Od Cocer Peptides 
pred mesiacom
VŠETKY ČLÁNKY A INFORMÁCIE O PRODUKTOCH POSKYTOVANÉ NA TEJTO WEBOVEJ STRÁNKE SÚ VÝHRADNE NA ŠÍRENIE INFORMÁCIÍ A VZDELÁVACIE ÚČELY.
Produkty uvedené na tejto webovej stránke sú určené výhradne na výskum in vitro. Výskum in vitro (lat. *v skle*, čo znamená v skle) sa vykonáva mimo ľudského tela. Tieto produkty nie sú liečivá, neboli schválené americkým Úradom pre kontrolu potravín a liečiv (FDA) a nesmú sa používať na prevenciu, liečbu alebo liečenie akéhokoľvek zdravotného stavu, choroby alebo ochorenia. Vnášať tieto produkty do ľudského alebo zvieracieho tela v akejkoľvek forme je zákonom prísne zakázané.
Základné informácie o KPV
KPV je tripeptid s výraznými protizápalovými vlastnosťami, ktoré mu umožňujú hrať úlohu v mnohých oblastiach.
Obrázok 1 Terapeutické účinky HA-KPV-NP proti UC Orálne podávanie HA-KPV-NP zabudovaných v hydrogéli (chitosan/alginát) poskytuje kombinované terapeutické účinky proti UC zrýchlením hojenia sliznice a zmiernením zápalu.
Protizápalový mechanizmus KPV
1. Regulácia bunkových signálnych dráh
Signálna dráha NF-KB: NF-KB je kľúčový transkripčný faktor, ktorý hrá ústrednú úlohu pri zápalových odpovediach. Keď sú bunky vystavené zápalovým stimulom, NF-KB sa translokuje z cytoplazmy do jadra, čím sa spustí transkripcia prozápalových cytokínových génov. KPV môže inhibovať aktiváciu NF-KB. V ľudských črevných epiteliálnych bunkách a ľudských T bunkách boli bunky stimulované prozápalovými cytokínmi a súčasne bol pridaný KPV. Použitím metód, ako sú reportérové testy NF-KB luciferázového génu, proteínový imunoblotting, reverzná transkripčná polymerázová reťazová reakcia v reálnom čase a enzýmový imunosorbentový test (ELISA), sa zistilo, že KPV v nanomolárnych koncentráciách môže inhibovať aktiváciu NF-KB, čím sa znižuje sekrécia prozápalových cytokínov. Tento mechanizmus je rozhodujúci pri regulácii črevného zápalu, pretože nadmerná aktivácia NF-κB v črevných epiteliálnych bunkách a imunitných bunkách je kľúčovým znakom zápalového ochorenia čriev (IBD) a iných črevných zápalových stavov.
Signálna dráha MAP kinázy: Signálna dráha mitogénom aktivovanej proteínkinázy (MAPK) je ďalšou dôležitou regulačnou dráhou pri zápalových odpovediach, vrátane kinázy regulovanej extracelulárnym signálom (ERK), c-Jun N-terminálnej kinázy (JNK) a p38 MAPK. Tieto kinázy sa aktivujú, keď sú bunky vystavené zápalovým stimulom, čo vedie k fosforylácii následných transkripčných faktorov a podporuje expresiu génov súvisiacich so zápalom. KPV môže tiež inhibovať zápalovú signálnu dráhu MAP kinázy. Keď sú bunky vystavené zápalovým stimulom, KPV môže blokovať aktiváciu MAPK, čím sa zníži jej fosforylácia následných transkripčných faktorov, čím sa zníži produkcia prozápalových cytokínov. V zápalovom stave vedie aktivácia p38 MAPK k zvýšenej expresii prozápalových cytokínov, ako sú TNF-a a IL-6, zatiaľ čo KPV môže inhibovať aktivitu p38 MAPK, pričom znižuje sekréciu týchto cytokínov a tým zmierňuje zápalovú odpoveď.
2. Účinky sprostredkované bunkovým transportérom
PepT1 transportér: PepT1 je di/tripeptidový transportér typicky exprimovaný v tenkom čreve, ale indukovaný v hrubom čreve počas IBD. Protizápalové účinky KPV sú čiastočne sprostredkované PepT1. V experimentoch absorpcie sa studený KPV použil ako kompetitívny inhibítor pre hPepT1 ako rádioaktívne značený substrát alebo [⊃3;H]KPV sa použil na stanovenie kinetických charakteristík absorpcie KPV. KPV vstupuje do imunitných buniek a do buniek črevného epitelu prostredníctvom hPepT1. To naznačuje, že PepT1 ako transportér uľahčuje vstup KPV do buniek, aby uplatnil svoje protizápalové účinky. Keď je funkcia PepT1 inhibovaná, množstvo KPV vstupujúcich do buniek klesá a jeho protizápalové účinky sú zodpovedajúcim spôsobom oslabené. V bunkových modeloch s knockdown expresiou PepT1, aj keď sa podáva v rovnakej koncentrácii, KPV vykazuje významne znížené inhibičné účinky na aktiváciu NF-KB a zníženú sekréciu prozápalových cytokínov v porovnaní s bunkami s normálnou expresiou PepT1, čo ďalej potvrdzuje kľúčovú sprostredkujúcu úlohu PepT1 v protizápalovom mechanizme KPV.
3. Regulácia zápalových cytokínov
Inhibícia prozápalových cytokínov: KPV môže významne inhibovať produkciu a uvoľňovanie viacerých prozápalových cytokínov. TNF-a je kľúčový cytokín v zápalových odpovediach, schopný aktivovať imunitné bunky, indukovať produkciu iných prozápalových cytokínov a spôsobiť poškodenie tkaniva. V rôznych modeloch zápalu boli hladiny expresie TNF-a významne znížené po liečbe KPV. Napríklad v modeli myšej kolitídy vyvolanej síranom sodným viedla liečba KPV k významnému zníženiu expresie mRNA TNF-a v tkanive hrubého čreva, ako sa detegovalo pomocou RT-PCR v reálnom čase, a k významnému zníženiu obsahu proteínu TNF-a v sére, ako sa zistilo testom ELISA. IL-1p, IL-6 a ďalšie prozápalové cytokíny boli tiež inhibované KPV. IL-1p môže spustiť zápalovú kaskádovú reakciu, ktorá podporuje uvoľňovanie iných zápalových mediátorov. KPV môže znížiť svoju expresiu a sekréciu v zápalových tkanivách, a tým zmierniť intenzitu zápalovej reakcie.
Podpora protizápalových cytokínov: Okrem inhibície prozápalových cytokínov môže KPV podporovať aj expresiu protizápalových cytokínov. Interleukín-10 (IL-10) je dôležitý protizápalový cytokín, ktorý môže inhibovať aktiváciu imunitných buniek a znížiť produkciu prozápalových cytokínov.
4. Regulácia imunitných buniek
Regulácia funkcie T buniek: T bunky hrajú kľúčovú úlohu v imunitných odpovediach a regulácii zápalu. Pri zápalových stavoch sa aktivujú T bunky a vylučujú prozápalové cytokíny. Štúdie ukázali, že KPV môže regulovať funkciu T buniek. V experimentoch s ľudskou T bunkovou líniou Jurkat, keď boli Jurkatove bunky stimulované prozápalovými cytokínmi, pridanie KPV inhibovalo aktiváciu T buniek a znížilo sekréciu prozápalových cytokínov, ako je IFN-γ. To sa dá dosiahnuť inhibíciou signálnych dráh NF-KB a MAPK v T bunkách. Okrem toho v niektorých zvieracích modeloch, ako je napríklad model zápalu hrubého čreva CD45RB(hi), môže liečba KPV regulovať infiltráciu a funkciu T buniek v čreve, redukovať podskupiny T buniek súvisiace so zápalom, ako sú bunky Th1 a Th17, a zvýšiť podiel regulačných T buniek, čím sa zmierňuje črevný zápal.
Modulácia funkcie makrofágov: Makrofágy sú dôležité imunitné bunky v zápalovej odpovedi a možno ich klasifikovať na klasicky aktivované makrofágy M1 a alternatívne aktivované makrofágy M2 na základe ich aktivačného stavu. Makrofágy M1 vylučujú veľké množstvá prozápalových cytokínov, zatiaľ čo makrofágy M2 majú protizápalové a tkanivové reparačné funkcie. KPV môže regulovať polarizáciu makrofágov. Experimenty in vitro ukázali, že keď boli makrofágy stimulované lipopolysacharidom (LPS), aby sa polarizovali smerom k typu M1, súčasné podávanie KPV inhibovalo polarizáciu makrofágov smerom k typu M1, znížilo expresiu markerov makrofágov M1, pričom podporovalo ich polarizáciu smerom k typu M2, čím sa zvýšila expresia markerov makrofágov M2-1 Arg-1 (ako je argin). V in vivo modeloch zápalu, ako je kolitída vyvolaná DSS u myší, liečba KPV viedla k tomu, že viac makrofágov v tkanive hrubého čreva sa polarizovalo smerom k typu M2, čím sa zmiernili zápalové reakcie a podporila sa oprava tkaniva.
5. Ochranné účinky na bunky črevného epitelu
Posilnenie funkcie epitelovej bariéry: Fyzická bariéra tvorená bunkami črevného epitelu slúži ako prvá línia obrany proti invázii patogénov a škodlivých látok. Pri zápalových stavoch vedie narušená funkcia črevnej epitelovej bariéry k bakteriálnej translokácii a úniku endotoxínu, čo ďalej zhoršuje zápalové reakcie. KPV môže zvýšiť bariérovú funkciu črevných epitelových buniek. In vitro bunkové experimenty, kde boli črevné epitelové bunkové línie ošetrené prozápalovými cytokínmi na simuláciu zápalového prostredia, viedli k zníženej expresii proteínov s tesným spojením (ako je ZO-1 a okludín) a zhoršenej bariérovej funkcii. Pridanie KPV však zachováva expresiu proteínov s tesným spojením, zlepšuje medzibunkové spojenia a obnovuje bariérovú funkciu črevných epiteliálnych buniek. U myší s kolitídou vyvolanou DSS liečených KPV imunohistochémia a analýza Western blot odhalili zvýšenú expresiu proteínov tesného spojenia v tkanive hrubého čreva a zníženú intestinálnu permeabilitu, čo naznačuje, že KPV chráni črevnú epiteliálnu bariéru in vivo, znižuje inváziu škodlivých látok a zmierňuje zápalové reakcie.
Podpora proliferácie a opravy epitelových buniek: Zápal môže spôsobiť poškodenie a smrť črevných epiteliálnych buniek, čím naruší normálnu funkciu čriev. KPV má schopnosť podporovať proliferáciu a opravu črevných epiteliálnych buniek. Experimenty s bunkovou kultúrou in vitro ukázali, že ošetrenie poškodených črevných epiteliálnych buniek pomocou KPV zvýšilo bunkovú proliferáciu, ako sa zistilo pomocou súpravy Cell Counting Kit (CCK-8). Okrem toho imunofluorescenčná analýza odhalila zvýšenú expresiu jadrového antigénu proliferujúcich buniek (PCNA), čo naznačuje, že bunky boli v aktívnom proliferatívnom stave. V modeli ulceróznej kolitídy u potkanov indukovanej TNBS po ošetrení hydrogélom KPV/SH-PGA histologické pozorovania odhalili, že poškodenie epiteliálnych buniek hrubého čreva bolo opravené a štruktúry krýpt sa postupne vrátili do normálu. To môže súvisieť s podporou proliferácie a opravy epiteliálnych buniek pomocou KPV, čo pomáha zmierniť zápal a podporuje obnovu črevného tkaniva.
Obrázok 2 KPV je terapeutický pri DSS kolitíde.
6. Antioxidačné účinky
Regulácia markerov súvisiacich s oxidačným stresom: Zápal je často sprevádzaný reakciami oxidačného stresu so zvýšenou produkciou reaktívnych foriem kyslíka (ROS) a reaktívnych foriem dusíka (RNS), čo vedie k oxidačnému poškodeniu buniek a tkanív. KPV vykazuje antioxidačné účinky a môže regulovať markery súvisiace s oxidačným stresom. V niektorých modeloch zápalu, ako je model myšacieho granulómu vyvolaného vatou a model synovitídy dorzálneho vzduchového vaku potkana vyvolaného vaječnou bielkou, boli v zápalových tkanivách zistené zvýšené hladiny malondialdehydu (MDA) a znížená aktivita superoxiddismutázy (SOD). Po liečbe KPV sa hladiny MDA výrazne znížili a aktivita SOD sa zvýšila. MDA je produktom peroxidácie lipidov a jeho znížené hladiny naznačujú znížené poškodenie buniek peroxidáciou lipidov; SOD je dôležitý antioxidačný enzým a jeho zvýšená aktivita znamená zvýšenú schopnosť zachytávať voľné radikály. KPV môže zmierniť oxidačné poškodenie v zápalových tkanivách reguláciou úrovní oxidačného stresu, čím má protizápalové účinky.
7. Ďalšie potenciálne mechanizmy
Vzťah s melanokortínovým receptorom: KPV je tripeptid odvodený od a-MSH. Hoci jeho protizápalové účinky sú čiastočne nezávislé od signalizácie MC1R, v určitých kontextoch môžu byť spojené s MC1R. U zvierat exprimujúcich MC1Re/e liečba KPV po kolitíde vyvolanej DSS stále vykazovala významné protizápalové účinky, čím sa zachránili všetky zvieratá v liečenej skupine pred smrťou počas kolitídy vyvolanej DSS, čo naznačuje, že protizápalové účinky KPV sú aspoň čiastočne nezávislé od signalizácie MC1R. U zvierat s normálnou expresiou MC1R môže KPV zvýšiť protizápalové účinky interakciou s MC1R alebo reguláciou jeho downstream signálnych dráh.
Protizápalové účinky KPV
1. Úloha v modeloch črevného zápalu
Model kolitídy indukovanej DSS: V modeli kolitídy myší indukovanej DSS KPV preukázal významné protizápalové účinky. Pokiaľ ide o zmeny hmotnosti, myši liečené KPV obnovili svoju hmotnosť skôr a vo väčšej miere v porovnaní s neliečenými myšami. Histologické pozorovania odhalili výrazné zníženie zápalovej infiltrácie v tkanive hrubého čreva myší liečených KPV, čo ďalej potvrdilo významné zníženie aktivity myeloperoxidázy (MPO). MPO je enzým prítomný v neutrofiloch a jeho úrovne aktivity odrážajú rozsah infiltrácie zápalových buniek do tkanív. Zníženie aktivity MPO po liečbe KPV indikuje zníženú infiltráciu neutrofilov v tkanive hrubého čreva a zmiernenie zápalových reakcií. Detegovaním expresie mRNA prozápalových cytokínov v tkanive hrubého čreva, ako je TNF-a a IL-1p, sa zistilo, že liečba KPV významne znížila hladiny expresie týchto prozápalových cytokínov. KPV zmiernil symptómy kolitídy vyvolané DSS z viacerých aspektov, vrátane zníženia infiltrácie zápalových buniek, zníženia expresie zápalového faktora a podpory obnovy hmotnosti.
Model zápalu hrubého čreva CD45RB(hi): V modeli zápalu hrubého čreva CD45RB(hi) KPV tiež preukázal dobré protizápalové účinky. Tento model bol indukovaný prenosom T buniek vysoko exprimujúcich CD45RB do imunodeficientných myší. Po liečbe KPV myši vykazovali zlepšené zápalové symptómy, postupnú obnovu hmotnosti a histologické vyšetrenie odhalilo znížené črevné zápalové zmeny. Skupina liečená KPV vykazovala zníženú infiltráciu zápalových buniek a znížené štrukturálne poškodenie krýpt v črevných tkanivách, čo naznačuje, že KPV účinne zmierňuje črevný zápal vyvolaný CD45RB (hi) a obnovuje normálnu štruktúru a funkciu črevného tkaniva.
Model ulceróznej kolitídy vyvolanej TNBS: V modeli potkanej ulceróznej kolitídy vyvolanej TNBS KPV tiež preukázal významné terapeutické účinky. Po podaní hydrogélu KPV/SH-PGA rektálne potkanom sa symptómy kolitídy výrazne zlepšili. Stupeň úbytku hmotnosti u potkanov sa zmiernil a znížilo sa skóre indexu aktivity ochorenia (DAI). Skóre DAI komplexne zohľadňuje ukazovatele, ako sú zmeny v telesnej hmotnosti potkanov, fekálne charakteristiky a hematochézia. Jeho zníženie naznačuje, že hydrogél KPV/SH-PGA môže účinne zmierniť závažnosť ulceróznej kolitídy vyvolanej TNBS. Ošetrenie hydrogélom KPV/SH-PGA tiež zabraňuje skráteniu hrubého čreva u potkanov, zníženiu hladín myeloperoxidázy hrubého čreva a obnoveniu morfologickej štruktúry hrubého čreva vrátane epiteliálnej bariéry, krýpt a intaktných pohárikovitých buniek. Expresia prozápalových cytokínov, TNF-a a IL-6, v tkanive hrubého čreva bola tiež významne znížená, čo ďalej demonštrovalo protizápalový účinok KPV v modeli ulceróznej kolitídy vyvolanej TNBS.
Záver
KPV, ako tripeptid s protizápalovými vlastnosťami, vykazuje sľubné účinky pri prevencii a liečbe črevných zápalov a rôznych iných ochorení súvisiacich so zápalom. Jeho protizápalové mechanizmy zahŕňajú viaceré aspekty vrátane regulácie bunkových signálnych dráh, antioxidačného stresu a modulácie apoptózy a autofágie.
Zdroje
[1] Shao W, Chen R, Lin G, a kol. In situ mukoadhezívny hydrogél zachytávajúci tripeptid KPV: protizápalový, antibakteriálny a reparačný účinok na orálnu mukozitídu vyvolanú chemoterapiou[J]. Biomaterials Science, 2021,10(1):227-242.DOI:10.1039/d1bm01466h.
[2] Sun J, Xue P, Liu J a kol. Samoskrížene viazaný hydrogél tripeptidu KPV stabilizovaného y-polyglutámovou kyselinou s cysteamínom na zmiernenie ulceróznej kolitídy u potkanov vyvolanej TNBS[J]. Acs Biomaterials Science & Engineering, 2021,7(10):4859-4869.DOI:10.1021/acsbiomaterials.1c00792.
[3] Xiao B, Xu Z, Viennois E, a kol. Orálne cielené podávanie tripeptidu KPV prostredníctvom nanočastíc funkcionalizovaných kyselinou hyalurónovou účinne zmierňuje ulceróznu kolitídu[J]. Molekulárna terapia, 2017,25(7):1628-1640.DOI:10.1016/j.ymthe.2016.11.020.
[4] Dalmasso G, Charrier-Hisamuddin L, Nguyen H a kol. P-078: PepT1 sprostredkovaný príjem tripeptidu KPV znižuje črevný zápal [J]. Zápalové črevné choroby, 2008,14(suppl_1):S32.DOI:10.1097/00054725-200801001-00111.
[5] Kannengiesser K, Maaser C, Heidemann J, a kol. Tripeptid KPV odvodený od melanokortínu má protizápalový potenciál na myšacích modeloch zápalového ochorenia čriev[J]. Zápalové črevné choroby, 2008,14(3):324-331.DOI:10.1002/ibd.20334.
Produkt dostupný len na výskumné účely:
