/טריפפטיד המתבטא בדרך כלל במעי הדק אך מושרה במעי הגס במהלך IBD. ההשפעות האנטי דלקתיות של KPV מתווכות באופן חלקי על ידי PepT1. בניסויי קליטה, KPV קר שימש כמעכב תחרותי עבור hPepT1 כמצע מסומן רדיואקטיבי, או [⊃3;H]KPV שימש כדי לקבוע את המאפיינים הקינטיים של קליטת KPV. KPV חודר לתאי חיסון ולתאי אפיתל מעיים דרך hPepT1. זה מצביע על כך ש-PepT1, בתור טרנספורטר, מקל על כניסת KPV לתאים כדי להפעיל את ההשפעות האנטי-דלקתיות שלו. כאשר תפקוד PepT1 מעוכב, כמות ה-KPV הנכנסת לתאים פוחתת, וההשפעות האנטי-דלקתיות שלו נחלשות בהתאם. במודלים של תאים עם נוק-דאון של ביטוי PepT1, גם כאשר הוא מנוהל באותו ריכוז, KPV מציג השפעות מעכבות מופחתות משמעותית על הפעלת NF-KB והפרשה מופחתת של ציטוקינים פרו-דלקתיים בהשוואה לתאים עם ביטוי PepT1 תקין, מה שמאשר עוד יותר את התפקיד המתווך המכריע של PepT1 במנגנון האנטי דלקתי.

3. ויסות ציטוקינים דלקתיים  

עיכוב של ציטוקינים פרו-דלקתיים: KPV יכול לעכב באופן משמעותי את הייצור והשחרור של ציטוקינים פרו-דלקתיים מרובים. TNF-α הוא ציטוקין מפתח בתגובות דלקתיות, המסוגל להפעיל תאי חיסון, לגרום לייצור של ציטוקינים פרו-דלקתיים אחרים ולגרום נזק לרקמות. במודלים דלקתיים שונים, רמות הביטוי של TNF-α הופחתו משמעותית לאחר טיפול ב-KPV. לדוגמה, במודל קוליטיס של עכברים המושרה על ידי נתרן סולפט, טיפול ב-KPV הביא להפחתה משמעותית בביטוי ה-mRNA של TNF-α ברקמת המעי הגס, כפי שזוהה על ידי RT-PCR בזמן אמת, ולירידה משמעותית בתכולת החלבון של TNF-α בסרום, כפי שזוהה על ידי ELISA. IL-1β, IL-6 וציטוקינים פרו-דלקתיים אחרים עוכבו גם הם על ידי KPV. IL-1β יכול לעורר תגובה מפל דלקתית, לקדם שחרור של מתווכים דלקתיים אחרים. KPV יכול להפחית את הביטוי והפרשתו ברקמות דלקתיות, ובכך להקל על עוצמת התגובה הדלקתית.  

קידום של ציטוקינים אנטי דלקתיים: בנוסף לעיכוב ציטוקינים פרו דלקתיים, KPV יכול גם לקדם ביטוי של ציטוקינים אנטי דלקתיים. Interleukin-10 (IL-10) הוא ציטוקין אנטי דלקתי חשוב שיכול לעכב את ההפעלה של תאי מערכת החיסון ולהפחית את הייצור של ציטוקינים פרו-דלקתיים.

4. ויסות תאי חיסון  

ויסות תפקוד תאי T: לתאי T תפקיד מכריע בתגובות החיסון ובוויסות הדלקת. במצבי דלקת, תאי T מופעלים ומפרישים ציטוקינים פרו-דלקתיים. מחקרים הראו כי KPV יכול לווסת את תפקוד תאי T. בניסויים עם קו תאי ה-T האנושי Jurkat, כאשר תאי Jurkat עוררו באמצעות ציטוקינים פרו-דלקתיים, הוספת KPV עיכבה את הפעלת תאי T והפחיתה את הפרשת ציטוקינים פרו-דלקתיים כגון IFN-γ. ניתן להשיג זאת על ידי עיכוב מסלולי האיתות NF-KB ו-MAPK בתוך תאי T. בנוסף, במודלים מסוימים של בעלי חיים, כגון מודל דלקת המעי הגס CD45RB(hi), טיפול KPV יכול לווסת את חדירת תאי T ותפקוד במעי, להפחית תת-קבוצות של תאי T הקשורים לדלקת כגון תאי Th1 ו-Th17, ולהגדיל את שיעור תאי T מווסתים, ובכך להקל על דלקת מעיים.

מודולציה של תפקוד מקרופאגים: מקרופאגים הם תאי חיסון חשובים בתגובה הדלקתית וניתן לסווג אותם למקרופאגים M1 מופעלים קלאסי ולחילופין מקרופאגים M2 מופעלים על סמך מצב ההפעלה שלהם. מקרופאגים M1 מפרישים כמויות גדולות של ציטוקינים פרו דלקתיים, בעוד מקרופאגים M2 יש פונקציות אנטי דלקתיות ותיקון רקמות. KPV יכול לווסת קיטוב מקרופאגים. ניסויים במבחנה הראו שכאשר מעוררים מקרופאגים עם ליפופוליסכריד (LPS) לקיטוב לכיוון סוג M1, ניהול משותף של KPV עיכב קיטוב מקרופאגים לכיוון סוג M1, הפחית את הביטוי של סמני מקרופאג M1, תוך קידום הקיטוב שלהם לכיוון סוג M2, והגברת הביטוי של M2 macrophage argina (M2 macrophage marker). במודלים דלקתיים in vivo, כגון קוליטיס המושרה על ידי DSS בעכברים, טיפול ב-KPV גרם ליותר מקרופאגים ברקמת המעי הגס לקיטוב לכיוון סוג M2, ובכך להקל על תגובות דלקתיות ולקדם תיקון רקמות.

5. השפעות הגנה על תאי אפיתל מעיים

שיפור תפקוד מחסום אפיתל: המחסום הפיזי שנוצר על ידי תאי אפיתל מעיים משמש כקו ההגנה הראשון מפני פלישת פתוגנים וחומרים מזיקים. במצבי דלקת, פגיעה בתפקוד מחסום אפיתל המעי מובילה לטרנסלוקציה של חיידקים ולדליפת אנדוטוקסינים, מה שמחריף עוד יותר את התגובות הדלקתיות. KPV יכול לשפר את תפקוד המחסום של תאי אפיתל מעיים. ניסויים בתאים חוץ גופיים, שבהם טופלו שורות תאי אפיתל במעי בציטוקינים פרו-דלקתיים כדי לדמות סביבה דלקתית, הביאו להפחתת הביטוי של חלבוני צומת הדוקים (כגון ZO-1 ואוקלודין) ולפגיעה בתפקוד המחסום. עם זאת, התוספת של KPV שומרת על הביטוי של חלבוני צומת הדוקים, משפרת את הקשרים הבין-תאיים ומשחזרת את תפקוד המחסום של תאי אפיתל מעיים. בעכברי קוליטיס הנגרמת על ידי DSS שטופלו ב-KPV, אימונוהיסטוכימיה וניתוח Western blot חשפו ביטוי מוגבר של חלבוני צומת הדוקים ברקמת המעי הגס וחדירות מעיים מופחתת, מה שמעיד על כך ש-KPV מגן על מחסום האפיתל של המעי in vivo, מפחית את הפלישה של חומרים מזיקים ומקל על תגובות דלקתיות.

קידום שגשוג ותיקון תאי אפיתל: דלקת עלולה לגרום לנזק ומוות של תאי אפיתל מעיים, ולפגוע בתפקוד תקין של המעי. ל-KPV יש את היכולת לקדם שגשוג ותיקון של תאי אפיתל מעיים. ניסויים בתרבית תאים במבחנה הראו שטיפול בתאי אפיתל מעיים פגומים באמצעות KPV הגביר את התפשטות התאים, כפי שזוהה על ידי ערכת ספירת תאים (CCK-8). בנוסף, ניתוח אימונופלואורסצנטי גילה ביטוי מוגבר של אנטיגן גרעיני של תאים מתרבים (PCNA), המעיד על כך שהתאים היו במצב שגשוג פעיל. במודל של חולדה קוליטיס כיבית המושרה על ידי TNBS, לאחר טיפול בהידרוג'ל KPV/SH-PGA, תצפיות היסטולוגיות גילו שנזק לתאי אפיתל המעי הגס תוקן, ומבני הקריפטה חזרו בהדרגה לקדמותם. זה עשוי להיות קשור לקידום של KPV של שגשוג ותיקון תאי אפיתל, שעוזר להקל על הדלקת ולקדם התאוששות רקמת המעי.

איור 2 KPV הוא טיפולי בקוליטיס DSS.

6. השפעות נוגדות חמצון  

ויסות של סמנים הקשורים ללחץ חמצוני: דלקת מלווה לרוב בתגובות עקה חמצונית, עם ייצור מוגבר של מיני חמצן תגובתיים (ROS) ושל מיני חנקן תגובתיים (RNS), המובילים לנזק חמצוני לתאים ולרקמות. KPV מציג השפעות נוגדות חמצון ויכול לווסת סמנים הקשורים ללחץ חמצוני. במודלים דלקתיים מסוימים, כמו מודל גרנולומה של עכבר המושרה על ידי כדור צמר גפן והמודל של סינוביטיס dorsal air sac של עכברוש, מודל מוגבר של malondialdehyde (MDA) ופעילות מופחתת של superoxide dismutase (SOD) ברקמות דלקתיות. בעקבות טיפול ב-KPV, רמות ה-MDA ירדו באופן משמעותי, ופעילות ה-SOD עלתה. MDA הוא תוצר של חמצון שומנים, ורמות מופחתות שלו מעידות על ירידה בנזקי חמצון שומנים בתאים; SOD הוא אנזים נוגד חמצון חשוב, ופעילותו המוגברת מסמלת יכולת מוגברת לנקות רדיקלים חופשיים. KPV יכול להפחית נזקים חמצוניים ברקמות דלקתיות על ידי ויסות רמות מתח חמצוני, ובכך להפעיל השפעות אנטי דלקתיות.

7. מנגנונים פוטנציאליים אחרים

קשר עם הקולטן למלנוקורטין: KPV הוא טריפפטיד שמקורו ב-α-MSH. למרות שהשפעותיו האנטי-דלקתיות אינן תלויות בחלקן באיתות MC1R, הן עשויות להיות קשורות ל-MC1R בהקשרים מסוימים. בבעלי חיים המבטאים MC1Re/e, טיפול ב-KPV בעקבות קוליטיס המושרה על ידי DSS עדיין הפעיל השפעות אנטי-דלקתיות משמעותיות, והציל את כל החיות בקבוצת הטיפול ממוות במהלך קוליטיס הנגרמת על-ידי DSS, מה שמעיד על כך שההשפעות האנטי-דלקתיות של KPV אינן תלויות לפחות חלקית באיתות MC1R. בבעלי חיים עם ביטוי MC1R תקין, KPV עשוי לשפר את ההשפעות האנטי דלקתיות על ידי אינטראקציה עם MC1R או ויסות מסלולי האיתות שלו במורד הזרם.

השפעות אנטי דלקתיות של KPV

1. תפקיד במודלים של דלקות מעיים

מודל קוליטיס הנגרמת על ידי DSS: במודל קוליטיס עכבר המושרה על ידי DSS, KPV הפגין השפעות אנטי דלקתיות משמעותיות. מבחינת שינויים במשקל, עכברים שטופלו ב-KPV החזירו את משקלם מוקדם יותר ובמידה רבה יותר בהשוואה לעכברים שלא טופלו. תצפיות היסטולוגיות גילו ירידה ניכרת בחדירת הדלקת ברקמת המעי הגס של עכברים שטופלו ב-KPV, שאושרה עוד יותר על ידי ירידה משמעותית בפעילות המיילופרוקסידאז (MPO). MPO הוא אנזים הקיים בנויטרופילים, ורמות הפעילות שלו משקפות את מידת חדירת התאים הדלקתיים לרקמות. הירידה בפעילות ה-MPO בעקבות טיפול ב-KPV מצביעה על ירידה בחדירת נויטרופילים לרקמת המעי הגס והקלה על תגובות דלקתיות. על ידי זיהוי ביטוי ה-mRNA של ציטוקינים פרו-דלקתיים ברקמת המעי הגס, כגון TNF-α ו-IL-1β, נמצא שטיפול ב-KPV הפחית משמעותית את רמות הביטוי של ציטוקינים פרו-דלקתיים אלו. KPV הקל על תסמיני קוליטיס הנגרמת על ידי DSS ממספר היבטים, כולל הפחתת חדירת תאי דלקת, הפחתת ביטוי גורם דלקתי וקידום התאוששות במשקל.

מודל CD45RB(hi) דלקת המעי הגס: במודל CD45RB(hi) דלקת המעי הגס, KPV הוכיח גם השפעות אנטי דלקתיות טובות. מודל זה הושרה על ידי העברת תאי T המבטאים מאוד CD45RB לעכברים בעלי חוסר חיסוני. לאחר טיפול ב-KPV, העכברים הפגינו שיפור בתסמינים דלקתיים, התאוששות הדרגתית במשקל, ובדיקה היסטולוגית גילתה שינויים דלקתיים מופחתים במעיים. הקבוצה שטופלה ב-KPV הראתה ירידה בחדירה של תאי דלקת והפחתת נזק מבני קריפטה ברקמות המעי, מה שמעיד על כך ש-KPV מקל ביעילות על דלקת מעיים הנגרמת על ידי CD45RB(hi) ומשחזר מבנה ותפקוד תקינים של רקמת המעי.

מודל ה-TNBS-Induced colitis ulcerative colitis: במודל TNBS-induced colitis ulcerative colitis, KPV הוכיח גם השפעות טיפוליות משמעותיות. לאחר מתן הידרוג'ל KPV/SH-PGA רקטלי לחולדות, תסמיני קוליטיס השתפרו באופן ניכר. מידת הירידה במשקל בחולדות הוקלה, וציון מדד פעילות המחלה (DAI) ירד. ציון DAI שוקל באופן מקיף אינדיקטורים כמו שינויים במשקל גוף של חולדה, מאפייני צואה והמטוכיה. ההפחתה שלו מצביעה על כך שהידרוג'ל KPV/SH-PGA יכול להקל ביעילות על חומרת הקוליטיס כיבית הנגרמת על ידי TNBS. טיפול הידרוג'ל KPV/SH-PGA מונע גם קיצור המעי הגס בחולדות, רמות מופחתות של מיאלופרוקסידאז במעי הגס ושחזור המבנה המורפולוגי של המעי הגס, כולל מחסום האפיתל, קריפטות ותאי גביע שלמים. הביטוי של ציטוקינים פרו-דלקתיים, TNF-α ו-IL-6, ברקמת המעי הגס הופחת גם היא משמעותית, מה שהמחיש עוד יותר את ההשפעה האנטי-דלקתית של KPV במודל קוליטיס כיבית המושרה על ידי TNBS.

מַסְקָנָה

KPV, כטריפפטיד בעל תכונות אנטי דלקתיות, מדגים השפעות מבטיחות במניעה ובטיפול של דלקות מעיים ומחלות שונות הקשורות לדלקת. המנגנונים האנטי דלקתיים שלו כוללים היבטים מרובים, כולל ויסות של מסלולי איתות סלולריים, לחץ נוגד חמצון, ואפנון של אפופטוזיס ואוטופגיה.

מקורות

[1] Shao W, Chen R, Lin G, et al. הידרוג'ל מודבק באתרו לוכד טריפפטיד KPV: ההשפעה האנטי דלקתית, האנטי בקטריאלית והמתקנת על דלקת רירית הפה הנגרמת על ידי כימותרפיה[J]. Biomaterials Science, 2021,10(1):227-242.DOI:10.1039/d1bm01466h.

[2] Sun J, Xue P, Liu J, et al. הידרוג'ל מוצלב עצמי של γ-פוליגלוטמית טריפפטיד KPV מושתת על ידי ציסטאמין להקלה על קוליטיס כיבית הנגרמת על ידי TNBS בחולדות[J]. Acs Biomaterials Science & Engineering, 2021,7(10):4859-4869.DOI:10.1021/acsbiomaterials.1c00792.

[3] Xiao B, Xu Z, Viennois E, et al. אספקה ​​ממוקדת דרך הפה של טריפפטיד KPV באמצעות ננו-חלקיקים מתפקדים על ידי חומצה היאלורונית מקל ביעילות על קוליטיס כיבית[J]. תרפיה מולקולרית, 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: קליטת טריפפטיד KPV בתיווך PepT1 מפחיתה דלקת מעיים[J]. מחלות מעי דלקתיות, 2008,14(suppl_1):S32.DOI:10.1097/00054725-200801001-00111.

[5] Kannengiesser K, Maaser C, Heidemann J, et al. לטריפפטיד KPV שמקורו במלנוקורטין יש פוטנציאל אנטי דלקתי במודלים עכברים של מחלות מעי דלקתיות[J]. מחלות מעי דלקתיות, 2008,14(3):324-331.DOI:10.1002/ibd.20334.

מוצר זמין לשימוש מחקר בלבד: