Autor Cocer Peptides 
prije 1 mjesec
SVI ČLANCI I INFORMACIJE O PROIZVODIMA PRUŽENE NA OVOM WEB STRANICU SU ISKLJUČIVO ZA ŠIRENJE INFORMACIJA I U EDUKATIVNE SVRHE.
Proizvodi koji se nalaze na ovoj web stranici namijenjeni su isključivo in vitro istraživanjima. Istraživanja in vitro (latinski: *in glass*, što znači u staklenom posuđu) provode se izvan ljudskog tijela. Ovi proizvodi nisu lijekovi, nisu odobreni od strane američke Uprave za hranu i lijekove (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 organizam čovjeka ili životinje u bilo kojem obliku.
Osnovne informacije o KPV
KPV je tripeptid sa značajnim protuupalnim svojstvima, koja mu omogućuju da igra ulogu u mnogim područjima.
Slika 1. Terapeutski učinci HA-KPV-NP protiv UC Oralna primjena HA-KPV-NPs ugrađenih u hidrogel (kitozan/alginat) daje kombinirane terapijske učinke protiv UC ubrzavanjem cijeljenja sluznice i ublažavanjem upale.
Protuupalni mehanizam KPV
1. Regulacija staničnih signalnih putova
NF-κB signalni put: NF-κB je ključni faktor transkripcije koji igra središnju ulogu u upalnim odgovorima. Kada su stanice izložene upalnom podražaju, NF-κB se translocira iz citoplazme u jezgru, započinjući transkripciju proupalnih citokinskih gena. KPV može inhibirati aktivaciju NF-κB. U ljudskim intestinalnim epitelnim stanicama i ljudskim T stanicama, stanice su stimulirane proupalnim citokinima, a KPV je dodan istovremeno. Korištenjem metoda kao što su reporterski testovi gena NF-κB luciferaze, proteinski imunobloting, lančana reakcija polimeraze reverzne transkripcije u stvarnom vremenu i enzimski imunoanaliza (ELISA), utvrđeno je da KPV u nanomolarnim koncentracijama može inhibirati aktivaciju NF-κB, čime se smanjuje izlučivanje proupalnih citokina. Ovaj mehanizam je ključan u regulaciji crijevne upale, budući da je prekomjerna aktivacija NF-κB u crijevnim epitelnim stanicama i imunološkim stanicama ključna značajka upalne bolesti crijeva (IBD) i drugih crijevnih upalnih stanja.
Signalni put MAP kinaze: signalni put protein kinaze aktivirane mitogenom (MAPK) još je jedan važan regulatorni put u upalnim odgovorima, uključujući kinazu reguliranu izvanstaničnim signalom (ERK), c-Jun N-terminalnu kinazu (JNK) i p38 MAPK. Ove kinaze se aktiviraju kada su stanice izložene upalnim podražajima, što dovodi do fosforilacije nizvodnih transkripcijskih faktora i promicanja ekspresije gena povezanih s upalom. KPV također može inhibirati upalni signalni put MAP kinaze. Kada su stanice izložene upalnim podražajima, KPV može blokirati aktivaciju MAPK, smanjujući njegovu fosforilaciju nizvodnih transkripcijskih faktora, čime se smanjuje proizvodnja proupalnih citokina. U upalnom stanju, aktivacija p38 MAPK dovodi do povećane ekspresije proupalnih citokina kao što su TNF-α i IL-6, dok KPV može inhibirati aktivnost p38 MAPK, smanjujući izlučivanje ovih citokina i time ublažavajući upalni odgovor.
2. Učinci posredovani staničnim transporterom
PepT1 transporter: PepT1 je di/tripeptidni transporter tipično izražen u tankom crijevu, ali induciran u debelom crijevu tijekom IBD-a. Protuupalni učinci KPV djelomično su posredovani PepT1. U eksperimentima unosa, hladni KPV korišten je kao kompetitivni inhibitor za hPepT1 kao radioaktivno obilježeni supstrat, ili [⊃3;H]KPV je korišten za određivanje kinetičkih karakteristika unosa KPV. KPV ulazi u imunološke stanice i stanice crijevnog epitela preko hPepT1. Ovo ukazuje na to da PepT1, kao prijenosnik, olakšava ulazak KPV-a u stanice kako bi ispoljio svoje protuupalne učinke. Kada je funkcija PepT1 inhibirana, količina KPV-a koji ulazi u stanice se smanjuje, a njegovi protuupalni učinci su odgovarajuće oslabljeni. U staničnim modelima s nokdaunom ekspresije PepT1, čak i kada se daje u istoj koncentraciji, KPV pokazuje značajno smanjene inhibitorne učinke na aktivaciju NF-κB i smanjeno izlučivanje proupalnih citokina u usporedbi sa stanicama s normalnom ekspresijom PepT1, dodatno potvrđujući ključnu posredničku ulogu PepT1 u protuupalnom mehanizmu KPV-a.
3. Regulacija upalnih citokina
Inhibicija proupalnih citokina: KPV može značajno inhibirati proizvodnju i otpuštanje višestrukih proupalnih citokina. TNF-α je ključni citokin u upalnim odgovorima, sposoban aktivirati imunološke stanice, inducirati proizvodnju drugih proupalnih citokina i uzrokovati oštećenje tkiva. U različitim upalnim modelima, razine ekspresije TNF-α bile su značajno smanjene nakon liječenja KPV-om. Na primjer, u modelu mišjeg kolitisa izazvanog natrijevim sulfatom, liječenje KPV-om rezultiralo je značajnim smanjenjem ekspresije mRNA TNF-α u tkivu debelog crijeva, što je otkriveno RT-PCR-om u stvarnom vremenu, i značajnim smanjenjem sadržaja proteina TNF-α u serumu, što je otkriveno ELISA testom. IL-1β, IL-6 i drugi proupalni citokini također su bili inhibirani KPV-om. IL-1β može potaknuti upalnu kaskadnu reakciju, potičući otpuštanje drugih upalnih medijatora. KPV može smanjiti svoju ekspresiju i izlučivanje u upalnim tkivima, čime se smanjuje intenzitet upalnog odgovora.
Poticanje protuupalnih citokina: Osim inhibicije proupalnih citokina, KPV također može pospješiti ekspresiju protuupalnih citokina. Interleukin-10 (IL-10) važan je protuupalni citokin koji može inhibirati aktivaciju imunoloških stanica i smanjiti proizvodnju proupalnih citokina.
4. Regulacija imunoloških stanica
Regulacija funkcije T stanica: T stanice igraju ključnu ulogu u imunološkim odgovorima i regulaciji upale. U upalnim stanjima, T stanice se aktiviraju i luče proupalne citokine. Studije su pokazale da KPV može regulirati funkciju T stanica. U pokusima s ljudskom T staničnom linijom Jurkat, kada su Jurkat stanice stimulirane proupalnim citokinima, dodatak KPV je inhibirao aktivaciju T stanica i smanjio izlučivanje proupalnih citokina kao što je IFN-γ. To se može postići inhibicijom NF-κB i MAPK signalnih putova unutar T stanica. Dodatno, u nekim životinjskim modelima, kao što je CD45RB(hi) model upale debelog crijeva, liječenje KPV-om može regulirati infiltraciju i funkciju T stanica u crijevu, smanjiti podskupove T stanica povezanih s upalom kao što su Th1 i Th17 stanice i povećati udio regulatornih T stanica, čime se ublažava crijevna upala.
Modulacija funkcije makrofaga: Makrofagi su važne imunološke stanice u upalnom odgovoru i mogu se klasificirati u klasično aktivirane M1 makrofage i alternativno aktivirane M2 makrofage na temelju njihovog stanja aktivacije. M1 makrofagi izlučuju velike količine proupalnih citokina, dok M2 makrofagi imaju protuupalne funkcije i funkcije popravljanja tkiva. KPV može regulirati polarizaciju makrofaga. Eksperimenti in vitro pokazali su da kada su makrofagi stimulirani lipopolisaharidom (LPS) da se polariziraju prema tipu M1, istodobna primjena KPV-a inhibira polarizaciju makrofaga prema tipu M1, smanjuje ekspresiju markera makrofaga M1, dok potiče njihovu polarizaciju prema tipu M2, povećavajući ekspresiju markera makrofaga M2 (kao što je arginaza-1 Arg-1). U upalnim modelima in vivo, kao što je DSS-inducirani kolitis kod miševa, liječenje KPV-om rezultiralo je polarizacijom više makrofaga u tkivu debelog crijeva prema M2 tipu, čime su se ublažile upalne reakcije i pospješio popravak tkiva.
5. Zaštitni učinci na epitelne stanice crijeva
Poboljšanje funkcije epitelne barijere: Fizička barijera koju tvore crijevne epitelne stanice služi kao prva linija obrane protiv invazije patogena i štetnih tvari. U upalnim stanjima, poremećena funkcija intestinalne epitelne barijere dovodi do bakterijske translokacije i curenja endotoksina, dodatno pogoršavajući upalne reakcije. KPV može poboljšati funkciju barijere crijevnih epitelnih stanica. Stanični eksperimenti in vitro, gdje su stanične linije crijevnog epitela tretirane proupalnim citokinima kako bi se simuliralo upalno okruženje, rezultirali su smanjenom ekspresijom proteina uskog spoja (kao što su ZO-1 i okludin) i oslabljenom funkcijom barijere. Međutim, dodatak KPV održava ekspresiju proteina uskog spoja, pojačava međustanične veze i obnavlja funkciju barijere crijevnih epitelnih stanica. Kod miševa s kolitisom izazvanim DSS-om liječenih KPV-om, imunohistokemija i Western blot analiza otkrile su povećanu ekspresiju proteina uskog spoja u tkivu debelog crijeva i smanjenu propusnost crijeva, što ukazuje da KPV štiti intestinalnu epitelnu barijeru in vivo, smanjuje invaziju štetnih tvari i ublažava upalne reakcije.
Poticanje proliferacije i popravka epitelnih stanica: upala može uzrokovati oštećenje i smrt crijevnih epitelnih stanica, narušavajući normalnu crijevnu funkciju. KPV ima sposobnost poticanja proliferacije i popravka crijevnih epitelnih stanica. Eksperimenti s kulturom stanica in vitro pokazali su da liječenje oštećenih crijevnih epitelnih stanica KPV-om pojačava proliferaciju stanica, što je otkriveno kompletom za brojanje stanica (CCK-8). Dodatno, imunofluorescentna analiza otkrila je povećanu ekspresiju nuklearnog antigena proliferirajućih stanica (PCNA), što ukazuje da su stanice u aktivnom proliferativnom stanju. U štakorskom modelu ulceroznog kolitisa izazvanog TNBS-om, nakon tretmana s KPV/SH-PGA hidrogelom, histološka opažanja otkrila su da je oštećenje epitelnih stanica debelog crijeva popravljeno, a strukture kripti postupno su se vratile u normalu. To može biti povezano s KPV-ovim promicanjem proliferacije i popravka epitelnih stanica, što pomaže u ublažavanju upale i pospješuje oporavak crijevnog tkiva.
Slika 2 KPV je terapijski kod DSS kolitisa.
6. Antioksidativno djelovanje
Regulacija markera povezanih s oksidativnim stresom: upala je često popraćena reakcijama oksidativnog stresa, s povećanom proizvodnjom reaktivnih kisikovih vrsta (ROS) i reaktivnih dušikovih vrsta (RNS), što dovodi do oksidativnog oštećenja stanica i tkiva. KPV pokazuje antioksidativne učinke i može regulirati markere povezane s oksidativnim stresom. U nekim upalnim modelima, kao što je model mišjeg granuloma izazvan vatom i model sinovitisa dorzalne zračne vrećice štakora izazvan bjelanjkom jajeta, u upalnim tkivima otkrivene su povišene razine malondialdehida (MDA) i smanjena aktivnost superoksid dismutaze (SOD). Nakon liječenja KPV-om, razine MDA značajno su se smanjile, a aktivnost SOD-a se povećala. MDA je proizvod peroksidacije lipida, a njegove smanjene razine ukazuju na smanjeno oštećenje stanica peroksidacijom lipida; SOD je važan antioksidativni enzim, a njegova povećana aktivnost znači poboljšanu sposobnost hvatanja slobodnih radikala. KPV može ublažiti oksidativno oštećenje u upalnim tkivima reguliranjem razina oksidativnog stresa, čime djeluje protuupalno.
7. Drugi potencijalni mehanizmi
Odnos s receptorom melanokortina: KPV je tripeptid izveden iz α-MSH. Iako su njegovi protuupalni učinci djelomično neovisni o signalizaciji MC1R, u određenim kontekstima mogu biti povezani s MC1R. Kod životinja koje su eksprimirale MC1Re/e, liječenje KPV-om nakon kolitisa izazvanog DSS-om i dalje je imalo značajne protuupalne učinke, spašavajući sve životinje u liječenoj skupini od smrti tijekom kolitisa izazvanog DSS-om, što ukazuje da su protuupalni učinci KPV-a barem djelomično neovisni o signalizaciji MC1R. U životinja s normalnom ekspresijom MC1R, KPV može pojačati protuupalne učinke interakcijom s MC1R ili reguliranjem njegovih nizvodnih signalnih putova.
Protuupalni učinci KPV
1. Uloga u modelima crijevnih upala
Model kolitisa izazvanog DSS-om: U modelu kolitisa kod miša izazvanog DSS-om, KPV je pokazao značajne protuupalne učinke. Što se tiče promjena tjelesne težine, miševi liječeni KPV-om vratili su tjelesnu težinu ranije i to u većoj mjeri u usporedbi s netretiranim miševima. Histološka promatranja otkrila su izrazito smanjenje upalne infiltracije u tkivu debelog crijeva miševa tretiranih KPV-om, što je dodatno potvrđeno značajnim smanjenjem aktivnosti mijeloperoksidaze (MPO). MPO je enzim prisutan u neutrofilima, a njegove razine aktivnosti odražavaju opseg infiltracije upalnih stanica u tkivima. Smanjenje aktivnosti MPO nakon liječenja KPV-om ukazuje na smanjenu infiltraciju neutrofila u tkivu debelog crijeva i ublažene upalne reakcije. Otkrivanjem ekspresije mRNA proupalnih citokina u tkivu debelog crijeva, kao što su TNF-α i IL-1β, otkriveno je da liječenje KPV-om značajno smanjuje razine ekspresije ovih proupalnih citokina. KPV je ublažio simptome kolitisa izazvane DSS-om s više aspekata, uključujući smanjenje infiltracije upalnih stanica, smanjenje ekspresije upalnog faktora i poticanje oporavka težine.
Model upale debelog crijeva CD45RB(hi): U modelu upale debelog crijeva CD45RB(hi), KPV je također pokazao dobre protuupalne učinke. Ovaj model je induciran prijenosom T stanica koje visoko eksprimiraju CD45RB u imunodeficijentne miševe. Nakon liječenja KPV-om, miševi su pokazali poboljšane upalne simptome, postupni oporavak težine, a histološki pregled otkrio je smanjene crijevne upalne promjene. Skupina liječena KPV-om pokazala je smanjenu infiltraciju upalnih stanica i smanjeno oštećenje strukture kripti u crijevnim tkivima, što ukazuje da KPV učinkovito ublažava crijevnu upalu izazvanu CD45RB(hi) i obnavlja normalnu strukturu i funkciju crijevnog tkiva.
Model ulceroznog kolitisa izazvanog TNBS-om: U modelu štakorskog ulceroznog kolitisa izazvanog TNBS-om, KPV je također pokazao značajne terapeutske učinke. Nakon rektalne primjene KPV/SH-PGA hidrogela štakorima, simptomi kolitisa su se znatno poboljšali. Stupanj gubitka tjelesne težine kod štakora je smanjen, a rezultat indeksa aktivnosti bolesti (DAI) smanjen. DAI rezultat sveobuhvatno razmatra pokazatelje kao što su promjene u tjelesnoj težini štakora, fekalne karakteristike i hematohezija. Njegovo smanjenje ukazuje da hidrogel KPV/SH-PGA može učinkovito ublažiti težinu ulceroznog kolitisa izazvanog TNBS-om. Tretman KPV/SH-PGA hidrogelom također sprječava skraćivanje debelog crijeva kod štakora, smanjuje razinu mijeloperoksidaze u debelom crijevu i obnavlja morfološku strukturu debelog crijeva, uključujući epitelnu barijeru, kripte i intaktne vrčaste stanice. Ekspresija proupalnih citokina, TNF-α i IL-6, u tkivu debelog crijeva također je značajno smanjena, dodatno pokazujući protuupalni učinak KPV-a u modelu ulceroznog kolitisa izazvanog TNBS-om.
Zaključak
KPV, kao tripeptid s protuupalnim svojstvima, pokazuje obećavajuće učinke u prevenciji i liječenju crijevnih upala i raznih drugih bolesti povezanih s upalama. Njegovi protuupalni mehanizmi uključuju više aspekata, uključujući regulaciju staničnih signalnih putova, antioksidativni stres i modulaciju apoptoze i autofagije.
Izvori
[1] Shao W, Chen R, Lin G, et al. In situ mukoadhezivni hidrogel za hvatanje tripeptida KPV: protuupalni, antibakterijski i obnavljajući 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. Samo-umreženi hidrogel stabiliziranog tripeptida KPV cijepljenog cisteaminom γ-poliglutaminske kiseline za ublažavanje ulceroznog kolitisa izazvanog TNBS-om kod štakora [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 funkcionaliziranih hijaluronskom kiselinom učinkovito ublažava ulcerozni kolitis[J]. Molecular Therapy, 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 preuzimanje tripeptida KPV smanjuje crijevnu upalu [J]. Upalne 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 upalne bolesti crijeva [J]. Upalne bolesti crijeva, 2008,14(3):324-331.DOI:10.1002/ibd.20334.
Proizvod dostupan samo za istraživačku upotrebu:
