Yazan: Cocer Peptides 
1 ay önce
BU WEB SİTESİNDE VERİLEN TÜM MAKALELER VE ÜRÜN BİLGİLERİ YALNIZCA BİLGİ YAYINLAMA VE EĞİTİM AMAÇLIDIR.
Bu web sitesinde sunulan ürünler yalnızca in vitro araştırmalara yöneliktir. İn vitro araştırmalar (Latince: *camda*, cam eşyalarda anlamına gelir) insan vücudu dışında gerçekleştirilir. Bu ürünler farmasötik değildir, ABD Gıda ve İlaç İdaresi (FDA) tarafından onaylanmamıştır ve herhangi bir tıbbi durumu, hastalığı veya rahatsızlığı önlemek, tedavi etmek veya iyileştirmek için kullanılmamalıdır. Bu ürünlerin herhangi bir biçimde insan veya hayvan vücuduna sokulması kanunen kesinlikle yasaktır.
KPV Hakkında Temel Bilgiler
KPV, birçok alanda rol oynamasını sağlayan, önemli anti-inflamatuar özelliklere sahip bir tripeptittir.
Şekil 1 HA-KPV-NP'lerin UC'ye Karşı Terapötik Etkileri Hidrojel (kitosan/aljinat) içerisine gömülü HA-KPV-NP'lerin oral yoldan uygulanması, mukoza iyileşmesini hızlandırarak ve inflamasyonu hafifleterek UC'ye karşı birleşik terapötik etkiler sağlar.
KPV'nin Antiinflamatuar Mekanizması
1. Hücre Sinyal Yollarının Düzenlenmesi
NF-κB Sinyal Yolu: NF-κB, inflamatuar yanıtlarda merkezi bir rol oynayan anahtar bir transkripsiyon faktörüdür. Hücreler inflamatuar uyaranlara maruz kaldıklarında, NF-κB sitoplazmadan çekirdeğe yer değiştirerek proinflamatuar sitokin genlerinin transkripsiyonunu başlatır. KPV, NF-κB'nin aktivasyonunu engelleyebilir. İnsan bağırsak epitel hücrelerinde ve insan T hücrelerinde hücreler proinflamatuar sitokinlerle uyarıldı ve aynı anda KPV eklendi. NF-κB lusiferaz gen raportör analizleri, protein immünoblotlama, gerçek zamanlı ters transkripsiyon polimeraz zincir reaksiyonu ve enzime bağlı immünosorbent analizi (ELISA) gibi yöntemler kullanılarak, nanomolar konsantrasyonlarda KPV'nin NF-κB aktivasyonunu inhibe edebildiği ve böylece proinflamatuar sitokinlerin salgılanmasını azaltabildiği bulunmuştur. Bağırsak epitel hücrelerinde ve bağışıklık hücrelerinde NF-κB'nin aşırı aktivasyonu, inflamatuar bağırsak hastalığının (IBD) ve diğer bağırsak inflamatuar durumlarının önemli bir özelliği olduğundan, bu mekanizma bağırsak iltihabının düzenlenmesinde çok önemlidir.
MAP kinaz sinyal yolu: Mitojenle aktifleşen protein kinaz (MAPK) sinyal yolu, hücre dışı sinyalle düzenlenen kinaz (ERK), c-Jun N-terminal kinaz (JNK) ve p38 MAPK dahil olmak üzere inflamatuar yanıtlarda başka bir önemli düzenleyici yoldur. Bu kinazlar, hücreler inflamatuar uyaranlara maruz kaldığında aktive olur, bu da aşağı yöndeki transkripsiyon faktörlerinin fosforilasyonuna yol açar ve inflamasyonla ilişkili genlerin ekspresyonunu teşvik eder. KPV ayrıca MAP kinaz inflamatuar sinyal yolunu da inhibe edebilir. Hücreler inflamatuar uyaranlara maruz kaldığında KPV, MAPK aktivasyonunu bloke edebilir, aşağı yöndeki transkripsiyon faktörlerinin fosforilasyonunu azaltabilir, böylece proinflamatuar sitokinlerin üretimini azaltabilir. Enflamatuar bir durumda, p38 MAPK'nin aktivasyonu, TNF-a ve IL-6 gibi pro-inflamatuar sitokinlerin ekspresyonunun artmasına yol açarken, KPV, p38 MAPK aktivitesini inhibe ederek bu sitokinlerin salgılanmasını azaltabilir ve böylece inflamatuar yanıtı hafifletebilir.
2. Hücre taşıyıcı aracılı etkiler
PepT1 taşıyıcısı: PepT1, tipik olarak ince bağırsakta eksprese edilen ancak IBD sırasında kolonda indüklenen bir di/tripeptid taşıyıcısıdır. KPV'nin anti-inflamatuar etkilerine kısmen PepT1 aracılık eder. Alım deneylerinde, radyoaktif etiketli bir substrat olarak hPepT1 için rekabetçi bir inhibitör olarak soğuk KPV kullanıldı veya KPV alımının kinetik özelliklerini belirlemek için [⊃3;H]KPV kullanıldı. KPV, hPepT1 yoluyla bağışıklık hücrelerine ve bağırsak epitel hücrelerine girer. Bu, bir taşıyıcı olarak PepT1'in, anti-inflamatuar etkilerini uygulamak için KPV'nin hücrelere girişini kolaylaştırdığını gösterir. PepT1 fonksiyonu inhibe edildiğinde, hücrelere giren KPV miktarı azalır ve antiinflamatuar etkileri de buna bağlı olarak zayıflar. PepT1 ekspresyonunun yıkıldığı hücre modellerinde, aynı konsantrasyonda uygulandığında bile KPV, normal PepT1 ekspresyonuna sahip hücrelerle karşılaştırıldığında NF-κB aktivasyonu üzerinde önemli ölçüde azaltılmış inhibitör etkiler ve pro-inflamatuar sitokinlerin azaltılmış sekresyonunu sergiler; bu da PepT1'in KPV'nin anti-inflamatuar mekanizmasındaki önemli aracılık rolünü doğrular.
3. İnflamatuar sitokinlerin düzenlenmesi
Proinflamatuar sitokinlerin inhibisyonu: KPV, çoklu proinflamatuar sitokinlerin üretimini ve salınmasını önemli ölçüde engelleyebilir. TNF-a, bağışıklık hücrelerini aktive edebilen, diğer proinflamatuar sitokinlerin üretimini uyarabilen ve doku hasarına neden olabilen, inflamatuar yanıtlarda anahtar bir sitokindir. Çeşitli inflamatuar modellerde, TNF-a'nın ekspresyon seviyeleri, KPV tedavisinden sonra önemli ölçüde azaldı. Örneğin, sodyum sülfatın neden olduğu bir fare kolit modelinde, KPV ile tedavi, gerçek zamanlı RT-PCR ile tespit edildiği gibi kolon dokusunda TNF-a'nın mRNA ekspresyonunda önemli bir azalmaya ve ELISA ile tespit edildiği üzere serumdaki TNF-a'nın protein içeriğinde önemli bir azalmaya yol açtı. IL-1β, IL-6 ve diğer proinflamatuar sitokinler de KPV tarafından inhibe edildi. IL-1β, diğer inflamatuar aracıların salınmasını teşvik ederek inflamatuar bir kaskad reaksiyonunu tetikleyebilir. KPV, inflamatuar dokulardaki ekspresyonunu ve salgılanmasını azaltabilir, böylece inflamatuar yanıtın yoğunluğunu hafifletebilir.
Anti-inflamatuar sitokinlerin teşviki: KPV, pro-inflamatuar sitokinleri inhibe etmenin yanı sıra, anti-inflamatuar sitokinlerin ekspresyonunu da teşvik edebilir. İnterlökin-10 (IL-10), bağışıklık hücrelerinin aktivasyonunu engelleyebilen ve proinflamatuar sitokinlerin üretimini azaltabilen önemli bir anti-inflamatuar sitokindir.
4. Bağışıklık hücrelerinin düzenlenmesi
T hücresi fonksiyonunun düzenlenmesi: T hücreleri, bağışıklık tepkilerinde ve inflamasyonun düzenlenmesinde çok önemli bir rol oynar. Enflamatuar koşullar altında, T hücreleri aktive olur ve pro-inflamatuar sitokinler salgılar. Çalışmalar KPV'nin T hücresi fonksiyonunu düzenleyebildiğini göstermiştir. İnsan T hücre dizisi Jurkat ile yapılan deneylerde, Jurkat hücreleri proinflamatuar sitokinlerle uyarıldığında, KPV ilavesi T hücresi aktivasyonunu inhibe etti ve IFN-y gibi proinflamatuar sitokinlerin salgılanmasını azalttı. Bu, T hücreleri içindeki NF-κB ve MAPK sinyal yollarının inhibe edilmesiyle başarılabilir. Ek olarak, CD45RB(hi) kolonik inflamasyon modeli gibi bazı hayvan modellerinde KPV tedavisi, bağırsaktaki T hücresi infiltrasyonunu ve fonksiyonunu düzenleyebilir, Th1 ve Th17 hücreleri gibi inflamasyonla ilişkili T hücresi alt gruplarını azaltabilir ve düzenleyici T hücrelerinin oranını arttırarak bağırsak inflamasyonunu hafifletebilir.
Makrofaj fonksiyonunun modülasyonu: Makrofajlar, inflamatuar yanıtta önemli bağışıklık hücreleridir ve aktivasyon durumlarına göre klasik olarak aktive edilmiş M1 makrofajları ve alternatif olarak aktive edilmiş M2 makrofajları olarak sınıflandırılabilirler. M1 makrofajları büyük miktarda proinflamatuar sitokin salgılarken, M2 makrofajları antiinflamatuar ve doku onarımı fonksiyonlarına sahiptir. KPV makrofaj polarizasyonunu düzenleyebilir. İn vitro deneyler, makrofajlar, M1 tipine doğru polarize olmak üzere lipopolisakkarit (LPS) ile uyarıldığında, KPV'nin birlikte uygulanmasının, M1 tipine doğru makrofaj polarizasyonunu inhibe ettiğini, M1 makrofaj işaretleyicilerinin ifadesini azalttığını, M2 tipine doğru polarizasyonlarını teşvik ettiğini ve M2 makrofaj işaretleyicilerinin (arginaz-1 Arg-1 gibi) ifadesini arttırdığını gösterdi. Farelerde DSS kaynaklı kolit gibi in vivo inflamatuar modellerde, KPV ile tedavi, kolon dokusunda daha fazla makrofajın M2 tipine doğru polarizasyonuyla sonuçlandı, böylece inflamatuar yanıtları hafifletti ve doku onarımını teşvik etti.
5. Bağırsak epitel hücreleri üzerinde koruyucu etkiler
Epitel bariyer fonksiyonunun arttırılması: Bağırsak epitel hücrelerinin oluşturduğu fiziksel bariyer, patojen ve zararlı madde istilasına karşı ilk savunma hattı olarak hizmet eder. İnflamatuar durumlarda, bozulmuş bağırsak epitelyal bariyer fonksiyonu bakteriyel translokasyona ve endotoksin sızıntısına yol açarak inflamatuar yanıtları daha da şiddetlendirir. KPV bağırsak epitel hücrelerinin bariyer fonksiyonunu artırabilir. Bağırsak epitelyal hücre hatlarının, inflamatuar bir ortamı simüle etmek için proinflamatuar sitokinlerle tedavi edildiği in vitro hücre deneyleri, sıkı bağlantı proteinlerinin (ZO-1 ve okludin gibi) ekspresyonunun azalmasına ve bariyer fonksiyonunun bozulmasına neden oldu. Bununla birlikte, KPV'nin eklenmesi sıkı bağlantı proteinlerinin ekspresyonunu korur, hücreler arası bağlantıları güçlendirir ve bağırsak epitel hücrelerinin bariyer fonksiyonunu eski haline getirir. KPV ile tedavi edilen DSS kaynaklı kolit farelerinde, immünohistokimya ve Western blot analizi, kolon dokusunda sıkı bağlantı proteinlerinin ekspresyonunun arttığını ve bağırsak geçirgenliğinin azaldığını ortaya çıkardı; bu, KPV'nin bağırsak epitel bariyerini in vivo olarak koruduğunu, zararlı maddelerin istilasını azalttığını ve inflamatuar yanıtları hafiflettiğini gösterir.
Epitel hücre çoğalmasını ve onarımını teşvik etmek: Enflamasyon, bağırsak epitel hücrelerinin hasar görmesine ve ölümüne neden olarak normal bağırsak fonksiyonunu bozabilir. KPV, bağırsak epitel hücrelerinin çoğalmasını ve onarımını destekleme yeteneğine sahiptir. İn vitro hücre kültürü deneyleri, Hücre Sayım Kiti (CCK-8) tarafından tespit edildiği gibi, hasarlı bağırsak epitel hücrelerinin KPV ile tedavi edilmesinin hücre proliferasyonunu arttırdığını gösterdi. Ek olarak immünofloresan analizi, çoğalan hücre nükleer antijeninin (PCNA) ekspresyonunun arttığını ortaya çıkardı; bu da hücrelerin aktif bir proliferatif durumda olduğunu gösterir. TNBS ile indüklenen ülseratif kolit sıçan modelinde, KPV/SH-PGA hidrojeli ile tedaviden sonra histolojik gözlemler, kolonik epitelyal hücrelere verilen hasarın onarıldığını ve kript yapılarının yavaş yavaş normale döndüğünü ortaya çıkardı. Bu, KPV'nin inflamasyonu hafifletmeye ve bağırsak dokusunun iyileşmesini hızlandırmaya yardımcı olan epitelyal hücre çoğalmasını ve onarımını teşvik etmesiyle ilişkili olabilir.
Şekil 2 KPV, DSS kolitinde tedavi edicidir.
6. Antioksidan etkiler
Oksidatif stresle ilişkili belirteçlerin düzenlenmesi: Enflamasyona sıklıkla oksidatif stres reaksiyonları eşlik eder; reaktif oksijen türlerinin (ROS) ve reaktif nitrojen türlerinin (RNS) üretiminin artması, hücrelerde ve dokularda oksidatif hasara yol açar. KPV antioksidan etkiler sergiler ve oksidatif stresle ilişkili belirteçleri düzenleyebilir. Pamuk topuyla indüklenen fare granülom modeli ve yumurta akı ile indüklenen sıçan dorsal hava kesesi sinoviti modeli gibi bazı inflamatuar modellerde, inflamatuar dokularda yüksek seviyelerde malondialdehit (MDA) ve azalmış süperoksit dismutaz (SOD) aktivitesi tespit edildi. KPV tedavisini takiben MDA seviyeleri önemli ölçüde azaldı ve SOD aktivitesi arttı. MDA, lipit peroksidasyonunun bir ürünüdür ve azalmış seviyeleri, hücrelerde lipit peroksidasyonu hasarının azaldığını gösterir; SOD önemli bir antioksidan enzimdir ve artan aktivitesi, serbest radikalleri temizleme yeteneğinin arttığını gösterir. KPV, oksidatif stres seviyelerini düzenleyerek inflamatuar dokulardaki oksidatif hasarı azaltabilir ve böylece anti-inflamatuar etkiler gösterebilir.
7. Diğer Potansiyel Mekanizmalar
Melanokortin reseptörü ile ilişkisi: KPV, a-MSH'den türetilmiş bir tripeptittir. Antiinflamatuar etkileri MC1R sinyallemesinden kısmen bağımsız olsa da belirli bağlamlarda MC1R ile ilişkilendirilebilir. MC1Re/e ifade eden hayvanlarda, DSS kaynaklı koliti takiben KPV tedavisi hala önemli anti-inflamatuar etkiler gösterdi ve tedavi grubundaki tüm hayvanları DSS kaynaklı kolit sırasında ölümden kurtardı; bu, KPV'nin anti-inflamatuar etkilerinin en azından kısmen MC1R sinyallemesinden bağımsız olduğunu gösterir. Normal MC1R ekspresyonuna sahip hayvanlarda KPV, MC1R ile etkileşime girerek veya aşağı yöndeki sinyal yollarını düzenleyerek anti-inflamatuar etkileri artırabilir.
KPV'nin Antiinflamatuar Etkileri
1. Bağırsak iltihabı modellerinde rol
DSS kaynaklı kolit modeli: DSS kaynaklı fare kolit modelinde KPV, önemli anti-inflamatuar etkiler gösterdi. Ağırlık değişiklikleri açısından, KPV ile tedavi edilen fareler, tedavi edilmeyen farelere kıyasla kilolarını daha erken ve daha büyük ölçüde geri kazandılar. Histolojik gözlemler, KPV ile tedavi edilen farelerin kolon dokusunda inflamatuar infiltrasyonda belirgin bir azalma olduğunu ortaya çıkardı; bu, ayrıca miyeloperoksidaz (MPO) aktivitesinde önemli bir azalma ile de doğrulandı. MPO, nötrofillerde bulunan bir enzimdir ve aktivite seviyeleri, dokulardaki inflamatuar hücre infiltrasyonunun boyutunu yansıtır. KPV tedavisini takiben MPO aktivitesindeki azalma, kolon dokusunda nötrofil infiltrasyonunun azaldığını ve inflamatuar yanıtların hafiflediğini gösterir. Kolon dokusunda TNF-a ve IL-1β gibi proinflamatuar sitokinlerin mRNA ekspresyonunun tespit edilmesiyle, KPV tedavisinin bu proinflamatuar sitokinlerin ekspresyon seviyelerini önemli ölçüde azalttığı bulunmuştur. KPV, DSS'nin neden olduğu kolit semptomlarını, inflamatuar hücre infiltrasyonunun azaltılması, inflamatuar faktör ekspresyonunun azaltılması ve kilo iyileşmesinin desteklenmesi dahil olmak üzere birçok açıdan hafifletti.
CD45RB(hi) kolonik inflamasyon modeli: CD45RB(hi) kolonik inflamasyon modelinde KPV aynı zamanda iyi anti-inflamatuar etkiler de göstermiştir. Bu model, CD45RB'yi yüksek oranda eksprese eden T hücrelerinin immün yetmezlikli farelere aktarılmasıyla indüklendi. KPV tedavisinin ardından farelerde iltihabi semptomlarda iyileşme, kademeli kilo artışı görüldü ve histolojik incelemede bağırsak iltihabi değişikliklerinin azaldığı ortaya çıktı. KPV ile tedavi edilen grup, bağırsak dokularında azalmış inflamatuar hücre infiltrasyonu ve azalmış kript yapısal hasarı gösterdi; bu, KPV'nin, CD45RB(hi) kaynaklı bağırsak iltihabını etkili bir şekilde hafiflettiğini ve normal bağırsak dokusu yapısını ve fonksiyonunu geri yüklediğini gösterir.
TNBS'nin neden olduğu ülseratif kolit modeli: TNBS'nin neden olduğu ülseratif kolit sıçan modelinde, KPV aynı zamanda önemli terapötik etkiler de göstermiştir. KPV/SH-PGA hidrojelinin sıçanlara rektal olarak uygulanmasından sonra kolit semptomları belirgin şekilde iyileşti. Sıçanlarda kilo kaybının derecesi hafifledi ve hastalık aktivite indeksi (DAI) skoru azaldı. DAI puanı, sıçan vücut ağırlığındaki değişiklikler, dışkı özellikleri ve hematokezya gibi göstergeleri kapsamlı bir şekilde dikkate alır. Azalması, KPV/SH-PGA hidrojelinin, TNBS'nin neden olduğu ülseratif kolitin şiddetini etkili bir şekilde hafifletebildiğini gösterir. KPV/SH-PGA hidrojel tedavisi aynı zamanda sıçanlarda kolonun kısalmasını, kolonik miyeloperoksidaz seviyelerinin azalmasını ve epitel bariyeri, kriptalar ve sağlam goblet hücreleri de dahil olmak üzere kolonik morfolojik yapının onarılmasını da önler. Kolon dokusunda pro-inflamatuar sitokinler olan TNF-a ve IL-6'nın ekspresyonu da önemli ölçüde azalmıştır; bu durum, TNBS'nin neden olduğu ülseratif kolit modelinde KPV'nin anti-inflamatuar etkisini daha da ortaya koymaktadır.
Çözüm
Antiinflamatuar özelliklere sahip bir tripeptit olan KPV, bağırsak iltihabının ve diğer çeşitli iltihapla ilişkili hastalıkların önlenmesinde ve tedavisinde umut verici etkiler göstermektedir. Anti-inflamatuar mekanizmaları, hücresel sinyal yollarının düzenlenmesi, antioksidan stres ve apoptoz ve otofajinin modülasyonu dahil olmak üzere birçok yönü içerir.
Kaynaklar
[1] Shao W, Chen R, Lin G, ve diğerleri. Tripeptit KPV'yi yakalayan yerinde muko yapışkan hidrojel: kemoterapinin neden olduğu oral mukozit üzerinde anti-inflamatuar, antibakteriyel ve onarıcı etki[J]. Biyomalzeme Bilimi, 2021,10(1):227-242.DOI:10.1039/d1bm01466h.
[2] Sun J, Xue P, Liu J, ve diğerleri. Sıçanlarda TNBS'nin Neden Olduğu Ülseratif Kolitin Hafifletilmesi için Sisteamin Aşılanmış γ-Poliglutamik Asit Stabilize Tripeptid KPV'nin Kendi Kendine Çapraz Bağlı Hidrojeli[J]. Acs Biomaterials Science & Engineering, 2021,7(10):4859-4869.DOI:10.1021/acsbiomaterials.1c00792.
[3] Xiao B, Xu Z, Viennois E, ve diğerleri. Tripeptid KPV'nin Hyaluronik Asit İşlevli Nanopartiküller Aracılığıyla Oral Olarak Hedeflenen İletimi Ülseratif Koliti Etkin Bir Şekilde Hafifletir[J]. Moleküler Terapi, 2017,25(7):1628-1640.DOI:10.1016/j.ymthe.2016.11.020.
[4] Dalmasso G, Charrier-Hisamuddin L, Nguyen H, ve diğerleri. P-078: PepT1 aracılı tripeptid KPV alımı bağırsak iltihabını azaltır[J]. İnflamatuar Bağırsak Hastalıkları, 2008,14(suppl_1):S32.DOI:10.1097/00054725-200801001-00111.
[5] Kannengiesser K, Maaser C, Heidemann J, ve diğerleri. Melanokortin türevi tripeptit KPV, inflamatuar bağırsak hastalığının murin modellerinde anti-inflamatuar potansiyele sahiptir[J]. İnflamatuar Bağırsak Hastalıkları, 2008,14(3):324-331.DOI:10.1002/ibd.20334.
Yalnızca araştırma amaçlı kullanıma sunulan ürün:
