LL-37 5մգ

▎ LL-37 կառուցվածք

Աղբյուր՝ PubChem

Հաջորդականություն՝ LLGDFFRKSKEKIGKEFKRIVQRIKDFLRNLVPRTES Մոլեկուլային բանաձև՝ C 205H 340N 60O53 Մոլեկուլային քաշը՝ 4493 գ/մոլ CAS համարը՝ 154947-66-7 PubChem CID՝ 16198951 Հոմանիշներ՝ Cathelicidin, ropocamptide

▎ LL-37 հետազոտություն

Ո՞րն է LL-37-ի հետազոտական ​​նախապատմությունը:

LL-37-ը առաջին անգամ հայտնաբերվել է որպես կատիոնային փոքր պեպտիդային նյութերի դաս մետաքսյա որդերի Samia cynthia ricini-ի ձագերում շվեդ գիտնական Բոման ՀԳ-ի կողմից 1980 թվականին։ խաղում է կարևոր ֆիզիոլոգիական գործառույթներ քիմոտաքսիսում՝ նպաստելով վերքերի փակմանը և անգիոգենեզին (Chen X, 2018): Հակաբակտերիալ պեպտիդները լայնորեն առկա են կենդանիների, բույսերի և փոքր քանակությամբ միկրոօրգանիզմների մեջ, և դրանք ողնաշարավորների բնածին իմունիտետի կարևոր մասն են: Որպես արտազատող սպիտակուց՝ LL-37-ը լայնորեն առկա է մարդու մարմնի բազմաթիվ օրգաններում և հյուսվածքներում: Տարբեր բջիջներ, ներառյալ էպիթելային բջիջները, կերատինոցիտները, մաստ բջիջները, նեյտրոֆիլները, մակրոֆագները և մոնոցիտները կարող են արտազատել այն։ Այս տեսակի հակաբիոտիկների մեծ մասը պարունակում է 37-39 «ամինաթթուների մնացորդներ» և պարունակում է 0 ցիստեին: Հակաբակտերիալ պեպտիդի N-տերմինալ դիրքում ուժեղ հիմնականության շնորհիվ այն կարող է ձևավորել կայուն «ամֆիֆիլային պտուտակավոր կառուցվածք»: Հակաբակտերիալ LL-37 պեպտիդն ունի նաև «ամֆիֆիլ α-պտուտակային կառուցվածք»: Պաթոգեն բակտերիաների ոչնչացման իր ֆունկցիայի պատճառով այն ստացել է հակաբակտերիալ պեպտիդ անվանումը: LL-37 անվանման '37'-ը կարող է կապված լինել նրա ամինաթթուների մնացորդների քանակի հետ: Միևնույն ժամանակ, այն հայտնի է նաև որպես կաթելիցիդին և ռոպոկամպիդ:

Ո՞րն է LL-37-ի գործողության մեխանիզմը հակաբիոտիկակայուն բակտերիաների նկատմամբ:

Բակտերիալ բջջային թաղանթի խախտում. 

LL-37-ը կարող է ներթափանցել բակտերիաների բջջային թաղանթում՝ հատկապես կործանարար ազդեցություն ունենալով ֆոսֆատիդիլգլիցերին (DPPG) պարունակող բջջային մեմբրանի վրա: Այն կխախտի բակտերիաների բջջաթաղանթի կառուցվածքը՝ այդպիսով գործադրելով մանրէասպան ազդեցություն ^[1] ։ Օրինակ, ուսումնասիրությունները պարզել են, որ LL-37-ը կարող է ներթափանցել ինչպես գրամ դրական, այնպես էլ գրամ-բացասական բակտերիաների բջջային թաղանթների մեջ՝ հանգեցնելով բջջային մեմբրանի թափանցելիության բարձրացման, բջիջների բովանդակության արտահոսքի և, ի վերջո, բակտերիաների մահվան:

Լայն սպեկտրի հակաբակտերիալ գործունեություն. 

LL-37-ն ունի հակաբակտերիալ ակտիվություն հակաբիոտիկների նկատմամբ կայուն տարբեր բակտերիաների դեմ: Այն կարող է գործել գրամ դրական բակտերիաների (օրինակ՝ Staphylococcus aureus, Streptococcus, Enterococcus և այլն), Գրամ-բացասական բակտերիաների (ինչպիսիք են Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Salmonella և այլն) և այլ բակտերիաների հարուցիչների (օրինակ՝ Mycoplasma, Ureaplasma], ^My . Այս լայն սպեկտրի հակաբակտերիալ ակտիվությունը ստիպում է LL-37-ին ունենալ պոտենցիալ կիրառական արժեք հակաբիոտիկների նկատմամբ կայուն տարբեր տեսակի բակտերիաների դեմ պայքարում:

Ձևավորված բիոֆիլմի ոչնչացում. 

Բակտերիալ բիոֆիլմը պաթոգեն բակտերիաների դեղորայքային դիմադրության կարևոր պատճառներից մեկն է։ Հակաբակտերիալ LL-37 պեպտիդը կարող է ոչնչացնել ձևավորված բիոֆիլմը՝ այդպիսով նվազեցնելով բակտերիաների դեղորայքային դիմադրությունը։ Օրինակ, արհեստական ​​հոդերի փոխարինումից հետո պրոթեզային հոդերի վարակի (PJI) դեպքում բակտերիալ բիոֆիլմի կողմից առաջացած պաթոգեն բակտերիաների դեղորայքային դիմադրությունը դժվարացնում է բուժումը: Այնուամենայնիվ, LL-37-ը կարող է արդյունավետ հակաբակտերիալ և բակտերիոստատիկ դեր խաղալ՝ արգելակելով բիոֆիլմի ձևավորումը և ոչնչացնելով ձևավորված բիոֆիլմը:

Հակաբիոտիկների հակաբակտերիալ ակտիվության բարձրացում. 

Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ LL-37-ն ունի սիներգետիկ ազդեցություն որոշ հակաբիոտիկների հետ: Օրինակ, երբ օգտագործվում է ամոքսիցիլին կլավուլանաթթվի (AMC) հետ համատեղ, LL-37-ը կարող է ուժեղացնել AMC-ի հակաբակտերիալ ակտիվությունը:

Աղբյուր՝ PubMed ^[6]

Որո՞նք են LL-37-ի հայտերը:

Ոսկորների վերականգնման խթանում. 

Որոշ ուսումնասիրություններ ցույց են տվել, որ LL-37 հակաբակտերիալ պեպտիդը դրական ազդեցություն ունի ոսկրերի վերականգնման վրա: Որոշ հետազոտություններ ցույց են տվել, որ մարդու ճարպից ստացված մեզենխիմալ ցողունային բջիջները (hADSCs) մշակվել են LL-37-ի տարբեր կոնցենտրացիաներով, և պարզվել է, որ LL-37-ի կոնցենտրացիան ազդել է hADSC-ների օստեոգեն ունակության վրա՝ հասնելով 4 մկգ/մլ առավելագույնի: Բացի այդ, PSeD/hADSCs/LL-37 համակցված փայտամածը ցույց տվեց ավելի բարձր օստեոգեն հատկություններ, քան PSeD/hADSCs-ը, PSeD-ը և վերահսկիչ խմբի փայտամածները առնետների գանգուղեղային արատների մոդելում, ինչը ցույց է տալիս ոսկրերի կլինիկական վերականգնման բարձր ներուժ:

Հակաբակտերիալ ազդեցություն.

Բազմաթիվ պաթոգեն բակտերիաների արգելակում. 

Որոշ հետազոտություններ օգտագործել են միկրո-կրկնակի նոսրացման մեթոդը՝ LL-37 հակաբակտերիալ պեպտիդի նվազագույն արգելակման կոնցենտրացիան (MIC) որոշելու համար Escherichia coli-ի, Salmonella-ի և Staphylococcus aureus-ի դեմ: Արդյունքները ցույց են տվել, որ LL-37-ն ունեցել է տարբեր աստիճանի արգելակող ազդեցություն այս երեք պաթոգեն բակտերիաների վրա, ընդ որում նվազագույն արգելակող կոնցենտրացիաները համապատասխանաբար կազմում են 3,12, 1,56 և 0,78 մկգ/մլ: Ջերմային կայունության թեստը ցույց է տվել, որ ռեկոմբինանտ հակաբակտերիալ պեպտիդը դեռևս լավ ակտիվություն ունի բարձր ջերմաստիճաններում: Թթու-բազային կայունության թեստի արդյունքները ցույց են տվել, որ LL-37-ն ունեցել է որոշակի ակտիվություն pH-ի 2,0-ից 12,0 միջակայքում, լավագույն ակտիվությունը 5,0-ից 6,0 pH-ում, իսկ -20°C-ը երկարաժամկետ պահպանման լավագույն պայմանն է ^[3]:.

Ազդեցությունը հակաբիոտիկների նկատմամբ կայուն բակտերիաների վրա. 

Որոշ մարդիկ ուսումնասիրել են հակաբակտերիալ պեպտիդ LL-37-ի և արծաթի նանոմասնիկների (AgNPs) հակաբակտերիալ արդյունավետությունը Staphylococcus aureus-ի (S. aureus) դեմ՝ միկրոօրգանիզմի, որը սովորաբար հանդիպում է բիոֆիլմերի հետ կապված վարակների մեջ: Արդյունքները ցույց տվեցին, որ LL-37-ը ամենաարդյունավետ հակաբակտերիալ միջոցն էր՝ ավելի քան 4 լոգարիթմով գաղութների քանակի կրճատմամբ: Ի հակադրություն, արծաթի նանոմասնիկների և սովորական հակաբիոտիկների ազդեցությունն ավելի վատ էր՝ գաղութների քանակի կրճատմամբ 1 լոգարիթմից պակաս: Ռիֆամպիցինի հետ հակաբակտերիալ համակցված բուժումը զգալիորեն մեծացրել է AgNP-ների և գենտամիցինի լոգարիթմական կրճատումը, սակայն այն դեռ զգալիորեն ցածր էր, քան միայնակ օգտագործվող LL-37-ը ^[4]:.

Կիրառում թոքային վարակի դեպքում. 

Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ Pseudomonas aeruginosa (PA) հրատապ մարտահրավեր է դարձել թոքային վարակի և թոքերի վնասվածքի համար: LL37 պեպտիդը արդյունավետ հակաբակտերիալ միջոց է ՊԱ շտամների դեմ, սակայն դրա կիրառումը սահմանափակ է in vivo արագ մաքրման, կենսաանվտանգության խնդիրների և ցածր կենսամատչելիության պատճառով: Հետևաբար, ալբումինի վրա հիմնված նանթմրամիջոցների մատակարարման ռեդուկցիոն զգայուն համակարգ է մշակվել՝ բարելավելու LL37-ի կատարումը PA-ի դեմ in vivo-ում՝ ձևավորելով միջմոլեկուլային դիսուլֆիդային կապեր: Կատիոնային LL37-ը կարող է արդյունավետորեն պարփակվել էլեկտրաստատիկ փոխազդեցության միջոցով՝ բարելավելով հակաբակտերիալ ազդեցություն: LL37 պեպտիդը ցույց է տվել ավելի քան 48 ժամ շարունակական արտազատում LL37 պեպտիդային նանոմասնիկներից (LL37 PNP), և ընդլայնված հակաբակտերիալ ազդեցություն է գրանցվել ինկուբացիոն ժամանակի ավելացման հետ: Սուր PA թոքային վարակի մկների մոդելում LL37 PNP-ն զգալիորեն նվազեցրեց TNF-α և IL-1β-ի արտահայտումը և թեթևացրեց թոքերի վնասվածքը: Այն ցույց է տալիս, որ LL37 PNP-ն կարող է ավելի արդյունավետորեն բարելավել PA թոքային վարակը և հետագա բորբոքային պատասխանը, քան ազատ LL37 պեպտիդը ^[3].

Ակտիվացնելով թրոմբոցիտների հակաբակտերիալ ֆունկցիան. 

Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ հակաբակտերիալ LL-37 պեպտիդը կարող է ակտիվացնել մարդու թրոմբոցիտների հակաբակտերիալ ֆունկցիան։ Թրոմբոցիտները LL-37-ով մշակելուց հետո միկրոօրգանիզմների ճանաչման համար ընկալիչների մակերեսային արտահայտությունը (Toll նման ընկալիչները (TLRs) 2 և -4, CD32, CD206, Dectin-1, CD35, LOX-1, CD41, CD62P և αIIbβ3 մոլեկուլների հակագեներների հետ կապված և առկա TLRs-ի ինտեգրատների հետ կապված): (CD80, CD86 և HLA-ABC) ավելացել է, և հակաբակտերիալ մոլեկուլներ են արտազատվում՝ մանրէասպան/թափանցելիությունը մեծացնող սպիտակուց (BPI), ազուրոցիդին, մարդու նեյտրոֆիլ պեպտիդ (HNP)-1 և միելոպերօքսիդազ: Նրանք նաև թարգմանում են azurocidin-ը և ուժեղացնում կապը Escherichia coli-ի, Staphylococcus aureus-ի և Candida albicans-ի հետ: Բացի այդ, LL-37-ով մշակված թրոմբոցիտների վերին նյութը կարող է արգելակել Escherichia coli-ի աճը, կամ թրոմբոցիտները կարող են օգտագործել իրենց LL-37՝ մանրէների աճը արգելակելու համար ^[5].

Կիրառում դեղերի առաքման համակարգերում

Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ հակաբակտերիալ պեպտիդները (AMPs) կենսամոլեկուլների նոր դաս են, որոնք ունեն լայն սպեկտրի հակաբակտերիալ հատկություններ և ուշադրություն են գրավել հակաբիոտիկների դիմադրության արագ աճի շնորհիվ ^[6] : LL37-ը միակ կաթելիցիդինից ստացված հակաբակտերիալ պեպտիդն է, որը հայտնաբերվել է մարդկանց մեջ: Խորը հետազոտությունների արդյունքում LL37-ը ցույց է տվել տարբեր կենսաբանական գործառույթներ, ներառյալ բորբոքային պատասխանի կարգավորումը, իմունային բջիջների քիմոտաքսիսը, վերքերի բուժման խթանումը և օստեոգենեզը, որոնք խրախուսել են մի շարք կլինիկական կիրառություններ: Այնուամենայնիվ, LL37-ի կլինիկական թարգմանությունը սահմանափակվում է նրա զգայունությամբ պրոթեզերոնի քայքայման, պոտենցիալ թունավորության, վատ կենսահասանելիության և այլնի նկատմամբ: Թերապևտիկ կիրառությունների հասնելու համար ներդրվել են առաքման տարբեր համակարգեր, ներառյալ մետաղական նանոմասնիկներ, պոլիմերային նյութեր և լիպիդների վրա հիմնված համակարգեր:

Եզրափակելով, որպես բազմաֆունկցիոնալ կենսաակտիվ պեպտիդ, LL-37-ը մեծ ներուժ է ցույց տվել կլինիկական կիրառություններում: Ոսկրածուծի վերականգնումը խթանելու առումով, բազմաթիվ մեխանիզմների սիներգետիկ էֆեկտների միջոցով, ինչպիսիք են օստեոբլաստների տարբերակման և ակտիվության խթանումը, հակաբակտերիալ ազդեցությունները, իմունոմոդուլյացիան և անգիոգենեզը խթանելը, այն նոր հույս է բերել ոսկրային վնասվածքների վերականգնման համար: Հակաբիոտիկակայուն բակտերիաների հետ գործ ունենալիս՝ ուղղակիորեն ոչնչացնելով բջջային թաղանթը, արգելակելով բիոֆիլմերի ձևավորումը և հակաբիոտիկների հետ սիներգիզացնելով, ակնկալվում է, որ այն կդառնա հզոր զենք դեղորայքակայուն բակտերիաների խնդիրը լուծելու համար: Դեղերի առաքման համակարգերում հակաբակտերիալ պեպտիդային կաղապարներ նախագծելով և օպտիմիզացնելով, դեղամիջոցների առաքման բազմաթիվ համակարգեր կառուցելով և դեղամիջոցների համակցված կիրառումը ուսումնասիրելով, դրա կլինիկական բուժման ազդեցությունը կարող է ավելի ուժեղացվել: Մի խոսքով, LL-37-ը ներուժ ունի կլինիկական կիրառությունների բազմաթիվ ասպեկտներում, ներառյալ ոսկրերի վերականգնման խթանումը, հակաբակտերիալ ազդեցությունները, թրոմբոցիտների հակաբակտերիալ ֆունկցիան ակտիվացնելը և դեղերի առաքման համակարգերում կիրառումը:

Հեղինակի մասին

Վերոհիշյալ նյութերը բոլորը հետազոտված, խմբագրված և կազմված են Cocer Peptides-ի կողմից։

Գիտական ​​հանդես Հեղինակ

Francisco J. Sanchez-Pena-ն Universidad Autonoma Benito Juarez de Oaxaca-ի (Օախակայի Ինքնավար Բենիտո Խուարես համալսարան) հետազոտող է: 1827 թվականին հիմնադրված այս համալսարանը նշանակալից հասարակական հաստատություն է Մեքսիկայի Օախակա քաղաքում, որն առաջարկում է ակադեմիական ծրագրերի լայն շրջանակ այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են բնական գիտությունները, ճարտարագիտությունը, հումանիտար գիտությունները և սոցիալական գիտությունները:

Francisco J. Sanchez-Pena-ի հետազոտությունը կենտրոնանում է Կենսաքիմիայի և մոլեկուլային կենսաբանության, մանրէաբանության և քիմիայի վրա: Այս առարկաները ներառում են օրգանիզմների քիմիական գործընթացների, մոլեկուլային կառուցվածքների և գործառույթների, մանրէների բնութագրերի և շրջակա միջավայրի հետ նրանց փոխազդեցության, ինչպես նաև քիմիական նյութերի կազմի, հատկությունների և փոխակերպման կանոնների ուսումնասիրություն: Այս ոլորտներում հետազոտությունները նշանակալի կիրառություն ունեն բժշկության, գյուղատնտեսության, բնապահպանական գիտության և այլնի մեջ: Francisco J. Sanchez-Pena-ն նշված է մեջբերումում [5]:

▎ Համապատասխան մեջբերումներ

[1] Neville F, Cahuzac M, Konovalov O, et al. Լիպիդների գլխախմբի տարբերակումը հակամանրէային LL-37 պեպտիդով. Գործողության մեխանիզմի պատկերացում [J]: Biophysical Journal, 2006,90(4):1275-1287.DOI:10.1529/biophysj.105.067595.

[2] Նեշանի Ա, Զարե Հ, Էյդգահի ՄՌԱ և այլն։ LL-37. Հակամանրէային պրոֆիլի վերանայում զգայուն և հակաբիոտիկների նկատմամբ կայուն մարդկային բակտերիաների պաթոգենների դեմ [J]: Gene Reports, 2019,17:100519.DOI:10.1016/j.genrep.2019.100519:

[3] Li L, Peng Y, Yuan Q և այլն: Cathelicidin LL37-ը նպաստում է օստեոգենիկ տարբերակմանը in vitro և ոսկրերի վերականգնմանը in vivo[J]: Սահմանները բիոինժեներության և կենսատեխնոլոգիայի մեջ, 2021,9.DOI:10.3389/fbioe.2021.638494.

[4] Kang J, Dietz MJ, Li B. Հակամանրէային LL-37 պեպտիդը մանրէասպան է Staphylococcus aureus բիոֆիլմերի դեմ [J]: Plos One, 2019,14(6).DOI:10.1371/journal.pone.0216676.

[5] Sanchez-Pena FJ, Romero-Tlalolini MDLA, Torres-Aguilar H, et al. LL-37-ը հրահրում է հակամանրէային ակտիվությունը մարդու թրոմբոցիտներում [J]: Մոլեկուլային գիտությունների միջազգային հանդես, 2023,24(3).DOI:10.3390/ijms24032816.

[6] Lin X, Wang R, Mai S. Առաջընթացներ առաքման համակարգերում՝ LL37[J]-ի թերապևտիկ կիրառման համար: Journal of Drug Delivery Science and Technology, 2020,60.DOI:10.1016/j.jddst.2020.102016.

ԱՅՍ ԿԱՅՔՈՒՄ ՏՐԱՄԱԴՐՎԱԾ ԲՈԼՈՐ ՀՈԴՎԱԾՆԵՐ ԵՎ ԱՊՐԱՆՔՆԵՐԻ ՏԵՂԵԿՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐԸ ՄԻԱՅՆ ՏԵՂԵԿԱՏՎՈՒԹՅԱՆ ՏԱՐԱԾՄԱՆ ԵՎ ՈՒՍՈՒՄՆԱԿԱՆ ՆՊԱՏԱԿՆԵՐԻ ՀԱՄԱՐ են:  

Այս կայքում ներկայացված ապրանքները նախատեսված են բացառապես in vitro հետազոտության համար: In vitro հետազոտությունը (լատիներեն՝ *in glass*, նշանակում է ապակե ամանեղենի մեջ) իրականացվում է մարդու մարմնից դուրս։ Այս ապրանքները դեղագործական արտադրանք չեն, հաստատված չեն ԱՄՆ Սննդի և Դեղերի Ադմինիստրացիայի կողմից (FDA) և չպետք է օգտագործվեն որևէ բժշկական վիճակ, հիվանդություն կամ հիվանդություն կանխելու, բուժելու կամ բուժելու համար: Օրենքով խստիվ արգելվում է այդ արտադրանքը մարդու կամ կենդանիների օրգանիզմ ներմուծել ցանկացած ձևով: