|
1 komplete (10 shishe)
| Sasia: | |
|---|---|
▎ Struktura LL-37
Burimi: PubChem |
Sekuenca: LLGDFFRKSKEKIGKEFKRIVQRIKDFLRNLVPRTES Formula molekulare: C 205H 340N 60O53 Pesha molekulare: 4493 g/mol Numri CAS: 154947-66-7 PubChem CID: 16198951 Sinonimet: Cathelicidin；ropokamptide |
▎ Kërkim LL-37
Cili është sfondi kërkimor i LL-37?
LL-37 u zbulua për herë të parë si një klasë e substancave të vogla peptide kationike në pupat e krimbit të mëndafshit Samia cynthia ricini nga shkencëtari suedez Boman HG në vitin 1980. LL-37 është peptidi C-terminal (CAMP, hCAP18) i cili rrit rezistencën ndaj katelicidinit të kahelpterialit të njeriut dhe antibacterial antibacterial. luan funksione të rëndësishme fiziologjike në kemotaksinë, duke nxitur mbylljen e plagës dhe angiogjenezën (Chen X, 2018). Peptidet antibakteriale janë gjerësisht të pranishme tek kafshët, bimët dhe një sasi e vogël mikroorganizmash, dhe ato janë një pjesë e rëndësishme e imunitetit të lindur të vertebrorëve. Si një proteinë sekretuese, LL-37 është gjerësisht i pranishëm në organe dhe inde të shumta të trupit të njeriut. Qeliza të ndryshme, duke përfshirë qelizat epiteliale, keratinocitet, mastocitet, neutrofilet, makrofagët dhe monocitet, mund ta sekretojnë atë. Shumica e këtij lloji antibiotiku përmban 37 - 39 'mbetje aminoacide' dhe ka 0 cisteinë. Për shkak të bazueshmërisë së fortë në pozicionin N-terminal të peptidit antibakterial, ai mund të formojë një 'strukturë spirale amfifilike' të qëndrueshme. Peptidi antibakterial LL-37 gjithashtu ka një 'strukturë α-spiralike amfifilike'. Për shkak të funksionit të tij për të vrarë bakteret patogjene, ai quhet një peptid antibakterial. '37' në emrin LL-37 mund të lidhet me numrin e mbetjeve të tij të aminoacideve. Në të njëjtën kohë, ai njihet edhe si katelicidin dhe ropokamptid.
Cili është mekanizmi i veprimit të LL-37 kundër baktereve rezistente ndaj antibiotikëve?
Çrregullimi i membranës qelizore bakteriale:
LL-37 mund të futet në membranën qelizore bakteriale, veçanërisht duke pasur një efekt shkatërrues në membranën qelizore që përmban fosfatidilglicerol (DPPG). Do të prishë strukturën e membranës qelizore bakteriale, duke ushtruar kështu një efekt baktericid [1] . Për shembull, studimet kanë zbuluar se LL-37 mund të futet në membranat qelizore të baktereve Gram-pozitive dhe Gram-negative, duke çuar në një rritje të përshkueshmërisë së membranës qelizore, rrjedhjen e përmbajtjes së qelizave dhe përfundimisht vdekjen e baktereve.
Aktiviteti antibakterial me spektër të gjerë:
LL-37 ka aktivitet antibakterial kundër një sërë bakteresh rezistente ndaj antibiotikëve. Mund të veprojë kundër baktereve Gram-pozitive (si Staphylococcus aureus, Streptococcus, Enterococcus, etj.), Baktereve Gram-negative (të tilla si Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Salmonella, etj.) dhe patogjenëve të tjerë bakterialë (si Mycoplasma, Ureaplasma), etj . Ky aktivitet antibakterial me spektër të gjerë e bën LL-37 të ketë vlerë të mundshme aplikimi në luftimin e llojeve të ndryshme të baktereve rezistente ndaj antibiotikëve.
Shkatërrimi i biofilmit të formuar:
Biofilmi bakterial është një nga arsyet e rëndësishme për rezistencën ndaj ilaçeve të baktereve patogjene. Peptidi antibakterial LL-37 mund të shkatërrojë biofilmin e formuar, duke reduktuar kështu rezistencën ndaj ilaçeve të baktereve. Për shembull, në infeksionin e artikulacionit protetik (PJI) pas zëvendësimit artificial të kyçit, rezistenca ndaj ilaçeve të baktereve patogjene të shkaktuara nga biofilmi bakterial e vështirëson trajtimin. Megjithatë, LL-37 mund të luajë një rol efektiv antibakterial dhe bakteriostatik duke penguar formimin e biofilmit dhe duke shkatërruar biofilmin e formuar.
Rritja e aktivitetit antibakterial të antibiotikëve:
Studimet kanë treguar se LL-37 ka një efekt sinergjik me disa antibiotikë. Për shembull, kur përdoret në kombinim me acidin klavulanik të amoksicilinës (AMC), LL-37 mund të rrisë fuqishëm aktivitetin antibakterial të AMC.
Burimi:PubMed [6]
Cilat janë aplikimet për LL-37?
Promovimi i rigjenerimit të kockave:
Disa studime kanë treguar se peptidi antibakterial LL-37 ka një efekt pozitiv në rigjenerimin e kockave. Disa kërkime kanë treguar se qelizat burimore mesenkimale të njeriut me prejardhje nga dhjami (hADSCs) u kultivuan me përqendrime të ndryshme të LL-37 dhe u zbulua se përqendrimi i LL-37 kishte një ndikim në aftësinë osteogjenike të hADSC, duke arritur një kulm në 4μg/ml. Përveç kësaj, skela e kombinuar PSeD/hADSCs/LL-37 tregoi veti më superiore osteogjenike sesa skelat PSeD/hADSCs, PSeD dhe grupit të kontrollit në modelin e defektit kalvarial të miut, duke treguar një potencial të lartë në rigjenerimin klinik të kockave.
Efekti antibakterial:
Frenimi i baktereve të shumta patogjene:
Disa kërkime përdorën metodën e hollimit të dyfishtë për të përcaktuar përqendrimin minimal frenues (MIC) të peptidit antibakterial LL-37 kundër Escherichia coli, Salmonella dhe Staphylococcus aureus. Rezultatet treguan se LL-37 kishte shkallë të ndryshme të efekteve frenuese në këto tre baktere patogjene, ku përqendrimet minimale frenuese ishin përkatësisht 3.12, 1.56 dhe 0.78μg/mL. Testi i qëndrueshmërisë termike tregoi se peptidi antibakterial rekombinant kishte ende aktivitet të mirë në temperatura të larta. Rezultatet e testit të stabilitetit acid-bazë treguan se LL-37 kishte aktivitet të caktuar në një interval pH prej 2.0 deri në 12.0, me aktivitetin më të mirë në një pH prej 5.0 deri në 6.0 dhe -20°C që ishte kushti më i mirë për ruajtje afatgjatë [3].
Efekti në bakteret rezistente ndaj antibiotikëve:
Disa njerëz studiuan efikasitetin antibakterial të peptidit antibakterial LL-37 dhe nanogrimcave të argjendit (AgNPs) kundër Staphylococcus aureus (S. aureus), një mikroorganizëm që gjendet zakonisht në infeksionet e lidhura me biofilmat. Rezultatet treguan se LL-37 ishte agjenti më efektiv antibakterial, me një reduktim të numrit të kolonive prej më shumë se 4 logaritme. Në të kundërt, efektet e nanogrimcave të argjendit dhe antibiotikëve konvencionale ishin më të dobëta, me një reduktim të numrit të kolonive prej më pak se 1 logaritëm. Trajtimi i kombinuar antibakterial me rifampicin rriti ndjeshëm reduktimin logaritmik të AgNPs dhe gentamicinës, por ishte akoma dukshëm më i ulët se ai i LL-37 i përdorur vetëm [4].
Aplikimi në infeksionet pulmonare:
Studimet kanë treguar se Pseudomonas aeruginosa (PA) është bërë një sfidë urgjente për infeksionin pulmonar dhe dëmtimin e mushkërive. Peptidi LL37 është një agjent efektiv antibakterial kundër shtameve PA, por aplikimi i tij është i kufizuar për shkak të pastrimit të tij të shpejtë in vivo, çështjeve të biosigurisë dhe biodisponueshmërisë së ulët. Prandaj, është zhvilluar një sistem i shpërndarjes së nanodrogave me bazë albuminë të ndjeshme reduktuese për të përmirësuar performancën e LL37 kundër PA in vivo duke formuar lidhje disulfide ndërmolekulare. LL37 kationik mund të kapsulohet në mënyrë efektive përmes ndërveprimit elektrostatik për të ushtruar një efekt të përmirësuar antibakterial. Peptidi LL37 tregoi një çlirim të qëndrueshëm prej më shumë se 48 orësh nga nanogrimcat e peptidit LL37 (LL37 PNP) dhe një efekt i zgjatur antibakterial u vu re me rritjen e kohës së inkubacionit. Në një model të miut të infeksionit akut pulmonar PA, LL37 PNP reduktoi ndjeshëm shprehjen e TNF-α dhe IL-1β dhe lehtësoi dëmtimin e mushkërive. Ai tregon se LL37 PNP mund të përmirësojë në mënyrë më efektive infeksionin pulmonar PA dhe përgjigjen e mëvonshme inflamatore sesa peptidi i lirë LL37 [3].
Aktivizimi i funksionit antibakterial të trombociteve:
Studimet kanë vënë në dukje se peptidi antibakterial LL-37 mund të aktivizojë funksionin antibakterial të trombociteve njerëzore. Pasi trombocitet trajtohen me LL-37, shprehja sipërfaqësore e receptorëve për njohjen e mikroorganizmave (receptorët e ngjashëm me Toll-in (TLRs) 2 dhe -4, CD32, CD206, Dectin-1, CD35, LOX-1, CD41, CD62P, dhe aIIbβ3 që lidhen me integritetin e molekulave të TL-së dhe aIIbβ3 që paraqesin integrin e antigjeneve të TL-së) (CD80, CD86 dhe HLA-ABC) është rritur dhe molekulat antibakteriale sekretohen: proteina baktericid/rritëse e përshkueshmërisë (BPI), azurocidina, peptidi neutrofil i njeriut (HNP)-1 dhe mieloperoksidaza. Ata gjithashtu përkthejnë azurocidin dhe përmirësojnë lidhjen me Escherichia coli, Staphylococcus aureus dhe Candida albicans. Përveç kësaj, supernatanti i trombociteve të trajtuara me LL-37 mund të pengojë rritjen e Escherichia coli, ose trombocitet mund të përdorin LL-37 të tyre për të penguar rritjen e mikrobeve [5].
Aplikimi në sistemet e shpërndarjes së barnave
Studimet kanë përmendur se peptidet antibakteriale (AMPs) janë një klasë e re biomolekulash me veti antibakteriale me spektër të gjerë dhe kanë tërhequr vëmendjen për shkak të rritjes së shpejtë të rezistencës ndaj antibiotikëve [6] . LL37 është i vetmi peptid antibakterial me prejardhje nga katelicidina që gjendet tek njerëzit. Me kërkime të thelluara, LL37 ka treguar funksione të ndryshme biologjike, duke përfshirë rregullimin e përgjigjes inflamatore, kemotaksën e qelizave imune, promovimin e shërimit të plagëve dhe osteogjenezën, të cilat kanë inkurajuar një sërë aplikimesh klinike. Megjithatë, përkthimi klinik i LL37 është i kufizuar nga ndjeshmëria e tij ndaj degradimit të proteazës, toksicitetit të mundshëm, biodisponueshmërisë së dobët, etj. Sisteme të ndryshme shpërndarjeje, duke përfshirë nanogrimcat metalike, materialet polimere dhe sistemet me bazë lipide, janë futur për të arritur aplikime terapeutike.
Si përfundim, si një peptid bioaktiv multifunksional, LL-37 ka treguar potencial të madh në aplikimet klinike. Për sa i përket promovimit të rigjenerimit të kockave, përmes efekteve sinergjike të mekanizmave të shumtë si nxitja e diferencimit dhe aktivitetit të osteoblasteve, efektet antibakteriale, imunomodulimi dhe nxitja e angiogjenezës, ajo ka sjellë shpresë të re për riparimin e dëmtimit të kockave. Kur kemi të bëjmë me baktere rezistente ndaj antibiotikëve, duke shkatërruar drejtpërdrejt membranën qelizore, duke frenuar formimin e biofilmave dhe duke sinergizuar me antibiotikët, pritet të bëhet një armë e fuqishme për të zgjidhur problemin e baktereve rezistente ndaj ilaçeve. Në sistemet e shpërndarjes së barnave, duke projektuar dhe optimizuar shabllone peptide antibakteriale, duke ndërtuar sisteme të shumta të shpërndarjes së barnave dhe duke eksploruar aplikimin e kombinuar të barnave, efekti i tij i trajtimit klinik mund të rritet më tej. Shkurtimisht, LL-37 ka potencial në aspekte të shumta të aplikimeve klinike, duke përfshirë promovimin e rigjenerimit të kockave, efektet antibakteriale, aktivizimin e funksionit antibakterial të trombociteve dhe aplikimet në sistemet e shpërndarjes së barnave.
Rreth Autorit
Materialet e sipërpërmendura janë të gjitha të hulumtuara, redaktuar dhe përpiluar nga Cocer Peptides.
Autor i Revistës Shkencore
Francisco J. Sanchez-Pena është një studiues në Universidad Autonoma Benito Juarez de Oaxaca (Universiteti Autonom Benito Juarez i Oaxaca). I themeluar në 1827, ky universitet është një institucion publik i rëndësishëm në Oaxaca, Meksikë, duke ofruar një gamë të gjerë programesh akademike në fusha të tilla si shkencat natyrore, inxhinieria, shkencat humane dhe shkencat sociale.
Hulumtimi i Francisco J. Sanchez-Pena fokusohet në Biokimi & Biologji Molekulare, Mikrobiologji dhe Kimi. Këto disiplina përfshijnë studimin e proceseve kimike brenda organizmave, strukturat dhe funksionet molekulare, karakteristikat mikrobike dhe ndërveprimet e tyre me mjedisin, si dhe përbërjen, vetitë dhe rregullat e transformimit të substancave kimike. Kërkimi në këto fusha ka aplikime të rëndësishme në mjekësi, bujqësi, shkencë mjedisore dhe më shumë. Francisco J. Sanchez-Pena është renditur në referencën e citimit [5].
