|
Kiti 1 (Vikombe 10)
| Kiasi: | |
|---|---|
▎ Muundo wa LL-37
Chanzo: PubChem |
Mfuatano: LLGDFFRKSKEKIGKEFKRIVQRIKDFLRNLVPRTES Mfumo wa Molekuli: C 205H 340N 60O53 Uzito wa Masi: 4493 g/mol Nambari ya CAS: 154947-66-7 PubChem CID: 16198951 Majina mengine: Cathelicidin;ropocamptide |
▎ Utafiti wa LL-37
Je, usuli wa utafiti wa LL-37 ni upi?
LL-37 iligunduliwa kwa mara ya kwanza kama kundi la peptidi ndogo za cationic katika pupae ya silkworm Samia cynthia ricini na mwanasayansi wa Uswidi Boman HG mwaka wa 1980. LL-37 ni peptidi ya C-terminal (CAMP, hCAP18) ya cathelicidin ya binadamu ya cathelicidin katika upinzani wa antibacterial inaweza kuongeza upinzani wa bakteria na microflora. katika kemotaksi, kukuza kufungwa kwa jeraha, na angiogenesis (Chen X, 2018). Peptidi za antibacterial zipo sana katika wanyama, mimea, na kiasi kidogo cha vijidudu, na ni sehemu muhimu ya kinga ya asili ya wanyama wenye uti wa mgongo. Kama protini ya siri, LL-37 inapatikana sana katika viungo na tishu nyingi za mwili wa binadamu. Seli mbalimbali, ikiwa ni pamoja na seli za epithelial, keratinocytes, seli za mlingoti, neutrofili, macrophages, na monocytes, zinaweza kuitoa. Wengi wa aina hii ya antibiotiki ina 37 - 39 'mabaki ya amino asidi' na ina 0 cysteine. Kwa sababu ya msingi wa nguvu katika nafasi ya N-terminal ya peptidi ya antibacterial, inaweza kuunda 'muundo wa helical wa amphiphilic' thabiti. Peptidi ya antibacterial LL-37 pia ina 'muundo wa amphiphilic α-helical'. Kwa sababu ya kazi yake ya kuua bakteria ya pathogenic, inaitwa peptidi ya antibacterial. '37' katika jina LL-37 inaweza kuhusiana na idadi ya mabaki yake ya amino asidi. Wakati huo huo, inajulikana pia kama cathelicidin na ropocamptide.
Je! ni utaratibu gani wa hatua ya LL-37 dhidi ya bakteria sugu ya antibiotic?
Ukiukaji wa membrane ya seli ya bakteria:
LL-37 inaweza kuingiza kwenye membrane ya seli ya bakteria, hasa kuwa na athari ya uharibifu kwenye membrane ya seli iliyo na phosphatidylglycerol (DPPG). Itavuruga muundo wa membrane ya seli ya bakteria, na hivyo kutoa athari ya baktericidal [1] . Kwa mfano, tafiti zimegundua kuwa LL-37 inaweza kuingiza ndani ya utando wa seli za bakteria zote za Gram-chanya na Gram-hasi, na kusababisha kuongezeka kwa upenyezaji wa membrane ya seli, kuvuja kwa yaliyomo ya seli, na hatimaye kifo cha bakteria.
Shughuli ya antibacterial ya wigo mpana:
LL-37 ina shughuli ya antibacterial dhidi ya aina ya bakteria sugu ya antibiotic. Inaweza kutenda dhidi ya bakteria ya Gram-chanya (kama vile Staphylococcus aureus, Streptococcus, Enterococcus, n.k.), bakteria ya Gram-negative (kama vile Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Salmonella, n.k.), na vimelea vingine vya bakteria (kama vile Mycorea, plasma, nk ) . Shughuli hii ya antibacterial ya wigo mpana hufanya LL-37 kuwa na thamani inayoweza kutumika katika kupambana na aina tofauti za bakteria sugu ya viuavijasumu.
Kuharibu biofilm iliyoundwa:
Biofilm ya bakteria ni mojawapo ya sababu muhimu za upinzani wa madawa ya bakteria ya pathogenic. Peptidi ya antibacterial LL-37 inaweza kuharibu biofilm iliyoundwa, na hivyo kupunguza upinzani wa bakteria kwa dawa. Kwa mfano, katika maambukizi ya pamoja ya bandia (PJI) baada ya uingizwaji wa viungo vya bandia, upinzani wa madawa ya bakteria ya pathogenic unaosababishwa na biofilm ya bakteria hufanya matibabu kuwa magumu. Hata hivyo, LL-37 inaweza kuchukua jukumu zuri la antibacterial na bacteriostatic kwa kuzuia uundaji wa biofilm na kuharibu biofilm iliyoundwa.
Kuimarisha shughuli za antibacterial za antibiotics:
Uchunguzi umeonyesha kuwa LL-37 ina athari ya synergistic na antibiotics fulani. Kwa mfano, inapotumiwa pamoja na amoksilini asidi ya clavulanic (AMC), LL-37 inaweza kuongeza kwa nguvu shughuli ya antibacterial ya AMC.
Chanzo:PubMed [6]
Je, ni maombi gani ya LL-37?
Kukuza kuzaliwa upya kwa mfupa:
Masomo fulani yameonyesha kuwa peptidi ya antibacterial LL-37 ina athari nzuri juu ya kuzaliwa upya kwa mfupa. Utafiti fulani umeonyesha kuwa seli za shina za mesenchymal zinazotokana na adipose (hADSCs) zilikuzwa kwa viwango tofauti vya LL-37, na ilibainika kuwa mkusanyiko wa LL-37 ulikuwa na athari kwenye uwezo wa osteogenic wa hADSCs, kufikia kilele cha 4μg/ml. Kwa kuongezea, kiunzi cha mchanganyiko cha PSeD/hADSCs/LL-37 kilionyesha sifa bora zaidi za osteogenic kuliko PSeD/hADSCs, PSeD, na scaffolds za kikundi cha udhibiti katika modeli ya kasoro ya kalvari ya panya, ikionyesha uwezekano mkubwa katika kuzaliwa upya kwa mfupa.
Athari ya antibacterial:
Uzuiaji wa bakteria nyingi za pathogenic:
Baadhi ya utafiti ulitumia mbinu ya upunguzaji wa maradufu ili kubainisha kiwango cha chini cha ukolezi wa kizuizi (MIC) cha peptidi ya antibacterial LL-37 dhidi ya Escherichia coli, Salmonella, na Staphylococcus aureus. Matokeo yalionyesha kuwa LL-37 ilikuwa na viwango tofauti vya athari za kuzuia bakteria hizi tatu za pathogenic, na viwango vya chini vya kuzuia vikiwa 3.12, 1.56, na 0.78μg/mL, kwa mtiririko huo. Jaribio la uthabiti wa mafuta lilionyesha kuwa peptidi ya antibacterial recombinant bado ilikuwa na shughuli nzuri kwenye joto la juu. Matokeo ya mtihani wa uthabiti wa msingi wa asidi yalionyesha kuwa LL-37 ilikuwa na shughuli fulani katika anuwai ya pH ya 2.0 hadi 12.0, na shughuli bora zaidi ya pH ya 5.0 hadi 6.0, na -20°C ikiwa hali bora zaidi ya uhifadhi wa muda mrefu [3].
Athari kwa bakteria sugu ya antibiotic:
Baadhi ya watu walisoma utendakazi wa antibacterial wa peptidi ya antibacterial LL-37 na nanoparticles za fedha (AgNPs) dhidi ya Staphylococcus aureus (S. aureus), viumbe vidogo vinavyopatikana kwa kawaida katika maambukizi yanayohusiana na biofilm. Matokeo yalionyesha kuwa LL-37 ilikuwa wakala bora zaidi wa antibacterial, na kupungua kwa hesabu ya koloni ya zaidi ya logarithms 4. Kinyume chake, athari za nanoparticles za fedha na viuavijasumu vya kawaida vilikuwa duni, na kupungua kwa idadi ya koloni ya chini ya logarithm 1. Matibabu ya mchanganyiko wa antibacterial na rifampicin iliongeza kwa kiasi kikubwa upunguzaji wa logarithmic ya AgNPs na gentamicin, lakini bado ilikuwa chini sana kuliko ile ya LL-37 iliyotumiwa peke yake [4].
Maombi katika maambukizo ya mapafu:
Uchunguzi umeonyesha kuwa Pseudomonas aeruginosa (PA) imekuwa changamoto ya dharura kwa maambukizi ya mapafu na jeraha la mapafu. Peptidi ya LL37 ni wakala bora wa antibacterial dhidi ya aina za PA, lakini utumiaji wake ni mdogo kwa sababu ya kibali chake cha haraka katika vivo, masuala ya usalama wa viumbe, na upatikanaji mdogo wa bioavailability. Kwa hivyo, mfumo wa uwasilishaji wa nanodrug unaozingatia kupunguza kwa msingi wa albin umetengenezwa ili kuboresha utendakazi wa LL37 dhidi ya PA katika vivo kwa kuunda vifungo vya disulfidi kati ya molekuli. Cationic LL37 inaweza kuingizwa kwa ufanisi kupitia mwingiliano wa kielektroniki ili kutoa athari iliyoboreshwa ya antibacterial. Peptidi ya LL37 ilionyesha kutolewa kwa muda mrefu kwa zaidi ya saa 48 kutoka kwa nanoparticles ya peptidi ya LL37 (LL37 PNP), na athari ya antibacterial iliyopanuliwa ilibainishwa na ongezeko la muda wa incubation. Katika mfano wa panya wa maambukizi ya papo hapo ya PA, LL37 PNP ilipunguza kwa kiasi kikubwa usemi wa TNF-α na IL-1β na kupunguza jeraha la mapafu. Inaonyesha kwamba LL37 PNP inaweza kuboresha kwa ufanisi zaidi maambukizi ya mapafu ya PA na mwitikio wa uchochezi unaofuata kuliko peptidi ya bure ya LL37 [3].
Kuamsha kazi ya antibacterial ya sahani:
Uchunguzi umeonyesha kuwa peptidi ya antibacterial LL-37 inaweza kuamsha kazi ya antibacterial ya sahani za binadamu. Baada ya platelets kutibiwa na LL-37, usemi wa uso wa vipokezi vya kutambua vijiumbe (Toll-like receptors (TLRs) 2 na -4, CD32, CD206, Dectin-1, CD35, LOX-1, CD41, CD62P, na αIIbβ3 integrin) na molekuli zinazohusiana na CD8 ya anti-lymphocyte, CD8 na antijeni za T8. HLA-ABC) huongezeka, na molekuli za antibacterial hutolewa: bactericidal/permeability-accreasing protein (BPI), azurocidin, human neutrophil peptide (HNP) -1, na myeloperoxidase. Pia hutafsiri azurocidin na kuimarisha uunganishaji kwa Escherichia coli, Staphylococcus aureus, na Candida albicans. Kwa kuongezea, chembe chembe chembe chembe za damu zilizotibiwa na LL-37 kinaweza kuzuia ukuaji wa Escherichia coli, au chembe za damu zinaweza kutumia LL-37 yao kuzuia ukuaji wa vijidudu [5].
Maombi katika mifumo ya utoaji wa dawa
Uchunguzi umetaja kwamba peptidi za antibacterial (AMPs) ni darasa jipya la biomolecules zilizo na sifa za antibacterial za wigo mpana na zimevutia tahadhari kutokana na kuongezeka kwa kasi kwa upinzani wa viuavijasumu [6] . LL37 ndio peptidi pekee ya antibacterial inayotokana na cathelicidin inayopatikana kwa wanadamu. Kwa utafiti wa kina, LL37 imeonyesha kazi mbalimbali za kibiolojia, ikiwa ni pamoja na kudhibiti majibu ya uchochezi, kemotaksi ya seli za kinga, kukuza uponyaji wa jeraha, na osteogenesis, ambayo imehimiza aina mbalimbali za maombi ya kliniki. Hata hivyo, tafsiri ya kimatibabu ya LL37 imepunguzwa na unyeti wake wa uharibifu wa protease, sumu inayoweza kutokea, upatikanaji duni wa bioavailability, n.k. Mifumo mbalimbali ya utoaji, ikiwa ni pamoja na nanoparticles za chuma, nyenzo za polima, na mifumo inayotegemea lipid, imeanzishwa ili kufikia matumizi ya matibabu.
Kwa kumalizia, kama peptidi inayofanya kazi nyingi ya kibayolojia, LL-37 imeonyesha uwezo mkubwa katika matumizi ya kimatibabu. Kwa upande wa kukuza kuzaliwa upya kwa mfupa, kupitia athari za upatanishi za mifumo mingi kama vile kukuza upambanuzi na shughuli za osteoblast, athari za antibacterial, urekebishaji wa kinga mwilini, na kukuza angiojenesisi, imeleta tumaini jipya la ukarabati wa jeraha la mfupa. Wakati wa kushughulika na bakteria sugu ya viuavijasumu, kwa kuharibu utando wa seli moja kwa moja, kuzuia uundaji wa filamu za kibaolojia, na kushirikiana na viuavijasumu, inatarajiwa kuwa silaha yenye nguvu ya kutatua tatizo la bakteria sugu ya dawa. Katika mifumo ya utoaji wa dawa, kwa kubuni na kuboresha violezo vya peptidi ya antibacterial, kuunda mifumo mingi ya uwasilishaji wa dawa, na kuchunguza utumiaji wa pamoja wa dawa, athari yake ya matibabu inaweza kuimarishwa zaidi. Kwa kifupi, LL-37 ina uwezo katika vipengele vingi vya matumizi ya kimatibabu, ikiwa ni pamoja na kukuza kuzaliwa upya kwa mfupa, athari za antibacterial, kuwezesha kazi ya antibacterial ya sahani, na matumizi katika mifumo ya utoaji wa madawa ya kulevya.
Kuhusu Mwandishi
Nyenzo zilizotajwa hapo juu zote zimefanyiwa utafiti, kuhaririwa na kukusanywa na Cocer Peptides.
Mwandishi wa Jarida la Sayansi
Francisco J. Sanchez-Pena ni mtafiti katika Universidad Autonoma Benito Juarez de Oaxaca (Chuo Kikuu Kinachojitegemea cha Benito Juarez cha Oaxaca). Imara katika 1827, chuo kikuu hiki ni taasisi muhimu ya umma huko Oaxaca, Mexico, inayopeana programu nyingi za kitaaluma katika nyanja kama vile sayansi ya asili, uhandisi, ubinadamu, na sayansi ya kijamii.
Utafiti wa Francisco J. Sanchez-Pena unaangazia Biokemia & Biolojia ya Molekuli, Biolojia ya Mikrobiologia na Kemia. Taaluma hizi zinahusisha utafiti wa michakato ya kemikali ndani ya viumbe, miundo ya molekuli na kazi, sifa za microbial na mwingiliano wao na mazingira, pamoja na muundo, mali, na sheria za mabadiliko ya dutu za kemikali. Utafiti katika maeneo haya una matumizi makubwa katika dawa, kilimo, sayansi ya mazingira, na zaidi. Francisco J. Sanchez-Pena ameorodheshwa katika marejeleo ya dondoo [5].
