Przez Cocer Peptides 
1 miesiąc temu
WSZYSTKIE ARTYKUŁY I INFORMACJE O PRODUKTACH ZNAJDUJĄCE SIĘ NA TEJ STRONIE INTERNETOWEJ SŁUŻĄ WYŁĄCZNIE DO ROZPOZNAWANIA INFORMACJI I CELÓW EDUKACYJNYCH.
Produkty udostępniane na tej stronie przeznaczone są wyłącznie do badań in vitro. Badania in vitro (łac. *w szkle*, czyli w wyrobach szklanych) przeprowadzane są poza organizmem człowieka. Produkty te nie są środkami farmaceutycznymi, nie zostały zatwierdzone przez amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków (FDA) i nie wolno ich stosować w celu zapobiegania lub leczenia jakichkolwiek schorzeń, chorób lub dolegliwości. Przepisy prawa surowo zabraniają wprowadzania tych produktów do organizmu człowieka lub zwierzęcia w jakiejkolwiek formie.
Podstawowe informacje o KPV
KPV jest tripeptydem o znaczących właściwościach przeciwzapalnych, dzięki czemu może odgrywać rolę w wielu dziedzinach.
Rycina 1 Terapeutyczne działanie HA-KPV-NP na UC. Doustne podanie HA-KPV-NP osadzonych w hydrożelu (chitozan/alginian) zapewnia łączne działanie terapeutyczne przeciwko UC poprzez przyspieszenie gojenia błony śluzowej i łagodzenie stanu zapalnego.
Mechanizm przeciwzapalny KPV
1. Regulacja szlaków sygnalizacji komórkowej
Szlak sygnałowy NF-κB: NF-κB jest kluczowym czynnikiem transkrypcyjnym odgrywającym kluczową rolę w odpowiedziach zapalnych. Kiedy komórki są narażone na bodźce zapalne, NF-κB przemieszcza się z cytoplazmy do jądra, inicjując transkrypcję genów cytokin prozapalnych. KPV może hamować aktywację NF-κB. W ludzkich komórkach nabłonka jelita i ludzkich komórkach T komórki stymulowano cytokinami prozapalnymi i jednocześnie dodawano KPV. Stosując takie metody, jak testy reporterowe genu lucyferazy NF-κB, immunobloting białek, reakcja łańcuchowa polimerazy z odwrotną transkrypcją w czasie rzeczywistym i test immunoenzymatyczny (ELISA), stwierdzono, że KPV w stężeniach nanomolowych może hamować aktywację NF-κB, zmniejszając w ten sposób wydzielanie cytokin prozapalnych. Mechanizm ten ma kluczowe znaczenie w regulacji zapalenia jelit, ponieważ nadmierna aktywacja NF-κB w komórkach nabłonka jelit i komórkach układu odpornościowego jest kluczową cechą nieswoistego zapalenia jelit (IBD) i innych stanów zapalnych jelit.
Szlak sygnalizacyjny kinazy MAP: Szlak sygnalizacyjny kinazy białkowej aktywowanej mitogenami (MAPK) to kolejny ważny szlak regulacyjny w odpowiedziach zapalnych, w tym kinaza regulowana sygnałem zewnątrzkomórkowym (ERK), N-końcowa kinaza c-Jun (JNK) i p38 MAPK. Kinazy te ulegają aktywacji, gdy komórki są wystawione na działanie bodźców zapalnych, co prowadzi do fosforylacji dalszych czynników transkrypcyjnych i promuje ekspresję genów związanych ze stanem zapalnym. KPV może również hamować szlak sygnalizacji stanu zapalnego kinazy MAP. Kiedy komórki są narażone na bodźce zapalne, KPV może blokować aktywację MAPK, zmniejszając jego fosforylację dalszych czynników transkrypcyjnych, zmniejszając w ten sposób wytwarzanie cytokin prozapalnych. W stanie zapalnym aktywacja p38 MAPK prowadzi do zwiększonej ekspresji cytokin prozapalnych, takich jak TNF-α i IL-6, podczas gdy KPV może hamować aktywność p38 MAPK, zmniejszając wydzielanie tych cytokin i tym samym łagodząc odpowiedź zapalną.
2. Efekty zależne od transporterów komórkowych
Transporter PepT1: PepT1 jest transporterem di/tripeptydowym, ulegającym zwykle ekspresji w jelicie cienkim, ale indukowanym w okrężnicy podczas IBD. W działaniu przeciwzapalnym KPV częściowo pośredniczy PepT1. W eksperymentach z wychwytem zimny KPV stosowano jako konkurencyjny inhibitor dla hPepT1 jako znakowanego radioaktywnie substratu lub [⊃3;H]KPV stosowano do określenia charakterystyki kinetycznej wychwytu KPV. KPV przedostaje się do komórek odpornościowych i komórek nabłonka jelit poprzez hPepT1. Wskazuje to, że PepT1, jako transporter, ułatwia wejście KPV do komórek w celu wywołania działania przeciwzapalnego. Kiedy funkcja PepT1 jest hamowana, ilość KPV wchodzącego do komórek zmniejsza się, a jego działanie przeciwzapalne zostaje odpowiednio osłabione. W modelach komórkowych z obniżeniem ekspresji PepT1, nawet przy podawaniu w tym samym stężeniu, KPV wykazuje znacznie zmniejszone działanie hamujące aktywację NF-κB i zmniejszone wydzielanie cytokin prozapalnych w porównaniu z komórkami z prawidłową ekspresją PepT1, co dodatkowo potwierdza kluczową rolę pośredniczącą PepT1 w mechanizmie przeciwzapalnym KPV.
3. Regulacja cytokin zapalnych
Hamowanie cytokin prozapalnych: KPV może znacząco hamować wytwarzanie i uwalnianie wielu cytokin prozapalnych. TNF-α jest cytokiną kluczową w odpowiedziach zapalnych, zdolną do aktywacji komórek odpornościowych, indukowania wytwarzania innych cytokin prozapalnych i powodowania uszkodzenia tkanek. W różnych modelach stanu zapalnego poziomy ekspresji TNF-α były znacząco obniżone po leczeniu KPV. Na przykład w modelu mysiego zapalenia okrężnicy wywołanego siarczanem sodu leczenie KPV spowodowało znaczne zmniejszenie ekspresji mRNA TNF-α w tkance okrężnicy, co wykryto za pomocą RT-PCR w czasie rzeczywistym, i znaczące zmniejszenie zawartości białka TNF-α w surowicy, co wykryto za pomocą testu ELISA. KPV hamuje także IL-1β, IL-6 i inne cytokiny prozapalne. IL-1β może wywołać kaskadę zapalną, sprzyjającą uwalnianiu innych mediatorów stanu zapalnego. KPV może zmniejszać jego ekspresję i wydzielanie w tkankach zapalnych, łagodząc w ten sposób intensywność odpowiedzi zapalnej.
Promowanie cytokin przeciwzapalnych: Oprócz hamowania cytokin prozapalnych, KPV może również promować ekspresję cytokin przeciwzapalnych. Interleukina-10 (IL-10) jest ważną cytokiną przeciwzapalną, która może hamować aktywację komórek odpornościowych i zmniejszać wytwarzanie cytokin prozapalnych.
4. Regulacja komórek odpornościowych
Regulacja funkcji komórek T: Komórki T odgrywają kluczową rolę w odpowiedziach immunologicznych i regulacji stanu zapalnego. W stanach zapalnych limfocyty T ulegają aktywacji i wydzielają cytokiny prozapalne. Badania wykazały, że KPV może regulować funkcję limfocytów T. W eksperymentach z ludzką linią komórek T Jurkat, gdy komórki Jurkat stymulowano cytokinami prozapalnymi, dodatek KPV hamował aktywację limfocytów T i zmniejszał wydzielanie cytokin prozapalnych, takich jak IFN-γ. Można to osiągnąć poprzez hamowanie szlaków sygnałowych NF-κB i MAPK w komórkach T. Dodatkowo w niektórych modelach zwierzęcych, takich jak model zapalenia okrężnicy CD45RB(hi), leczenie KPV może regulować naciek komórek T i funkcjonowanie w jelicie, zmniejszać podzbiory komórek T związanych ze stanem zapalnym, takie jak komórki Th1 i Th17, oraz zwiększać odsetek limfocytów T regulatorowych, łagodząc w ten sposób zapalenie jelit.
Modulacja funkcji makrofagów: Makrofagi są ważnymi komórkami odpornościowymi w odpowiedzi zapalnej i można je podzielić na klasycznie aktywowane makrofagi M1 i alternatywnie aktywowane makrofagi M2 w oparciu o ich stan aktywacji. Makrofagi M1 wydzielają duże ilości cytokin prozapalnych, podczas gdy makrofagi M2 posiadają funkcje przeciwzapalne i naprawcze tkanek. KPV może regulować polaryzację makrofagów. Eksperymenty in vitro wykazały, że gdy makrofagi stymulowano lipopolisacharydem (LPS) do polaryzacji w kierunku typu M1, jednoczesne podawanie KPV hamowało polaryzację makrofagów w kierunku typu M1, zmniejszało ekspresję markerów makrofagów M1, jednocześnie promując ich polaryzację w kierunku typu M2, zwiększając ekspresję markerów makrofagów M2 (takich jak arginaza-1 Arg-1). W modelach stanu zapalnego in vivo, takich jak zapalenie jelita grubego wywołane DSS u myszy, leczenie KPV spowodowało polaryzację większej liczby makrofagów w tkance okrężnicy w kierunku typu M2, łagodząc w ten sposób reakcje zapalne i promując naprawę tkanek.
5. Działanie ochronne na komórki nabłonka jelit
Wzmocnienie funkcji bariery nabłonkowej: Fizyczna bariera utworzona przez komórki nabłonka jelitowego służy jako pierwsza linia obrony przed inwazją patogenów i szkodliwych substancji. W stanach zapalnych upośledzona funkcja bariery nabłonkowej jelit prowadzi do translokacji bakterii i wycieku endotoksyn, co dodatkowo nasila reakcję zapalną. KPV może wzmacniać funkcję barierową komórek nabłonkowych jelit. Doświadczenia na komórkach in vitro, w których linie komórkowe nabłonka jelitowego traktowano cytokinami prozapalnymi w celu symulacji środowiska zapalnego, skutkowały zmniejszoną ekspresją białek połączeń ścisłych (takich jak ZO-1 i okludyna) oraz upośledzeniem funkcji bariery. Jednakże dodatek KPV utrzymuje ekspresję białek połączeń ścisłych, wzmacnia połączenia międzykomórkowe i przywraca funkcję barierową komórek nabłonka jelit. U myszy z zapaleniem jelita grubego wywołanym DSS leczonych KPV, immunohistochemia i analiza Western blot wykazały zwiększoną ekspresję białek połączeń ścisłych w tkance okrężnicy i zmniejszoną przepuszczalność jelit, co wskazuje, że KPV chroni barierę nabłonkową jelit in vivo, zmniejsza inwazję szkodliwych substancji i łagodzi reakcje zapalne.
Promowanie proliferacji i naprawy komórek nabłonkowych: Zapalenie może powodować uszkodzenie i śmierć komórek nabłonkowych jelit, upośledzając normalne funkcjonowanie jelit. KPV ma zdolność promowania proliferacji i naprawy komórek nabłonka jelit. Doświadczenia z hodowlą komórkową in vitro wykazały, że traktowanie uszkodzonych komórek nabłonka jelitowego KPV wzmaga proliferację komórek, co wykryto za pomocą zestawu do liczenia komórek (CCK-8). Ponadto analiza immunofluorescencyjna ujawniła zwiększoną ekspresję antygenu jądrowego komórek proliferujących (PCNA), co wskazuje, że komórki znajdowały się w aktywnym stanie proliferacyjnym. W modelu szczurzego wrzodziejącego zapalenia jelita grubego wywołanego TNBS, po leczeniu hydrożelem KPV/SH-PGA, obserwacje histologiczne wykazały, że uszkodzenie komórek nabłonka okrężnicy zostało naprawione, a struktury krypt stopniowo wracały do normy. Może to być związane ze wspomaganiem przez KPV proliferacji i naprawy komórek nabłonkowych, co pomaga łagodzić stany zapalne i wspomagać regenerację tkanki jelitowej.
Rycina 2 KPV ma działanie lecznicze w zapaleniu jelita grubego wywołanym DSS.
6. Działanie przeciwutleniające
Regulacja markerów związanych ze stresem oksydacyjnym: Zapaleniu często towarzyszą reakcje stresu oksydacyjnego ze zwiększoną produkcją reaktywnych form tlenu (ROS) i reaktywnych form azotu (RNS), co prowadzi do uszkodzenia oksydacyjnego komórek i tkanek. KPV wykazuje działanie przeciwutleniające i może regulować markery związane ze stresem oksydacyjnym. W niektórych modelach stanu zapalnego, takich jak model ziarniniaka myszy wywołanego wacikiem i model zapalenia błony maziowej grzbietowego worka powietrznego szczura wywołanego białkiem jaja, w tkankach zapalnych wykryto podwyższony poziom dialdehydu malonowego (MDA) i zmniejszoną aktywność dysmutazy ponadtlenkowej (SOD). Po leczeniu KPV poziom MDA znacząco spadł, a aktywność SOD wzrosła. MDA jest produktem peroksydacji lipidów, a jego obniżony poziom wskazuje na zmniejszone uszkodzenia komórek spowodowane peroksydacją lipidów; SOD jest ważnym enzymem antyoksydacyjnym, a jego zwiększona aktywność oznacza zwiększoną zdolność do usuwania wolnych rodników. KPV może łagodzić uszkodzenia oksydacyjne w tkankach zapalnych poprzez regulację poziomu stresu oksydacyjnego, wywierając w ten sposób działanie przeciwzapalne.
7. Inne potencjalne mechanizmy
Związek z receptorem melanokortyny: KPV jest tripeptydem pochodzącym z α-MSH. Chociaż jego działanie przeciwzapalne jest częściowo niezależne od sygnalizacji MC1R, w pewnych kontekstach może być powiązane z MC1R. U zwierząt wykazujących ekspresję MC1Re/e leczenie KPV po zapaleniu jelita grubego wywołanym DSS nadal wywierało znaczące działanie przeciwzapalne, ratując wszystkie zwierzęta w grupie leczonej przed śmiercią podczas zapalenia jelita grubego wywołanego DSS, co wskazuje, że działanie przeciwzapalne KPV jest przynajmniej częściowo niezależne od sygnalizacji MC1R. U zwierząt z prawidłową ekspresją MC1R, KPV może nasilać działanie przeciwzapalne poprzez interakcję z MC1R lub regulację jego dalszych szlaków sygnałowych.
Przeciwzapalne działanie KPV
1. Rola w modelach zapalenia jelit
Model zapalenia jelita grubego wywołanego DSS: W modelu zapalenia jelita grubego wywołanego DSS u myszy, KPV wykazał znaczące działanie przeciwzapalne. Jeśli chodzi o zmiany masy ciała, myszy leczone KPV odzyskały wagę wcześniej i w większym stopniu w porównaniu z myszami nieleczonymi. Obserwacje histologiczne wykazały wyraźne zmniejszenie nacieku zapalnego w tkance okrężnicy myszy leczonych KPV, co zostało dodatkowo potwierdzone przez znaczny spadek aktywności mieloperoksydazy (MPO). MPO jest enzymem obecnym w neutrofilach, a poziom jego aktywności odzwierciedla stopień nacieku komórek zapalnych w tkankach. Zmniejszenie aktywności MPO po leczeniu KPV wskazuje na zmniejszony naciek neutrofilów w tkance okrężnicy i złagodzenie odpowiedzi zapalnych. Wykrywając ekspresję mRNA cytokin prozapalnych w tkance okrężnicy, takich jak TNF-α i IL-1β, stwierdzono, że leczenie KPV znacząco zmniejsza poziom ekspresji tych cytokin prozapalnych. KPV łagodził objawy zapalenia jelita grubego wywołanego DSS z wielu aspektów, w tym zmniejszając naciek komórek zapalnych, obniżając ekspresję czynników zapalnych i sprzyjając odzyskaniu wagi.
Model zapalenia okrężnicy CD45RB(hi): W modelu zapalenia okrężnicy CD45RB(hi) KPV również wykazał dobre działanie przeciwzapalne. Model ten indukowano przez przeniesienie limfocytów T wykazujących silną ekspresję CD45RB do myszy z niedoborem odporności. Po leczeniu KPV myszy wykazywały poprawę objawów zapalnych, stopniowy powrót do wagi, a badanie histologiczne wykazało zmniejszenie zmian zapalnych jelit. Grupa leczona KPV wykazała zmniejszony naciek komórek zapalnych i zmniejszone uszkodzenia strukturalne krypt w tkankach jelit, co wskazuje, że KPV skutecznie łagodzi zapalenie jelit wywołane CD45RB(hi) i przywraca normalną strukturę i funkcję tkanki jelitowej.
Model wrzodziejącego zapalenia jelita grubego wywołanego TNBS: W modelu szczurzego wrzodziejącego zapalenia jelita grubego wywołanego TNBS, KPV również wykazał znaczące działanie terapeutyczne. Po podaniu doodbytniczo hydrożelu KPV/SH-PGA szczurom objawy zapalenia jelita grubego uległy znacznej poprawie. Stopień utraty masy ciała u szczurów został złagodzony, a wskaźnik aktywności choroby (DAI) spadł. Wynik DAI kompleksowo uwzględnia wskaźniki, takie jak zmiany masy ciała szczura, charakterystyka kału i hematochezja. Jego zmniejszenie wskazuje, że hydrożel KPV/SH-PGA może skutecznie łagodzić nasilenie wrzodziejącego zapalenia jelita grubego wywołanego TNBS. Leczenie hydrożelem KPV/SH-PGA zapobiega również skróceniu okrężnicy u szczurów, zmniejszeniu poziomu mieloperoksydazy w okrężnicy i przywróceniu struktury morfologicznej okrężnicy, w tym bariery nabłonkowej, krypt i nienaruszonych komórek kubkowych. Ekspresja cytokin prozapalnych, TNF-α i IL-6, w tkance okrężnicy również została znacząco zmniejszona, co dodatkowo pokazuje przeciwzapalne działanie KPV w modelu wrzodziejącego zapalenia jelita grubego indukowanego TNBS.
Wniosek
KPV, jako tripeptyd o właściwościach przeciwzapalnych, wykazuje obiecujące działanie w profilaktyce i leczeniu stanów zapalnych jelit i różnych innych chorób związanych ze stanami zapalnymi. Jego mechanizmy przeciwzapalne obejmują wiele aspektów, w tym regulację szlaków sygnalizacji komórkowej, stres antyoksydacyjny oraz modulację apoptozy i autofagii.
Źródła
[1] Shao W., Chen R., Lin G. i in. In situ mukoadhezyjny hydrożel wychwytujący tripeptyd KPV: działanie przeciwzapalne, przeciwbakteryjne i naprawcze na zapalenie błony śluzowej jamy ustnej wywołane chemioterapią [J]. Biomaterials Science, 2021, 10(1):227-242.DOI:10.1039/d1bm01466h.
[2] Sun J., Xue P., Liu J. i in. Samousieciowany hydrożel stabilizowanego kwasem γ-poliglutaminowym szczepionego cysteaminą tripeptydu KPV do łagodzenia wrzodziejącego zapalenia jelita grubego wywołanego TNBS u szczurów [J]. Acs Biomaterials Science & Engineering, 2021, 7(10):4859-4869.DOI:10.1021/acsbiomaterials.1c00792.
[3] Xiao B, Xu Z, Viennois E i in. Ukierunkowane doustnie dostarczanie tripeptydu KPV za pośrednictwem nanocząstek funkcjonalizowanych kwasem hialuronowym skutecznie łagodzi wrzodziejące zapalenie jelita grubego [J]. Terapia molekularna, 2017,25(7):1628-1640.DOI:10.1016/j.ymthe.2016.11.020.
[4] Dalmasso G, Charrier-Hisamuddin L, Nguyen H i in. P-078: Wychwyt tripeptydu KPV za pośrednictwem PepT1 zmniejsza zapalenie jelit [J]. Choroby zapalne jelit, 2008,14(suppl_1):S32.DOI:10.1097/00054725-200801001-00111.
[5] Kannengiesser K, Maaser C, Heidemann J i in. Tripeptyd KPV pochodzący z melanokortyny ma potencjał przeciwzapalny w mysich modelach nieswoistego zapalenia jelit [J]. Choroby zapalne jelit, 2008, 14(3):324-331.DOI:10.1002/ibd.20334.
Produkt dostępny wyłącznie do celów badawczych:
